【物理】2020届一轮复习人教版第十二章第2讲光的波动性　电磁波学案 19页

第2讲　光的波动性　电磁波 ‎[考试标准]‎ 知识内容 考试要求 说明 光的干涉 c ‎1.不要求定量计算以双缝干涉为背景的问题.‎ ‎2.不要求推导相邻两个明条纹或暗条纹中心间距的计算公式.‎ ‎3.不要求讨论衍射光栅.‎ ‎4.不要求讨论立体电影和液晶显示屏的原理.‎ ‎5.不要求定量分析涉及薄膜干涉的有关问题.‎ ‎6.不要求了解激光的产生机理.‎ ‎7.不要求了解全息照相原理.‎ ‎8.不要求理解“变化的电场相当于一种电流”.‎ ‎9.不要求知道等幅振荡的概念及等幅振荡电路补充能量的方法.‎ ‎10.不要求掌握不同波段无线电波的传播特点.‎ ‎11.不要求掌握调谐、解调的方法与相关计算.‎ ‎12.不要求知道摄像管的工作原理和技术细节.‎ ‎13.不要求知道电视、雷达、移动电话、因特网的技术细节.‎ ‎14.不要求知道模拟信号和数字信号的区别.‎ 光的衍射 b 光的偏振 b 激光 a 电磁波的发现 a 电磁振荡 c 电磁波的发射和接收 b 电磁波与信息化社会 a 电磁波谱 a 一、光的干涉 ‎1.产生条件 两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样.‎ ‎2.杨氏双缝干涉 ‎(1)原理如图1所示.‎ 图1‎ ‎(2)条纹特点 ‎①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹.‎ ‎②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色).‎ ‎(3)条纹间距公式：Δx＝λ.‎ ‎3.薄膜干涉 ‎(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波.‎ ‎(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等.单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹.‎ 自测1　一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹，除中央白色亮条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是(　　)‎ A.各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 B.各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 C.各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 D.上述说法都不正确 答案　A 解析　白光包含各种颜色的光，它们的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时，它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，A正确.‎ 二、光的衍射 ‎1.发生明显衍射的条件 只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小时，衍射现象才会明显.‎ ‎2.衍射条纹的特点 ‎(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较 单缝衍射 圆孔衍射 单 色 光 中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相间的条纹，且越靠外，亮条纹的亮度越弱，宽度越小 ‎①中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小.‎ ‎②亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而减小 白光 中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光，离中央最远的是红光 中央是大且亮的白色亮斑，周围是不等间距的彩色的同心圆环 ‎(2)泊松亮斑(圆盘衍射)：当光照到不透明(选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时，在圆盘的阴影中心出现亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环).‎ 三、光的偏振现象 ‎1.偏振：光波只沿某个特定方向的振动.‎ ‎2.偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光.光的偏振证明光是横波.自然光通过偏振片后，就得到了偏振光.‎ 自测2　下列说法正确的是(　　)‎ A.两支铅笔靠在一起，自然光从笔缝中通过后就成了偏振光 B.偏振光可以是横波，也可以是纵波 C.因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象 D.激光可以像手术刀一样切除肿瘤 答案　D 解析　两支铅笔靠在一起，中间的缝远远地大于光的波长，因此，光从中通过时不会成为偏振光，故A错误；光是横波，偏振光也是横波，故B错误；激光也是光，因此激光具有光波的特性，能够发生衍射现象，故C错误；医学上利用激光切除肿瘤，主要是因为激光的方向性好，而且具有很高的能量，故D正确.‎ 四、电磁振荡和电磁波 ‎1.LC振荡电路和图象(如图2所示)：‎ 图2‎ ‎2.LC电路的周期、频率公式：T＝2π，f＝ .‎ ‎3.麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场.变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场.‎ ‎4.电磁波 电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波.‎ ‎(1)电磁波是横波，在空间传播不需要(填“需要”或“不需要”)介质；‎ ‎(2)真空中电磁波的速度为3.0×108 m/s；‎ ‎(3)v＝λf对电磁波同样适用；‎ ‎(4)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象.‎ ‎5.发射电磁波的条件：‎ ‎(1)要有足够高的振荡频率；‎ ‎(2)电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间.‎ ‎6.电磁波谱：按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱；递变规律：直线传播能力增强，衍射能力减弱.‎ 自测3　(多选)关于电磁波及其应用，下列说法正确的是(　　)‎ A.麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在 B.电磁波是横波且能够发生干涉和衍射现象 C.电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程 D.