还剩52页未读，
继续阅读
高中物理高考 2020版高考物理一轮复习专题十四光与电磁波课件
展开
这是一份高中物理高考 2020版高考物理一轮复习专题十四光与电磁波课件，共60页。
A组 自主命题·浙江卷题组
考点一 光的几何与波动性质
1.(2017浙江4月选考,16,2分)(多选)图中给出了“用双缝干涉测量光的波长”实验示意图,双 缝S1和S2间距为0.80 mm,双缝到屏的距离为0.80 m,波长为500 nm的单色平行光垂直入射到双 缝S1和S2上,在屏上形成干涉条纹。中心轴线OO'上方第一条亮纹中心位置在P1处,第三条亮纹 中心位置在P2处,现有1号、2号虫子分别从S1和S2出发以相同速度沿垂直屏方向飞行,1号虫子 到达屏后,沿屏直线爬到P1,2号虫子到达屏后,沿屏直线爬行到P2。假设两只虫子爬行速率均 为10-3 m/s,下列说法正确的是 ( )
A.1号虫子运动路程比2号短B.两只虫子运动的时间差为0.2 sC.两只虫子运动的时间差为1.0 sD.已知条件不够,两只虫子运动时间差无法计算
答案 AB 根据双缝干涉相邻亮纹间距公式Δx= 得出相邻亮条纹间距为0.5 mm,则得出P1、P2在屏幕上的坐标分别为0.5 mm,1.5 mm,那么1号虫子从S1到P1的路程为800.9 mm,2号虫子 从S2到P2的路程为801.1 mm,故A正确,已知路程差为0.2 mm可以得出时间差为0.2 s,故B正 确,C、D错误。
2.(2016浙江10月选考,14,2分)(多选)用a、b两种不同波长的光,先后用同一装置做双缝干涉实 验,得到两种干涉条纹,其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距,则 ( )A.a光的波长大于b光的波长B.a光的频率大于b光的频率C.在玻璃中,a光的速度等于b光的速度D.从玻璃射向空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角
答案 AD 根据双缝干涉的条纹间距Δx= 可知,同一实验装置,条纹间距越大,所用光的波长越长,即频率越小,则a光的波长长、频率小,所以A正确,B错误。光的频率越小,介质对它的 折射率越小,根据n= 可知,光在介质中的传播速度越大,即a光在介质中的传播速度较大,所以C错误。根据sin C= 可知,光在介质中的折射率越小,则临界角越大,所以a光的临界角较大,选项D正确。
3.(2015浙江10月选考,16,2分)(多选)为了从坦克内部观察外部目标,在厚度为20 cm的坦克壁上 开了一个直径为12 cm的孔,若在孔内分别安装由同一材料制成的如图所示的三块玻璃,其中 两块玻璃的厚度相同。坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是 ( ) A.图1的大于图2的 B.图1的小于图3的C.图2的小于图3的 D.图2的等于图3的
答案 AD 如图1所示,若光线从右侧孔上边缘射入,入射角为β、折射角为α,射到左侧孔中 点,由折射定律可知,α<β。由光路可逆可知,从图2左侧孔中点射入玻璃的光线的入射角若为α, 出玻璃后光线与入射光线平行,出射光线与水平方向的夹角仍为α。图3玻璃平移后,出射光线 与水平方向的夹角不变,仍为α,故A、D正确。
1.(2018浙江4月选考,14,2分)(多选)下列说法正确的是 ( )A.组成原子核的核子越多,原子核越稳定B U衰变为 Rn经过4次α衰变,2次β衰变C.在LC振荡电路中,当电流最大时,线圈两端电势差也最大D.在电子的单缝衍射实验中,狭缝变窄,电子动量的不确定量变大
考点二 电磁振荡与电磁波
答案 BD 比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定,与核子数无关,故 A错误 U衰变为 Rn,质量数减少16,电荷数减少6,由于原子核经过一次α衰变,质子数减少2,质量数减少4,经过一次β衰变,质子数增加1,质量数不变,所以α衰变次数m= =4,β衰变次数n= =2,所以B正确;当线圈两端电势差最大时,电流变化率最大,此时电流为0,故C错误;在电子的单缝衍射实验中,狭缝越窄,屏上中央亮条纹越宽,即能更准确地测得电子的位置,根据不 确定性关系ΔxΔp≥ ,电子动量的不确定量变得更大,故D正确。
2.(2017浙江4月选考,14,2分)(多选)下列说法正确的是 ( )A.β、γ射线都是电磁波B.原子核中所有核子单独存在时质量总和大于该原子核的总质量C.在LC振荡电路中,电容器刚放电时,电容器极板上电荷量最多,回路电流最小D.处于n=4激发态的氢原子共能辐射出4种不同频率的光子
答案 BC 原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,所以选项B正确。LC振荡电路中,电 容器开始放电时,由于自感线圈阻碍电流变化,因此回路电流从小变大,即选项C正确。β射线 为高速电子流,不是电磁波,选项A错。大量处于n=4激发态的氢原子可以放出 =6种不同频率的光子,选项D错。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
1.(2019北京理综,14,6分)利用图1所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得 到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是 ( ) 图2
