2020屆一輪復(fù)習(xí)人教版---光學(xué)、電磁波與相對論初步--學(xué)案(共25頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專題十七光學(xué)、電磁波與相對論初步挖命題【考情探究】考點考向5年考情預(yù)測熱度考題示例學(xué)業(yè)水平關(guān)聯(lián)考點素養(yǎng)要素解法光的折射與全反射光的折射與全反射2018課標(biāo),34(1),5分3科學(xué)推理2018課標(biāo),34(2),10分4科學(xué)推理2018課標(biāo),34(2),10分4科學(xué)推理2017課標(biāo),34(2),10分3科學(xué)推理2017課標(biāo),34(2),10分4科學(xué)推理2017課標(biāo),34(2),10分4科學(xué)推理2016課標(biāo),34(2),10分4科學(xué)推理2016課標(biāo),34(2),10分4科學(xué)推理2015課標(biāo),34(1),5分3光和干涉能量觀念2014課標(biāo),34(2),9分4科學(xué)推理2014課

2、標(biāo),34(2),10分3科學(xué)推理光的波動性光的干涉2017課標(biāo),34(1),5分3能量觀念2015課標(biāo),34(1),5分3科學(xué)推理電磁波、相對論初步電磁波2016課標(biāo),34(1),5分3科學(xué)推理2014安徽理綜,20,6分2功能量觀念分析解讀本專題內(nèi)容為新課標(biāo)高考的選考內(nèi)容,是選修模塊3-4中的重要部分之一,高考命題為了突出知識的覆蓋面,該部分出題的可能性很大。光學(xué)部分體現(xiàn)了幾何光學(xué)和物理光學(xué)的基本規(guī)律和重要的研究方法,研究了光的傳播規(guī)律、光的本性及它們在科技、生活中的重要應(yīng)用。復(fù)習(xí)時應(yīng)在理解概念和規(guī)律上多下功夫。重點是光的折射、色散、全反射、光的干涉、衍射現(xiàn)象以及利用它們分析解決實際問題。在

3、幾何光學(xué)中,正確作圖是基礎(chǔ),應(yīng)結(jié)合規(guī)律和幾何關(guān)系進(jìn)行分析解決問題。在物理光學(xué)中,應(yīng)正確理解產(chǎn)生現(xiàn)象的原因和條件,并能熟練運(yùn)用其解決實際問題。電磁波與相對論初步的知識點比較多,但均為級要求,因此復(fù)習(xí)本部內(nèi)容時應(yīng)以課本為主。重點內(nèi)容是:電磁波的概念和規(guī)律的理解,以電磁波內(nèi)容為背景的波的傳播和能量的輻射;相對論時空觀、狹義相對論的兩個基本假設(shè)、質(zhì)速關(guān)系和質(zhì)能關(guān)系?！菊骖}典例】破考點【考點集訓(xùn)】考點一光的折射與全反射1.2018河南八市第一次測評,17(2),10分如圖所示,玻璃三棱鏡的橫截面是邊長為a的等邊三角形,BC面沿豎直方向,O點為BC的中點,現(xiàn)用一束寬為a的單色平行光束水平射向AB及AC面,

4、若玻璃三棱鏡對此平行光束的折射率為3。求射向AB中點P的光線經(jīng)折射后直接到達(dá)BC邊的位置;若距O點距離為33a處放置一平行BC面的光屏,光屏上被照亮的豎直長度為多少?答案BC邊的中點2a2.2017河北衡水摸底,18(2),10分如圖所示,MN為豎直放置的光屏,光屏的左側(cè)有半徑為R、折射率為3的透明半球體,O為球心,軸線OA垂直于光屏,O至光屏的距離OA=332R,一細(xì)束單色光垂直射向半球體的平面,在平面的入射點為B,OB=12R,求:光線從透明半球體射出時,出射光線偏離原方向的角度;光線在光屏上形成的光斑到A點的距離。答案30°0.5R3.被稱為“光纖之父”的華裔物理學(xué)家高錕,由于

