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1、專題十七光學(xué),高考物理 (新課標(biāo)專用),A組統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組 考點一光的折射、全反射,五年高考,1.2015課標(biāo),34(1),5分,0.372(多選)如圖,一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為,經(jīng)折射后射出a、b兩束光線。則。 A.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度 B.在真空中,a光的波長小于b光的波長 C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率 D.若改變光束的入射方向使角逐漸變大,則折射光線a首先消失 E.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗,a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距,答案ABD從光路圖看,入射角相同,a光的折射角較大,所以

2、玻璃磚對a光的折射率較大,a光的頻率較大,波長較短,B正確,C不正確;根據(jù)n=知va

3、玻璃對紅光的折射率為。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射,則光線在D點射出時的折射角(填“小于”“等于”或“大于”)60。,答案大于,解析本題考查折射定律在三棱鏡中的應(yīng)用等知識。 由題意知,1=60,由幾何關(guān)系知2=30,由n=,得n=。由f藍(lán)f紅得n藍(lán)n紅,又因n=,2相 同,故1藍(lán)1紅,藍(lán)光在D點射出時的折射角大于60。,3.2018課標(biāo),34(2),10分如圖,ABC是一直角三棱鏡的橫截面,A=90,B=60。一細(xì)光束從BC邊的D點折射后,射到AC邊的E點,發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點射出。EG垂直于AC交BC于G,D恰好是CG的中點。不計多次反射。 ()求出射光相對于D點的入射光的偏角; ()為實

4、現(xiàn)上述光路,棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍?,答案()60()n<2,解析本題考查光的折射和全反射、折射率。 ()光線在BC邊上折射,由折射定律有 sin i1=n sin r1 式中,n為棱鏡的折射率,i1和r1分別是該光線在BC邊上的入射角和折射角。 光線在AC邊上發(fā)生全反射,由反射定律有 r2=i2 式中i2和r2分別是該光線在AC邊上的入射角和反射角。 光線在AB邊上發(fā)生折射,由折射定律有 n sin i3=sin r3,式中i3和r3分別是該光線在AB邊上的入射角和折射角。 由幾何關(guān)系得 i2=r2=60,r1=i3=30 F點的出射光相對于D點的入射光的偏角為 =(r1-i1)+(1

5、80-i2-r2)+(r3-i3) 由式得 =60 ()光線在AC邊上發(fā)生全反射,光線在AB邊上不發(fā)生全反射,有 n sin i2n sin Cn sin i3 式中C是全反射臨界角,滿足 n sin C=1 由式知,棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為 n<2,解題關(guān)鍵畫圖是解決物理問題的基本功 對于幾何光學(xué)題,畫好光路圖是解題的關(guān)鍵。充分利用幾何知識便可順利解題。,4.2018課標(biāo),34(2),10分如圖,某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個小標(biāo)記“”(圖中O點),然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標(biāo)記上,小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上,過D點做AC邊的垂線交AC于F。該同學(xué)在D點

6、正上方向下順著直線DF的方向觀察,恰好可以看到小標(biāo)記的像;過O點做AB邊的垂線交直線DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射),答案,解析本題考查折射定律。 過D點作AB邊的法線NN,連接OD,則ODN=為O點發(fā)出的光線在D點的入射角;設(shè)該光線在D點的折射角為,如圖所示。 根據(jù)折射定律有 n sin =sin 式中n為三棱鏡的折射率。 由幾何關(guān)系可知 =60 EOF=30 OEF中有,EF=OE sinEOF 由式和題給條件得 OE=2 cm 根據(jù)題給條件可知,OED為等腰三角形,有 =30 由式得 n=,解題關(guān)鍵解答本題的關(guān)鍵是根據(jù)題設(shè)條件,畫

7、出光路圖,利用圖中幾何關(guān)系,列方程求解。,5.2017課標(biāo),34(2),10分如圖,一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體,O點為球心;下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體,圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入,該光線與OC之間的距離為0.6R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)。求該玻璃的折射率。,答案1.43,6.2017課標(biāo),34(2),10分一直桶狀容器的高為2l,底面是邊長為l的正方形;容器內(nèi)裝滿某種透明液體,過容器中心軸DD、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料,其他內(nèi)壁涂有吸光材料。在剖面的左下角處有一點光源,

8、已知由液體上表面的D點射出的兩束光線相互垂直,求該液體的折射率。,答案1.55,解析設(shè)從光源發(fā)出直接射到D點的光線的入射角為i1,折射角為r1。在剖面內(nèi)作光源相對于反光壁的鏡像對稱點C,連接C、D,交反光壁于E點,由光源射向E點的光線,反射后沿ED射向D點。光線在D點的入射角為i2,折射角為r2,如圖所示。設(shè)液體的折射率為n,由折射定律有 n sin i1=sin r1 n sin i2=sin r2 由題意知r1+r2=90 聯(lián)立式得n2= 由幾何關(guān)系可知sin i1==,sin i2== 聯(lián)立式得n=1.55,解題關(guān)鍵正確畫出光路圖,由數(shù)學(xué)知識找出相關(guān)角的關(guān)系。,7.2017課標(biāo),34(2

9、),10分如圖,一半徑為R的玻璃半球,O點是半球的球心,虛線OO表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線)。已知玻璃的折射率為1.5。現(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光線能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線)。求 ()從球面射出的光線對應(yīng)的入射光線到光軸距離的最大值; ()距光軸的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點到O點的距離。,答案()R()R(或2.74R),解析()如圖,從底面上A處射入的光線,在球面上發(fā)生折射時的入射角為i,當(dāng)i等于全反射臨界角iC時,對應(yīng)入射光線到光軸的距離最大,設(shè)最大距離為l。 i=iC 設(shè)n是玻璃的折射率,由全反射臨界角的定義有 n sin iC=

10、1 由幾何關(guān)系有 sin i= 聯(lián)立式并利用題給條件,得 l=R,()設(shè)與光軸相距的光線在球面B點發(fā)生折射時的入射角和折射角分別為i1和r1,由折射定律 有 n sin i1=sin r1 設(shè)折射光線與光軸的交點為C,在OBC中,由正弦定理有 = 由幾何關(guān)系有 C=r1-i1 sin i1= 聯(lián)立式及題給條件得 OC=R2.74R,8.2016課標(biāo),34(2),10分如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點光源A,它到池邊的水平距離為3.0 m。從點光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為。 ()求池內(nèi)的水深; ()一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上,他的眼睛到池面

