《（新課標Ⅱ）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題十七 光學(xué)、電磁波、相對論課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標Ⅱ）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題十七 光學(xué)、電磁波、相對論課件.ppt（148頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題十七光學(xué)、電磁波、相對論,高考物理 (課標專用),考點一光的折射、全反射、色散 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(),五年高考,A組 統(tǒng)一命題課標卷題組,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
2、,a光的折射角較大,所以玻璃磚對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vavb,A正確;隨著入射角增大,a光的折射角 先達到90,D正確;在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗,由x=知光的波長越長,干涉條紋 間距越大,E錯誤。,思路指導(dǎo) 根據(jù)公式n=判斷折射率大小;根據(jù)v=判斷玻璃中的光速大小;根據(jù)=判斷 真空中波長大小;根據(jù)公式x=判斷干涉條紋間距大小。,考查點 光的折射、光的干涉,2.2018課標,34(1),5分如圖,ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面,A=30。一束紅光垂直AB邊射入,從AC邊上的D點射出,其折射角為60,則玻璃對紅光的折射率為。若改用藍光沿同一
3、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; ()為實現(xiàn)上述光路,棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么
4、范圍?,答案 ()60()n2,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)+(180-i2-r2)+(r3-i3)
5、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 n2,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,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(xué)在D點正上方向下順著直線DF的方向觀察,恰好
6、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,畫出光路圖,利用圖中幾何關(guān)系,列方程
7、求解。,5.2017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,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
8、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。,6.2017課標,34(2),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?，F(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 (
9、)R()R(或2.74R),解析本題考查全反射、折射、折射率、折射定律。 ()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=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
10、 OC=R2.74R,7.2016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,球冠底面中心為O,連接O、O,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。
11、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O、N,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)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
12、會垂直球面射出球冠。,考查點 光的折射,8.2014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
13、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,沿原路返回到達C點射出。,解題關(guān)鍵 準確找出剛好發(fā)生全反射的臨界光線位置是解答第()問的關(guān)鍵。 找出從O點左側(cè)與O點相距R處垂直射入的光線在上表面的入射角是解答第()問的關(guān) 鍵。,考查點 全反射,9.2014課標,34(2),10分,0.374一厚度為h的大平板
14、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,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=,考查點 全反射,思路
15、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,進而作出示意圖,找到幾何關(guān)系從而完成求解。,易錯警示 因為圓形發(fā)光面緊貼下表面,所以不用思考光在下表面的折射影響。,考點二光的干涉、衍射、偏振 10.2017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。由相鄰兩亮條紋間距x=可