微波能使食物中的水分子的热运动加剧从而实现加热的目的 答案　BD 解析　麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在，故A错误；电磁波的接收要经过调谐和解调两个过程，故C错误.‎ 命题点一　光的干涉现象 类型1　杨氏双缝干涉 ‎1.条纹间距公式：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大.‎ ‎2.亮暗条纹的判断方法：‎ 如图3所示，‎ 图3‎ 光源S1、S2发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r2－r1.‎ ‎(1)当Δr＝kλ(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现亮条纹.‎ ‎(2)当Δr＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现暗条纹.‎ 例1　(多选)(2017·浙江4月选考·16)图4中给出了“用双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝S1和S2间距为0.80 mm，双缝到屏的距离为0.80 m.波长为500 nm的单色平行光垂直入射到双缝S1和S2上，在屏上形成干涉条纹.中心轴线OO′上方第1条亮纹中心位置在P1处，第3条亮纹中心位置在P2处.现有1号、2号虫子分别从S1、S2出发以相同速度沿垂直屏方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P1,2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P2.假定两只虫子爬行速率均为10－3 m/s.正确的是(　　)‎ 图4‎ A.1号虫子运动路程比2号短 B.两只虫子运动的时间差为0.2 s C.两只虫子运动的时间差为1.0 s D.已知条件不够，两只虫子运动时间差无法计算 答案　AB 解析　由题，结合双缝干涉的条纹间距公式：Δx＝λ可知，该光的干涉条纹相邻亮条纹中心的间距：‎ Δx＝×500×10－9 m＝5×10－4 m，‎ 中心轴线OO′上方第1条亮纹中心位置在P1处，‎ 所以＝Δx＝5×10－4 m 中心轴线OO′上方第3条亮纹中心位置在P2处，‎ 所以＝3Δx＝1.5×10－3 m 所以1号虫子的路程为：s1＝l＋＋；‎ ‎2号虫子的路程为：s2＝l＋－，‎ 则s2－s1＝－－d＝1.5×10－3 m－5×10－4 m－0.80×10－3 m＝2×10－4 m，故A正确；两只虫子运动的时间差Δt＝＝ s＝0.2 s，故B正确，C、D错误.‎ 变式1　关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是(　　)‎ A.单缝的作用是获得频率相同的两相干光源 B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C.光屏上距两缝的路程差等于半个波长的整数倍处出现暗条纹 D.照射到单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽 答案　B 解析　单缝的作用是获得一束细光，故A错误；双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源，故B正确；屏上出现暗条纹处距两缝的路程差等于半个波长的奇数倍，故C错误；单色光的频率越高，波长越短，根据Δx＝λ，知相邻条纹的间距越小，条纹越窄，故D错误.‎ 变式2　(多选)如图5所示是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮条纹的中心，P1为第一级亮条纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则(　　)‎ 图5‎ A.屏上的干涉条纹的间距将变大 B.屏上的O点可能出现暗条纹 C.屏上P1位置仍然可能为亮条纹的中心 D.屏上P1位置可能为暗条纹的中心 答案　AD 解析　由Δx＝λ知，d变小，Δx变大，A正确；O点到S1、S2光程差仍然为零，仍为中央亮条纹，B错误；Δx变大，P1到双缝的光程差小于一个波长，不可能是亮条纹的中心，但可能为暗条纹的中心，故C错误，D正确.‎ 类型2　薄膜干涉 ‎1.形成 如图6所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加.‎ 图6‎ ‎2.亮、暗条纹的判断 ‎(1)在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍，即Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现亮条纹.‎ ‎(2)在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍，即Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹.‎ 例2　(多选)把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图7所示.这时可以看到明暗相间的条纹.下面关于条纹的说法中正确的是(　　)‎ 图7‎ A.干涉条纹是光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 B.干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果 C.将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动 D.观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧 答案　AC 解析　根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气膜前后表面反射的两列光叠加而成，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以A项正确，B项错误；条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故C项正确；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D项错误.‎ 变式3　用如图8所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.左侧点燃酒精灯(在灯芯上洒些食盐)，右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈.下列是在肥皂膜上观察到的干涉图样示意图，其中最合理的是(　　)‎ 图8‎ 答案　B 解析　由于重力的作用使下侧的肥皂膜厚度比较大，而上侧的比较薄，相同高度的肥皂膜的厚度相同，故出现水平的明暗相间的干涉条纹.故B正确，A、C、D错误.‎ 命题点二　光的衍射和偏振现象 ‎1.对光的衍射的理解 ‎(1)波长越长，衍射现象越明显.