11、的高度為2.0 m。當(dāng)他看到正前下方的點光源A時,他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。,答案()2.6 m()0.7 m,解析()如圖,設(shè)到達(dá)池邊的光線的入射角為i。依題意,水的折射率n=,光線的折射角=90 。由折射定律有 n sin i=sin 由幾何關(guān)系有 sin i= 式中,l=3 m,h是池內(nèi)水的深度。聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 h= m2.6 m ()設(shè)此時救生員的眼睛到池邊的水平距離為x。依題意,救生員的視線與豎直方向的夾角為,=45。由折射定律有 n sin i=sin 式中,i是光線在水面的入射角。設(shè)池底點光源A

12、到水面入射點的水平距離為a。由幾何關(guān)系有 sin i= x+l=a+h 式中h=2 m。聯(lián)立式得 x= m0.7 m,解題關(guān)鍵幾何光學(xué)一定要注意幾何關(guān)系的應(yīng)用,關(guān)鍵是要根據(jù)題意,畫出正確的光路圖,根據(jù)光路圖找出需要的各種幾何關(guān)系,比如本題中的sin i=、sin i=、x+l=a+h等。,9.2016課標(biāo),34(2),10分如圖,玻璃球冠的折射率為,其底面鍍銀,底面的半徑是球半徑的 倍;在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內(nèi),有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M 點,該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點。求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角。,答案150,解析設(shè)球半徑為R,球冠

13、底面中心為O,連接OO,則OOAB。令OAO=,有 cos == 即=30 由題意MAAB 所以O(shè)AM=60 設(shè)圖中N點為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點,所考慮的光線的光路圖如圖所示。設(shè)光線在M點的入射角為i、折射角為r,在N點的入射角為i,反射角為i,玻璃折射率為n。由于OAM為等邊三角形,有 i=60,由折射定律有sin i=n sin r 代入題給條件n=得r=30 作底面在N點的法線NE,由于NEAM,有i=30 根據(jù)反射定律,有i=30 連接ON,由幾何關(guān)系知MANMON,故有MNO=60 由式得ENO=30 于是ENO為反射角,NO為反射光線。這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向。所

14、以,經(jīng)一次反射后射出玻璃球冠的光線相對于入射光線的偏角為 =180-ENO=150,方法技巧(1)因底面的半徑R底=R,所以O(shè)AB=30,OAM=60,而OM=OA=R,所以O(shè)AM 為等邊三角形,且在M點的入射角i=OMA。 (2)從AB面反射的光線經(jīng)過圓心O,故該反射光線會垂直球面射出球冠。,10.2014課標(biāo),34(2),9分,0.571一個半圓柱形玻璃磚,其橫截面是半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑,O為圓心,如圖所示。玻璃的折射率為n=。 ()一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面,若光線到達(dá)上表面后,都能從該表面射出,則入射光束在AB上的最大寬度為多少? ()一細(xì)束光線在O點左側(cè)與O相距 R

15、處垂直于AB從下方入射,求此光線從玻璃磚射出點 的位置。,答案()R()見解析,解析()在O點左側(cè),設(shè)從E點射入的光線進(jìn)入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角,則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出,如圖。由全反射條件有sin = 由幾何關(guān)系有OE=R sin 由對稱性可知,若光線都能從上表面射出,光束的寬度最大為 l=2OE 聯(lián)立式,代入已知數(shù)據(jù)得l=R ()設(shè)光線在距O點R的C點射入后,在上表面的入射角為,由幾何關(guān)系及式和已知條件 得,=60 光線在玻璃磚內(nèi)會發(fā)生三次全反射,最后由G點射出,如圖。由反射定律和幾何關(guān)系得 OG=OC=R 射到G點的光有一部分被反射,沿原

16、路返回到達(dá)C點射出。,思路點撥當(dāng)光線垂直玻璃磚下表面射入時,光線的方向不發(fā)生變化。當(dāng)光線由玻璃磚進(jìn)入空氣時,是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),折射角大于入射角,當(dāng)入射角等于臨界角時光線發(fā)生全反射。結(jié)合對稱性和幾何知識分析求解。,11.2014課標(biāo),34(2),10分,0.374一厚度為h的大平板玻璃水平放置,其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面。在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片,圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上。已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射),求平板玻璃的折射率。,答案見解析,解析如圖,考慮從圓形發(fā)光面邊緣的A點發(fā)出的一條光線,假設(shè)它斜射到玻璃上表面的A點折射,

17、根據(jù)折射定律有 n sin =sin 式中,n是玻璃的折射率,是入射角,是折射角。 現(xiàn)假設(shè)A恰好在紙片邊緣。由題意,在A點剛好發(fā)生全反射,故 = 設(shè)AA線段在玻璃上表面的投影長為L,由幾何關(guān)系有 sin = 由題意,紙片的半徑應(yīng)為,R=L+r 聯(lián)立以上各式得 n=,審題指導(dǎo)依據(jù)題述“恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線”可知射到玻璃上表面的光線恰好在圓紙片的邊緣處發(fā)生全反射,進(jìn)而作出示意圖,找到幾何關(guān)系從而完成求解。,考點二光的干涉、衍射、偏振,12.2017課標(biāo),34(1),5分(多選)在雙縫干涉實驗中,用綠色激光照射在雙縫上,在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的

18、間距,可選用的方法是() A.改用紅色激光 B.改用藍(lán)色激光 C.減小雙縫間距 D.將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動 E.將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動,答案ACD本題考查雙縫干涉,考查學(xué)生的理解能力。 由相鄰兩亮條紋間距x=可知,若要增大兩相鄰亮條紋的間距,應(yīng)增大雙縫與光屏間距 離L、減小雙縫間距d或增大照射光波長,而紅綠藍(lán),故選項A、C、D正確。,解題關(guān)鍵熟記雙縫干涉中相鄰亮條紋間距公式x=及各色光的波長大小關(guān)系。,13.2015課標(biāo),34(1),5分,0.253在雙縫干涉實驗中,分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫,在雙縫后的屏幕上,紅光的干涉條紋間距x1與綠光的干涉條紋間距x2相比,x1x2(填“

19、”、“=”或“<”)。若實驗中紅光的波長為630 nm,雙縫與屏幕的距離為1.00 m,測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5 mm,則雙縫之間的距離為mm。,答案(2分)0.300(3分),解析根據(jù)公式x=,紅光波長大于綠光波長,因此x1x2。根據(jù)題意,相鄰亮條紋間距x= mm=2.1 mm,所以d==3.0010-4 m=0.300 mm。,考點三電磁波、相對論,14.2016課標(biāo),34(1),5分(多選)關(guān)于電磁波,下列說法正確的是。 A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān) B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波 C.電磁波在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場

