一、选择题
1．(多选)(2020·江苏)电磁波广泛应用在现代医疗中．下列属于电磁波应用的医用器械有( ) A．杀菌用的紫外灯 B．拍胸片的X光机
C．治疗咽喉炎的超声波雾化器 D．检查血流情况的“彩超”机
2．(多选)(2020·杭州模拟)下列说法正确的是( )
A．戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理
B．雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象 C．激光全息照相时利用了激光相干性好的特性
D．激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，可以读取盘上的信息是利用激光平行度好的特性
3．(2020·西藏二模)如图为一列简谐横波在t＝0.1 s时刻的波形图，已知该波沿x轴正方向传播，波速v＝20 m/s，则质点P的振动图象为( )
4．(多选)(2020·天津一模)如图中坐标原点处的质点O为一简谐波的波源，当t＝0时，质点O从平衡位置开始振动，波沿x轴向两侧传播，P质点的平衡位置
在1～2 m之间，Q质点的平衡位置在2～3 m之间．t1＝2 s时刻波形第一次如图所示，此时质点P、Q到平衡位置的距离相等，则( )
A．波源O的初始振动方向是从平衡位置沿y轴向上 B．从t2＝2.5 s开始计时，质点P比Q先回到平衡位置 C．当t2＝2.5 s时，P、Q两质点的速度方向相同 D．当t2＝2.5 s时，P、Q两质点的加速度方向相同
5．(2020·山东二模)光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高．“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长、提高分辨率的技术．如图所示，若浸没液体的折射率为1.44，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193 nm，则加上液体时光刻胶的曝光波长变为( )
A．161 nm C．93 nm
B．134 nm D．65 nm
6．(多选)(2020·安徽二模)如图所示，在某均匀介质中的一条直线上有两个波源A、B，相距6 m，C点在A、B的中间位置．t＝0时，A、B以相同的频率开始振动，且都只振动一个周期，振幅也相同，图甲为A的振动图象，乙为B的振动图象．t1＝0.3 s时，A产生的向右传播的波与B产生的向左传播的波在C点相遇，则下列说法正确的是( )
A．两列波的频率都是0.2 Hz
B．两列波在A、B间的传播速度大小为10 m/s
C．两列波的波长都是4 m
D．在两列波相遇过程中，中点C为振动减弱点 7.(2020·山东)双缝干涉实验装置的截面图如图所示．光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点．光源S发出的波长为λ的光，经S1出射后垂
直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为Δt.玻璃片厚度为10λ，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射．以下判断正确的是( ) 5λA．Δt＝
cC．Δt＝
10λ c
B．Δt＝
15λ 2c15λ c
D．Δt＝
8.(多选)(2020·山东三模)O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，两束光从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2
放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P.下列说法正确的是( ) A．A光的光子能量较大 B．在真空中，A光的波长较长 C．在真空中，A光的传播速度较大
D．光从玻璃体中射出时，A光的临界角大于B光的临界角
9．(多选)(2020·哈尔滨模拟)沿x轴传播的简谐横波上有平衡位置相距4 m的两点P、Q，如图甲、乙分别是P、Q两质点的振动图象．已知波长大于2 m，这列波可能的波速为( )
40
A. m/s 3C．8 m/s
B.40
m/s 11
D．24 m/s
10.(2020·浙江二模)如图所示，abc是一块用折射率n＝2的玻
璃制成的透明体的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边垂直于bc边，∠aOc＝60°.当一束平行光垂直照到ac上时，ab的外表面只有一部分有光线穿出，则穿出光线部分的弧长为( ) πRA. 12πRC.
4
πRB.