5、在光纖傳輸信息研究方面做出了巨大貢獻(xiàn),與兩位美國科學(xué)家共同榮獲2009年諾貝爾物理學(xué)獎。如圖所示,光纖的透明介質(zhì)粗細(xì)均勻,它的直徑為d=1.5 mm?，F(xiàn)把光纖的透明介質(zhì)彎曲成四分之一圓弧狀,圓弧內(nèi)側(cè)半徑為R=2.25 mm。一束平行光從光纖左側(cè)垂直光纖端面進(jìn)入光纖。光速c=3×108 m/s。求:()要使光線能在光纖內(nèi)部全部發(fā)生全反射,折射率至少為多大;()若光纖的折射率為()中最小值,平行光中最下方的光線首次到達(dá)光纖下端面需要多長時間。答案()53()9532×10-11 s(或2.97×10-11 s)考點二光的波動性1.(2018四川成都七中月考,8,5分)

6、(多選)光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列說法正確的是() A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象B.用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是光的衍射形成的C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象E.在光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光由紅光改為綠光,則干涉條紋間距變窄答案CDE2.2017河北唐山聯(lián)考,14(1),5分(多選)a、b兩種單色光形成細(xì)光束從水中射向水面,形成兩束折射光和一束反射光,如圖所示。下列說法正確的是()A.a光的折射率大B.a光在水中的傳播速度大C.保持入射點不變,順時針方向旋轉(zhuǎn)入射光,則b光先消

7、失D.保持入射點不變,逆時針方向旋轉(zhuǎn)入射光,則反射光旋轉(zhuǎn)的角速度大于入射光旋轉(zhuǎn)的角速度E.在空氣中,a、b光分別通過同一雙縫干涉裝置,a光的相鄰亮條紋間距大答案BCE3.2018寧夏銀川一中聯(lián)考,34(1)(多選)如圖所示,a、b和c都是厚度均勻的平行玻璃板,a和b、b和c之間的夾角都為,一細(xì)光束由紅光和藍(lán)光組成,以入射角從O點射入a板,且射出c板后的兩束單色光射在地面上P、Q兩點,由此可知。  A.射出c板后的兩束單色光與入射光平行B.射到P點的光在玻璃中的折射率較大C.射到P點的光在玻璃中的傳播速度較大,波長較長D.若稍微增大入射角,光從b板上表面射入到其下表面時,在該界面上有可

8、能發(fā)生全反射E.若射到P、Q兩點的光分別通過同一雙縫發(fā)生干涉現(xiàn)象,則射到P點的光形成干涉條紋的間距小,這束光為藍(lán)光答案ABE4.(2019屆山西太原質(zhì)檢)(多選)劈尖干涉是一種薄膜干涉,其裝置如圖(a)所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夾入兩張紙片,從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當(dāng)光垂直入射后,從上往下看到的干涉條紋如圖(b)所示。下列說法正確的是()A.干涉條紋是由空氣薄膜的上下兩個表面反射的光線疊加而成的B.干涉條紋垂直于兩平板玻璃相交的棱C.若在圖(a)裝置中抽去一張紙片,觀察到干涉條紋變疏D.若把圖(a)裝置中上邊的平板玻璃豎直向上平移一段距離,觀察到干涉條

9、紋變密E.若觀察到的條紋如圖(c)中的條紋P和Q,則平板玻璃對應(yīng)處分別凹下和凸起答案ACE考點三電磁波、相對論初步1.2018河南六校聯(lián)考,34(1),5分(多選)以下關(guān)于物理學(xué)知識的敘述中正確的是() A.超聲波測量車速是利用了波的干涉原理B.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實驗證實了電磁波的存在C.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振D.狹義相對論認(rèn)為,在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的答案BD2.(2018百校聯(lián)盟段考,2,4分)關(guān)于電磁波的應(yīng)用下列說法正確的是() A.射線可以用于防偽鑒別工作B.紫外線可以改變基因培育優(yōu)良品種C.X射線可以用于機(jī)場檢查箱

10、內(nèi)的物品D.微波可以測量鋼板厚度答案C3.(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【方法集訓(xùn)】方法棱鏡和光的色散1.(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(jìn)入空氣。當(dāng)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(dá)式為() A.sin +2sin 2B.sin +2sin 2C.sinsin(-2)D.sinsin(-2)答案A2.