A.甲对应单缝,乙对应双缝B.甲对应双缝,乙对应单缝C.都是单缝,甲对应的缝宽较大D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大答案 A 本题考查光的干涉和衍射现象,体现了科学推理的素养。单缝衍射图样中心亮纹较宽,两侧亮纹宽度逐渐变窄,故甲图样为单缝衍射图样;双缝干涉图样 相邻两条亮纹的宽度相同,对应乙图样。故A正确,B、C、D均错。
2.(2017上海单科,4,3分)用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,所观察到的干涉条纹为 ( )
答案 B 本题考查薄膜干涉。由于在光的干涉中亮、暗条纹的位置取决于两列光波相遇时 通过的路程之差,则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度。因肥皂液薄膜在重力作用下 形成了一个上薄下厚的楔形膜,厚度相等的位置在同一条水平线上,故同一条干涉条纹必然是 水平的,由此可知只有选项B正确。
3.(2017天津理综,2,6分)明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有 数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束复色光 通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是 ( )
A.若增大入射角i,则b光先消失B.在该三棱镜中a光波长小于b光C.a光能发生偏振现象,b光不能发生D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低
答案 D 本题考查色散、全反射、偏振、光电效应。当增大入射角i时,两单色光在左侧界 面的折射角增大,但在右侧界面的入射角均减小,故不会发生全反射,A错误。由图知三棱镜对 a光的折射率小于对b光的折射率,而同种介质对频率越大的光折射率越大,故νa<νb,光在三棱镜 中的波长λ= = ,naλb,B错误。偏振是横波所特有的现象,故a、b两光都能发生偏振,C错误。由eUc=Ek=hν-W可知,在照射同一光电管即W相同的条件下,a光波长长、频率低,故a光
的遏止电压Uc也低,D正确。
4.[2018课标Ⅰ,34(1),5分]如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°。一束红光垂直AB 边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为 。若改用蓝 光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射角 (填“小于”“等于”或“大于”) 60°。
答案 大于
解析 本题考查折射定律在三棱镜中的应用等知识。由题意知,θ1=60°,由几何关系知θ2=30°,由n= ,得n= 。由f蓝>f红得n蓝>n红,又因n= ,θ2相同,故θ1蓝>θ1红,蓝光在D点射出时的折射角大于60°。
5.(2019课标Ⅲ,34(2),10分)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动 片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇,在 重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法 正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选 错1个扣3分,最低得分为0分)A.不同质点的振幅都相同B.不同质点振动的频率都相同C.不同质点振动的相位都相同D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E.同一质点处,两列波的相位差不随时间变化
答案 (ⅰ) (ⅱ)
解析 本题考查了光的折射、全反射,突出应用数学知识处理物理问题的能力,体现了核心素 养中模型建构、科学论证要素,有利于培养考生的应用与创新价值观。(ⅰ)光路图及相关量如图所示。 光束在AB边上折射,由折射定律得 =n ①式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知α+β=60° ②由几何关系和反射定律得
β=β'=∠B ③联立①②③式,并代入i=60°得n= ④(ⅱ)设改变后的入射角为i',折射角为α',由折射定律得 =n ⑤依题意,光束在BC边上的入射角为全反射的临界角θc,且sin θc= ⑥由几何关系得θc=α'+30° ⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为sin i'= ⑧
解题关键 (1)准确作出光路图,由三角形外角和公式及内角和公式,计算出对应的角度值,进 一步求出折射率。(2)结合折射定律、角度关系及三角函数关系求出入射角的正弦。
6.(2019课标Ⅰ,34(2),10分)如图,一艘帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。 距水面4 m的湖底P点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方 向的夹角为53°(取sin 53°=0.8)。已知水的折射率为 。 (ⅰ)求桅杆到P点的水平距离;(ⅱ)船向左行驶一段距离后停止,调整由P点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45°时, 从水面射出后仍照射在桅杆顶端,求船行驶的距离。
