新教材2024届高考物理二轮专项分层特训卷第一部分专题特训练专题五机械振动和机械波光电磁波热学近代物理初步考点2光和电磁波

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2．[2023·湖南卷](多选)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示．他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是( )
A．水的折射率为eq \f(1,sin41°)
B．水的折射率为eq \f(1,sin49°)
C．当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°
D．当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°
3．[2023·江苏卷]用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置．则双缝间的距离变为原来的( )
A．eq \f(1,3)倍 B．eq \f(1,2)倍 C．2倍 D．3倍
4．[2023·江苏卷]地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲．下列光路图中能描述该现象的是( )
5．[2023·辽宁卷](多选)“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力．下列现象的物理原理与之相同的是( )
A.插入水中的筷子，看起来折断了
B．阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹
C．驶近站台的火车，汽笛音调变高
D．振动音叉的周围，声音忽高忽低
6.
[2022·辽宁卷]完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮.2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球．如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球．下列说法正确的是( )
A．此单色光从空气进入水球，频率一定变大
B．此单色光从空气进入水球，频率一定变小
C．若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射
D．若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射
题组一 光的折射和全反射
7.[2023·安徽省检测]如图所示，一截面为边长6cm的正方形薄玻璃砖ABCD静置在水平桌面上(俯视图)，一束单色光从BD边中点平行于桌面入射，入射角为53°，折射后打在A点右侧2cm处的E点，已知光在真空中传播速度为c，sin53°＝0.8，cs53°＝0.6，则( )
A．从E点出射光线与BD边的入射光线平行
B．此玻璃砖对该单色光的折射率为eq \f(4,3)
C.图中单色光在玻璃砖中传播速度为eq \f(4,3)c
D．最终射出玻璃砖的光线折射角为37°
8．[2023·重庆市渝中区模拟]英国华裔科学家高锟被誉为“光纤之父”，2009年获诺贝尔物理学奖．光纤在现代通信中有着广泛应用，如图所示，由透明材料制成的光纤纤芯折射率大于包层折射率，已知纤芯的折射率为n1＝2，包层材料的折射率n2＝1.5，光纤纤芯的截面半径为R.现有一细束单色光垂直于左端面沿轴线入射，为保证光信号一定能发生全反射，已知sinC＝eq \f(1,n)，且n＝eq \f(n1,n2)，式中n称为相对折射率，则在铺设光纤时，光纤轴线的折弯半径不能小于( )
A．R B．2R C．3R D．4R
9.[2023·河北省模拟]如图所示圆心角为120°的扇形OAB是某玻璃柱体的横截面，一束单色光平行横截面从OA边射入玻璃柱体，在OA边上的入射角为α，折射角为θ，折射光线与OB边的夹角为2θ.已知α等于该单色光在玻璃柱体中发生全反射时的临界角，只考虑第一次射到圆弧AB上的光线，下列说法正确的是( )
A．α＝60°
B．玻璃柱体对该单色光的折射率为1.5
C．越接近A的折射光线越容易从弧AB处射出玻璃柱体
D.AB上有光透出部分的弧长与弧AB的弧长之比为3∶8
10．[2023·山东聊城校联考模拟预测]某实验小组为测量液体的折射率，在液体内部深度h＝0.3m处放置一单色点光源S，此时在液面上可观察到直径d＝0.8m的圆形光斑，AB为圆形光斑的直径，如图所示．现使点光源在图示截面内沿某方向做初速度为零的匀加速直线运动，发现圆形光斑最左侧在A位置不动，最右侧从B点开始沿液面以大小为aB＝0.8m/s2的加速度向右移动．不考虑光线的多次反射，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8.求：
(1)该液体的折射率；
(2)点光源S移动的加速度大小和方向．
题组二 光的现象
11．[2023·河北沧州模拟]如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃上，在一端加入四张纸片，形成一个空气薄膜．当红光从上方玻璃垂直射入后，从上往下看到的条纹如图乙所示．下列说法正确的是( )
