内容正文:
章末综合测评(三)
电磁波 光的折射与全反射
(时间:60分钟 满分:90分)
1.(1)(5分)(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)声波和电磁波均可传递信息,且都具有波的共同特征.下列说法正确的是( )
A.声波的传播速度小于电磁波的传播速度
B.声波和电磁波都能引起鼓膜振动
C.电磁波不能被人听见,声波能被人听见
D.二胡演奏发出的是声波,而电子琴演奏发出的是电磁波
E.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质
(2)(10分)如图1所示,一正离子在垂直于匀强磁场的固定光滑轨道内做匀速圆周运动,当磁场均匀增大时,离子运动的周期将________.
图1
【解析】 (1)声波属于机械波,其传播需要介质,传播速度小于电磁波的传播速度,选项A对;鼓膜的振动是空气的振动带动的,电磁波不能引起鼓膜振动,人耳听不到电磁波,选项B错,C对;二胡和电子琴发出的都是声波,选项D错;电磁波可以在真空中传播,而声波属于机械波,它的传播需要介质,E正确.(2)当磁场均匀增大时,在光滑轨道处产生逆时针方向的感应电场,正离子在电场力作用下做加速运动,动能增加,速度增加,T=,周期减小.
【答案】 (1)ACE (2)变小
2.(1)(5分)(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)
一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图2所示.设a、b在玻璃中的折射角分别为r1和r2,玻璃对a、b的折射率分别为n1和n2,a、b在玻璃中的传播速度分别为v1和v2,则( )
图2
【导学号:78510051】
A.n2>n1
B.n2<n1
C.v2>v1
D.v2<v1
E.r1<r2
(2)(10分)在如图3所示的光路中,A为激光的出射点,O为半球柱形玻璃横截面的圆心,AO过半圆顶点.若某条从A点发出的与AO成α=30°的光线,以入射角i=60°入射到半圆弧上,出射光线平行于AO,求此玻璃的折射率.
图3
【解析】 (1)由题图可知折射角r1<r2,故选项E正确;根据n=,故选项C正确,选项D错误.(2)延长入射光线,根据几何关系可得折射角r=i-α=60°-30°=30°
,有n1>n2,故选项A错误,B正确;根据n=
由折射定律有n=.
=,则n=
【答案】 (1)BCE (2)
3.(1)(5分)(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)关于折射率,下列说法中正确的是( )
A.根据n=可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比
B.根据n=可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比
C.介质的折射率由介质本身决定,与入射角、折射角均无关
D.根据n=可知,介质的折射率与介质中的光速成反比
E.同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时,折射率与波长成反比
(2)(10分)为从军事工事内部观察到外面的目标,在工事壁上开一长方形孔.设工事壁厚d=34.64 cm,孔的宽度L=20 cm,孔内嵌入折射率n=的玻璃砖如图4所示.试问,嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?
图4
【解析】 (1)介质的折射率是一个表明介质的光学特性的物理量,由介质本身决定,与入射角、折射角无关,故选项A、B错误,选项C正确;由于真空中光速是一个定值,故n与v成反比正确,这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的,故选项D正确;由v=λf,当f一定时,v正比于λ,由于n与v成反比,故折射率与波长λ也成反比,故选项E正确.
(2)当人眼处于底端呈对角线向外看时, 视野最大,光路如图所示,又d=34.64 cm,L=20 cm,则tan β=,所以α=60°,所以视野最大张角为120°.=,所以β=30°.由折射定律=
【答案】 (1)CDE (2)120°
4.(1)(5分)(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)一平行板电容器与一自感线圈组成振荡电路,要使此振荡电路的周期变大,以下措施中正确的是( )
A.减小电容器两极板间的距离
B.减少线圈的匝数
C.增大电容器两极板间的正对面积
D.减小电容器两极板间的距离的同时减少线圈的匝数
E.减小电容器两极板间的距离的同时增加线圈的匝数
(2)(10分)振荡电路中电容器电容为C,振荡电流i=Imsin ωt.
求:①此电路中线圈的自感系数L.
②设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ,求电磁波在此介质中的传播速度v.
【解析】 (1)由于振荡电路的周期T=2π,所以要想增大周期可以增大电容和自感系数.减小电容器两极板间的距离会增大电容,