20、強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直 D.利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信,但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸 E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消失,答案ABC電磁波在真空中的傳播速度為3108 m/s,與頻率無關(guān),選項A正確;由麥克斯韋電磁場理論可知,選項B正確;變化的電場和磁場相互激發(fā),且相互垂直,形成的電磁波的傳播方向與電場和磁場均垂直,選項C正確;電磁波可以通過電纜、光纜傳輸,選項D錯誤;電磁振蕩停止后,電磁波可以在空間繼續(xù)傳播,直到能量消耗完為止,選項E錯誤。,易錯點撥易錯選E,認(rèn)為波源停止振蕩,波隨即消失。,評析本題考查電磁波的產(chǎn)生與傳播的相關(guān)知識,試題難度不大

21、,考查學(xué)生的識記能力。,B組自主命題省(區(qū)、市)卷題組,考點一光的折射、全反射,1.(2017北京理綜,14,6分)如圖所示,一束可見光穿過平行玻璃磚后,變?yōu)閍、b兩束單色光。如果光束b是藍(lán)光,則光束a可能是() A.紅光B.黃光 C.綠光D.紫光,答案D本題考查光的折射、色散。由題圖可知,可見光穿過玻璃磚后,發(fā)生了色散,其中a光的側(cè)移距離大于b光的側(cè)移距離,說明玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率,同種介質(zhì)對紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的折射率依次增大,由于b光是藍(lán)光,故只有D選項符合題意。,知識歸納色光中相關(guān)物理量的變化,2.(2015福建理綜,13,6分)如圖,一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分

22、為兩束單色光a、b,波長分別為a、b,該玻璃對單色光a、b的折射率分別為na、nb,則() A.anbB.ab,nab,nanb,答案B由圖可知b光偏折程度大,則nab,B項正確。,3.(2015四川理綜,3,6分)直線P1P2過均勻玻璃球球心O,細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱,由空氣射入玻璃球的光路如圖。a、b光相比() A.玻璃對a光的折射率較大 B.玻璃對a光的臨界角較小 C.b光在玻璃中的傳播速度較小 D.b光在玻璃中的傳播時間較短,答案C從光路圖可以看出,a、b兩束光的入射角相等,b光的折射角更小一些,由此可知nbna,A錯誤;由sin C=可知,玻璃對a光的臨界角較大,B錯誤;

23、由n=可知,b光在玻璃中的傳播速 度較小,C正確;b光在玻璃中的傳播速度較小,且它在玻璃中傳播的距離較長,所以在玻璃中的傳播時間較長,D錯誤。,4.(2014福建理綜,13,6分)如圖,一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚,O點為該玻璃磚截面的圓心,下圖能正確描述其光路的是(),答案A光束沿玻璃磚半徑射向O點,在界面處入射角大于或等于臨界角時,發(fā)生全反射,小于臨界角時,在空氣中的折射角大于入射角,A正確,C錯誤;當(dāng)光束由空氣射向玻璃磚時,由發(fā)生全反射的條件可知B錯誤;在玻璃中的折射角應(yīng)小于入射角,D錯誤。,5.2014重慶理綜,11(1),6分打磨某剖面如圖所示的寶石時,必須將OP、OQ邊與軸線的夾

24、角切磨在12,光線一定在OP邊發(fā)生全反射 B.若2,光線會從OQ邊射出 C.若<1,光線會從OP邊射出 D.若<1,光線會在OP邊發(fā)生全反射,答案D作出12時一定有90-C,光線一定不會 在OP邊上發(fā)生全反射,同時也一定有30+,即光線若能射在OQ邊上,一定會發(fā)生全反射,故 A、B皆錯誤。當(dāng)<1時,一定有<90-C,即光線一定在OP邊發(fā)生全反射,C錯誤D正確。,6.2014山東理綜,38(2)如圖,三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面,O為BC邊的中點,位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角i入射,第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射。已知=15,BC邊長為2L,該介質(zhì)的折射率為 。求: ()入射角i;

25、()從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時間(設(shè)光在真空中的速度為c,可能用到:sin 75=或tan 15=2-)。,答案()45()L,解析()根據(jù)全反射規(guī)律可知,光線在AB面上P點的入射角等于臨界角C,由折射定律得 sin C= 代入數(shù)據(jù)得 C=45 設(shè)光線在BC面上的折射角為r,由幾何關(guān)系得 r=30 由折射定律得 n= 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得 i=45,()在OPB中,根據(jù)正弦定理得 = 設(shè)所用時間為t,光線在介質(zhì)中的速度為v,得 =vt v= 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得 t=L,考點二光的干涉、衍射、偏振,7.(2018北京理綜,15,6分)用雙縫干涉實驗裝置得到白光的干涉條紋,在光源與單縫之間加上

26、紅色濾光片后() A.干涉條紋消失 B.彩色條紋中的紅色條紋消失 C.中央條紋變成暗條紋 D.中央條紋變成紅色,答案D本題考查雙縫干涉實驗。 用白光做雙縫干涉實驗時,屏上呈現(xiàn)彩色條紋,在光源與單縫間加紅色濾光片,光源發(fā)出的白光照射濾光片后,僅有紅光透過濾光片,故射到雙縫上的光為紅光,屏上呈現(xiàn)出的是紅色干涉條紋,中央條紋為紅色,選項D正確。,易錯點撥雙縫干涉實驗中濾光片的作用 不要把紅色濾光片誤認(rèn)為是“濾掉”紅光的濾光片。,8.(2017上海單科,4,3分)用單色光照射位于豎直平面內(nèi)的肥皂液薄膜,所觀察到的干涉條紋為(),答案B本題考查薄膜干涉。由于在光的干涉中亮、暗條紋的位置取決于兩列光波相遇

27、時通過的路程之差,則在薄膜干涉中取決于入射點處薄膜的厚度。因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一個上薄下厚的楔形膜,厚度相等的位置在同一條水平線上,故同一條干涉條紋必然是水平的,由此可知只有選項B正確。,解題指導(dǎo)干涉條紋位置與形狀的判定 同一條干涉條紋上各點的位置決定了干涉條紋的形狀。在雙縫干涉及薄膜干涉中,某點處于哪一級亮條紋或暗條紋上,取決于兩光波相遇時通過的路程差。兩波源相位相同的情況下,當(dāng)r=n時處于亮條紋上,當(dāng)r=(2n+1)時處于暗條紋上。,9.(2017天津理綜,2,6分)明代學(xué)者方以智在陽燧倒影中記載:“凡寶石面凸,則光成一條,有數(shù)棱則必有一面五色”,表明白光通過多棱晶體折射會發(fā)生色

