内容正文:
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1~4题,每题6分
1.(2025·广东茂名一模)《史记》中对日晕有“日有晕,谓之日轮”的描述。如图(a)所示,日晕是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射而形成的。图(b)为太阳光照射到六边形冰晶上发生两次折射的光路图,对于图(b)中出射的单色光a、b,下列说法正确的是( )
A.单色光a的折射率比单色光b的折射率大
B.在冰晶中,单色光a的传播速度比单色光b的传播速度大
C.单色光a的频率比单色光b的频率大
D.单色光a的单个光子能量比单色光b的单个光子能量大
B
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解析:根据n=,单色光a、b入射角相同,b光折射角小,则单色光b的折射率大于单色光a的折射率,故A错误;根据v=,单色光b的折射率大于单色光a的折射率,则单色光a在冰晶中的传播速度比单色光b的大,故B正确;频率越高,折射率越大,则单色光b的频率大于单色光a的频率,故C错误;根据ε=hν,单色光b的频率大于单色光a的频率,则单色光b的单个光子能量大于单色光a的单个光子能量,故D错误。
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2.(2025·广东部分学校三模)如图所示是a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则( )
A.从水射入空气中发生全反射时,a光临界角大于b光
B.若a光能发生偏振现象,则b光不一定能发生偏振现象
C.照射在同一金属板上发生光电效应时,a光产生的光
电子的最大初动能比b光的大
D.若用b光照射处于基态的氢原子能使氢原子激发,则用a光照射处于基态的氢原子也一定能使氢原子激发
C
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解析:从干涉图样可知a光条纹宽度小于b光,由Δx=λ可知,
a光的波长小于b光,在水中a光的折射率大于b光,由sin ic=
可知,从水射入空气中发生全反射时,a光临界角小于b光,
故A错误;a、b光均为电磁波,即均为横波,故a光能发生偏振现象,则b光也一定能发生偏振现象,故B错误;a光的频率大于b光,故照射在同一金属板上发生光电效应时,由Ek=hν-W0知,a光产生的光电子的最大初动能比b光的大,故C正确;因氢原子吸收光子发生能级跃迁时所需光子能量要刚好等于两能级间的能量差,故用b光照射处于基态的氢原子能使氢原子激发,则用a光照射处于基态的氢原子不一定能使氢原子激发,故D错误。
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3.(多选)(2025·广东梅州一模)物理知识在生活中有广泛的应用,下列说法正确的是 ( )
A.如图甲所示,阳光下观察竖直放置的肥
皂膜,看到彩色条纹是光的衍射产生的
B.如图乙所示,传统的内窥镜中的光导纤
维利用了光的全反射原理
C.如图丙所示,在多雾或多雨的城市中,采用
红灯图作为各种交通警示,原因是红光容易产生干涉
D.如图丁所示,立体电影利用了光的偏振现象
BD
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解析:如题图甲所示,阳光下观察竖直放置的肥皂膜,看到彩色条纹是光的干涉产生的,故A错误;如题图乙所示,传统的内窥镜中的光导纤维利用了光的全反射原理,故B正确;如题图丙所示,在多雾或多雨的城市中,采用红灯图作为各种交通警示,原因是红光波长较长,容易发生明显的衍射,故C错误;如题图丁所示,立体电影利用了光的偏振现象,故D正确。
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4.(多选)(2025·广东中山模拟)在超声波悬浮仪中,由LC振荡电路产生高频电信号,通过压电陶瓷转换成同频率的超声波,利用超声波最终实现小水珠的悬浮。若LC振荡电路某时刻线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.此时电容器的电压正在增大
B.此时电场能正向磁场能转化
C.在线圈中插入铁芯,LC振荡电路的频率减小
D.增大平行板电容器极板间的距离,LC振荡电路的频率减小
BC
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解析:由安培定则可知线圈中的电流为逆时针方向,则此时电容器正在放电,电容器的电压正在减小,电场能正向磁场能转化,故A错误,B正确;根据f=,在线圈中插入铁芯,则L增大,LC振荡电路的频率减小,故C正确;根据f=,C=,增大平行板电容器极板间的距离,则电容减小,LC振荡电路的频率增大,故D错误。
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5.(12分)(2025·广东珠海三模)如图所示,三棱镜ABC的AC面与BC面垂直,∠A=60°,BC面镀银。一束单色光从AB面上的D点射入,入射角为45°,光恰好沿原路返回,已知A、D间距离为L,真空中光速为c。
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(1)求三棱镜对该单色光的折射率n;
解析:根据题意可知,光路图如图所示,
根据折射定律可得
n==。
答案:
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(2)将入射光线绕D点逆时针旋转一定角度,光线射入三棱镜后,经BC面反射到AC面上E点时恰好发生全反射,DE平行于BC,求光从D点传到E点的时间t。
解析:光路图如图所示,根据题意有sin∠FED=,
所以∠FED=∠EDF=45°,∠DFE=90°,根据几何关系可得DE=ADsin∠A=L,DF=EF=DEsin∠FED=L,
所以光从D点传到E点的时间为t===。
答案:
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