16、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及各色光的波長大小關(guān)系。,11.(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。,考查點 雙縫干涉實驗,解題關(guān)鍵 理解公
17、式x=中l(wèi)、d的物理意義。,12.2015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“”、“=”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,條紋間距x= mm=2.1 mm,所以d=3.0010-4 m=0.300 mm。,考查點 雙縫干涉,解后反思判斷雙縫干涉條
18、紋間距的大小關(guān)系,要掌握七種可見光之間的頻率和波長的關(guān)系。了解公式x=的含義,會應(yīng)用公式進行相關(guān)的計算和定性的分析,并注意單位的換算關(guān) 系。,考點三電磁波、相對論 13.2016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310
19、8 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。,考點一光的折射、全反射、色散 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,B組自主命題省(區(qū)、市)卷題組,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
20、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。,2.(2015安徽理綜,18,6分)如圖所示,一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上,經(jīng)AB和AC兩個面折射后從AC面進入空氣。當出射角i和入射角i相等時,出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為。已知棱鏡頂角為,則計算棱鏡對該色光的折射率表達式為() A.B. C.D.,答案A由圖可知,當出射角與入射角相等時,AB面上的折射角與AC面上的入射角相等,設(shè)為r, 由幾何關(guān)系可知+=180,2r+=180,得=2r,而=2(i-r),得i=,由
21、折射定律得n= ,選項A正確。,3.(2015福建理綜,13,6分)如圖,一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光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。,4.(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
22、,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;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。,5.(2015天津理綜,2,6分)中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認識,唐人張志和在玄真子濤之靈中寫道:“雨色映日而為虹”。從物理學(xué)角度看,虹是太陽光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的。如圖是彩虹成因的簡化示意圖,其中a、b是兩種不同頻率的單色光,則兩光 () 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,
23、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光也一定能 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根據(jù)光路圖可知,a光的折射率大于b光的折射率。由n=可知,在同種玻璃中,a光的 傳播速度應(yīng)小于b光,A項錯誤;以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,由于a光的折射率大,偏折程度大,a光側(cè)移量大,B項錯誤;折射率大的a光頻率也高,所以分別照射同一光電管,若b光能引起光電效應(yīng),a光也一定能,C項正確;由于b光的折射率小,b光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)發(fā)生全反射的臨界角大,當a、b光以相同的入射角從水中射入空氣時,若在空氣中只能看到一種光,說明該光未
24、發(fā)生全反射,所以一定是b光,D項錯誤。,6.(2014北京理綜,20,6分)以往,已知材料的折射率都為正值(n0)?，F(xiàn)已有針對某些電磁波設(shè)計制作的人工材料,其折射率可以為負值(n0),稱為負折射率材料。位于空氣中的這類材料,入射角i與折射角r依然滿足=n,但是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)(此時折射角取負 值)?，F(xiàn)空氣中有一上下表面平行的負折射率材料,一束電磁波從其上表面射入,下表面射出。若該材料對此電磁波的折射率n=-1,正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是(),答案B折射線與入射線應(yīng)位于法線的同一側(cè),故選項A、D錯誤。因為材料折射率n=-1,電磁波由空氣進入介質(zhì)時,sin =-si