A.图乙是光的衍射形成的图案
B．任意相邻两条亮条纹中心所对应的薄膜厚度差等于入射光的波长
C．若仅将红光换为紫光，则相邻两条亮条纹的中心间距变大
D．若抽出两张纸片，则相邻两条亮条纹的中心间距变大
12．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力，有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜．他选用的薄膜材料对紫外线的折射率为n，所要消除的紫外线的频率为f，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是(设紫外线在真空中速度为c)( )
A．eq \f(c,2f)B．eq \f(c,2nf)
C．eq \f(c,4f)D．eq \f(c,4nf)
13．[2023·上海市静安区一模]单色光分别入射到直径为dA和dB的圆孔，形成如图所示的图A和图B，由图可知( )
A．A图是衍射图像，dA＜dB
B．A图是干涉图像，dA＞dB
C．B图是衍射图像，dA＜dB
D．B图是干涉图像，dA＞dB
14.[2023·山东省青岛市适应性检测]某同学在研究光的衍射现象时，用a、b两种单色光照射同一单缝，在光屏上分别观察到如图甲、乙所示的衍射图样．关于a、b两种单色光，下列说法正确的是( )
A．在水中传播时，b光波长较大
B．在水中传播时，b光的传播速度较大
C．经同一双缝干涉装置发生干涉，a光的干涉条纹间距较小
D．若用a光照射钾金属能发生光电效应，则用b光照射也能发生光电效应
15．[2023·广东省广州市模拟]歼20是我国自主研制的第五代战斗机，其优秀的性能受到全世界的关注．歼20着陆光学系统中用到了双缝干涉的知识，如图甲所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在屏上观察到如图乙所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图丙所示．他改变的实验条件可能是( )
A．减小双缝到光屏之间的距离
B．增大双缝之间的距离
C．将绿光换为红光
D．减小光源到单缝的距离
题组三 电磁波
16.[2023·浙江省模拟]如图所示，把线圈(内阻不计)、电容器、电源、电阻和单刀双掷开关连成图示电路．把电压传感器(图中未画出)的两端连在电容器的两个极板M、N上．先把开关置于a侧，一段时间后再把开关置于b侧，从此刻开始计时，电压uMN随时间t变化的图像正确的是( )
17．[2023·湖北模拟](多选)电容式位移传感器能把位移这个力学量转换为电容这个电学量．如图所示，当开关S从“1”拨到“2”时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，电容器的电容发生变化，振荡电流的频率发生变化．若测得振荡电流的频率变小，则( )
A．电容器的电容C变小
B．电容器的电容C变大
C．被测物体向左发生了位移
D．被测物体向右发生了位移
18．[2023·福建省龙岩市模拟]“中国天眼”位于贵州的大窝凼坑中，利用500m口径球面射电望远镜接收信号．它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙奥秘，已经获得了很多信息．下列关于电磁波的说法正确的是( )
A．电磁波在任何介质中传播速度均为真空中的光速
B.5G信号4G信号都是电磁波，5G信号比4G信号在真空中传播得更快
C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波
D．赫兹通过实验发现了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
19.[2023·江苏省常州市模拟]如图，某同学观察肥皂膜干涉现象，将有肥皂膜的铁丝圈竖直挂在酒精灯右侧，在火焰中分别加入不同金属元素，火焰会呈现不同的颜色，在肥皂膜向光的一面上出现火焰的像，像上有明暗相间的条纹，关于这个现象，下列说法正确的是( )
A．条纹形状是相互平行的竖直线
B．从上向下，条纹的间距越来越小
C．紫光的条纹数比黄光要少一些
D．干涉条纹是由一束反射光和另一束入射光叠加产生的
20．[2023·广东省佛山市一模](多选)随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如下图所示．若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是( )
A．甲、乙波的频率都比可见光的频率小
B．真空中甲波的传播速度比乙波慢
C．真空中甲波比乙波更容易绕过障碍物
D．甲波与乙波有可能发生干涉
21．[2023·山东省菏泽市调研]如图所示透明薄膜的左侧比右侧稍厚，截面ABC可视为三角形．一束单色平行光照射到该薄膜上会呈现明暗相间的条纹．以下说法正确的是( )
A．同一条纹对应的薄膜厚度相同
B．条纹平行于AC
C．分别用红光和紫光照射，紫光形成的条纹较稀疏
D．这是光的色散现象