在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别.‎ ‎(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时，光才可以看做是沿直线传播的.‎ ‎2.单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射 双缝干涉 不同点 条纹 宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹 间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距 亮度 情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相等 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 ‎3.光的干涉和衍射的本质 光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的.‎ ‎4.光的偏振 ‎(1)自然光与偏振光的比较 类别 自然光(非偏振光)‎ 偏振光 光的 来源 从普通光源发出的光 自然光通过起偏振器后的光 光的振动方向 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动的光的强度相同 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向 ‎(2)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等.‎ 例3　单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是下图中(　　)‎ 答案　A 解析　在光的单缝衍射图样中，中间是宽度最大最亮的亮条纹，在中央亮条纹两边的亮条纹宽度越来越小，亮度也越来越低，故选项A正确.‎ 变式4　(多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是(　　)‎ A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹 B.白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹 C.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射 D.光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射 答案　AC 解析　单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹；白光的衍射图样是彩色条纹；光照到不透明小圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象；衍射是波特有的现象，只有明显与不明显之分，光照到较大圆孔上出现大光斑，大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在光的衍射现象.故A、C正确.‎ 例4　(多选)奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了.如图9所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间.以下说法中正确的是(　　)‎ 图9‎ A.到达O处光的强度会明显减弱 B.到达O处光的强度不会明显减弱 C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于α D.将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度等于α 答案　ACD 解析　偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度α，所以到达O处光的强度会明显减弱，故A正确，B错误；将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片B转过的角度等于α，故C正确；同理，将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α，故D正确.‎ 命题点三　电磁振荡和电磁波 ‎1.麦克斯韦电磁场理论 ‎2.对电磁波谱的“三点”说明 ‎(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性.其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强.‎ ‎(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠.‎ ‎(3)电磁波的能量随频率的增大而增大.‎ 例5　(多选)关于图10中现象的表述正确的是(　　)‎ 图10‎ A.甲图中蝙蝠利用超声波定位 B.乙图中CT是利用β射线照射人体 C.丙图中回路电阻和向外辐射电磁波造成振荡电流能量的减小 D.丁图中夜视系统是利用不可见光中的紫外线 答案　AC 解析　题图甲中蝙蝠利用超声波定位，从而进行捕食，故A正确；CT是利用X射线照射人体的，不是利用β射线，故B错误；题图丙中回路电阻和向外辐射电磁波造成振荡电流能量的减小，故C正确；题图丁中夜视系统是利用不可见光中的红外线，故D错误.‎ 变式5　(多选)LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图11所示，则下列说法正确的是(　　)‎ 图11‎ A.此时电路中电流的方向为顺时针 B.若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电 C.若电容器正在放电，则电容器上极板带正电 D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大 答案　ABD 变式6　(多选)关于电磁场和电磁波说法正确的是(　　)‎ A.变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场 B.电磁场由发生的区域向远处的传播形成电磁波 C.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 D.电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质的波 答案　AB 解析　变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场，故A正确；变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，故B正确；变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场也不产生电场，故C错误；电磁波是一种波，声波也是一种波，它们具有波的共性，但前者是电磁场在空间的传播，后者是机械振动在介质中的传播，性质不同，故D错误.