答案 (2)(ⅰ)7 m (ⅱ)5.5 m
解析 (ⅰ)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1,到P点的水平距离为x2;桅杆高度为h 1, P点处水深为h2;激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有 =tan 53° ① =tan θ ②由折射定律有sin 53°=n sin θ ③设桅杆到P点的水平距离为x,则x=x1+x2 ④联立①②③④式并代入题给数据得x=7 m⑤(ⅱ)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时,从水面出射的方向与竖直方向夹角为i',由折 射定律有sin i'=n sin 45° ⑥设船向左行驶的距离为x',此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1',到P点的水平距离
为x2',则x1'+x2'=x'+x ⑦ =tan i' ⑧ =tan 45° ⑨联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得x'=(6 -3)m≈5.5 m⑩
解后反思 本题第(1)问重点理解机械振动和波形图中各质点在不同位置时的速度、加速度 (回复力)、位移的特点,还需熟练掌握振动图像和波形图的有机结合,并灵活运用。
以下为教师用书专用(7~13)
7.(2017北京理综,14,6分)如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。如 果光束b是蓝光,则光束a可能是 ( ) A.红光 B.黄光C.绿光 D.紫光
答案 D 本题考查光的折射、色散。由题图可知,可见光穿过玻璃砖后,发生了色散,其中a 光的侧移距离大于b光的侧移距离,说明玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率,同种介质对 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的折射率依次增大,由于b光是蓝光,故只有D选项符合题意。
8.[2019江苏单科,13B(2)(3),12分](2)将两支铅笔并排放在一起,中间留一条狭缝,通过这条狭缝 去看与其平行的日光灯,能观察到彩色条纹,这是由于光的 (选填“折射”“干涉” 或“衍射”)。当缝的宽度 (选填“远大于”或“接近”)光波的波长时,这种现象十 分明显。(3)如图所示,某L形透明材料的折射率n=2。现沿AB方向切去一角,AB与水平方向的夹角为θ。 为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气,求θ的最大值。
答案 (2)衍射 接近 (3)60°
解析 (2)本题考查了光发生明显衍射的条件,体现了科学探究中证据、解释的核心素养要 素。两支铅笔并排放在一起,中间留有一条狭缝,光发生单缝衍射。由发生明显衍射的条件可知,当 障碍物的尺寸与光的波长相接近时衍射现象十分明显。(3)本题考查了光的折射和全反射等知识及学生综合分析能力,体现了科学探究中问题和证据 的素养要素。为使光射到AB面时不射入空气,故光在AB面发生全反射,由sin C= ,且C+θ=90°,得θ=60°
疑难突破 干涉和衍射的产生原理不同,干涉是两个光源,即双缝光源,衍射为一个光源,即单 缝光源。
9.[2018课标Ⅲ,34(2),10分]如图,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O 点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上。D位于 AB边上,过D点作AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察,恰 好可以看到小标记的像;过O点作AB边的垂线交直线DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm。求三棱镜的 折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)
本题考查折射定律。过D点作AB边的法线NN',连接O、D,则∠ODN=α为O点发出的光线在D点的入射角;设该光线 在D点的折射角为β,如图所示。根据折射定律有n sin α=sin β ①式中n为三棱镜的折射率。由几何关系可知β=60° ②
∠EOF=30° ③△OEF中有EF=OE sin∠EOF ④由③④式和题给条件得OE=2 cm⑤根据题给条件可知,△OED为等腰三角形,有α=30°由①②⑥式得 ⑥n= ⑦
解题关键 解答本题的关键是根据题设条件,画出光路图,利用图中几何关系,列方程求解。
10.[2018课标Ⅱ,34(2),10分]如图,△ABC是一直角三棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=60°。一细光 束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交 BC于G,D恰好是CG的中点。不计多次反射。(ⅰ)求出射光相对于D点的入射光的偏角;(ⅱ)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?