22．[2023·浙江杭州模拟]被誉为“救命神器”的自动体外除颤仪(AED)，是一种用于抢救心脏骤停患者的便携式的医疗设备．其结构如图所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电．除颤治疗时，开关拨到2，利用电极将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，若无其他条件变化时，下列说法正确的是( )
A.脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同
B．放电过程中，电流大小不变
C．自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短
D．电容C越小，电容器的放电时间越长
23．[2023·云南省联考]如图为太阳光入射球形雨滴经过折射和反射形成彩虹的示意图，若光线1为黄光，光线2为与之相邻的橙光或绿光中的一种，下列关于光线2的判断正确的是( )
A．光线2为绿光
B．光线2从玻璃进入空气时更容易发生全反射
C．用相同单缝做衍射实验时，光线2的中间衍射条纹宽度更大
D．用相同双缝做杨氏干涉实验时，光线2的干涉条纹间距更小
24．[2023·江苏省泰州市模拟]用光传感器能直观的演示双缝干涉，实验装置如图甲所示，某次实验的双缝间距d＝0.6mm，调整双缝到光传感器的距离L＝0.3m，在计算机中得到图乙所示光强变化的图样，可以推断该实验所用单色光波长为( )
A．200nmB．400nm
C．600nmD．800nm
25．[2023·湖南省模拟]某实验小组利用如图所示的实验装置探究光的干涉现象．S为单色光源，发出波长为λ的单色光，M为一平面镜．光源S发出的光和由光源S发出经过平面镜反射的光均照在竖直放置的光屏上，形成明暗相间的条纹．光源S到平面镜的距离为a、到平面镜左端点的水平距离为b，平面镜左端点到光屏的水平距离为c，则相邻两条亮纹之间的距离为( )
A．eq \f(b＋c,2a)λ B．eq \f(b＋c,a)λ C．eq \f(c,2a)λ D．eq \f(c,a)λ
26．[2023·河北省沧州市一模]如图所示为某汽车自动感应雨刷的光学式传感器示意图，基本原理为：LED发出一束锥形红外线，经过透镜系统成为平行光射入前挡风玻璃，当挡风玻璃上无雨滴时，恰好几乎所有光都会反射到光学传感器的光电二极管上，当挡风玻璃上有雨滴时，光电二极管接收到的光的总量会发生变化，进而计算出雨量大小并控制刮水速度和频率．以下说法正确的是( )
A．挡风玻璃相对于空气是光密介质
B．若光发生全反射的临界角是42°，则玻璃的折射率为eq \r(2)
C．挡风玻璃上雨滴越多，光电二极管接收到的光的总量越多
D．红外线同时能对汽车内部环境进行消毒
27．[2023·辽宁省检测]如图所示，某种频率的单色光以入射角θ＝45°从空气平行入射到半圆形玻璃砖的直径一侧的界面，该种单色光在玻璃砖中的折射率为eq \r(2)，玻璃砖的半径为R.则在圆弧界面上有光透出部分的长度为(不考虑光线在圆弧面上的反射)( )
A．eq \f(πR,2)B．eq \f(πR,3)
C．eq \f(πR,4)D．eq \f(πR,6)
28.[2023·河北模拟预测]如图所示的xOy平面直角坐标系内，半径为R的eq \f(3,4)圆盘透明材料平行纸面放置，位于第一象限的点光源S发出一束光垂直OA面射入该材料，在弧面AB上恰好发生全反射，经过一段时间后从B点射出材料，已知该材料对光的折射率为eq \f(2\r(3),3)，光在真空中的速度为c，则光在介质内传播的时间为( )
A．eq \f(3\r(3)R,c)B．eq \f(2\r(3)R,c)
C．eq \f(3\r(2)R,c)D．eq \f(2\r(2)R,c)
29．[2023·浙江省金华市一模](多选)如图所示，两块半径为R的半圆形玻璃砖正对放置，折射率均为n＝eq \r(2)，一束单色光正对圆心O从A点射入左侧半圆形玻璃砖，∠AOB＝60°，下列说法正确的是( )
A．减小∠AOB，光线可能在BC面O点发生全反射
B．增大∠AOB，光线在BC面O点的反射光可能消失
C.增大BC、B′C′间距，光线可能在右半圆形玻璃砖右侧面发生全反射
D．如果BC、B′C′间距等于eq \f(\r(3)R,3)，光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为30°
30．[2023·河北省模拟]某同学打算用激光灯测量一透明亚克力平板的折射率，如图所示，激光灯固定在水平桌面上方高h＝40cm处，激光打到桌面上的A点，将透明亚克力平板竖直放置在桌面上时，激光打到桌面上的B点，该同学测出平板的厚度为d＝3.6cm，OA间的距离为L1＝30cm，AB间的距离为L2＝1.575cm，真空中光速为c＝3×108m/s.求：
(1)该平板对该激光的折射率；
(2)放上平板后光从射出至打到桌面上所用的时间．
31．[2023·山东高中统考]近几年液晶电视采用了miniLED技术，在屏幕后面设置多个LED灯珠，实现了对屏幕处的精准光控，极大提高了收视效果．如图甲、乙为该款电视屏幕和处于屏幕后面的一个灯珠MNPQ的示意图，若该LED灯珠为边长为a的正方形，厚度不计，可看成由无数个点光源构成的面光源．屏幕厚度为d，其面积足够大，屏幕材料的折射率为n，光速为c.