6D.πR
3
11.(多选)(2020·浙江模拟)如图所示为宽度为d，折射率为n的足够大平行玻璃砖，其下表面镀有特殊的镀层，距离上表面l位置有一光源P，PQ与上下表面垂直．以入射角θ射入玻璃
上表面，经过上表面和下表面多次反射并从上表面出射后在PQ上生成多个像．其中第一次被下表面反射并出射所生成的像最明亮，称之为主像．则( ) 2dcosθ
l＋A．主像到上表面的距离为2－sin2θ n
B．上表面出射的所有光线的反向延长线与PQ的交点间距相等 C．θ增大至一定值时经下表面反射的光线不会从上表面出射 2d
D．沿PQ方向看到的主像到上表面的距离为l＋n
二、实验题
12．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．
(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、A. (2)本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴
线上；
③用米尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离． 在操作步骤②时还应注意__________________和__________________． (3)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________
mm.
(4)已知双缝间距d为2.0×10－4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式λ＝________，求得所测红光波长为________nm. 三、计算题
13．(2020·江苏)国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队．“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一．在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt.已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d.
14.(2020·课标全国Ⅲ)如图，一折射率为3的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC，∠A＝90°，∠B＝30°.一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，
不计光线在棱镜内的多次反射，求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值．
参考解析答案
1答案 AB
解析 紫外灯的频率高，能量强，所以用于杀菌，属于电磁波的应用，A项正确；X光的穿透能力较强，所以用于拍胸片，属于电磁波的应用，B项正确；超声波雾化器是超声波的应用，与电磁波无关，C项错误；彩超属于超声波的应用，与电磁波无关，D项错误．故选A、B两项． 2答案 ACD
解析 戴上特制的眼镜观看3D电影产生立体视觉，是利用光的偏振现象，在两只眼睛中产生的视觉差，故A项正确；雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的薄膜干涉造成的，故B项错误；激光全息照相利用了激光的频率相同的特点，进行叠加干涉而形成的，故C项正确；用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点，故D项正确．故选A、C、D三项． 3答案 D
λ
解析 根据v＝，可知振动周期T＝0.2 s，A、C两项错误；由于波沿x轴正方
T向传播，因此在t＝0.1 s时刻，P点通过平衡位置向y轴正方向运动，因此D项正确，B项错误．故选D项． 4答案 BD
解析 据题意可知，t1＝2 s时刻刚传到x＝4 m处，根据x＝4 m处质点沿y轴向下振动，则波源起振的方向也沿y轴向下，故A项错误；由波形图可知，2 s内分别向左、右方向传播了一个波形，则周期为2 s，在t2＝2.5 s时，即由图示的位置再过0.25个周期，此时质点P在y轴上方，向下运动，质点Q在y轴上方，向上运动，所以质点P比Q先回到平衡位置，故B项正确；在2.5 s时，质
点P在y轴上方，向下运动，质点Q在y轴上方，向上运动，故两质点的速度方向相反，加速度方向相同，故C项错误，D项正确．故选B、D两项． 5答案 B
vc
解析 加上液体时光刻胶的曝光波长λ＝，光在液体中的传播速度为v＝，不
fnvcλ0λ0193
加液体时c＝λ0f，联立得λ＝＝×＝＝ nm≈134 nm，故B项正确，A、
fncn1.44C、D三项错误．故选B项． 6答案 BD
1
解析 由图可知，两列波的周期均为T＝0.2 s，则频率都是f＝＝5 Hz，A项错
Tx3