答案 (ⅰ)60° (ⅱ) ≤n<2
解析 本题考查光的折射和全反射、折射率。(ⅰ)光线在BC边上折射,由折射定律有sin i1=n sin r1 ①式中,n为棱镜的折射率,i1和r1分别是该光线在BC边上的入射角和折射角。 光线在AC边上发生全反射,由反射定律有r2=i2 ②式中i2和r2分别是该光线在AC边上的入射角和反射角。光线在AB边上发生折射,由折射定律有n sin i3=sin r3 ③
式中i3和r3分别是该光线在AB边上的入射角和折射角。由几何关系得i2=r2=60°,r1=i3=30° ④F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ=(r1-i1)+(180°-i2-r2)+(r3-i3) ⑤由①②③④⑤式得δ=60° ⑥(ⅱ)光线在AC边上发生全反射,光线在AB边上不发生全反射,有n sin i2≥n sin C>n sin i3 ⑦式中C是全反射临界角,满足n sin C=1 ⑧由④⑦⑧式知,棱镜的折射率n的取值范围应为 ≤n<2 ⑨
解题关键 画图是解决物理问题的基本功对于几何光学题,画好光路图是解题的关键。充分利用几何知识便可顺利解题。
11.[2017江苏单科,12B(3)]人的眼球可简化为如图所示的模型。折射率相同、半径不同的两 个球体共轴。平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P 点。取球体的折射率为 ,且D= R。求光线的会聚角α。(示意图未按比例画出)
解析 由几何关系sin i= ,解得i=45°,则由折射定律 =n,解得γ=30°且i=γ+ ,解得α=30°
12.(2015四川理综,3,6分)直线P1P2过均匀玻璃球球心O,细光束a、b平行且关于P1P2对称,由空 气射入玻璃球的光路如图。a、b光相比 ( )
A.玻璃对a光的折射率较大B.玻璃对a光的临界角较小C.b光在玻璃中的传播速度较小D.b光在玻璃中的传播时间较短
答案 C 从光路图可以看出,a、b两束光的入射角相等,b光的折射角更小一些,由此可知nb> na,A错误;由sin C= 可知,玻璃对a光的临界角较大,B错误;由n= 可知,b光在玻璃中的传播速度较小,C正确;b光在玻璃中的传播速度较小,且它在玻璃中传播的距离较长,所以在玻璃中的 传播时间较长,D错误。
13.[2015重庆理综,11(1),6分]虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成 的,可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会 形成MN和PQ两条彩色光带,光路如图所示。M、N、P、Q点的颜色分别为 ( ) A.紫、红、红、紫 B.红、紫、红、紫C.红、紫、紫、红 D.紫、红、紫、红
答案 A 由题图可知,射到M点的光线进入玻璃球时的折射角小于射到N点的光线进入玻璃 球时的折射角,所以玻璃对射到M点的光的折射率大于玻璃对射到N点的光的折射率,故M点的 颜色为紫色,N点的颜色为红色;同理可得P点的颜色为红色,Q点的颜色为紫色,所以A项正确。
1.[2018江苏单科,12B(1)](多选)梳子在梳头后带上电荷,摇动这把梳子在空中产生电磁波。该 电磁波 ( )A.是横波B.不能在真空中传播C.只能沿着梳子摇动的方向传播D.在空气中的传播速度约为3×108 m/s
答案 AD 电磁波为横波,电磁波的传播不需要介质,可以向周围各个方向传播,真空中传播 速度最大,c=3.0×108 m/s,在空气中的传播速度与真空中的传播速度近似相等,故选A、D。
2.[2016课标Ⅱ,34(1),5分](多选)关于电磁波,下列说法正确的是 ( )A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输E.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失
答案 ABC 电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s,与频率无关,选项A正确;由麦克斯韦电 磁场理论可知,选项B正确;变化的电场和磁场相互激发,且相互垂直,形成的电磁波的传播方向 与电场和磁场均垂直,选项C正确;电磁波可以通过电缆、光缆传输,选项D错误;电磁振荡停止 后,电磁波可以在空间继续传播,直到能量消耗完为止,选项E错误。
以下为教师用书专用(3~4)