28、散現(xiàn)象。如圖所示,一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b,下列說法正確的是() A.若增大入射角i,則b光先消失 B.在該三棱鏡中a光波長小于b光 C.a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象,b光不能發(fā)生 D.若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng),則a光的遏止電壓低,答案D本題考查色散、全反射、偏振、光電效應(yīng)。當(dāng)增大入射角i時,兩單色光在左側(cè)界面的折射角增大,但在右側(cè)界面的入射角均減小,故不會發(fā)生全反射,A錯誤。由圖知三棱鏡對a光的折射率小于對b光的折射率,而同種介質(zhì)對頻率越大的光折射率越大,故ab,B錯誤。偏振是橫波所特有的現(xiàn)象,故a、b兩光都能發(fā)生偏振, C錯誤。由eUc=Ek=h-W可知,在照

29、射同一光電管即W相同的條件下,a光波長長、頻率低,故a光的遏止電壓Uc也低,D正確。,知識歸納單色光的相關(guān)物理量(其他條件相同),考點三電磁波、相對論,10.2018江蘇單科,12B(1)(多選)梳子在梳頭后帶上電荷,搖動這把梳子在空中產(chǎn)生電磁波。該電磁波() A.是橫波 B.不能在真空中傳播 C.只能沿著梳子搖動的方向傳播 D.在空氣中的傳播速度約為3108 m/s,答案AD電磁波為橫波,電磁波的傳播不需要介質(zhì),可以向周圍各個方向傳播,真空中傳播速度最大,c=3.0108 m/s,在空氣中的傳播速度與真空中的傳播速度近似相等,故選A、D。,11.(2016天津理綜,1,6分)我國成功研發(fā)的反

30、隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星,它標(biāo)志著我國雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑。米波雷達(dá)發(fā)射無線電波的波長在110 m范圍內(nèi),則對該無線電波的判斷正確的是() A.米波的頻率比厘米波頻率高 B.和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播 C.同光波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象 D.不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象,答案C無線電波與光波均為電磁波,均能發(fā)生反射、干涉、衍射現(xiàn)象,故C正確、D錯。電磁波在真空中傳播速度最快,故B錯。由c=f可知,頻率與波長成反比,故A錯。,知識歸納所有波共有的特性:能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射和多普勒效應(yīng)。,評析本題考查電磁波的基礎(chǔ)知識,涉及的知識點雖多,但均為考生熟悉的知識點,故為容易題。,12.(2016

31、天津理綜,6,6分)(多選)物理學(xué)家通過對實驗的深入觀察和研究,獲得正確的科學(xué)認(rèn)知,推動物理學(xué)的發(fā)展。下列說法符合事實的是() A.赫茲通過一系列實驗,證實了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論 B.查德威克用粒子轟擊N獲得反沖核O,發(fā)現(xiàn)了中子 C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象,說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu) D.盧瑟福通過對陰極射線的研究,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,答案AC1886年,德國科學(xué)家赫茲做了赫茲的電火花等一系列實驗,證實了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論,A項正確;查德威克用粒子轟擊Be獲得反沖核C,發(fā)現(xiàn)了中子,B項錯誤; 貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象,原子序數(shù)大于或等于83的原子核在自然界中自發(fā)地發(fā)生衰變,說明

32、原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu),C項正確;盧瑟福通過粒子散射現(xiàn)象,提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型,D項錯。,評析本題考查了物理學(xué)發(fā)展史,提到了赫茲、麥克斯韋、查德威克、貝克勒爾、盧瑟福這些偉大科學(xué)家的貢獻(xiàn),所以平時多看看物理學(xué)史非常必要。,13.(2014四川理綜,2,6分)電磁波已廣泛運(yùn)用于很多領(lǐng)域。下列關(guān)于電磁波的說法符合實際的是() A.電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 B.常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機(jī) C.根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動速度 D.光在真空中運(yùn)動的速度在不同慣性系中測得的數(shù)值可能不同,答案C衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象,故電磁波能發(fā)生衍射現(xiàn)象,A錯誤。遙控器是通過發(fā)出的紅外線

33、脈沖信號遙控電視機(jī)的,B錯誤。根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)天體相對地球運(yùn)動時,我們接收到來自天體的電磁波頻率發(fā)生變化,根據(jù)其變化可判斷遙遠(yuǎn)天體相對地球的運(yùn)動速度,C正確。光在真空中的速度是定值,在任何慣性系中測出的數(shù)值應(yīng)相同,D錯誤。,14.2018北京理綜,24(2)觀測宇宙中輻射電磁波的天體,距離越遠(yuǎn)單位面積接收的電磁波功率越小,觀測越困難。為了收集足夠強(qiáng)的來自天體的電磁波,增大望遠(yuǎn)鏡口徑是提高天文觀測能力的一條重要途徑。2016年9月25日,世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST在我國貴州落成啟用,被譽(yù)為“中國天眼”。FAST直徑為500 m,有效提高了人類觀測宇宙的精度和范圍。 a.設(shè)直徑為1

34、00 m的望遠(yuǎn)鏡能夠接收到的來自某天體的電磁波功率為P1,計算FAST能夠接收到的來自該天體的電磁波功率P2; b.在宇宙大尺度上,天體的空間分布是均勻的。僅以輻射功率為P的同類天體為觀測對象,設(shè)直徑為100 m望遠(yuǎn)鏡能夠觀測到的此類天體數(shù)目是N0,計算FAST能夠觀測到的此類天體數(shù)目N。,答案a.25P1b.125N0,解析a.地球上不同望遠(yuǎn)鏡觀測同一天體,單位面積上接收的功率應(yīng)該相同,因此 P2=P1=25P1 b.在宇宙大尺度上,天體的空間分布是均勻的。因此,一個望遠(yuǎn)鏡能觀測到的此類天體數(shù)目正比于以望遠(yuǎn)鏡為球心、以最遠(yuǎn)觀測距離為半徑的球體體積。 設(shè)地面上望遠(yuǎn)鏡能觀測到此類天體需收集到的電