25、n(-),得=,則C項錯。故正確選項為B。,7.2014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。,8.(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
26、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。,9.2017江蘇單科,12B(3)人的眼球可簡化為如圖所示的模型。折射率相同、半徑不同的兩個球體共軸。平行光束寬度為D,對稱地沿軸線方向射入半徑為R的小球,會聚在軸線上的P點。取球體的折射率為,且D=R。求光線的會聚角。(示意圖未按比例畫出),答案 見解析,解析 由幾何關(guān)系sin i=,解得i=45,則由折射定律=n,解得=30 且i=+,解
27、得=30,10.2015海南單科,16(2),8分一半徑為R的半圓柱形玻璃磚,橫截面如圖所示。已知玻璃的全反射臨界角為()。與玻璃磚的底平面成(-)角度且與玻璃磚橫截面平行的平行光射到 玻璃磚的半圓柱面上。經(jīng)柱面折射后,有部分光(包括與柱面相切的入射光)能直接從玻璃磚底面射出。若忽略經(jīng)半圓柱內(nèi)表面反射后射出的光,求底面透光部分的寬度。,答案,解析如圖所示,設(shè)光線從A沿半徑方向進入半圓柱形玻璃磚,恰好與法線重合,折射光線恰好射入圓心O處,由圖中幾何關(guān)系,可知該光線在O點的入射角恰好等于臨界角而發(fā)生全反射。由幾何光路可知:從部分射入的光線在BO界面發(fā)生全反射,無光線射出,從部分射入的 光線在OD界
28、面有光線射出。 由全反射條件知OCD= 由幾何關(guān)系,可知COD=,CDO=-2 即= 得OD=,11.2015江蘇單科,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),考點二光的干涉、衍射、偏振 12.(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紅
29、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。,13.(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
30、時通過的路程之差,則在薄膜干涉中取決于在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。,14.(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
31、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,故不會引起全反射,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。,15.(2016天津理綜,2,6分)如圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣,則() A.在同種均勻介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的大 B.從同
32、種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大 C.照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時,a光的飽和電流大 D.若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生,產(chǎn)生a光的能級能量差大,答案D由a、b兩束光的干涉圖樣結(jié)合x=知,ab、nanb,由n=知vavb,A項錯 誤。sin C=,故CaCb,選項B錯誤;發(fā)生光電效應(yīng)時,飽和電流與入射光的強度有關(guān),C項錯誤;由 能級躍遷h=Em-En,由于a光的光子能量大,因此a光的能級能量差大,選項D正確。,易錯點撥由干涉圖樣中條紋的寬度確定波長、折射率、頻率的關(guān)系,易錯點在于認為飽和光電流與光的頻率有關(guān)而錯選C選項。,評析本題以光的雙縫干涉圖樣為背景材料,綜合考查雙縫干涉、折射率、
33、臨界角、光電效應(yīng)規(guī)律和氫原子的能級躍遷,試題涉及內(nèi)容多,知識覆蓋面廣,難度適中,真正考查了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。,16.2014江蘇單科,12B(1)某同學(xué)用單色光進行雙縫干涉實驗,在屏上觀察到(甲)圖所示的條紋,僅改變一個實驗條件后,觀察到的條紋如(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,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。,17.(2014浙江理綜,18,6分)(多選)關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象,說法正確的是() A.水中藍光的傳播速度比紅光快 B.光從空
34、氣射入玻璃時可能發(fā)生全反射 C.在岸邊觀察前方水中的一條魚,魚的實際深度比看到的要深 D.分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗,用紅光時得到的條紋間距更寬,答案CD因為頻率f藍f紅,則n藍n紅,又因為在水中v=,得到v藍藍,同一裝置L/d相同,所以用紅光時條紋間距更寬,D項正確。,考點三電磁波、相對論 18.2018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,
