课时检测训练54 光的波动性电磁波-【勤径学升】2025年高考物理一轮总复习课时检测训练（人教版）

课时检测训练54光的波动性 电磁波 >对应答案P623 1.(2023·北京卷)阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹， 线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原 这种现象属于光的 来的 A.偏振现象 B.衍射现象 甲 C.干涉现象 D.全反射现象 2.(2022·浙江6月选考)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，向 大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡 A号倍 B号倍 C.2倍 D.3倍 看起来很明亮，其主要原因是 6.如图所示为1，C振荡电路中电容器极板上的电 荷量g随时间t变化的曲线，由图可知() A.在(，时刻，电路中的磁场能最大 A.气泡表面有折射没有全反射 B在1一t时间内，电路中的电流值不断变小 B.光射入气泡衍射形成“亮斑" C.在t2~t时间内，电容器正在放电 C.气泡表面有折射和全反射 D.在1，时刻，电容器中的电场能最小 D.光射入气泡干涉形成“亮斑” 7.一般雷达发出的电磁波频率多在200~ 3.(2023·揭阳三模)下列说法正确的是 1000MHz的范围内，下列说法正确的是() 光源 A.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的 内芯 B.上述频率范围的电磁波的波长约在0.3一 外袋 1.5m之间 内 C,被长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于 A.图甲表示声源远离观察者时，观察者接收到 远距离传播 的声音频率增大 D,若测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的 B.图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息 电磁波的时间，就可以确定障碍物的体积 时外套的折射率比内芯的大 8.(2023·潍坊三模)关于下列图片所示的现象或 C.图丙检验工件平整度的操作中，通过干涉条 解释，说法正确的是 纹可推断出P为凸处、Q为凹处 D.图丁为光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得 到的衍射图样 4.下列说法正确的是 内 A.受迫振动的频率，总等于振动系统的固有频率 A.甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的衍 B.波长越短的电磁波越容易发生衍射 射现象 C.利用超声波的多普勒效应，可测量心脏血液 B.乙图为单缝衍射，若仅减弱单色光的强度，中 的流速 央亮纹变窄 D.声波从空气传入水中时频率不变，波长变短 C.丙图中的“泊松亮斑”，是小圆孔衍射形成的 5.(2023·江苏卷)用某种单色光进行双缝干涉实 图样 验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变 D.丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光 双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚 是横波 461 课时检测训练·物理 9.(2023·深圳期末)某实验小组用完全相同的双： B.抽去一张纸片，条纹间距变小 缝干涉实验装置进行实验，仅换用频率不同的单 C.a光的频率大于b光的频率 色光a,b得到的干涉图样分别如图甲、乙所示， D.遇到相同障碍物时，a光比b光产生的衍射 下列说法中正确的是 现象更明显 12.(2023·杭州期中)生产芯片的工具是紫外光刻 机，目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机 使用的是深紫外线，其波长为193nm。EUV光 甲 刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。 