(1)求该LED光射出屏幕的最短时间；
(2)如果折射率控制不好，我们看得到的面积比实际灯珠面积大，就会形成光晕，影响收视效果，求该LED灯珠发出的光在屏幕上实际照亮的区域比自身面积大了多少？
[答题区]
考点2 光和电磁波
1．解析：灯带发出的光从水面射出时不发生全反射的临界角的正弦值sinC＝eq \f(1,n)＝eq \f(3,4)
则tanC＝eq \f(3,\r(7))
灯带上的一个点发出的光发生全反射的临界角如图所示
根据几何关系可得r＝htanC＝eq \f(\r(7),10)×eq \f(3,\r(7))m＝0.3m
则一个点发出的光在水面上能看到的是r＝0.3m的圆，光射出的水面形状边缘为弧形，如图所示
等腰直角三角形发光体的内切圆半径r′满足
eq \f(1,2)a2＝eq \f(1,2)(a＋a＋eq \r(2)a)r′
解得r′＝eq \f(a,2＋\r(2))故中间无空缺．
故选C.
答案：C
2．解析：他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，则说明α＝41°时激光恰好发生全反射，则
sin (90°－41°)＝eq \f(1,n)
则n＝eq \f(1,sin49°)，A错误、B正确；当他以α＝60°向水面发射激光时，入射角i1＝30°，则根据折射定律有nsini1＝sini2，折射角i2大于30°，则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，C正确、D错误．故选BC.
答案：BC
3．解析：根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有Δx＝eq \f(L,d)λ，由题图知Δx乙＝2Δx甲，则d乙＝eq \f(1,2)d甲．故选B.
答案：B
4．解析：根据折射定律n上sinθ上＝n下sinθ下
由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则n下>n上，则θ下逐渐减小，画出光路图如右图
则从高到低θ下逐渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向．故选A.
答案：A
5．解析：该现象属于波的叠加原理，插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，与该问题的物理原理不相符；阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符；驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象造成的，与该问题的物理原理不相符；振动音叉的周围声音忽高忽低，是声音的叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符．故选BD.
