今后。知足。A．光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小
B．光在光纤中的传输利用了全反射的原理
C．光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光，但红外线光和紫外线光属不可见光，它们都不可用来传输信息
D．光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长大，在真空中传播的速度都约为3.0×108 m/s
30. （14北大附中）（4分）不同的电磁波产生的机理不同．无线电波是
_____________________产生的；红外线、可见光、紫外线是
_________________产生的；伦琴射线是__________________产生的；γ射线________________________产生的。
三、参考答案
㈠选择题
⒈【解析】选B。电磁波是横波,但机械波有横波也有纵波,A错误;机械波的传播需要介质,两者在不同介质中波速不同,C、D错误;电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量,B正确。[来源:学科
⒉【答案】AC
⒊【答案】ABC
【解析】电磁波在真空中的传播速度即为真空中的光速，与频率无关，选项A正确；根据麦克斯韦的电磁场理论，选项B正确；电磁波是横波，其传播方向与电场强度、磁感应强度两两垂直，选项C正确。电磁波可以通过全反射在光缆中传播，选项D错误。波源停止振动，波会继续传播，直到能量为零，选项E错误。故选ABC。
⒋【答案】A
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【解析】光波属于电磁波，光波在真空中的速度也就是电磁波在真空中的速度，选项A正确．空气中的声波是振源的振动造成空气密度的变化而产生的，它存在密部和疏部，属于纵波，选项B不正确．声波不仅仅能在空气中传播，在固体、液体中都可以传播，选项C不正确．光波属于电磁波，电磁波是通过电磁场的交替变化传递的，不需要介质，选项D不正确．
⒌【答案】B
【解析】根据狭义相对论，在静止的观察者看来，沿自身长度方向运动的杆缩短．而光速相对于任何惯性系来说总是不变，故选B.
⒍【答案】C
【解析】根据波速、波长与频率的关系可知，波长越长的波，频率越低，所以米波的频率比厘米波的频率低，A错误；米波和厘米波都是无线电波，传播不需要介质，B错误；无线电波同光波一样能够发生反射、干涉和衍射现象，C正确，D错误．
⒎【答案】C
【解析】衍射现象是波的特有现象，A错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D错误．
⒏【答案】AC
⒐【答案】B
【解析】A、声波不能在真空中传播，电磁波可以，故A错误；
B、控器是利用其所发出的红外线脉冲信号来调换频道，并用来遥控电视机、录像机和空调机等，故B正确；
C、交警利用多普勒现象，利用仪器测出经过身边的汽车的行驶速度，故C错误；
D、狭义相对论基本假设是：不同的惯性参考系中光速是不变的；所有惯性系中基本规律都是等价的，故D错误。
故选：B
⒑【答案】C
【解析】A、当从断开开关S 的瞬间开始计时，时刻，线圈左端相当于电源负极，右端相当于电源正极，则电容器正在充电，左板带负电，右板带正电．故A错误； B、当从断开开关S的瞬间开始计时，时刻，即，相当于电源的线圈给电容器充电刚好结束．则线圈L的感应电动势最大，故B错误；
C、当从断开开关S的瞬间开始计时，时刻，即，此时电容器刚好放电结束，通过线圈L的电流最大，方向向左，故C正确；
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D、当从断开开关S的瞬间开始计时，时刻，即，此时电容器刚好放电结束，电容器C两极板间电压最小，为零，故D错误；
故选：C
⒒【答案】B
【解析】S闭合时，电流稳定时，此时电容器两端的电势差为零，根据Q=CU知，所带的电荷量为零；当断开S，由于线圈阻碍电流的变化，电容器反向充电，电量逐渐增大，磁场能转化为电池能，充电完毕后，又开始放电，将电场能转化为磁场能，形成L-C振荡电路，电量随时间周期性变化．故B正确，A、C、D错误．故选：B．
⒓【答案】ABC
【解析】A雷达是利用电磁波来测定物体位置的无线电设备；因为波长越短的电磁波可以更好的反射，因此雷达使用的电磁波是波长比较短的---微波,故A正确；B、激光的频率高，波长短，不易发生衍射，所以平行度好．故B正确；C、由爱因斯坦狭义相对论光速不变原理可知，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．故C正确．D、简谐运动中回复力满足关系公式F=-kx，故D错误；故选ABC
⒔【答案】BCD
【解析】在A选项中人耳能听见的声波比超声波易发生衍射，A对；是麦克斯韦预言，是赫兹实验证实了电磁波的存在，B选项错；根据相对运动理论，在高速（大于或等于光速）运动的系统内，物体长度要变短，质量也发生变化，，若小球光速，长度就不发生变化，所以C错；单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关，它决定周期性外力的周期，所以D答案错；肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的是薄膜干涉，即表现出了光的波动性，E正确。故本题不正确答案为BCD。
⒕【答案】D
【解析】A、根据电磁波频率在至的范围内，则电磁波
的波长范围在至之间，故A错误；
B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是变化磁场产生电场变化电场产生磁场不断交替变化产生的，故B错误；
C、波长越短的电磁波，越不容易发生衍射，不容易绕过障碍物，不便于远距离传播，故C错误；
D、测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，根据无线电波的传播速度，就可以间距，D正确。
故选：D
㈡填空题
⒖【答案】选A。
【解析】按电磁波的波长从长到短分布情况:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线,故本题答案为A。