‎ 变式7　关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是(　　)‎ A.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 答案　B 解析　电磁波和声波都能传递信息，比如人们之间的语言交流，选项A错误；手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波，选项B正确；太阳光中的可见光属于电磁波，而“B超”中的超声波属于机械波，它们的传播速度不同，选项C错误；遥控器发出的红外线波长比X射线波长大得多，选项D错误.‎ ‎1.(多选)关于电磁波的原理和应用，下列说法正确的是(　　)‎ A.变化的电场就能产生变化的磁场 B.微波是指波长为微米级的电磁波 C.α、β、γ三种射线中，只有γ射线属于电磁波 D.常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号遥控电视机 答案　CD 解析　均匀变化的电场产生恒定的磁场，而非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，故A错误；波长从1 mm到10 m的电磁波称为微波，故B错误；α、β、γ三种射线中，α射线是氦核流，β射线是电子流，只有γ射线属于电磁波，故C正确；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号遥控电视机，因红外线波长较长，所以容易发生衍射现象，故D正确.‎ ‎2.(多选)关于电磁场的理论，下列说法中正确的是(　　)‎ A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的 C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 D.振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场 答案　BD 解析　变化的电场产生磁场有两层含义：①均匀变化的电场产生恒定的磁场；②非均匀变化的电场产生变化的磁场.振荡电场产生同频率的振荡磁场.均匀变化的磁场产生恒定的电场，故B、D正确，A、C错误.‎ ‎3.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图1甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是(　　)‎ 图1‎ A.减小光源到单缝的距离 B.减小双缝之间的距离 C.减小双缝到光屏之间的距离 D.换用频率更高的单色光源 答案　B 解析　由Δx＝λ，可知减小双缝之间的距离，增大双缝到光屏之间的距离，换用波长更长的单色光源，即换用频率更低的单色光源，都可以增加干涉条纹的间距，B正确.‎ ‎4.用如图2所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈.将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，关于观察到的现象，下列说法正确的是(　　)‎ 图2‎ A.当金属丝圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°‎ B.当金属丝圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°‎ C.当金属丝圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°‎ D.干涉条纹保持原来状态不变 答案　D ‎5.(多选)如图3所示，把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关说法合理的是(　　)‎ 图3‎ A.远离中心点处亮环的分布较密 B.用白光照射时，不会出现干涉形成的圆环 C.是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的 D.与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的 答案　AD 解析　远离中心点处亮环的分布较密，故A正确；用白光照射时，仍然会出现干涉形成的圆环，故B错误；是透镜曲面上反射光与玻璃平面上的反射光干涉形成的，故C错误；与同一亮环相对应的各处空气薄膜的厚度是相同的，故D正确.‎ ‎6.(多选)世界很大，我们都想去看看，人们能够用眼睛去看世界，这与光密不可分.下列对光的描述中正确的是(　　)‎ A.分别用红光和紫光照射同一双缝干涉实验装置，在光屏上得到紫光的条纹间距比红光的小 B.当单缝的宽度大于光的波长时，不能发生衍射现象 C.光的偏振现象说明光是横波 D.光不能发生多普勒效应 答案　AC 解析　分别用红光和紫光照射同一双缝干涉实验装置，由于红光的波长比紫光更长，结合Δx＝λ可知在光屏上得到紫光的条纹间距比红光的小，故A正确；衍射是波特有的现象，只有明显和不明显之分，故B错误；只有横波才能发生偏振现象，因此光的偏振现象说明光是横波，故C正确；当波源和观察者相互靠近或远离，接收到的波的频率都会发生变化，这种现象叫做多普勒效应，光是一种电磁波，同样也能发生多普勒效应，故D错误.‎ ‎7.(多选)(2018·台州中学统练)如图4所示，以下关于光学知识的叙述中，正确的是(　　)‎ 图4‎ A.甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象 B.乙图中的彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的 C.丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的偏振原理 D.丁图是医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光像信号，是利用光的全反射 答案　ABD 解析　题图丙的照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的干涉原理，选项C错误.‎ ‎8.(多选)随着网络技术的发展，WiFi无线网络(标识如图5所示)成为了一种时尚.WiFi实质是一种短程无线传输技术，能够在一定范围内支持互联网接入的无线电信号.下列关于WiFi的说法，正确的是(　　)‎ 图5‎ A.WiFi信号实质是一种电磁波 B.WiFi信号不可能在真空中传输 C.WiFi信号限于短程传输，是因为其波长太短 D.WiFi信号限于短程传输，是因为在传输过程中存在能量损失 答案　AD ‎9.(多选)(2018·金华十校联考)下列说法正确的是(　　)‎ A.机场、车站的安检门可以探测人身携带的金属物品，是利用静电感应的原理工作 B.可以用超声波探测金属、陶瓷、混凝土制品，检查内部是否有气泡、空洞和裂纹 C.由于多普勒效应，我们观察到离我们远去的恒星发出的光谱，将向红光光谱方向移动，波长变长、频率降低 D.