答案：BD
6．解析：光的频率是由光源决定的，与介质无关，频率不变，A、B错误；由题图可看出光线1入射到水球的入射角小于光线2入射到水球的入射角，则光线1在水球外表面折射后的折射角小于光线2在水球外表面折射后的折射角，设水球半径为R、气泡半径为r、光线经过水球后的折射角为α、光线进入气泡的入射角为θ，根据几何关系有eq \f(sin（π－θ）,R)＝eq \f(sinα,r)，则可得出光线2的θ大于光线1的θ，故若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射，C正确，D错误．
答案：C
7．解析：光路图如图所示，根据几何关系，有tanθ＝eq \f(\f(1,2)BD,BE)＝eq \f(3,4)，即θ＝37°，根据折射定律得n＝eq \f(sin53°,sinθ)＝eq \f(4,3)，B项正确；光在介质中传播速度v＝eq \f(c,n)＝eq \f(3,4)c，C项错误；根据几何关系有α＝53°，临界角正弦值sinC＝eq \f(1,n)＝eq \f(3,4)＜sinα＝0.8，光射到E点时发生全反射，没有光线射出，A项错误；光线射到AC面时，入射角为37°，则折射角为53°，D项错误．
答案：B
8．解析：设光纤轴线的折弯最小半径为r，根据题意，由几何关系可知sinC＝eq \f(n2,n1)＝eq \f(r,R＋r)，解得r＝3R，C项正确．
答案：C
9．解析：
在OA上的折射光线与OB边的夹角为2θ，由几何关系可得折射角θ＝30°，玻璃柱体对该单色光的折射率为n＝eq \f(sinα,sinθ)，又由题意得n＝eq \f(1,sinα)，联立解得α＝45°，n＝eq \r(2)，A、B两项错误；如图所示，过O点的折射光线射到弧AB上的E点，B点到E点之间没有光线射出．由题意知OE与OB之间的夹角为2θ＝60°，则有∠AOE＝120°－2θ＝60°，则由几何关系可知，越接近A的折射光线在弧AB上的入射角越大，越容易发生全反射，C项错误；设折射光线CD在弧AB上正好发生全反射，则A点到D点之间没有光线射出，D点到E点之间有光线射出，连接OD，则有∠CDO＝α＝45°，由几何知识可得∠DOE＝45°，则弧AB上有光透出部分的弧长与弧AB的弧长之比为eq \f(∠DOE,∠AOB)＝eq \f(45°,120°)＝eq \f(3,8)，D项正确．
答案：D
10．解析：(1)对单色光，在A点刚好发生全反射，由几何关系tanC＝eq \f(d,2h)，解得C＝53°，又有sinC＝eq \f(1,n)，可得n＝1.25.
(2)圆形光斑在最左侧A位置不动，点光源S沿AS斜向右下方向运动，即加速度方向与竖直方向成53°斜向右下方，在时间t内，B点的位移xB＝eq \f(1,2)aBt2，点光源的位移xS＝eq \f(1,2)at2，由几何关系eq \f(xB,2xS)＝sinC，解得a＝0.5m/s2
答案：(1)1.25 (2)0.5m/s2，与竖直方向成53°斜向右下方
11．解析：图乙为明暗相间、等间距的干涉条纹，A错误；设空气膜的厚度为d，则空气膜上下表面分别反射的两列光的光程差为Δx＝2d＝nλ，该处表现为亮条纹，所以相邻两条亮条纹中心所对应的薄膜厚度差为d＝eq \f(λ,2)，B错误；若仅将红光换为紫光，波长变小，则相邻两条亮条纹的中心间距变小，C错误；若抽出两张纸片，空气膜的倾角减小，则相邻两条亮条纹的中心间距变大，D正确．
答案：D
12．解析：为了减少进入眼睛的紫外线，应该使入射光分别从该膜的前后两表面的反射光叠加后加强，以加强光的反射，因此光程差应该是光的波长的整数倍，即Δx＝mλ(m＝1，2，3，…)，而Δx＝2d，由波长、频率和波速的关系v＝λf，在膜中光的波长为λ′＝eq \f(λ,n)，联立可得d＝meq \f(c,2nf)，所以当m＝1时，膜的厚度最小，即d＝eq \f(c,2nf)，B正确．
答案：B
13．解析：对衍射现象的研究表明，光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可以近似认为光是沿直线传播的．但是在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显，题中A图发生明显衍射现象，故dA＜dB，A项正确．
答案：A
