1．关于电磁波，下列说法中正确的是（    ）

（A）不同频率的电磁波在真空中均有相同的速度

（B）所有的电磁波都是看不见的

（C）均匀变化的电场或均匀变化的磁场都能产生电磁波

（D）电磁波的频率越大，传播速度越大

【答案】

A

【解析】

不同频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光速c＝3×10⁸ m/s。电磁波按波长从小到大依次为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波等，其中只有可见光的波长段可以被人眼接收。麦克斯韦的电磁场理论指出：变化的电场周围会产生磁场，变化的磁场周围又会产生电场，这种变化的电场和变化的磁场总是交替产生，并向周围空间传播，就形成了电磁波。但是均匀变化的电场产生的是恒定不变的磁场，恒定不变的磁场无法进一步产生电场，因此均匀变化的电场或均匀变化的磁场不能产生电磁波。电磁波的传播速度受介质影响，与频率无关。

 

2．X射线、紫外线、红外线和无线电波，以上几种电磁波中波长比可见光长的有________。利用海事通信卫星做为无线电波中继站传递信息，如图所示。若甲、乙两地与卫星的距离均为4.2×10⁷ m，则甲地发射的无线电波大约要经过______s可到达乙地。

【答案】

红外线、无线电波，0.28

 

3．收音机接收中波广播的频率范围是535.0～1605 kHz，则它接收的波长范围是____________。

【答案】

186.92～560.75 m

 

4．建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是（    ）。

（A）法拉第                      （B）奥斯特

（C）麦克斯韦                   （D）赫兹

【答案】

C

 

5．关于电磁波及其应用，下列说法中正确的是（    ）

（A）电磁波不能被反射

（B）电磁波的传播不需要介质

（C）手机在发短消息时，不发射电磁波

（D）γ 射线不是电磁波

【答案】

B

 

6．下列现象不属于电磁波屏蔽的是（    ）。

（A）收音机放到金属薄膜袋内接收不到广播

（B）收音机放到封闭木箱内听不清声音

（C）在电梯里手机很难接收到信号

（D）有些精密仪器为了防止外界电磁信号的干扰，上面常用金属盒罩起来

【答案】

B

 

7．对于声波、无线电波和红外线，以下说法正确的是（    ）。

（A）都能在真空中传播

（B）都能发生反射与折射

（C）本质上都是电磁波

（D）在气体中传播的速度都大于在液体中传播的速度

【答案】

B

 

8．红外线有哪些特性和用途？红外线的波长范围约在8×10^-7～7.5×10^-4 m之间，其频率范围是多少？

【答案】

红外线有较强的热效应，可以用来红外加热，还可使对红外线敏感的底片感光；红外线发射的强度与物体的温度有关，在医学上可运用红外成像仪检查发病部位，4.0×10¹¹～3.75×10¹⁴Hz。

 

9．利用如图所示装置，可以在光屏上观察到明暗相间的条纹，这是光的__________现象，若保持缝到光屏的距离不变，调节狭缝的缝宽，则屏上明暗相间的条纹间距将随缝宽的减小而__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】

衍射，增大

【解析】

光通过细小的狭缝，产生的是衍射现象。根据衍射实验的实验结论，若保持狭缝到光屏的距离不变，屏上明暗相间的条纹间距随缝宽的减小而增大。

 

10．在双缝干涉实验中，分别用a、b两束单色光照射同一双缝，在距双缝一定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是单色光束a照射时形成的图样，图乙是单色光束b照射时形成的图样，则（    ）

（A）它们在真空中的传播速度不相同

（B）若光束b照射某金属能发生光电效应，则光束a照射该金属也一定能发生光电效应

（C）若两色光都能使某金属发生光电效应，则光束a照射逸出的光电子数量更多

（D）在相同条件下，光束a比光束b更容易产生明显的衍射现象

【答案】

D

【解析】

在双缝干涉实验中，在双缝间距和缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，条纹间的间隔是不同的，波长越长的光干涉条纹间隔越大。由此可确定，λ_a＞λ_b。虽然两者波长不同，但都属于电磁波，所以两者在真空中的传播速度相同，都为c＝3.00×10⁸m/s，光束a的频率小于光束b的频率，ν_a＜ν_b。在相同条件下，波长越长的a光束更容易产生明显的衍射现象。每一种金属都有极限频率，只有入射光的频率高于极限频率，才会产生光电效应，所以若光束b照射某金属能发生光电效应，频率较光束b小的光束a 并不一定也能使该金属发生光电效应。根据光子说理论，发生光电效应时，一个光子能激发出一个电子，所以若两色光都能使某金属发生光电效应，并不能确定光束a照射逸出的光电子数量就更多。