γ射线的穿透能力很强，可用于探测金属零件内部的缺陷 答案　BCD 解析　安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品，原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品中产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到，故A错误.‎ ‎10.(多选)很多城市马路边都出现了共享单车，使用共享单车APP，用户可以查看并找到单车位置，扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端收到后识别该车辆并发送解锁指令，共享单车执行解锁指令自动开锁，用户便可以骑行.车身前后都有反光标志，前后车轮轮毂内侧也有反光涂层，夜间汽车灯光照射上去反光效果很好，增加了骑行者的安全性，尾灯反光标志的截面如图6所示，其利用了光的全反射原理.根据你所学的物理知识判断下列说法正确的是(　　)‎ 图6‎ A.单车和手机之间是利用机械波传递信息的 B.单车和手机之间是利用电磁波传递信息的 C.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射 D.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射 答案　BD 解析　扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端收到后识别该车辆并发送解锁指令，共享单车执行解锁指令自动开锁，是利用电磁波传递信息的，故A错误，B正确；汽车灯光应从右面射向自行车尾灯，光在尾灯内部左表面发生全反射，使自行车后面的汽车司机发现前面有自行车，避免事故的发生，故C错误，D正确.‎ ‎11.(多选)(2018·新高考研究联盟联考)2016年2月11日，美国科研人员利用激光干涉法探测到13亿年前黑洞合并发出的传到地球的引力波，证实了爱因斯坦100多年前在广义相对论中有关引力波的预言.如图7所示，引力波是一种时空涟漪，其发现的意义就像一个失聪的人突然拥有了听觉，从此获得感知世界的新能力.以下说法正确的是(　　)‎ 图7‎ A.人类可以从引力波中获得13亿年前的信息 B.具有质量的物体能产生引力波 C.干涉是波特有的性质，所以激光也是一种波 D.引力波的传播需要空气作为介质 答案　ABC ‎12.(多选)LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图8所示，则(　　)‎ 图8‎ A.若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a B.若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电 C.若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电 D.若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b 答案　ABC 解析　若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，故选项A、B正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，故选项C正确，D错误.‎ ‎13.(多选)(2016·浙江10月选考·14)用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则(　　)‎ A.a光的波长大于b光的波长 B.a光的频率大于b光的频率 C.在玻璃中，a光的速度等于b光的速度 D.从玻璃射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角 答案　AD 解析　根据双缝干涉的条纹间距公式Δx＝λ可知，同一实验装置，条纹间距越大，说明波长越长，即频率越小.根据题意，a光的波长长，频率小，所以A正确，B错误.频率越小，介质对它的折射率越小，根据n＝可知，在介质中的传播速度越大，即a光在介质中的传播速度要大，所以C错误.根据sin C＝可知，介质的折射率越小，则全反射的临界角越大，所以a光的全反射临界角要大，选项D正确.‎ ‎14.(多选)双缝干涉实验装置如图9所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹.屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹，如果将入射的单色光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是(　　)‎ 图9‎ A.O点是红光的亮条纹 B.红光的第一条亮条纹在P点的上方 C.O点不是蓝光的亮条纹 D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方 答案　AB 解析　由于O点到双缝的路程差为零，所以为各种色光的亮条纹，A正确，C 错误；由于红光的波长大于绿光的波长，红光的条纹间距大于绿光的条纹间距，蓝光的波长小于绿光的波长，蓝光的条纹间距小于绿光的条纹间距，因此红光的第一条亮条纹在P点的上方，蓝光的第一条亮条纹在P点的下方，故B正确，D错误.‎ ‎15.(多选)如图10所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样.分析各图样的特点可以得出的正确结论是(　　)‎ 图10‎ A.a、b是光的干涉图样 B.c、d是光的干涉图样 C.形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短 D.形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长长 答案　AD 解析　干涉条纹是等间距的条纹，因此，a、b图是干涉图样，c、d图是衍射图样，故A项正确，B项错误；由公式Δx＝λ可知，条纹间距大的入射光的波长长，所以a图样的光的波长比b图样的光的波长长，故C项错误；同理，c图样的光的波长比d图样的光的波长长，故D项正确.‎ ‎16.(多选)(2018·杭州市期末)北京时间2017年7月19日上午，杭州、宁波等浙江多地出现日晕(如图11甲所示).日晕是当日光通过卷层云中的冰晶时，发生折射或反射形成的.图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光.下列说法正确的是(　　)‎ 图11‎ A.a光的波长大于b光的波长 B.b光比a光更容易发生衍射现象 C.a光的光子动量小于b光的光子动量 D.a光和b光光子可能是某元素原子分别从n＝2、n＝3激发态跃迁到基态时辐射出的 答案　ACD 解析　由题图可知，b光偏折程度更大，说明冰晶对b光的折射率更大，即b光的频率更大，‎ a光的波长大于b光的波长，故A正确；a光的波长大于b光的波长，所以a光比b光更容易发生衍射现象，故B错误；根据λ＝可知，a光的光子动量小于b光的光子动量，故C正确；b光的频率更大，根据E＝hν可知，b光光子的能量大于a光光子的能量，原子从n＝2激发态跃迁到基态时放出的能量小于原子从n＝3激发态跃迁到基态时放出的能量，故D正确.‎