14．解析：在狭缝宽度相同的情况下，波长大的衍射条纹更宽，由题图可判断λa＞λb，在水中传播时，a光波长较大，A项错误；因为λa＞λb，故折射率na＜nb，由n＝eq \f(c,v)可知，在水中a光的传播速度较大，B项错误；由λa＞λb，Δx＝eq \f(l,d)λ可知经同一双缝干涉装置后a光的条纹间距较大，C项错误；因为λa＞λb，则νa＜νb，若用a光照射钾金属能发生光电效应，则用b光照射也能发生光电效应，D项正确．
答案：D
15．解析：根据图乙和图丙可知条纹宽度变大，根据条纹间距公式Δx＝eq \f(L,d)λ可知，条纹间距变大，可能是改用了波长较长的光，也有可能是增大了双缝到光屏的距离L，也有可能减小了双缝间的距离d，但是，条纹间距与光源到单缝的距离无关，红光的波长大于绿光，C正确．
答案：C
16．解析：由于电路有能量损耗，有一部分能量转化为内能，还有一部分能量以电磁波的形式辐射出去，故电容器两极板间最大电压会减小，电容器放电时间由振荡电路决定，故周期不变，且开始时，电容器电压最大，则计时开始时，电压处于最大值，C项正确．
答案：C
17．解析：当振荡电流的频率变小时，根据f＝eq \f(1,2π\r(LC))可知电容器的电容C变大，A错误，B正确；电容变大，根据电容的决定式C＝eq \f(εS,4πkd)可知电介质板向左移动，即被测物体向左发生了位移，C正确，D错误．
答案：BC
18．解析：真空中的电磁波的速度为光速，而在其他介质中电磁波的速度不再是光速，A项错误；5G信号4G信号都是电磁波，5G信号与4G信号在真空中传播速度都为光速，B项错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场能激发恒定的磁场，恒定的磁场无法再形成电场，故无法在空间中产生电磁波，C项错误；赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，D项正确．
答案：D
19．解析：膜前后表面的两列反射光在前表面发生叠加，所以在薄膜的左侧出现条纹，由于同一水平面上厚度相同，则条纹是水平平行的，A、D两项错误；由于重力的作用，越向下肥皂膜厚度的增加越来越缓慢，条纹间距越来越小，B项正确；紫光的波长比黄光短，所以紫光的条纹密，条纹数多，C项错误．
答案：B
20．解析：由图可知甲、乙波的波长都比可见光波长长，由c＝λf可得，甲、乙波的频率都比可见光的频率小，A项正确；所有频率的电磁波在真空中的传播速度都为3×108m/s，B项错误；波长越短的波越不容易发生衍射，甲波波长比乙波长，所以真空中甲波比乙波更容易绕过障碍物，C项正确；甲波与乙波频率不同，不能发生干涉，D项错误．
答案：AC
21．解析：条纹是由薄膜的上表面和薄膜的下表面的反射光发生干涉后形成的，相邻亮条纹之间，薄膜的厚度差等于半个波长，同一亮条纹空气膜的厚度差相等，所以干涉条纹与AC边垂直，A项正确，B项错误；紫光频率比红光的高，其波长更小，相邻条纹间距更小，条纹密集，C项错误；这是光的干涉现象，D项错误．
答案：A
22．解析：脉冲电流作用于不同人体时，由于不同人体的电阻不一定相同，则电流大小不一定相同，A错误；放电过程中，电容器电场能逐渐减小，线圈中磁场能逐渐增大，则电流大小逐渐增大，B错误；根据振荡周期表达式T＝2πeq \r(LC)，可知自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，C正确；根据振荡周期表达式T＝2πeq \r(LC)可知，电容C越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，则电容器的放电时间越短，D错误．
答案：C
23．解析：光线1的偏折程度更大，则折射率更大，频率更大，所以光线2为橙光，A项错误；根据公式sinC＝eq \f(1,n)，光线1的折射率大，其临界角更小，更容易发生全发射，B项错误；根据公式c＝λf，c为光速，因为光线2的频率小，其波长大，衍射条纹间距更大，C项正确；根据公式Δx＝eq \f(l,d)λ，光线2的波长更大，干涉条纹间距越大，D项错误．
答案：C
24．解析：根据图乙Δx＝eq \f(1000,5)μm＝200μm，由Δx＝eq \f(L,d)λ得λ＝eq \f(d,L)Δx＝400nm，B项正确．
答案：B
25．解析：相邻两条亮纹之间的距离公式，有Δx＝eq \f(L,d)λ＝eq \f(b＋c,2a)λ，A项正确．
答案：A
26．解析：发生全反射的一个条件是光从光密介质射入光疏介质，由题中信息可知挡风玻璃的折射率大于空气的折射率，是光密介质，A项正确；根据sinC＝eq \f(1,n)代入计算解得光发生全反射的临界角为45°，B项错误；当挡风玻璃外表面有雨滴时，一部分光会透过玻璃，传感器接收到的光的总量会减少，C项错误；红外线可以用来加热理疗，紫外线可以消毒，D项错误．