误；在0.3 s的时间内两列波各传播3 m，则波速为v＝＝ m/s＝10 m/s，B
t0.3项正确；两列波的波长都是λ＝vT＝10×0.2 m＝2 m，C项错误；因两列波起振的方向相反，可知在两列波相遇过程中，中点C为振动减弱点，D项正确．故选B、D两项． 7答案 A
c10λ10λ5λ
解析 光在玻璃中的传播速度为v＝可知时间差Δt＝－＝，故选A项．
nvcc8答案 BD
解析 光线通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，即nA n临界角大于B光的临界角，D项正确．故选B、D两项． 9答案 AC 解析 由振动图象得质点的振动周期T＝0.4 s．①若波由P向Q传播，Q点比P 1 点晚振动的时间Δt＝nT＋T(n＝0，1，2，3…)，所以P、Q间距离为Δs＝nλ＋ 44Δs116 λ(n＝0，1，2，3…)；则波长为λ＝＝ m(n＝0，1，2，3…)，因为44n＋14n＋116λ>2 m，所以n＝0，1；当n＝0时，λ1＝16 m，v1＝40 m/s；当n＝1时，λ2＝ 53 m，v2＝8 m/s.②若波由Q向P传播，P点比Q点晚振动的时间Δt＝nT＋T(n 43 ＝0，1，2，3…)，所以P、Q的距离为Δs＝nλ＋λ(n＝0，1，2，3…)，则波长 4为λ＝ 4Δs4n＋3 ＝ 16 m(n＝0，1，2，3…)，因为波长λ>2 m，所以n＝0，1.当4n＋3 16λ34016λ440 n＝0时λ3＝ m，v3＝＝ m/s，当n＝1时λ4＝ m，v4＝＝ m．故 3T37T7选A、C两项． 10答案 B 解析 由题意作出光路图如图所示，设光的临界角为C，则有11 sinC＝＝，解得C＝30°，如图，在α≥30°时，均发生全反射， n2 图中d点为入射角等于临界角的临界点，所以只有bd部分有光透射出，所以有光射出部分的圆弧对应的圆心角也是30°，对应圆弧的长度为l＝πR ，故A、C、D三项错误，B项正确．故选B项． 6 11答案 ABD sinθ 解析 如图，主像位置为O，设折射角为γ，则有n＝，根据 sinγ2dtanγ＋ltanθ 几何关系可知，主像到上表面的距离D＝cosθ，将 sinθ 30°360° ×2πR＝ l＋折射率关系代入解得D＝ ，故A项正确；因为每次成像在上表 n2－sin2θ2dcosθ 面均向左移动距离2dtanγ，故根据几何关系可知，上表面出射的所有光线的反向延长线与PQ的交点间距相等，故B项正确；根据光路可逆性可知，光线不会在上表面发生全反射，故C项错误；沿PQ方向时，即θ＝0°，所以看到的主像2d到上表面的距离为l＋n，故D项正确．故选A、B、D三项． 12答案 (1)E、D、B (2)放置单缝、双缝时，必须使缝平行 单缝、双缝间的距离要适当 (3)13.870 2.310 (4) dΔx 660 l 解析 (1)滤光片E可以得到红色单色光，单缝D是获取线光源，双缝B是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上．所以排列顺序为：C、E、D、B、A. (2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间的距离要适当；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上． (3)测量头的读数应该先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度，图3读数为13.870 mm，图2读数为2.320 mm，所以相邻亮条纹间距Δx＝13.870－2.320 mm＝2.310 mm. 5 dΔxl (4)由条纹间距离公式Δx＝λ得：λ＝ dl代入数值得：λ＝6.6×10－7 m＝660 nm. 13答案 λf Δt 2 解析 电磁波的在土壤中传播速度满足v＝λf 根据题意可知2d＝v·Δt λf解得土壤厚度为d＝Δt. 214答案 2 解析 如图1所示，设从D点入射的光线经折射后恰好射向C点，光在AB边上的入射角为θ1，折射角为θ2.由折射定律有sinθ1＝nsinθ2，设从DB范围入射的光折射后在BC边上的入射角为θ′，由几何关系有θ′＝30°＋θ2，代入题中数据解得θ2＝30°，θ′＝60°，nsinθ′>1. 所以从DB范围入射的光折射后在BC边上发生全反射，反射光线垂直射到AC边，AC边上全部有光射出．设从AD范围入射的光折射后在AC边上的入射角为θ″，如图2所示． 由几何关系可知θ″＝90°－θ2 根据已知条件可知nsinθ″>1 即从AD范围入射的光折射后在AC边上发生全反射，反射光线垂直射到BC边上．设BC边上有光线射出的部分为CF，由几何关系得CF＝AC·sin30° AC边与BC边有光射出区域的长度比值为 AC ＝2. CF 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容