35、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。,19.(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降落的導(dǎo)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(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弱分布穩(wěn)定 D.兩種無
36、線電波各自在空間的強弱分布完全重合,答案C本題考查波的干涉。波的干涉產(chǎn)生與否與波的強弱無關(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弱分布穩(wěn)定,故C正確;由于1與2兩列波的波長不同,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
37、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。,20.2017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。,21.(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
38、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。,22.(2016天津理綜,1,6分)我國成功研發(fā)的反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、
39、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)。,23.(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
40、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。,24.2018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100 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
41、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磁波的總功率的最小值為P0,直徑為100 m望遠鏡和FAST
42、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,考點一光的折射、全反射、色散,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,C組教師專用題組,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=,由折射定律有sin r=n sin i=,故r=60,C正確。由
43、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。,2.(2014四川理綜,3,6分)如圖所示,口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球。則() A.小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球 B.小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出 C.小球所發(fā)的光從水中進入空氣后頻率變大 D.小球所發(fā)的光從水中進入空氣后傳播速度變大,答案D設(shè)發(fā)光小球在P點,如圖甲,當發(fā)光小球不在缸底中心O時,仍有光線從側(cè)面射出,所以A錯誤。光從水面射入空氣時,當入射角大于或等于臨界角時,會發(fā)生全反射現(xiàn)象,如圖乙,只有在入射角小于臨界角C的范圍內(nèi)光才能從水面射出,B錯誤。光從一種介質(zhì)進入另一種介
44、質(zhì)時,頻率保持不變,C錯誤。光在水中的傳播速度v=,光在空氣中的傳播速度近似等于真空 中的傳播速度c,所以D正確。,3.2014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,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,
45、在空氣中的傳播時間t2= 則t=t1+t2=+,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CaCb,故B正 確。因?qū)νN介質(zhì)頻率越大、波長越短時折射率越大,故ab,結(jié)合雙縫干涉條
46、紋寬度x= 可知C錯誤。由光電效應(yīng)方程Ekm=h-W=h-W可知,同一金屬W相同時,a光頻率高,用a光照射 時逸出的光電子最大初動能大,D錯誤。,5.(2013四川理綜,3,6分)光射到兩種不同介質(zhì)的分界面,分析其后的傳播情形可知() A.折射現(xiàn)象的出現(xiàn)說明光是縱波 B.光總會分為反射光和折射光 C.折射光與入射光的傳播方向總是不同的 D.發(fā)生折射是因為光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同,答案D折射是橫波、縱波共有的現(xiàn)象,光是一種電磁波,而電磁波是橫波,A錯誤;當光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)而且入射角不小于臨界角時,就只有反射光而無折射光,B錯誤;當入射角等于0時折射光與入射光傳播方向相同,C錯誤;由惠