答案：A
27．解析：分析圆心O左右两侧光线射入后在圆弧界面发生全反射的临界情况，在O点左侧若此时从A点射入刚好可以在圆弧界面发生全反射，可知在A左测的光线射入玻璃砖后必定会在圆弧界面发生全反射，单色光在玻璃砖中的折射率为n＝eq \r(2)，故临界角为sinC＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(2),2)，即C＝45°，在A处有eq \f(sin45°,sinθ)＝eq \r(2)，解得折射角θ＝30°，可得图中有∠AA′O＝45°，∠A′AO＝90°－30°＝60°，根据几何关系可知α＝15°；同理，若此时从B点射入刚好可以在圆弧界面发生全反射，可知在B右侧的光线射入玻璃砖后必定会在圆弧界面发生全反射，此时有∠BB′O＝45°，∠B′BO＝90°＋30°＝120°，根据几何关系可知β＝75°，故可知圆弧A′B′间有光线透出，该段圆弧长度为l＝eq \f(90°,180°)·πR＝eq \f(πR,2)，A项正确．
答案：A
28．解析：光路如图所示，光射在弧面上的D点恰好发生全反射，根据sinC＝eq \f(1,n)可知∠ADO＝60°，根据几何关系可知光在介质中传播的路程s＝4.5R，光在介质中传播的速度v＝eq \f(c,n)＝eq \f(\r(3),2)c，光在介质中传播的时间t＝eq \f(s,v)＝eq \f(3\r(3)R,c)，A项正确．
答案：A
29．解析：光路图如图所示，玻璃砖的临界角正弦值sinC＝eq \f(1,n)＝eq \f(1,\r(2))＝eq \f(\r(2),2)，解得C＝45°，所以减小∠AOB，光线可能在BC面O点发生全反射，A项正确；无论入射角多大，光线在BC面O点的反射光都不会消失，B项错误；BC、B′C′间距越大，折射入右半圆形玻璃砖的光线的入射角超过45°时会发生全反射，C项正确；由折射定律可得∠O′OD＝45°，则OO′＝O′D＝eq \f(\r(3)R,3)，∠O′DE＝120°，在△O′DE中，由正弦定理可得eq \f(O′D,sin∠O′ED)＝eq \f(O′E,sin∠O′DE)，又sin∠O′DE＝eq \f(\r(3),2)，代入数据可得∠O′ED＝30°，由折射定律可得∠FEG＝45°，所以光线EF相对于光线AO偏折了15°，D项错误．
答案：AC
30．解析：(1)画出光路图，如图所示
根据几何关系可知，激光在平板右侧的折射角的正弦值为sinθ1＝eq \f(h,\r(L eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＋h2))＝eq \f(4,5)
根据折射定律和几何关系可知平板右侧两光线平行，则M、N间的距离等于A、B间的距离，则有tanθ1＝eq \f(MF,MN)，tanθ1＝eq \f(PM,d)
可得MF＝2.1cm，PF＝2.7cm
则激光在平板左侧的折射角满足sinθ2＝eq \f(PF,\r(PF2＋d2))＝eq \f(3,5)
根据折射定律有n＝eq \f(sinθ1,sinθ2)
解得n＝eq \f(4,3)
(2)根据上述分析可知，光在平板以外区域经过的路程为s1＝eq \f(L1－d,csθ1)＋FN
其中FN＝eq \f(MF,sinθ1)
在平板内经过的路程为s2＝eq \f(d,csθ2)
根据折射知识可知光在平板中的传播速度为v＝eq \f(c,n)
则光的传播时间为t＝eq \f(s1,c)＋eq \f(s2,v)
解得t＝eq \f(421,24)×10－10s
答案：(1)eq \f(4,3) (2)eq \f(421,24)×10－10s
31．解析：(1)从灯带发出的光垂直穿出屏幕，所用路程最短为d，用时最短．根据n＝eq \f(c,v)
则最短时间t＝eq \f(d,v)
解得t＝eq \f(nd,c)
(2)如图所示，设N端光在屏幕上的A点发生全反射，则n＝eq \f(1,sinC)
又NB＝dtanC
解得NB＝eq \f(d,\r(n2－1))
能射出光的屏幕上的形状如图所示，扇形的半径为R＝NB，总面积为S＝πR2＋4Ra
代入数据解得面积为S＝eq \f(πd2,n2－1)＋4aeq \f(d,\r(n2－1))
答案：(1)eq \f(nd,c) (2)eq \f(πd2,n2－1)＋4aeq \f(d,\r(n2－1))
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