A.a光子的能量大于b光子的能量 下列说法正确的是 B.b光更容易发生明显的衍射现象 A.深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的 C,单色光a在水中的传播速度比b光快 能量 D.从同一种介质射入空气发生全反射时，a光的 B.在水中深紫外线的传播速度大于极紫外线的 临界角小于b光的临界角 传播速度 10.(多选)如图所示，图甲是LC振荡回路中电流 C.利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外 随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方 线的条纹间距较大 向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能 D.极紫外线比深紫外线更容易发生衍射 最大的时刻，下列说法正确的是 13.杨氏双缝干涉实验对认识光的本质具有重要的 充地放远电 意义。双缝干涉实验示意图如图所示，用蓝光 照射单缝S时，光屏P上能观察到干涉条纹。 下列措施中能使光屏上条纹间距变宽的是 器 光屏 A.图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲 A.改用紫光照射单缝S 中的时刻 B.将单缝S向左侧平移 C,减小双缝S,与S:的间距 以图乙中的6是电场能最大的时刻，此后的 D.用蓝光和紫光分别照射S,和S 内电流方向为正 14.(2023·唐山一模)如图用频率为f的单色光， C.图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲 垂直照射双缝，在光屏上O是中央亮条纹，P点 中的时刻 是O上方第二条亮条纹中心，已知双缝间距为 d,双缝到光屏的距离为L,光速为c,下列说法 D.图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容 正确的是 C的下极板将充上正电荷 11.将一矩形玻璃板水平固定， 另一矩形玻璃板一端放在 水平玻璃板M端上，另一端 白纸片 湖视名 A.该单色光的波长入=cf 与水平玻璃板N端之间插 入两张纸片，侧视如图所示。用单色平行光： B.r:-r=2cf 从上方竖直射入，从上方可以观察到明暗相间 C0P之同的距离为出 的条纹。换用单色平行光b从上方竖直射人， D.若换用频率更大的单色光照射双缝，O点上 观察到条纹间距变小，下列说法正确的是( 方第二条亮条纹中心在P点上方 A.明暗条纹与MN平行 课时检测训练·物理 462何关系得a+β=90°,故 sin a=cos β, 恰好发生全反射则需满足 sin β—1得 os P=√1-5, 联立得sinθ=√n2-1=1, 即θ=90°, 要保证光能从 AB端面传播到另一端 面，应有θ≤90°。 0.2F 解析 由题意可知做出光路 图如图所示。 B< C 光线垂直于BC方向射入，根据几何关 系可知入射角为45°;由于棱镜折射率 为/区，根据n=可得 sinr=,,则 折射角为30°,∠BMO=60°,因为∠B =45°,所以光在 BC面的入射角为θ= 90°-(180°-60°-45°)=15°,根据反 射定律可知∠MOA=20=30°,根据几 何关系可知∠BAO=30°,即△MAO 40-鲁，为等腰三角形，则 又因 为-△BOM与△CAO 相似，故 有.,由题知 AB=AC=l,联立可得 BM=AC=F?,,所以M到A点的距 离为x=MA=l-BM= 3-,3l 10.(1)30°光路图见解析 (2)√3R c3R 解析 (1)由题意可知OE=OC=R, 则△OEC 为等腰三角形，∠OEC= ∠ABC=30°, 所以入射角：0?=60°, 由折射定律n=sm可得：sin Q,= 2.0?=30°, 由几何关系：∠OED=30°, 则折射光平行于AB的方向，光路图 如图； A B D 日E R *o R30 C (2)折射光线平行于AB的方向， 所以：ED=2Rcos 30°=√3R, 光在介质内的传播速度：v=分， 传播的时间：x=EP, 联立可得：t=。 11.(1)号√③(2NE(n-号) 解析 (1)光从半圆柱体 A射入，满 足从光密介质到光疏介质，当θ=60° 时，A右侧恰好无光线射出，即发生 全反射，则有 sin 60°=号， 解得n一号√3。 (2)当入射角0=30°时，经两次折射从 半圆柱体 B的半径出射，设折射角为 r,光路如图， !.d A@ Vr d B“p 由折射定伴有n- h—Rsin θ 由几何关系有 tan r= d 联立解得d=√2(A-昱)。 12.(1)0.08m (2)1.2×10-°s 解析 (1)在半球体内刚好发生全反 射的光线如图所示， A lo. D B* rrPm 由全反射临界角公式n=;sin∠ABO’ 所求距离d=Rsin∠ABO,解得d= 0.08 m; (2)根据反射规律及几何关系，得到l =AB+BC+CD,其中AB=Rcos 53° =0.06m,BC=2Rcos 53°=0.12 m, CD=#m-R≈0.11m,又有=n, 根据4=合，,可得t≈1.2×10~°s。 课时检测训练 54 1.C 解析阳光下的肥皂膜呈现彩色 条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现 象。故选C。 2.C 解析当光从水中射到空气泡的 界面处时，一部分光的入射角大于或 ·623 · 等于临界角，发生了全反射现象；还有 一部分光折射到内壁然后再折射出 去，所以水中的空气泡看起来比较亮， 故选 C。 3.D 解析图甲表示声源远离观察者 时，根据多普勒效应可知观察者接收 到的声音频率减小，故 A 错误；图乙光 导纤维利用光的全反射现象传递信息 时外套的折射率比内芯的小，故B错 误；图丙检验工件平整度的操作中，明 条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的 条纹可知，P处检查平面左边处的空 气膜厚度与后面的空气膜厚度相同， 则P为凹处，同理可知Q为凸处，故C 错误；光照射到不透明圆盘上，后面会 出现一亮斑，这亮班称为泊松亮斑，图 丁为在圆盘后得到的衍射图样，故 D 正确。故选 D。 4.C 解析受迫振动的频率总等于驱 动力的频率，故 A 错误；波长越长的电 磁波，越容易发生衍射，故B错误；多 普勒效应是波特有的现象，医生利用 超声波的多普勒效应可以探测病人血 管中血液的流速，故C正确；声波从空 气传入水中时频率不变，周期不变，波 速变大，则由λ=vT可知波长变长，故 D错误。 5.B 解析根据双缝干涉的条纹间距 Ax=号λ,由题图知与波长关系有 △rz=2xp,则d?=÷d?,故选 B。 6.D 解析 在t?时刻，电容器极板上电 荷量q为最大值，两板间电场能最大， 线圈中磁场能最小，选项 A错误；在 t?～t?时间内，电容器极板上电荷量q 从正的峰值降为零，电场能正在不断 地转变为磁场能，电路中的电流正在 不断增大，选项B错误；在tz～t?时间 内，电容器极板上电荷量q又不断增 大，表明电容器正在反向充电，选项C 错误；在t?时刻，电容器放电结束，极 板上电荷量为零，电场能也为零，已全 部转化为磁场能，选项D正确。 7.B 解析由麦克斯韦电磁场理论，周 期性变化的电场或磁场才能产生电磁 波，A错误；由波长A=宁知200 MHz 电磁波的波长为λ?=1.5m,1000 MHz 电磁波的波长为λ?=0.3m,B正确；波 长越短的电磁波波动性越小，越不易 高考一轮总复习·物理 θ3 绕过障碍物，C错误；测出雷达从发射 电磁波到接收反射回来的电磁波的时 间，可以测出障碍物与雷达间的距离， 并不能确定障碍物的体积，D错误。 8.D 解析甲图中光学镜头上的增透 膜利用的是光的干涉现象，选项A错 误；乙图为单缝衍射，若仅减弱单色光 的强度，因波长不变，则中央亮纹宽度 不变，选项B错误；丙图中的“泊松亮 斑”,是小圆板衍射形成的图样，选项C 错误；丁图是利用偏振眼镜观看立体 电影，说明光是横波，选项D正确。故 选 D。 Ax=39.C 解析 根据 知，在屏幕 上相邻的两条亮纹间距越大，则光的 波长较长，则a光波长较大，由c=λv 知a光频率较短，则 a光子的能量hv 越小，故 A错误；a光波长大于b光波 长，则a光比b光更容易发生明显的衍 射现象，故B错误；a光的波长长，则频 率小，故折射率小，根据v=t知在介 质中传播速度大，故C正确；从同一种 介质射入空气发生全反射时，临界角 sin C=÷,可知 a光的临界角大于b 光的临界角，故D错误。故选C。 