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专题13 光 电磁波 波粒二象性
一.选择题(共24小题)
1.(2022•浙江)关于双缝干涉实验,下列说法正确的是( )
A.用复色光投射就看不到条纹
B.明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果
C.把光屏前移或后移,不能看到明暗相间条纹
D.蓝光干涉条纹的间距比红光的大
【解答】解:A、复色光投射时也可以发生干涉,在光屏上呈现干涉条纹,故A错误;
B、明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果,故B正确;
C、把光屏前移或后移,也能看到明暗相间条纹,故C错误;
D、根据Δx,由于蓝光的波长小于红光波长,所以蓝光干涉条纹的间距比红光的小,故D错误;
故选:B。
2.(2022•浙江)如图所示,王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验,在失重环境下,往大水球中央注入空气,形成了一个空气泡,气泡看起来很明亮,其主要原因是( )
A.气泡表面有折射没有全反射
B.光射入气泡衍射形成“亮斑”
C.气泡表面有折射和全反射
D.光射入气泡干涉形成“亮纹”
【解答】解:当光由光密介质射入光疏介质时,如果入射角等于或大于临界角时,就会发生全反射现象,光从水射向空气时,会发生全反射现象。水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水中射入气泡时,一分部光在界面上发生了全反射,折射光消失,入射光几乎全变为反射光的缘故;
故ABD错误,C正确;
故选:C。
3.(2022•浙江)如图所示,用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点,发现有a、b、c、d四条细光束,其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时,b、c、d也会随之转动,则( )
A.光束b顺时针旋转角度小于Δθ
B.光束c逆时针旋转角度小于Δθ
C.光束d顺时针旋转角度大于Δθ
D.光速b、c之间的夹角减小了2Δθ
【解答】解:A.设入射光线的入射角为α,则反射角为α,光束c的折射角为β,光束d的反射角也为β,入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时,入射角变为
α'=Δθ+α
由反射定律可知反射角等于入射角,则光束b顺时针旋转角度等于Δθ,故A错误;
B.由折射定律有
n>1
n>1
可得
Δθ′<Δθ
即光束c逆时针旋转角度小于Δθ,故B正确;
C.光束d的反射角变化与光束c的折射角变化相等,则光束d顺时针旋转角度小于Δθ,故C错误;
D.光束b顺时针旋转角度等于Δθ,光束c逆时针旋转角度小于Δθ,则光速b、c之间的夹角减小的角度小于2Δθ,故D错误;
故选:B。
4.(2021•浙江)用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处,空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d。已知光束a和b间的夹角为90°,则( )
A.光盘材料的折射率n=2
B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二
C.光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度
D.光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度
【解答】解:AB、依题意的光路图如右图所示,
由题意可知:∠OO′P=120°,可得在O点处的折射角:γ=30°,
由题意可知:α+β=90°,由反射定律得:α=β,解得:α=β=45°,
由折射定律得:n,
光在光盘内的速度:v
光盘材料的折射率n,光在光盘内的速度为真空中光速的,故AB错误;
C、由能量守恒定律可知:若忽略光在传播过程的能量衰减,则光束a的强度应等于光束b、c、d和e的强度之和,若考虑光在传播过程的能量衰减,则光束a的强度应大于光束b、c、d和e的强度之和,总之光束a的强度应一定大于光束b、c和d的强度之和,故C错误。
D、在P点处光束OP为入射光束,而光束c和光束PQ分别为折射和反射光束,由能量守恒定律可知:在P点处光束OP的强度等于光束c和光束PQ的强度之和,因此无论是否考虑传播过程能量衰减,光束c的强度一定小于O点处折射光束OP的强度,故D正确。
故选:D。
5.(2020•浙江)在抗击新冠病毒的过程中,广泛使用了红外体温计测量体温,如图所示。下列说法正确的是( )
A.当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线
B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D.红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的
【解答】解:AB、物体在任何时候都会发出红外线,温度越高,辐射红外线的能力越强,所以人体在任何时候都会辐射红外线,故AB错误;
C、红外体温计是依据人体发射红外线来测体温的,不是体温计发出的红外线,故C错误;
D、红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的,故D正确。
故选:D。
6.(2021•浙江)2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果,构建了一台