3.(2016上海单科,3,2分)各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是 ( )A.γ射线、紫外线、可见光、红外线B.γ射线、红外线、紫外线、可见光C.紫外线、可见光、红外线、γ射线D.红外线、可见光、紫外线、γ射线
答案 A 在电磁波谱中,各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是:无线电波、红外线、可 见光、紫外线、X射线、γ射线,所以选项A正确。
4.(2016天津理综,1,6分)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着 我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内,则对该无线 电波的判断正确的是 ( ) A.米波的频率比厘米波频率高B.和机械波一样须靠介质传播C.同光波一样会发生反射现象D.不可能产生干涉和衍射现象
答案 C 无线电波与光波均为电磁波,均能发生反射、干涉、衍射现象,故C正确、D错。电 磁波在真空中传播速度最快,故B错。由c=λf可知,频率与波长成反比,故A错。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
1.(2019浙江宁波十校期末联考,14)(多选)下列说法正确的是 ( )A.在LC振荡电路中,当电流在增大时,电容器总是处于放电状态B.海市蜃楼现象跟光的全反射有关,可以把海面上的空气看作是由许多折射率不同的水平气 层组成的,越靠近海面,空气温度越低,密度越大,折射率越小C.重核裂变发生需要用“热中子”来引发,而裂变产生的都是“快中子”,这时候需要将镉棒 插得深一点来减慢中子的速度D.阴极射线、β射线、光电流中都包含电子
答案 AD LC振荡电路中,电流在增大时磁场能增大,电场能减小,电容器一定处于放电状态, 故A正确;“海市蜃楼”是景物由于光在大气层中全反射而产生的现象,由此可知下层空气的 折射率大于上层空气的折射率,故B错误;镉棒在裂变反应中的作用是吸收反应产生的中子来 控制核反应速率,调节反应速度的快慢,故C错误;不论阴极射线、β射线、光电流还是热离子 流都包含电子,故D正确。故选A、D。
2.(2019浙江金丽衢二次联考,14)(多选)下列说法正确的是 ( )A.LC振荡电路中,当电流增大时,电容器所带电荷量也增大B.光的衍射现象说明在这一现象中光不沿直线传播了C.光的干涉是光叠加的结果,但光的衍射不是光叠加的结果D.发生多普勒效应时,波源的频率保持不变
答案 BD LC振荡电路中,当电流增大时,电容器放电,所带电荷量减小,选项A错误;光的衍射 现象说明光能够绕开障碍物,即在这一现象中光不沿直线传播了,选项B正确;光的干涉和衍射 都是光叠加的结果,选项C错误;发生多普勒效应时,波源的频率保持不变,只是当观察者相对波 源运动时,观察者接受到的波的频率发生了变化,选项D正确。故选B、D。
3.(2019浙江温州九校联考,14)(多选)下列说法正确的是 ( )A.频率越高,振荡电路向外辐射电磁波的本领越大B.高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色,这是光的偏振现象C.玻璃中的气泡看起来特别明亮,这是光的干涉现象D.雨后天晴,马路上油膜在阳光照耀下出现彩色,这是光的干涉现象
答案 AD 电磁波的能量与频率有关,振荡电路的频率越大,发射电磁波的本领越大,故A正 确;照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象,因为可见光有“红、橙、黄、绿、表、蓝、 紫”七种颜色,而膜的厚度是唯一的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头,一般情 况下都是让绿光全部进入的,这种情况下,你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是淡紫色,并 非光的偏振现象,故B错误;玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象而产生的,故C错 误;雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现彩色的现象,属于薄膜干涉,故D正确。故应选A、D。
4.(2019浙江暨阳联考,14)(多选)如图甲所示,日晕是当日光通过卷层云中的冰晶时,发生折射 或反射形成的。乙图所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图。a、b为其折射出的光 线中的两种单色光。下列说法中正确的是 ( ) 甲 乙
