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特色小卷20 光学与电磁波
[时间:50分钟 满分:100分]
一、单项选择题(每小题6分,共7题,共42分)
下图是中国天眼FAST500 m口径球面射电望远镜,其主要工作波长在分米到米的范围,则天眼接收的电磁波的频率区间为( )
A.106~107 Hz B.108~109 Hz
C.1010~1011 Hz D.1012~1013 Hz
光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示,利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度,下列说法正确的是( )
A.图甲中上板是待检查的光学元件,下板是标准样板
B.若换用波长更长的单色光,其他条件不变,则图乙中的干涉条纹变密
C.若出现图丙中弯曲的干涉条纹,说明被检查的平面在此处出现了不平整
D.用单色光垂直照射图丁中的牛顿环,也可以得到间距相等的明暗相间的同心圆环
如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发红光小球,则( )
A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球
B.小球所发出的红光可以从水面任何位置出射
C.小球所发出的红光从水中进入空气后传播速度变小
D.若小球发出的是蓝光,则水面上有光射出的区域减小
内径为r、外径为r的透明介质半球壳的折射率n=2,其截面示意图如图所示。现将点光源分别放在球心O处和P处,P在O点正上方的内壳上,光射向外壳经过折射后射出球壳(不考虑光的反射,已知光在真空中的传播速度为c)。则下列说法中正确的是( )
A.光线从O点射出球壳的时间为t=+
B.光线从O点射出球壳的时间为t=+
C.若点光源放于P点处,则介质球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长为
D.若点光源放于P点处,则介质球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长为
LC振荡电路如图所示,已知C=9 μF,L=10 mH,开关S断开时电容器极板间有一带电油滴恰好处于静止状态,t=0时将开关S闭合,已知油滴始终没有碰到两板,则( )
A.t=×10-4 s时电路电流减小
B.t=3π×10-4 s时磁场能最大
C.t=3π×10-4 s时油滴加速度最大
D.油滴将以初始位置为平衡位置做简谐运动
半径为R的半球形玻璃砖放在水平地面上,过圆心的竖直截面如图所示。AB为圆的水平直径,在A点嵌入一个点光源,由A点向截面内各个方向发射单色光,从C点折射后的光与AB平行,C到AB的距离为R,真空中光速为c,只考虑首次射到圆弧面的光,则( )
A.玻璃砖对光的折射率为1.5
B.A点发出的光在玻璃中的频率小于进入空气后的频率
C.光由A传播至C所需的时间为
D.截面圆弧上没有光射出部分的弧长所对的弦长为R
第6题图
第7题图
某透明材料对红光的折射率为n=2,工厂用这种材料做出一个半径为r= cm的透明半球体,其底面内壁涂有吸光材料,O为半球体的球心,在O点正上方有一点光源S,能够朝各个方向发射红光,透明半球体的截面示意图如图所示。已知OS的距离d=1 cm,真空中的光速c=3.0×108 m/s(忽略经透明半球体内表面反射后射出的光),则下列说法中正确的是( )
A.红光到透明半球体的最短时间t=×10-10 s
B.红光到透明半球体的最长时间t=×10-10 s
C.透明半球体外表面发光区域在此截面上形成的弧长为 cm
D.透明半球体外表面发光区域为球冠,其面积为 cm2
二、不定项选择题(每小题8分,全部选对得8分,选对但不选全得4分,有错误选项不得分,共3题,共24分)
对下列现象解释正确的是( )
A.图甲中全息照相利用了光的偏振原理
B.图乙中光的色散现象利用了光的衍射原理
C.图丙中水流导光利用了光的全反射原理
D.图丁中照相机镜头表面镀有增透膜利用了光的干涉原理
在透明的均匀介质内有一球状空气泡,O为球心,一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a、b光分别从C、D两点射向介质,细光束在A点的入射角为30°,介质对a光的折射率n=,下列说法中正确的是( )
A.在该介质中,a光的传播速度比b光的传播速度小
B.a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏转角为30°
C.当a光通过单缝时,若缝的宽度小于a光波长时,a光不能发生衍射现象
D.若由a光和b光组成的一束细光束从空气斜射向水中,在不断增大入射角时,a的折射光会先消失
一品牌双波段(中、短波段)收音机的接收电路原理简化结构如图所示,通过切换开关 S和旋转可变电容器动片来改变LC回路中的电感L和电容C,从而实现接收不同波段的信号。则( )
A.调制过程是指通过调节L、C,使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等
B.接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时,接收电路将无