35、磁波的總功率的最小值為P0,直徑為100 m望遠(yuǎn)鏡和FAST能觀測到的最遠(yuǎn)距離分別為L0和L,則 P0== 可得L=5L0 則N=N0=125N0,C組教師專用題組 考點一光的折射、全反射,1.2016浙江自選,13(1),4分如圖所示的半圓形玻璃磚,圓心為O,半徑為R,折射率為 。光由 空氣從A點垂直射入玻璃磚,OA=。則() A.該玻璃的臨界角為45 B.光在玻璃磚中的傳播速度為v=c C.光第一次射出玻璃磚的折射角為60 D.玻璃的臨界角隨入射光線位置變化而變化,答案C由sin C==知該玻璃的臨界角C45,A錯誤。光在玻璃磚中的傳播速度為v= =c,B錯誤。如圖,sin i==,由折射

36、定律有sin r=n sin i=,故r=60,C正確。由sin C= 知臨界角只取決于玻璃的折射率,而與光線的入射位置無關(guān),D錯誤。,評析本題以半圓形玻璃磚為載體考查了光的折射、全反射及光在介質(zhì)中的傳播速度,幾何條件給定較為隱蔽,較好地考查了作圖能力,難度中等偏易。,2.2015重慶理綜,11(1),6分虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球來說明。兩束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上會形成MN和PQ兩條彩色光帶,光路如圖所示。M、N、P、Q點的顏色分別為() A.紫、紅、紅、紫B.紅、紫、紅、紫 C.紅、紫、紫、紅D.紫、紅、紫、紅,答案

37、A由題圖可知,射到M點的光線進(jìn)入玻璃球時的折射角小于射到N點的光線進(jìn)入玻璃球時的折射角,所以玻璃對射到M點的光的折射率大于玻璃對射到N點的光的折射率,故M點的顏色為紫色,N點的顏色為紅色;同理可得P點的顏色為紅色,Q點的顏色為紫色,所以只有A項正確。,3.(2015浙江自選,13,4分)以下說法正確的是() A.真空中藍(lán)光的波長比紅光的波長長 B.天空中的彩虹是由光干涉形成的 C.光纖通信利用了光的全反射原理 D.機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播,波長保持不變,答案C藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率,在真空中兩束光的速度相等,由=v/f,可得藍(lán)光的波長小于紅光的波長,選項A錯;天空中的彩虹是由光的折射形成的,選

38、項B錯;光纖通信利用了光的全反射原理,選項C正確;機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播,頻率保持不變,波長發(fā)生變化,選項D錯誤。,4.(2014天津理綜,8,6分)(多選)一束由兩種頻率不同的單色光組成的復(fù)色光從空氣射入玻璃三棱鏡后,出射光分成a、b兩束,如圖所示,則a、b兩束光() A.垂直穿過同一塊平板玻璃,a光所用的時間比b光長 B.從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時,a光臨界角比b光的小 C.分別通過同一雙縫干涉裝置,b光形成的相鄰亮條紋間距小 D.若照射同一金屬都能發(fā)生光電效應(yīng),b光照射時逸出的光電子最大初動能大,答案AB由圖知nanb,則由n=知vatb,A正確。由sin C=知Ca

39、確。因?qū)νN介質(zhì)頻率越大、波長越短時折射率越大,故a

40、科,12B(3)人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料。如圖所示,光線射在一人造樹脂立方體上,經(jīng)折射后,射在桌面上的P點。已知光線的入射角為30,OA=5 cm,AB=20 cm,BP=12 cm,求該人造樹脂材料的折射率n。,答案(或1.5),解析設(shè)折射角為,由折射定律有sin 30=n sin 由幾何關(guān)系知sin =,且OP= 代入數(shù)據(jù)解得n=(或n1.5),7.2014江蘇單科,12B(3)Morpho蝴蝶的翅膀在陽光的照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍(lán)色光芒,這是因為光照射到翅膀的鱗片上發(fā)生了干涉。電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖如圖。一束光以入射角i從a點入射,經(jīng)過折射和反射后從b點出射。設(shè)鱗片的折射率為n

41、,厚度為d,兩片之間空氣層厚度為h。取光在空氣中的速度為c,求光從a到b所需的時間t。,答案見解析,解析設(shè)光在鱗片中的折射角為,由折射定律有sin i=n sin 在鱗片中傳播的路程l1=,傳播速度v=,傳播時間t1= 解得t1= 同理,在空氣中的傳播時間t2= 則t=t1+t2=+,考點二光的干涉、衍射、偏振,8.2014江蘇單科,12B(1)某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實驗,在屏上觀察到題(甲)圖所示的條紋,僅改變一個實驗條件后,觀察到的條紋如題(乙)圖所示。他改變的實驗條件可能是。 A.減小光源到單縫的距離 B.減小雙縫之間的距離 C.減小雙縫到光屏之間的距離 D.換用頻率更高的單色光源,

42、答案B由(甲)和(乙)兩圖可知改變條件以后條紋變寬,由x=可知,只有B正確。,9.(2014大綱全國,17,6分)在雙縫干涉實驗中,一鈉燈發(fā)出的波長為589 nm的光,在距雙縫1.00 m的屏上形成干涉圖樣。圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350 cm,則雙縫的間距為() A.2.0610-7 mB.2.0610-4 m C.1.6810-4 mD.1.6810-3 m,答案C由x=可得雙縫間距d== m=1.6810-4 m,選項C正確。,考點三電磁波、相對論,10.(2017北京理綜,20,6分)物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用。例如,利用波的干涉,可將無線電波的干涉信號用于飛機(jī)降落的導(dǎo)

43、航。 如圖所示,兩個可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè),它們類似于楊氏干涉實驗中的雙縫。兩天線同時都發(fā)出波長為1和2的無線電波。飛機(jī)降落過程中,當(dāng)接收到1和2的信號都保持最強(qiáng)時,表明飛機(jī)已對準(zhǔn)跑道。下列說法正確的是() A.天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強(qiáng) B.導(dǎo)航利用了1與2兩種無線電波之間的干涉 C.兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定 D.兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合,答案C波的干涉產(chǎn)生與否與波的強(qiáng)弱無關(guān),故A錯;導(dǎo)航利用了同頻率的兩列波的干涉,而波長為1和2的兩列波頻率不同,B錯;1與1干涉,2與2干涉,兩個干涉圖樣在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定,故C正確;由于1與2兩列波的波