47、更斯原理對折射的解釋可知D正確。,6.(2013福建理綜,14,6分)一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光,從空氣斜射向玻璃三棱鏡。下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是(),答案B光線通過玻璃三棱鏡后應(yīng)向底邊偏折,可知C、D錯誤。光的頻率越大,折射率越大,向底邊偏折程度越大,光線在進入與射出兩處都會發(fā)生不同程度的偏折,所以A錯誤、B正確。,7.2013課標,34(2),9分,0.511圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖,玻璃絲長為L,折射率為n,AB代表端面。已知光在真空中的傳播速度為c。 ()為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?求光線在端面AB上的入射
48、角應(yīng)滿足的條件; ()求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時間。,答案 ()sin i(),解析()設(shè)光線在端面AB上C點(見圖)的入射角為i,折射角為r,由折射定律有sin i=n sin r 設(shè)該光線射向玻璃絲內(nèi)壁D點的入射角為,為了使該光線可在此光導(dǎo)纖維中傳播,應(yīng)有 式中,是光線在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時的臨界角,它滿足 n sin =1 由幾何關(guān)系得 +r=90 由式得,sin i ()光在玻璃絲中傳播速度的大小為 v= 光速在玻璃絲軸線方向的分量為 vz=v sin 光線從玻璃絲端面AB傳播到其另一端面所需時間為 T= 光線在玻璃絲中傳播,在剛好發(fā)生全反射時,光線從端面AB傳
49、播到其另一端面所需的時間最長,由式得 Tmax=,思路點撥從AB端面射入的光線折射后射到光導(dǎo)纖維邊界面上,其入射角必須大于或等于臨界角。 光線在玻璃絲中傳播,在剛好發(fā)生全反射時,光線從端面AB傳播到另一端面所走路程最長,所用時間最長。,考查點全反射、光導(dǎo)纖維,8.2013課標,34(2),10分,0.43如圖,三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC,A=30,B=60。一束平行于AC邊的光線自AB邊的P點射入三棱鏡,在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點射出。若光線在P點的入射角和在M點的折射角相等, ()求三棱鏡的折射率; ()在三棱鏡的AC邊是否有光線透出?寫出分析過程。(不考慮多次反射),答案()(
50、)沒有光線透出;分析過程見解析,解析()光路圖如圖所示,圖中N點為光線在AC邊發(fā)生反射的入射點。設(shè)光線在P點的入射角為i、折射角為r,在M點的入射角為r、折射角依題意也為i,有 i=60 由折射定律有 sin i=n sin r n sin r=sin i 由式得 r=r OO為過M點的法線,C為直角,OOAC。由幾何關(guān)系有,MNC=r 由反射定律可知 PNA=MNC 聯(lián)立式得 PNA=r 由幾何關(guān)系得 r=30 聯(lián)立式得 n= ()設(shè)在N點的入射角為i,由幾何關(guān)系得 i=60 此三棱鏡的全反射臨界角滿足 n sin C=1 由式得,iC 此光線在N點發(fā)生全反射,三棱鏡的AC邊沒有光線透出。,
51、考查點光的折射、全反射,方法技巧 考查幾何光學(xué)時,要根據(jù)折射定律和反射定律正確畫出光路圖,找出幾何關(guān)系。,9.(2013浙江理綜,16,6分)與通常觀察到的月全食不同,小虎同學(xué)在2012年12月10日晚觀看月全食時,看到整個月亮是暗紅的。小虎畫了月全食的示意圖,并提出了如下猜想,其中最為合理的是() A.地球上有人用紅色激光照射月球 B.太陽照射到地球的紅光反射到月球 C.太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球 D.太陽光中的紅光在月球表面形成干涉條紋,答案C月全食是月亮、地球、太陽三者在同一直線且地球在中間時,地球?qū)⑻柟鈸踝《纬傻?看到月亮是暗紅的,原因是太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層的折射到
52、了月球表面,選項C正確。,10.(2013天津理綜,8,6分)(多選)固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖,O點為圓心,OO為直徑MN的垂線。足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN。由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點,入射光線與OO夾角較小時,光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑,逐漸增大角,當=時,光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失,繼續(xù)增大角,當=時,光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失,則 () A.玻璃磚對A光的折射率比對B光的大 B.A光在玻璃磚中傳播速度比B光的大 C.時,光屏上只有1個光斑 D.時,光屏上只有1個光斑,答案AD因A光先消失,說明A光先發(fā)生全反射,所以玻璃對A光的折射率大于B光,A項
53、正確。由v=可知折射率越大則速度v越小,B項錯誤。當時,A光發(fā)生全反射,只有反射光 斑與B光的折射光斑,共2個,C項錯誤。當時,A、B光均發(fā)生全反射,光屏上只剩下1個反 射光斑,D項正確。,11.2014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; ()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