11、(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光的遏止電壓低答案D3.如圖甲所示,一透明半圓柱體玻璃磚折射率n=2,半徑為R,長為L。橫截面如圖乙所示。一束平行光從半圓柱體的矩形表面垂直射入,從玻璃磚直接折射出的光線在其下方的水平光屏MN上形成一個長為L,寬為2R

12、的矩形光斑。求光屏MN距離玻璃磚直徑AB的距離。甲乙答案3R過專題【五年高考】A組基礎(chǔ)題組1.2015課標(biāo),34(1),5分(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ABD2.2017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

13、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(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ACD3.2018課標(biāo),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(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3大于4.2017課標(biāo),34(2),10分一直桶狀容器的高為2l,底面是邊長為l

14、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1.555.2016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43。()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

15、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 m6.2014課標(biāo),34(2),10分一厚度為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?，F(xiàn)假設(shè)A'恰好在紙片邊緣。由題意,在A

16、'點剛好發(fā)生全反射,故=2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 =LL2+h2由題意,紙片的半徑應(yīng)為R=L+r聯(lián)立以上各式得n=1+hR-r27.2018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;()為實現(xiàn)上述光路,棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍?答案()60°()233n<2B組提升題組1.2016課標(biāo),3

17、4(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(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ABC2.2015課標(biāo),34(1),5分在雙縫干涉實驗中,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

18、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)3.2018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

19、射)答案34.2017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1.435.2017課標(biāo),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

20、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R3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()23R()3(22+3)5R(或2.74R)6.2016課標(biāo),34(2),10分如圖,玻璃球冠的折射率為3,其底面鍍銀,底面的半徑是球半徑的32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°7.2014課標(biāo),34(2),9分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=2。

21、()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 32R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()2R()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=32R射到G點的光有一部分被反射,沿原路返回到達(dá)C點射出。C組教師專用題組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D2.(2015福建理綜,13,6分)如圖,一

22、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.a<b,na>nbB.a>b,na<nbC.a<b,na<nbD.a>b,na>nb答案B3.(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C4.(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

23、該玻璃磚截面的圓心,下圖能正確描述其光路的是()答案A5.2014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1<<2的范圍內(nèi),才能使從MN邊垂直入射的光線,在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射(僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ邊后射向MN邊的情況),則下列判斷正確的是()A.若>2,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D6.(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

24、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D7.(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B8.2018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3×108 m/s答案AD9.(2016天津理綜,1,6分)我國成功研發(fā)的反隱身先進(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

25、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C10.(2016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 714N獲得反沖核 817O,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AC11.(2014四川理綜,2,6分)電磁波已廣泛

26、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C12.2016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 3。光由空氣從A點垂直射入玻璃磚,OA=R2。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=32cC.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C13.2015重慶理綜,11(1),6分虹

27、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A14.(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(jìn)入空氣后頻率變大D.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大答案D15.2014江蘇單科,12B(1)某同學(xué)

28、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答案B16.(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.2.06×10-7 mB.2.06×10-4 mC.1.68×10-4 mD.1.68×10-3 m答案C1

29、7.(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)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C18.2015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

30、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44914(或1.5)19.2014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)的示意圖見題圖。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。答案設(shè)光在鱗片中的折射角為,折射定律sin i=n sin 在鱗片中傳

31、播的路程l1=2dcos,傳播速度v=cn,傳播時間t1=l1v解得t1=2n2dcn2-sin2i同理,在空氣中的傳播時間t2=2hccosi則t=t1+t2=2n2dcn2-sin2i+2hccosi20.2018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100 m的望遠(yuǎn)鏡能夠接收

32、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.125N021.2014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2。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

33、c,可能用到:sin 75°=6+24或tan 15°=2-3)。答案()45°()6+22cL【三年模擬】一、選擇題(每小題6分,共30分)1.(2017浙江杭州五縣七校聯(lián)考,15)(多選)如圖甲所示,在平靜的水面下有一個點光源S,它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光,在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域,該區(qū)域的中間為由a、b兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光的圓形區(qū)域,周邊為環(huán)狀區(qū)域,且為a光的顏色(見圖乙)。則以下說法中正確的是()A.a光的頻率比b光的大B.水對a光的折射率比b光的大C.a光在水中的傳播速度比b光的大D.在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中,a光的干涉條紋間

34、距比b光的寬答案CD2.(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ACE3.(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

35、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C4.2019屆湖北八校第一次聯(lián)考,34(1)(多選)如圖所示,一塊上、下表面平行的玻璃磚的厚度為l,玻璃磚的折射率n=3,若光從上表面AB射入,入射角i=60°,光在真空中的光速為c,則() A.折射角=30°B.光在玻璃中傳播的時間為23l3cC.光在玻璃中傳播的時間為2lcD.改變?nèi)肷浣莍,光在下表面CD可能發(fā)生全反射E.改變?nèi)肷浣莍,光一定能從CD面射出答案