 

11．部分电磁波的大致波长范围如图所示。若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象，可选用______波段的电磁波，其原因是_______。

【答案】

微波；要产生明显的衍射现象，波长应与缝的尺寸相近。

【解析】

无

 

12．如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。这是光的_______（填“干涉”、“衍射”或“直线传播”）现象，这一实验支持了光的_________（填“波动说”、“微粒说”或“光子说 ”）。

【答案】

衍射；波动说

【解析】

光在传播过程中，一般呈现直线传播的特征，但是当障碍物的尺度与光的波长可比拟时，将出现干涉或衍射现象。题意给出在屏上的阴影中心出现了一个亮斑，这是衍射产生的条纹。干涉、衍射现象支持了光的波动说。本题的正确答案为：衍射；波动说。

 

13．用某单色光照射金属表面，金属表面有光电子飞出。若照射光的频率增大，强度减弱，则单位时间内飞出金属表面的光电子的能量___________，数量___________。（均选填“增大”或“减小”）

【答案】

增大，减小

 

14．光电管是应用___________的原理制成的光电元件。如图所示的电路中，如果a端与电源________（选填“正”或“负”）极相连，那么当光照射到光电管的阴极K时，电路中就会产生电流。

【答案】

光电效应，正

【解析】

 

 

15．人类对光的本性的认识经历了曲折的过程，下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是（    ）。

（A）牛顿“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的

（B）光的双缝干涉实验证明了光具有波动性

（C）法拉第预言了光是一种电磁波

（D）光电效应现象说明光具有波粒二象性

【答案】

B

 

16．下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（    ）。

（A）甲为紫光的衍射图样               （B）乙为紫光的衍射图样

（C）丙为红光的衍射图样               （D）丁为红光的衍射图样

【答案】

C

 

17．根据爱因斯坦的“光子说”可知 （      ）

（A）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”

（B）光的波长越大，光子的能量越小

（C）一束单色光的能量可以连续变化

（D）只有光子数很多时，光才具有粒子性

【答案】

B

【解析】

在物理学的发展过程中，牛顿运用弹性小球在分界面上发生碰撞后反弹的理论，提出了光是由弹性小球组成的一束粒子流的思想，用牛顿力学的理论来解释光的反射现象获得成功，由此牛顿提出了光的“微粒说”。虽然牛顿的“微粒说”能解释光的反射和折射，但有局限性。17～18世纪，人们对光的波动理论有了新的认识。爱因斯坦在研究光电效应时发现用“微粒说”无法解释光电效应现象，由此提出了“光子说”。后来，科学家经过研究发现，光具有波粒二象性，即在某些情况下光表现为粒子性，在另一些情况下光又表现为波动性。显然，“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”的说法不成立，选项（A）错误。选项（B）涉及光的波长和能量，因为光的速度为定值，所以波长越大，频率越小，即光子的能量越小，反之则波长越短能量越大，所以本题的正确选项是（B）。既然是单色光，那么能量是确定值，不可能连续变化，选项（C）错误。此外，光的粒子性与光子的多少无关，如果光的频率大于某种金属的红限，那么即使是单个光子也能产生光电效应。选项（D）错误。

 

18．当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时 （ ）

（A）锌板带负电

（B）有正离子从锌板逸出

（C）有电子从锌板逸出

（D）锌板会吸附空气中的正离子

【答案】

C

 

19．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的 （ ）

（A）传播速度不同

（B）强度不同

（C）振动方向不同

（D）频率不同

【答案】

D

 

20．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图（a）、（b）、（c）所示的图像，则（    ）。

（A）图像（c）表明光具有粒子性

（B）图像（a）表明光具有波动性

（C）用紫外光观察不到类似的图像

（D）该实验表明光是一种概率波

【答案】

D

 

21．如右图，把酒精灯放在肥皂液薄膜前，从薄膜上可看到明暗相间的条纹，能解释这一现象产生原因的是示意图（图中实线、虚线为光照射到薄膜上时，从膜的前后表面分别反射形成的两列波）（    ）

【答案】

C

 

22．如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用波长更_____（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离______（填增大、减小）。

【答案】

长，增大

【解析】

无

 

23．如图所示，用导线将验电器与洁净锌板连接，触摸锌板使验电器指示归零，用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，发现验电器指针张角减小，此现象说明锌板带             电（选填“正”或“负”）；若改用红外线重复以上实验，结果发现验电器指针根本不会偏转，说明金属锌的极限频率          红外线的频率（选填“大于”或“小于”）。

【答案】

正，大于