54、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,12.2013山東理綜,37(2)如圖所示,ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面,位于截面所在平面內(nèi)的一束光線由O點垂直AD邊射入。已知棱鏡的折射率n=,AB=BC=8 cm,OA=2 cm,OAB=60。,求光線第一次射出棱鏡時,出射光線的方向。 第一次的出射點距Ccm。,答案 見解析,解析設(shè)發(fā)
55、生全反射的臨界角為C,由折射定律得 sin C= 代入數(shù)據(jù)得 C=45 光路圖如圖所示,由幾何關(guān)系可知光線在AB邊和BC邊的入射角均為60,均發(fā)生全反射。設(shè)光線在CD邊的入射角為,折射角為,由幾何關(guān)系得=30,小于臨界角,光線第一次射出棱鏡是在CD邊,由折射定律得 n= 代入數(shù)據(jù)得,=45 由于AO=2 cm,AB=BC=8 cm,由幾何關(guān)系得 AE=BE=BF=CF=4 cm,所以CG=CF tan 30= cm,13.2013江蘇單科,12B(3)如圖為單反照相機取景器的示意圖,ABCDE為五棱鏡的一個截面,ABBC。光線垂直AB射入,分別在CD和EA上發(fā)生反射,且兩次反射的入射角相等,最
56、后光線垂直BC射出。若兩次反射都為全反射,則該五棱鏡折射率的最小值是多少?(計算結(jié)果可用三角函數(shù)表示),答案,解析由題意知,光線經(jīng)界面CD和界面EA兩次反射后傳播方向改變了90,光線在兩界面上反射時入射角與反射角的和都為45,則對應(yīng)的入射角為22.5,若此時恰好發(fā)生全反射,則折射率為最小值,即n=。,考點二光的干涉、衍射、偏振 14.(2013大綱全國,14,6分)下列現(xiàn)象中,屬于光的衍射的是() A.雨后天空出現(xiàn)彩虹 B.通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋 C.海市蜃樓現(xiàn)象 D.日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋,答案B彩虹是光的色散現(xiàn)象,海市蜃樓是光的折射、全反射現(xiàn)象,肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是
57、薄膜干涉現(xiàn)象,A、C、D錯誤。通過狹縫觀察日光燈看到彩色條紋是單縫衍射現(xiàn)象,B正確。,考查點光的衍射,知識拓展單縫衍射條紋間距不等,中央條紋是亮條紋;雙縫干涉條紋間距相等。白光的單縫衍射條紋和雙縫干涉條紋都是彩色的。,15.(2013上海單科,3,2分)白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的,其原因是不同色光的 () A.傳播速度不同B.強度不同 C.振動方向不同D.頻率不同,答案D白光是由各種不同顏色的單色光組成的復(fù)色光,而光的顏色由頻率決定,不同單色光,頻率不同,D正確。,考點三電磁波、相對論 16.(2013四川理綜,1,6分)下列關(guān)于電磁波的說法,正確的是() A.電磁波只能在真空中傳播
58、 B.電場隨時間變化時一定產(chǎn)生電磁波 C.做變速運動的電荷會在空間產(chǎn)生電磁波 D.麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在,答案C電磁波是電磁場這種物質(zhì)在空間的傳播,它既可在真空中傳播,也可在介質(zhì)中傳播,A錯誤;當電場隨時間均勻變化時產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,穩(wěn)定的磁場不能再產(chǎn)生電場,故也就不能形成電磁波,B錯誤;做變速運動的電荷產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場在其周圍空間產(chǎn)生變化的電場電場、磁場交替產(chǎn)生,向外傳播的過程就形成了電磁波,C正確。麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在,赫茲通過實驗證實了電磁波的存在,D錯誤。,17.(2013浙江理綜,14,6分)關(guān)于生活中遇到的各種波,下列說法正確的是() A.電磁
59、波可以傳遞信息,聲波不能傳遞信息 B.手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波 C.太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同 D.遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同,答案B電磁波、聲波都能夠傳遞信息,A項錯誤;手機通話時將人的聲音轉(zhuǎn)化為電信號并通過電磁波傳遞,B正確;醫(yī)院“B超”的超聲波屬于聲波,傳播速度遠小于光速,C錯誤;紅外線與X射線相比頻率低,波長長,D錯誤。,18.2013江蘇單科,12B(2)如圖所示,兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行,相對地面的速度均為v(v接近光速c)。地面上測得它們相距為L,則A測得兩飛船間的距離(選填“大于”“等于”或“小于”)L
60、。當B向A發(fā)出一光信號,A測得該信號的速度為。,答案 大于c(或光速),解析從飛船A測量時飛船B是靜止的,從地面上測量時兩飛船都是運動的,由相對論的“尺縮效應(yīng)”知運動長度要縮短,故從地面測得的飛船間距小。由光速不變原理知光信號的傳播速度與參考系是無關(guān)的,故A測得該信號的速度仍為光速c。,考點一光的折射、全反射、色散 1.(2018重慶江津長壽巴縣七校聯(lián)考,15)(多選)下列說法正確的是() A.在水中的魚斜向上看岸邊的物體時,看到的物體將比物體所處的實際位置高 B.光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段,光纖內(nèi)芯的折射率比外殼的大 C.水中的氣泡,看起來特別明亮,是因為光線從氣泡中射向水中時,一部分光在界