A.在同种均匀介质中传播时,a光的光速大于b光的光速B.利用同一装置作双缝干涉实验,a光的相邻亮纹间距大于b光C.若两束光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的对应能级能量差更大D.若b光照射某种金属能发生光电效应,则a光照射该种金属时也一定能发生光电效应
答案 AB 由图乙可知,a光的折射率较小,速度v= ,所以速度大,A正确;频率低、波长长的光折射率较小,可知a光波长长,由Δx= λ知B正确;a光频率低,一个光子能量小,则a光对应能级能量差较小,C错;频率小的光发生光电效应可能性小,D错。
5.(2017浙江超级全能生联考)(多选)下列选项中关于高中物理教材上插图的说法正确的是 ( )A.图1中弯曲的有机玻璃棒能导光说明有机玻璃的折射率小于周围空气B.图2中电子表的液晶显示用到了偏振光C.图3中全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
D.图4中的彩色条纹是白光的双缝干涉条纹
答案 BCD 根据全反射条件,有机玻璃相对于空气为光密介质,折射率大于空气,选项A错误; 电子液晶屏的显示利用了光的偏振原理,选项B正确;全息照相利用了光的干涉,选项C正确;彩 色条纹间距几乎相等,是白光的双缝干涉图样,选项D正确。
命题意图 本题考查全反射条件、偏振光、干涉的应用、双缝干涉。
1.(2019浙江暨阳3月联考,14)(多选)关于如下现象的表述正确的是 ( )A.如图甲所示,此时线圈中的磁通量最小,感应电流最小B.图乙是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型,碰撞后的光子的频率ν'比原来光子 的频率ν大C.丙图中的夜视系统是利用红外线
D.丁图中蝙蝠和雷达分别利用超声波与电磁波来定位
答案 CD A项中线圈与磁场平行,此时磁通量变化率最大,产生的感应电流最大故A错误; B 中光子碰撞电子后能量变小,频率变小,故B错误;故选C、D。
2.(2019浙江名校协作体联考,14)(多选)下列说法正确的是 ( )A.β、γ射线均是来自原子核的高频电磁波,且γ射线的频率高于β射线的频率B.声波从空气传入水中,声波的波长与波速都变小C.在LC振荡电路中,当电流最大时,线圈两端电势差最小D.光电效应实验和康普顿效应证实光具有粒子性
答案 CD γ射线是来自原子核的高频电磁波,而β射线是高速的电子流,来自β衰变,A错误;波 的频率是由波源决定的,故当声波由空气进入水中,频率不变。声波从空气传入水中,波速变 大,由波速公式v=λf得知,声波的波长变长,B错误;电容器充电的过程中,磁场能转化为电场能, 电流在减小,线圈中电流产生的磁场的磁感应强度减小,而电压在增大;当电压达到最大值Um 时,充电完毕,电流为零;电容器放电的过程中,电场能转化为磁场能,电流在增大,线圈中电流产 生的磁场的磁感应强度增大,而电压在减小;当放电完毕时,电流最大,线圈两端电势差最小为0, C正确;光电效应和康普顿效应说明了光具有粒子性,同时没有否定光的波动性,D正确。
3.(2019浙江嘉兴、丽水3月联考,14)下列说法正确的是 ( )A.机械波和电磁波既有横波又有纵波B.电子仪器套上金属罩防止外界电场干扰是应用静电屏蔽原理C.办公区域和家中常用的WiFi信号传输距离不长是因为其波长太长D.LC振荡电路中自感系数L和电容C都减小一半可使振荡频率增大一倍
答案 BD 电磁波是横波,A错;静电屏蔽主要是隔绝内外电场间的影响,此处属于外屏蔽,B 对;WiFi对应的波长较短,较难衍射,故传播距离小,C错;振荡周期公式为T=2π ,因此L和C都减小一半,振荡频率增大一倍,D对。
4.(2018浙江金丽衢十二校联考)(多选)2017年10月16日,全球多国科学家同步举行新闻发布会, 宣布人类第一次利用激光干涉法直接探测到来自双中子星合并(距地球约1.3亿光年)的引力 波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号,此后2秒,美国费米太空望远镜观测到 同一来源发出的伽马射线暴,这是人类历史上第一次使用引力波天文台和电磁波望远镜同时 观测到同一个天体物理事件,标志着以多种观测方式为特点的“多信使”天文学进入一个新 时代,也证实了爱因斯坦100多年前在广义相对论中有关引力波的预言,引力波是由黑洞、中 子星等碰撞产生的一种时空涟漪,宛如石头丢进水里产生的波纹。根据以上信息判断正确的 是 ( ) A.引力波的传播速度等于光速B.具有质量的物体能产生引力波