⒗【答案】a；2.49×104
【解析】X射线管阳极必须加电源正极，才可使电子从阴极高速运动撞击到阳极上激发出X射线；
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电子的能量等于
亦即
⒘【答案】大于；光速。
【解析】根据相对论原理,运动的尺子缩短，A测得两飞船间的距离大于地面上测得的距离L。根据狭义相对论的光速不变假设，当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为光速。
㈢计算题
⒙【答案】5×1014Hz 。
【解析】设光在介质中的传播速度为v，波长为λ．频率为f，则
f=
v
λ
v=
c
n
联立得 f＝
c
nλ
从波形图上读出波长λ=4×10-7m，代人数据解得
f=5×1014Hz
⒚【解答】
m=0.12m
）波长
(1
(2）额定电流A=5A
(3）消耗的电能J=1.98×106J
⒛【答案】13.56km。
【解析】法拉第电磁感应定律公式，有，
解得：L=3.6×10-3H；
据LC振荡电路振荡电流频率：
发射电磁波波长为22166Hz，故波长为：
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21.【答案】（i ）；（ii）三棱镜的AC边没有光线透出。
【解析】（i）光路图如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点。设光线在P点的入射角为i、折射角为r，在M点的入射角为r’、折射角依题意也为i，有：i=60°。
由折射定律有：sini=nsinr，nsinr'=sini，
联立解得：r=r’。OO’为过M点的法线，∠C为直角，OO’//AC。由几何关系有：∠MNC=r’。
由反射定律可知：∠PNA=∠MNC。联立解得：∠PNA=r。
由几何关系得：r=30°。联立解得：n=。
（ii）设在N点的入射角为r’，由几何关系得：
i’=60°。
此三棱镜的全反射临界角满足nsinθC=1，联立解得：
i’>θC.
此光线在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出。
22.【答案】+
【解析】设光在鳞片中的折射角为γ,折射定律sini=nsinγ
在鳞片中传播的路程,传播速度,
传播时间
解得,同理,在空气中的传播时间。
从a到b所需的时间t=t 1+t 2=+
（四）选做题
23.【答案】A。
24.【答案】 BDE
【解析】A、当与它偏离平衡位置的位移的大小的成正比，与其方向总是相反时，质点的运动就是简谐运动，故A错误；B、测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理，故B正确；C、当由相对论质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量，故C错误, D、麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场，故D正确；E、多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以将复合光进入分解，故E正确；
25.【答案】选C。
【解析】电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播,故选项A错误；当随时间
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（均匀或不均匀）变化的电场一定产生磁场，但是“均匀变化”电场，则不能产生磁场，因而也就不能产生电磁波，故选项B错误；做变速运动的电荷相当于不均匀变化的电流（或电场），会在周围空间激发“不均匀变化”的磁场,从而会在空间产生电磁波,故选项C
正确；赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,故选项D错误。
26.【答案】D
【解析】A、根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量的变化量无关，故A错误；B、线圈的自感系数有线圈本身的匝数、粗细、线圈面积决定，与电流无关，故B错误；C、电荷可以产生电场，不一定有变化的磁场产生，故C错误；D、根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在任何惯性系中测得的数值都相同，故D正确；故选：D．
27.【答案】选B。
【解析】A项中电磁波可以传递信息,声波也能传递信息,由此判断A错误;B项中手机在通话时,涉及的波既有电磁波又有声波,B项正确;C项中,太阳光中的可见光的传播速度远大于医院“B超”中的超声波的传播速度,C项错误;D项中,遥控器发出的红外线波长大于医院“CT”中的X射线波长,故D项错误。
28.【答案】CD
【解析】A、只有频率相同的两列机械横波相遇，才会出现干涉现象，故A错误；
B、机械波的波速与介质有关，不同介质机械波的传播速度不同，则机械波在传播过程中通过两种不同的介质，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播的距离不一定相同，故
B错误；
C、光波在介质中传播的速度与光的频率有关，故C正确；
D、根据狭义相对论的基本原理可知：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同，故
D正确；
E、双缝干涉条纹间距与光的波长成正比．红光的波长比紫光长，所以红光的双缝干涉
条纹间距大于紫光双缝干涉条纹间距，故E错误。
故选：CD
29.【答案】B
【解析】光在光纤中的传输利用了光的全反射原理，内芯的折射率比外套的大，选项A错误，选项B正确；只要是光波，就能在光纤中传播，选项C错误；光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长小，选项D错误．
30.【解答】振荡电路中自由电子的周期性的运动；原子的外层电子受激发后；原子的内层电子受激发后；原子核受到激发后。
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