61、面上發(fā)生全反射 D.全息照相機主要利用了光的衍射現(xiàn)象 E.沙漠蜃景和海市蜃樓都是光的折射+全反射現(xiàn)象,A組 20162018年高考模擬基礎(chǔ)題組,三年模擬,答案ABE岸邊物體的反射光經(jīng)過水的折射進入魚的眼睛,根據(jù)折射定律,折射角小于入射角,魚看到的虛像將在實像之上,故A正確。光纖通信是應(yīng)用光的全反射來傳播信號的一種方式,為了保證光在光導(dǎo)纖維中發(fā)生全反射,內(nèi)芯的折射率要比外殼的大,B正確。光線從氣泡射向水中時是從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì),不能發(fā)生全反射,C錯誤。全息照相機主要利用了光的干涉現(xiàn)象,D錯誤。大氣在豎直方向密度不同,折射率不同,光線會發(fā)生折射,當入射角增大至臨界角后發(fā)生全反射,出現(xiàn)蜃景,E正確
62、。,溫馨提示氣泡亮說明光線在氣泡界面發(fā)生了全反射。 發(fā)生全反射一定是光線從水中到氣泡。,2.(2017北京海淀模擬,1)華裔科學(xué)家高錕因在“有關(guān)光導(dǎo)纖維用于光學(xué)通信方面”取得了突破性成就而獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎。利用光導(dǎo)纖維進行光學(xué)通信所依據(jù)的物理原理是() A.光的折射B.光的全反射 C.光的干涉D.光的色散,答案B利用光導(dǎo)纖維進行光學(xué)通信依據(jù)的是光的全反射,故B正確。,考查點全反射,溫馨提示 發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì),入射角大于或等于臨界角。,3.(2017內(nèi)蒙古包頭一模,34)高速公路上的標志牌都用“回歸反射膜”制成,夜間行車時,它能把車燈射出的光逆向返回。這種“
63、回歸反射膜”是用球體反射元件制成的。如圖,透明介質(zhì)球的球心位于O點,半徑為R,光線DC平行于直徑AOB射到介質(zhì)球的C點,DC與AB的距離H= R。若DC光線進入介質(zhì)球折射后,經(jīng)一次反射,再折射出的光線與入射光線平行,試作出光路圖,并算出介質(zhì)球的折射率。,答案 見解析,解析如圖,作出光路圖 由幾何關(guān)系和折射定律得 i=rr=i 折射光線PQ與入射光線DC平行,則POA=COA=i sin i= 所以i=60 由圖可知,折射角 r=30,所以 sin r= 折射率n=,解題關(guān)鍵 規(guī)范地畫出光路圖,利用對稱性找?guī)缀侮P(guān)系。,4.2016寧夏銀川一中一模,34(2)如圖所示,直角棱鏡ABC置于空氣中,A
64、=30,AB邊長為2a。一束單色光從D點垂直于BC邊射入棱鏡,在AC邊上的E點恰好發(fā)生一次全反射后,從AB邊中點F處射出。已知真空中光速為c。求: 棱鏡的折射率n; 單色光通過棱鏡的時間t。,答案 ,解析在E點恰好發(fā)生全反射,臨界角:=60 則此棱鏡的折射率:n= 傳播的速度:v=c 光線在棱鏡中傳播的距離: x=xDE+xEF=a+(a-a cos 60)=a 所用時間:t=,考點二光的干涉、衍射、偏振 5.2018陜西質(zhì)檢(一),34(1)(多選)下列說法正確的是() A.偏振光可以是橫波,也可以是縱波 B.光學(xué)鏡頭上的增透膜利用了光的干涉現(xiàn)象 C.光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的
65、全反射原理 D.X射線在磁場中能偏轉(zhuǎn)、穿透能力強,可用來進行人體透視 E.聲源與觀察者相對靠近時,觀察者所接收的頻率大于聲源振動的顏率,答案BCE偏振是橫波特有現(xiàn)象,偏振光是橫波,故A錯誤;光學(xué)鏡頭上的增透膜是光的干涉現(xiàn)象的應(yīng)用,B正確;用光導(dǎo)纖維傳播信號及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射,C正確;X射線穿透力較強,但它不帶電,不能在磁場中偏轉(zhuǎn),故D錯誤;根據(jù)多普勒效應(yīng)可知聲源與觀察者相對靠近時,觀察者所接收的頻率大于聲源振動的頻率,E正確。,6.2018第二次全國大聯(lián)考(課標),34(1)(多選)關(guān)于光的現(xiàn)象,下列說法正確的是() A.如果某單色光線從空氣射入普通玻璃,光線傳播速度一定減
66、小 B.發(fā)生全反射時,反射光的能量幾乎等于入射光的能量 C.光導(dǎo)纖維傳輸信號和全息照相利用的都是光的全反射現(xiàn)象 D.刮胡須的刀片的影子邊緣模糊不清是光的干涉現(xiàn)象 E.在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱反射光,就可以比較清楚地拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品,答案ABE由公式v=及光從空氣射入玻璃中折射率增大,可知傳播速度v減小,故A正確。 發(fā)生全反射時,折射光線完全消失,反射光的能量幾乎等于入射光的能量,選項B正確。全息照相利用了光的干涉現(xiàn)象,故C錯誤。刮胡須的刀片的影子邊緣模糊不清是光的衍射現(xiàn)象,故D錯誤。在拍攝櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加偏振片以減弱玻璃的反射光,所以E正確。,考查點光的干涉、衍射、反射,溫馨提示 全息照相利用了光的干涉現(xiàn)象哦!,7.2017第二次全國聯(lián)考(課標),34(2)(多選)下列說法正確的是() A.利用紅外攝影可以不受天氣(陰雨、大霧等)的影響,因為紅外線比可見光波長
（新課標Ⅱ）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題十七 光學(xué)、電磁波、相對論課件.ppt