44、長不同,故兩干涉圖樣在空間強(qiáng)弱分布不重合,D錯。,疑難突破波的干涉及干涉圖樣 兩列波產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的條件之一是兩列波的頻率相同,本題中,每個天線同時且都發(fā)出兩列波長為1和2的波,在同種介質(zhì)中波長相同,頻率相同,產(chǎn)生干涉,故在飛機(jī)跑道區(qū)域存在兩個穩(wěn)定的干涉圖樣,且跑道中心線上每點到波源的距離相等,故中心線上各點均為兩個干涉圖樣的加強(qiáng)點,飛機(jī)降落時利用這些加強(qiáng)點來對準(zhǔn)跑道中心線,實現(xiàn)安全降落。,11.2017江蘇單科,12B(1)(多選)接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘,飛船和地球上的人觀測這兩只鐘的快慢,下列說法正確的有。 A.飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快 B.飛船上的人觀測

45、到飛船上的鐘較慢 C.地球上的人觀測到地球上的鐘較快 D.地球上的人觀測到地球上的鐘較慢,答案AC由狹義相對論的“鐘慢效應(yīng)”原理可知,飛船上的人觀測到地球上的鐘較慢,地球上的人觀測到飛船上的鐘較慢,故A、C正確,B、D錯誤。,知識鏈接鐘慢效應(yīng) 某兩個事件在不同參考系中的時間間隔 t=,12.(2016北京理綜,14,6分)下列說法正確的是() A.電磁波在真空中以光速c傳播 B.在空氣中傳播的聲波是橫波 C.聲波只能在空氣中傳播 D.光需要介質(zhì)才能傳播,答案A聲波是機(jī)械波,是縱波,在氣體、固體、液體中都能傳播,故B、C兩項均錯誤;電磁波的傳播不需要介質(zhì),能在真空中以光速傳播,A項正確,D項錯誤

46、。,知識歸納要把電磁波與機(jī)械波的共同點和不同點比較清楚。,13.2016江蘇單科,12B(1)一艘太空飛船靜止時的長度為30 m,它以0.6c(c為光速)的速度沿長度方向飛行越過地球,下列說法正確的是。 A.飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30 m B.地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30 m C.飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于c D.地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c,答案B飛船上的觀測者相對飛船是靜止的,測得飛船長度為靜止長度30 m,A錯誤。地球上的觀測者相對飛船的速度為0.6c,測得飛船的長度l=l0=0.8l0=24 m,B正確。由光速 不變原理知光信號

47、的速度與參考系無關(guān),C、D皆錯誤。,A組20162018年高考模擬基礎(chǔ)題組 考點一光的折射、全反射,三年模擬,1.(2017天津和平質(zhì)量調(diào)查,2)如圖所示,OO是半圓柱玻璃體的對稱面和紙面的交線,A、B是關(guān)于OO軸等距離且平行的兩束不同單色細(xì)光束,從玻璃體射出后相交于OO下方的P點,由此可以得出的結(jié)論是() A.在同種玻璃中傳播,A光的傳播速度一定大于B光 B.以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,B光側(cè)移量大 C.分別照射同一光電管,若B光能引起光電效應(yīng),A光一定也能 D.以相同的入射角從水中射入空氣,在空氣中只能看到一種光時,一定是A光,答案C由圖可知A光的折射率nA大于B光的折射率n

48、B,又由v=,可知vA nB,則以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,A光側(cè)移量大,B項錯誤。由于nAnB,則AB,若分別照射同一光電管,若B光能引起光電效應(yīng),A光一定也能,C項正確。在空氣中只能看到一種光時,應(yīng)是折射率較小的B光,D項錯誤。,2.(2018山西太原一模)一塊折射率為n=、截面為正方形的厚玻璃磚放在紙面上,其正視圖 為長方形ABCD,寬度AB=6a,長度AD=4a,如圖所示,在玻璃磚的左端,距離左端為a處有一光 源S,處在AB、CD中點連線的延長線上,在紙面內(nèi)向AB對稱射出兩條光線,光線與延長線的夾角=45。光從右端射出后交于延長線上的S點。只考慮一次反射,求: (1)S與

49、玻璃磚右端的距離; (2)若玻璃磚斷裂后長度減小但外形不變,使得S與右端距離變?yōu)樵瓉淼?倍,那么玻璃磚的長度AD變成多少?,答案(1)a(2)3a,解析(1)光線由S射向AB邊,由折射定律有n=,得1=30,光線射向AD邊時,入射角2=-1 =60,而sin C==,得C=45,則光線在AD邊上P點發(fā)生全反射。由幾何關(guān)系知P為AD邊的中 點,再結(jié)合對稱性可知從CD邊射出的兩條光線的交點S與CD的距離為a。 (2)由圖分析可知:AD邊越短,交點S與右端的距離越大,由于S與右端的距離變?yōu)?a,所以光在CD邊上的出射點與D的距離為a,則PD=,得AD=AP+PD=3a。,3.2017河北唐山一模,3

50、4(2)如圖所示,內(nèi)徑為R、外徑為R=R的環(huán)狀玻璃磚的圓心為O,折 射率為n=。一束平行于對稱軸OO的光線由A點進(jìn)入玻璃磚,到達(dá)B點(未標(biāo)出)剛好發(fā)生全 反射。求: .玻璃磚的臨界角; .A點處光線的入射角和折射角。,答案.45.4530,解析.由題給條件畫出光路圖,如圖所示,因在B點剛好發(fā)生全反射,則 sin C==(2分) 得C=45(1分) .在OAB中,OA=R,OB=R,由正弦定理得 =(2分) 得sin r=,r=30(1分) 由=n(2分) 得i=45(1分),考點二光的干涉、衍射、偏振,4.(2018全國模擬)(多選)下列說法正確的是() A.機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)

51、象 B.在同一種介質(zhì)中,不同頻率的聲波的傳播速度不同 C.黃光的雙縫干涉條紋間距可能小于藍(lán)光的雙縫干涉條紋間距 D.做簡諧運(yùn)動的物體,其振動能量與振幅無關(guān) E.機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系,對電磁波也適用,答案ACE干涉和衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象,機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象,A正確;在同一種介質(zhì)中,不同頻率的聲波的傳播速度相同,B錯誤;根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式x=,可知黃光的雙縫干涉條紋間距可能小于藍(lán)光的雙縫干涉條紋間距,C正確;做簡諧運(yùn)動的 物體,其振動能量可由振幅來反映,D錯誤;機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系:v=f,對電磁波也適用,E正確。,5.(2017湖北部