10.BC 解析 题图乙中的a是电场能 最大的时刻，由上极板带正电，即充 电时电流沿顺时针方向，对应题图甲 中的T时刻，A 错误；题图乙中的b 是电场能最大的时刻，由下极板带正 电，此后的- 内电容器放电，电流沿 顺时针方向，B正确；题图乙中的c是 磁场能最大的时刻，此后磁场能转化 为电场能，由楞次定律判断，电流方 子时划向为逆时针方向，题图甲中的· 电流为逆时针方向，C正确；题图乙中 的d是磁场能最大的时刻，此后磁场 能转化为电场能，由楞次定律判断， 电流方向为顺时针方向，此后电容C 的下极板将充上负电荷，D错误。 T4 11.D 解析薄膜干涉的光程差△r= 2d(d为薄膜厚度),厚度相同处产生 的条纹明暗情况相同，因此明暗条纹 应垂直 MN,而不是与 MN平行，故 A错误；抽去一张纸片后，条纹间距 变大，故B错误；换用b光，条纹间距 变小，说明a光的波长大于b光的波 高考一轮总复习·物理 长，则a光的频率小于b光的频率，遇 到相同障碍物时，波长大的衍射现象 更明显，故 D正确，C错误。 12.B 解析根据题意可知，极紫外线 波长小于深紫外线，根据E=hv= h六可知，深浆外线光子的能量小于 极紫外线光子的能量，故 A错误；极 紫外线波长小于深紫外线，则频率 高，所以极紫外线折射率大，根据v= 分可如，极柴外线在水中的传播速度 小，故B正确；利用同一装置进行双 缝干涉实验时，由△x=可知，极紫 外线的条纹间距较小，故C错误；极 紫外线比深紫外线波长短，更不容易 发生衍射，故D错误。故选B。 13.C 解析对于双缝干涉，光屏上条 纹的间距△x有△=可知△x 与 光屏到双缝间的l、单色光的波长λ成 正比，与双缝之间的距离d成反比。 若改用紫光照射单缝 S,即λ减小，其 他条件不变，则△x将减小，故 A错 误；若将单缝S向左侧平移，根据公 式△t=分a可判断不会改变△r,故 B错误；若减小双缝 S?与S?的间距， 即减小d,其他条件不变，则△x将增 大，故C正确；用蓝光和紫光分别照 射S?和S?,不会在光屏P上观察到 稳定的干涉条纹，故D错误。 14.C 解析根据波速、波长关系c= af,x=广，,故 A错误；P点是O点上 方第二条亮条纹中心r?-r?=2λ= 2c,故 B错误；双缝干涉两条相邻亮 f Ax=÷a=af:op之条纹中心间距 间的距离为20x=2个，,故 C正确；若 换用频率更大(波长更短)的单色光 照射双缝，O点上方第二条亮条纹中 心在P点下方，故D错误。故选C。 课时检测训练55 1.C 解析 已知该气体的密度、体积和 摩尔质量，可以得到摩尔体积，但缺少 阿伏加德罗常数，无法计算分子间的 平均距离，故 A错误；知道该气体的摩 尔质量和质量，可得到物质的量，又知 道阿伏加德罗常数，可计算出分子数， ·624 · 但不知道体积，无法计算分子间的平 均距离，故B错误；知道阿伏加德罗常 数、该气体的摩尔质量和密度，用摩尔 质量除以密度可以得到摩尔体积，再 除以阿伏加德罗常数得到每个气体分 子平均占有的体积，用正方体模型得 到边长，即分子间的平均距离，故C正 确；阿伏加德罗常数、该气体的质量和 体积已知，可以得到密度，但不知道摩 尔体积和摩尔质量，无法计算分子间 的平均距离，故D错误。 2.C 解析阿伏加德罗常数等于摩尔 质量除以单个分子的质量，故每个分 六子的质量是 ,故 A不符题意；单位 体积物体的质量为p,每个分子的质量 式.是 故单位体积内分子个数是 pN?,故 B不符题意；摩尔质量=密度M M,每个分×摩尔体积，故摩尔体积为：p M 子占据的空间体积为 ,液体 与固体的分子之间的距离等于分子的 大小而气体分子间距远大于分子直 径、故分子体积小千式。,故 C符合题 意，D不符题意；故选C。 3.BCD 解析 AB.大气中的压强由大 气的质量重力产生，即mg=p?S= p·4πR2=4πR2p?则地球大气层空气 分子总数为N=MN,=mRA,故 A错误，B正确；C.大气的体积为V= 4πR2h每个空气分子所占空间为V?= Y=M,故C正确；D.气体分子之 a-√?-√.间的距离为 ,故 D 正确。故选 BCD。 4.CD 解析扩散现象是由于分子的 无规则热运动而导致的物质的群体迁 移，当物质在某一能到达的空间内达 到均匀分布时，这种宏观的迁移现象 就结束了，但分子的无规则运动依然 存在。布朗运动是由于分子对悬浮微 粒的不均匀撞击所致，它不会停止，这 两种现象都与温度有关，温度越高，现 象越明显；布朗运动是液体分子无规 则运动的反映。故选 CD。 5.B 解析布朗运动就是悬浮在液体 表面的固体颗粒的无规则运动，是液 x B正确 △x=咎实验时，由 x有△=2 S? OP C 式： 于 3.BCD AB.