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1、專題十七光學,高考物理 (新課標專用),A組統(tǒng)一命題課標卷題組 考點一光的折射、全反射,五年高考,1.2015課標,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f紅得n藍n紅,又因n=,2相 同,故1藍1紅,藍光在D點射出時的折射角大于60。,3.2018課標,34(2),10分如圖,ABC是一直角三棱鏡的橫截面,A=90,B=60。一細光束從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,34(2),10分如圖,某同學在一張水平放置的白紙上畫了一個小標記“”(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記上,小標記位于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,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,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)學知識找出相關(guān)角的關(guān)系。,7.2017課標,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,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處的高凳上,他的眼睛到池面

11、的高度為2.0 m。當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,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,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C點射出。,思路點撥當光線垂直玻璃磚下表面射入時,光線的方向不發(fā)生變化。當光線由玻璃磚進入空氣時,是由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì),折射角大于入射角,當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,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,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.改用藍色激光 C.減小雙縫間距 D.將屏幕向遠離雙縫的位置移動 E.將光源向遠離雙縫的位置移動,答案ACD本題考查雙縫干涉,考查學生的理解能力。 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,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,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,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、強度、磁感應(yīng)強度均垂直 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、紫的折射率依次增大,由于b光是藍光,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<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r=n時處于亮條紋上,當r=(2n+1)時處于暗條紋上。,9.(2017天津理綜,2,6分)明代學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、隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星,它標志著我國雷達研究又創(chuàng)新的里程碑。米波雷達發(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)物理學家通過對實驗的深入觀察和研究,獲得正確的科學認知,推動物理學的發(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家的貢獻,所以平時多看看物理學史非常必要。,13.(2014四川理綜,2,6分)電磁波已廣泛運用于很多領(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 C.根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度 D.光在真空中運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的,B錯誤。根據(jù)多普勒效應(yīng),當天體相對地球運動時,我們接收到來自天體的電磁波頻率發(fā)生變化,根據(jù)其變化可判斷遙遠天體相對地球的運動速度,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。為了收集足夠強的來自天體的電磁波,增大望遠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鏡FAST在我國貴州落成啟用,被譽為“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,一個望遠鏡能觀測到的此類天體數(shù)目正比于以望遠鏡為球心、以最遠觀測距離為半徑的球體體積。 設(shè)地面上望遠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望遠鏡和FAST能觀測到的最遠距離分別為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點的光線進入玻璃球時的折射角小于射到N點的光線進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.機械波在不同介質(zhì)中傳播,波長保持不變,答案C藍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)某同學用單色光進行雙縫干涉實驗,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降落的導

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。飛機降落過程中,當接收到1和2的信號都保持最強時,表明飛機已對準跑道。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 B.導航利用了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弱分布穩(wěn)定 D.兩種無線電波各自在空間的強弱分布完全重合,答案C波的干涉產(chǎn)生與否與波的強弱無關(guān),故A錯;導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點,飛機降落時利用這些加強點來對準跑道中心線,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點進入玻璃磚,到達B點(未標出)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光的雙縫干涉條紋間距 D.做簡諧運動的物體,其振動能量與振幅無關(guān) E.機械波的頻率、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光的雙縫干涉條紋間距,C正確;做簡諧運動的 物體,其振動能量可由振幅來反映,D錯誤;機械波的頻率、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,我們通常看到的絕大部分光都

53、是偏振光,A正確;機械波在給定的介質(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.機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(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.彈簧振子做簡諧運動時,運動系統(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)進入人們的視線。小到手表、手機,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、手機進行充電 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,所有手機都可以進行無線充電,答案C當充電底座的發(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進行充電,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才可以進行無線充電,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.要確定雷達和目標的距離需要直接測出電磁波從發(fā)射到被目標接收的時間 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;雷達測距利用了電磁波的反射原理,雷

57、達和目標的距離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度 D.當觀察者向靜止的光源運動時,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;當觀察者向靜止的光源運動時,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.相對論認為:豎直向上高速運動的球在水平方向上變扁了 E.在真空中傳播的電磁波,當它的頻率增加時,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;相對論認為:豎直向上高速運動的球,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世紀初建立的量子力學和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學不再適用于微觀粒子和高速運動物體 D.一個運

60、動的物體,如果不再受力了,它總會逐漸停下來,這說明:靜止狀態(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。一個運動的物體,如果不再受力,將會做勻速直線運動,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,與光源的運動無關(guān) C.狹義相對論只涉及無加速運動的慣性系 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) ()當細光束平移到距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; ()當細光束平移到距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)認真嚴謹。入射角、折射角及光疏、光密介質(zhì)判斷清楚。,