52、分重點高中期中,15)(多選)下列說法中正確的是() A.除了從光源直接發(fā)出的光以外,我們通?？吹降慕^大部分光都是偏振光 B.機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時,振動的頻率越高,則波傳播速度越大 C.光速不變原理是指真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的 D.兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,在干涉圖樣中,振動加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點,其位移始終保持最大;振動減弱區(qū)域的質(zhì)點,其位移始終保持最小 E.用綠光做雙縫干涉實驗,在光屏上呈現(xiàn)出明、暗相間的條紋,相鄰兩條明條紋間的距離為x,如果只增大雙縫到光屏之間的距離,x將增大,答案ACE經(jīng)過反射或折射的光都是偏振光,所以除了光源直接發(fā)出的光以外,我們通?？吹降慕^大部分光都

53、是偏振光,A正確;機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時,波速一定,與振動的頻率無關(guān),B錯誤;真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,C正確;兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,在干涉圖樣中,振動加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點,其位移并不是始終保持最大,有時處于波峰有時處于平衡位置有時處于波谷,振動減弱區(qū)域的質(zhì)點,其位移也不是始終保持最小,D錯誤;根據(jù)條紋間距公式x=,當(dāng)只增大雙縫到光屏之間的距離L時,x將增大,E正確。,考點三電磁波、相對論,6.(2018山西五市聯(lián)考)(多選)下列說法正確的是() A.日光燈是紫外線的熒光效應(yīng)的應(yīng)用 B.單擺在做受迫振動時,它的周期等于單擺的固有周期 C.機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)后,它

54、的頻率保持不變 D.麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在 E.彈簧振子做簡諧運(yùn)動時,運(yùn)動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變,答案ACE單擺在做受迫振動時,它的周期等于驅(qū)動力的周期,B項錯誤;赫茲第一次用實驗驗證了電磁波的存在,D項錯誤。,7.(2017三湘名校聯(lián)盟三模,16)隨著科技的不斷發(fā)展,無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線。小到手表、手機(jī),大到電腦、電動汽車的充電,都已經(jīng)實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。下圖給出了某品牌的無線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式無線充電的原理圖。關(guān)于無線充電,下列說法正確的是() A.無線充電時手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)” B.只有將充電底座接到直流電源上才能對

55、手機(jī)進(jìn)行充電 C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同 D.只要有無線充電底座,所有手機(jī)都可以進(jìn)行無線充電,答案C當(dāng)充電底座的發(fā)射線圈中通有交變電流時,發(fā)射線圈產(chǎn)生交變的磁場,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,在接收線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,實現(xiàn)對充電設(shè)備的充電。無線充電時手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電磁感應(yīng)”,只有將充電底座接到交流電源上才能對手機(jī)進(jìn)行充電,所以A、B選項錯誤。接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同,C選項正確。只有有無線充電功能的手機(jī)才可以進(jìn)行無線充電,D錯誤。,8.2017河南百校聯(lián)盟4月聯(lián)考,34(1)(多選)下列說法正確的是() A.在真空中傳播的電磁波

56、,頻率越大,波長越短 B.讓藍(lán)光和綠光通過同一雙縫干涉裝置,綠光形成的干涉條紋間距較大 C.光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理 D.要確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離需要直接測出電磁波從發(fā)射到被目標(biāo)接收的時間 E.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片,以減弱玻璃反射光的影響,答案ABE在真空中傳播的不同頻率的電磁波,傳播速度均為c,由c=f可知,頻率越大,波長越短,選項A正確;讓藍(lán)光和綠光通過同一雙縫干涉裝置,因綠光的波長大,因此綠光形成的干涉條紋間距較大,選項B正確;全息照相不是利用光的全反射原理,用的是光的干涉原理,選項C錯誤;雷達(dá)測距利用了電磁波的反射原理,雷

57、達(dá)和目標(biāo)的距離s=ct,需直接測出的是電磁波從 發(fā)射到接收到反射回來電磁波的時間間隔t,選項D錯誤;加裝偏振片的作用是減弱玻璃反射光的影響,選項E正確。,一、選擇題(每小題6分,共30分) 1.(2018全國模擬)(多選)關(guān)于光現(xiàn)象及其應(yīng)用,下列說法正確的是() A.全息照片用激光來拍攝,主要是利用了激光相干性高的特點 B.通過手指間的縫隙觀察日光燈,可以看到彩色條紋,這是光的偏振現(xiàn)象 C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,在鏡頭前加裝一個偏振片可以減小玻璃表面反射光的強(qiáng)度 D.當(dāng)觀察者向靜止的光源運(yùn)動時,觀察者接收到的光波頻率低于光源的頻率 E.一束單色光由空氣射入玻璃,這束光的速度變慢,波長變短,B

58、組 20162018年高考模擬綜合題組 (時間：45分鐘 分值：80分),答案ACE通過手指間的縫隙觀察日光燈,可以看到彩色條紋,這是光的衍射現(xiàn)象,選項B錯誤;當(dāng)觀察者向靜止的光源運(yùn)動時,觀察者接收到的光波頻率高于光源的頻率,選項D錯誤。,2.(2018全國模擬)(多選)下列說法正確的是() A.肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象,露珠呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象,通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象 B.光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理 C.彩超測血流速度是向人體發(fā)射頻率已知的超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收,測出反射波的頻率變化就能知道血流的速度,這是利用了多

59、普勒效應(yīng) D.相對論認(rèn)為:豎直向上高速運(yùn)動的球在水平方向上變扁了 E.在真空中傳播的電磁波,當(dāng)它的頻率增加時,它的傳播速度不變,波長變短,答案ACE光纖通信和醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理,全息照相利用了光的干涉,B錯誤;相對論認(rèn)為:豎直向上高速運(yùn)動的球,水平方向上沒有變化,豎直方向變扁了,D錯誤。,3.(2017廣東佛山二模,14)以下說法正確的是() A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子,說明了原子具有核式結(jié)構(gòu) B.16個某種放射性元素的原子核,經(jīng)過一個半衰期后,將會有8個原子核發(fā)生衰變 C.20世紀(jì)初建立的量子力學(xué)和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學(xué)不再適用于微觀粒子和高速運(yùn)動物體 D.一個運(yùn)

60、動的物體,如果不再受力了,它總會逐漸停下來,這說明:靜止?fàn)顟B(tài)才是物體不受力時的“自然狀態(tài)”,答案C盧瑟福的粒子散射實驗說明了原子具有核式結(jié)構(gòu),A項錯誤。半衰期是對大量放射性原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律,半衰期對少量原子核沒有意義,B錯誤。一個運(yùn)動的物體,如果不再受力,將會做勻速直線運(yùn)動,D錯誤。,易錯點評湯姆孫通過對陰極射線的研究,發(fā)現(xiàn)了電子,并提出了原子的棗糕模型。物體不再“受力”,它總會逐漸停下來。其中的“力”指的是動力,如推力、拉力等,沒有考慮阻力的作用。,4.(2016河北邢臺質(zhì)檢)下列關(guān)于狹義相對論的說法中錯誤的是() A.狹義相對論認(rèn)為在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的 B.狹義

61、相對論認(rèn)為在一切慣性參考系中,光在真空中的速度都等于c,與光源的運(yùn)動無關(guān) C.狹義相對論只涉及無加速運(yùn)動的慣性系 D.狹義相對論在任何情況下都適用,答案D狹義相對論只涉及無加速運(yùn)動的慣性系,故選項D的說法錯誤。,5.(2017上海楊浦調(diào)研,8)如圖所示,把酒精燈放在肥皂液膜前,從薄膜上可看到明暗相間的條紋,能解釋這一現(xiàn)象產(chǎn)生原因的示意圖是(圖中實線、虛線為光照射到液膜上時,從膜的前后表面分別反射形成的兩列波)(),,答案C肥皂液膜上薄下厚,波峰與波峰、波谷與波谷疊加處,出現(xiàn)明條紋,波峰與波谷疊加處,出現(xiàn)暗條紋,故C正確。,二、非選擇題(共50分) 6.(2018山西考前測試)(10分)一塊半圓

62、柱形玻璃磚,其橫截面是半徑為R的半圓,AB為半圓的直徑,O為圓心,如圖所示?，F(xiàn)讓一細(xì)單色光束垂直AB沿半徑Oa方向射到玻璃磚上,光沿Oa方向從玻璃磚的左側(cè)射出。若保持光的入射方向不變,將光沿Oa方向向上平移。(真空中的光速為c,不考慮光在玻璃磚內(nèi)的多次反射) ()當(dāng)細(xì)光束平移到距O點R的M點時,玻璃磚左側(cè)恰好不再有光線射出,求玻璃磚對該單色 光的折射率; ()當(dāng)細(xì)光束平移到距O點R的N點時,出射光線與Oa延長線的交點為f,求光由N點傳播到f點 的時間。,答案(1)(2),解析()如圖所示,光束由M處平行Oa射入,在b處發(fā)生全反射,ObM為臨界角 由臨界角公式:sin C= 又sin C= 解得

63、:n= ()如圖所示,光束由N點平行Oa射入,在e點發(fā)生折射,設(shè)入射角為,折射角為。,有n= 又sin = 得:=60 由幾何關(guān)系得=30,eN=R,ef=R 光在玻璃中傳播速度:v= 光在玻璃中N、e間傳播的時間:t1= 光在空氣中e、f間傳播的時間:t2= 光由N點傳播到f點的時間t=t1+t2=,7.(2018山西豫南九校一聯(lián))(10分)如圖所示,一截面為直角三角形的棱鏡ABC,AB面涂有反射層,A=30,一束單色光垂直AC邊從AC邊上的P點(圖中未畫出)射入棱鏡,折射光線經(jīng)AB面反射后直接射到BC邊的中點Q,已知棱鏡對該單色光的折射率為,AB長L=1 m。求: P與C點間的距離; 從Q

64、點射出的光線與BC邊間的夾角。,答案 m30,解析如圖所示,由幾何關(guān)系知,光線射到AB邊的D點時的入射角為30,反射后從BC邊的中點Q射出,則BDQ為等邊三角形,又因為AB長L=1 m,則 lBQ=lCQ=lBD===0.25 m(3分) P與C點間的距離lPC=lBD sin 60= m(2分) 由幾何關(guān)系知:光線從BC邊入射的入射角為30,則由折射定律有:n=(3分) 解得光線在BC邊的折射角=60(1分) 所以從Q點射出的光線與BC邊的夾角為30(1分),答案(1)(2)60,解析()如圖所示,單色光沿DC進(jìn)入介質(zhì)內(nèi),發(fā)生折射 有 =n(1分) 又sin ==(1分) cos ==(1分

65、) sin =(1分) 解得n=(1分) ()光線第二次到達(dá)介質(zhì)與空氣的界面,入射角i=r,結(jié)合折射定律分析可知折射角r=i。因折,射出的光線PQ與入射光線MN平行,則POA=NOA=i,光線的光路如圖所示。(1分) 折射角r=(1分) 又=n(1分) 解得i=60(2分),關(guān)鍵點撥法線就是過圓心和入射點的半徑所在直線,光線是由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì),光路具有可逆性,此時具有對稱性。,9.2017河北冀州2月模擬,34(2)(10分)在真空中有一正方體玻璃磚,其截面如圖所示,已知它的邊長為d。在AB面上方有一單色點光源S,從S發(fā)出的光線SP以60入射角從AB面中點射入,當(dāng)它從側(cè)面AD射出時,出射

66、光線偏離入射光線SP的偏向角為30,若光從光源S到AB面上P點的傳播時間和它在玻璃磚中傳播的時間相等,求點光源S到P點的距離。,答案d,解題關(guān)鍵正確作出光路圖是解此題的關(guān)鍵,注意幾何知識的運(yùn)用。,10.2017安徽江南十校聯(lián)考,34(2)(10分)如圖所示,等腰直角三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面,O為BC邊的中點,位于O點處的點光源在透明介質(zhì)內(nèi)向各個方向發(fā)射光線,其中從AC邊上的D點射出的光線平行于BC,從E點射出的光線垂直BC向上。已知BC邊長為2L。求: ()該光在介質(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角。 ()DE的長度x。(可能用到sin 15=或tan 15=2-),答案()45()L,解題關(guān)鍵等腰直角三角形說明ABC=BCA=45;過D作AC的垂線,由幾何知識知折射角為45,入射角為30,由n=和sin =可求。ODC=180-15-45=120,EDO=180-120 =60,同理可求OED=60,說明OED為等邊三角形。在ODC中應(yīng)用正弦定理可求OD邊長度。,易錯點評作光路圖應(yīng)規(guī)范,求角度應(yīng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)。入射角、折射角及光疏、光密介質(zhì)判斷清楚。,