C.干涉是波具有的性质,所以激光也是一种波D.引力波的传播需要空气作为介质
答案 ABC 发现引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号,说明引力波的 传播速度等于光速,故A正确;引力波是由黑洞、中子星等碰撞产生的一种时空涟漪,因此具有 质量的物体能产生引力波,故B正确;利用激光干涉法探测到引力波,说明激光能发生干涉,干涉 是波具有的性质,所以激光也是一种波,故C正确;天文台探测到引力波,说明引力波可以在真空 中传播,故D错误。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组(时间:45分钟 分值:36分)选择题(每小题6分,共36分)
1.(2019浙江学军中学模拟,16)(多选)在信息技术迅猛发展的今天,光盘是存储信息的一种重要 媒体。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若激光束不是垂直入射到盘面上,则光线 在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向。如图所示为一束激光(红、蓝混合)入射 到光盘面上后的折射情况。则下列说法中正确的是 ( )
答案 BD 由图可知光束①的偏折程度较大,则折射率较大,蓝光的折射率大于红光的折射 率,所以光束①是蓝光,光束②是红光,故A错误。红光波长较长,则根据p= 可知,红光动量较小,光束①的光子动量比光束②的光子动量大,选项B正确。蓝光的波长小于红光的波长,干涉 条纹的间距与波长成正比,则若①、②先后通过同一双缝干涉装置,前者得到的条纹比后者的 窄,故C错误。光束①是蓝光,频率大,则若光束①、②都能使某种金属发生光电效应,则光束① 照射下逸出的光电子的最大初动能较大,故D正确。
A.图中光束①是红光,光束②是蓝光B.光束①的光子动量比光束②的光子动量大C.若光束①、②先后通过同一双缝干涉装置,光束①的条纹宽度比光束②的宽D.若光束①、②都能使某种金属发生光电效应,则光束①照射下逸出的光电子的最大初动能 较大
2.(2019浙江杭州一模,15)(多选)真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球。现将过球 心的截面圆周分成12等份,如图所示。一束复色光沿图示截面从“10点钟”位置以60°入射角 射入玻璃球后,分成两束光分别从“1点钟”、“2点钟”位置射出。已知真空中的光速为c, 下列说法正确的是 ( ) A.从“1点钟”出射的光束的光子动量比较小B.改变入射角,两束光在玻璃球中均有可能发生全反射C.从“2点钟”出射的光束在玻璃球中穿越的时间为t= D.通过同一单缝时,从“2点钟”出射的光束比“1点钟”出射的光束衍射更明显
答案 AC 根据折射定律知从“1点钟”出射的光束折射率较小,波长较长,由λ= 知该光束的动量较小,故A正确。无论怎样改变入射角,折射光线射到玻璃球内表面时的入射角都等于 光束进入玻璃球时的折射角,由光路的可逆性可知两束光在玻璃球中均不可能发生全反射,故 B错误。从“2点钟”出射的光束进入玻璃球折射时折射角为30°,折射率为:n= = = ,该光束在玻璃球中传播速度为:v= = c,传播距离为:s=2R cs30°= R,在玻璃球中穿越的时间为:t= = ,故C正确。从“1点钟”出射的光束波长较长,波动性较强,所以通过同一单缝时,从“1点钟”出射的光束比“2点钟”出射的光束衍射更明显,故D错误。故选A、C。
3.(2019浙江名校协作体二模,14)(多选)“半潜艇”船体主要部分浸入水中,甲板始终浮出水 面,潜艇内的乘客处在海平面以下,可以通过玻璃窗观察水中景物(如图1),原理图见图2。已知 该处海水的折射率为 ,潜艇玻璃表面和水面垂直,且玻璃的厚度可以忽略。则以下说法正确的是 ( )A.游客在潜艇内部看到正前方的鱼比实际位置要远一些B.潜艇正前方的鱼看到潜艇中的人比实际位置要远一些C.潜艇内游客用手电朝水中照射时,水面上的人不可能看到手电发出的光
D.水面上方射入水中的光线不能照射到潜艇内部
答案 BCD 根据视深的概念,从潜艇内部看水中物体,视深比实际浅,因此A错,B对。根据全 反射规律,手电发出的光要能从水面出去,则从海水射向水面的光入射角小于临界角45°,相对 应的从潜艇内进入水中的光其折射角要大于45°,而最大折射角小于45°,因此说明最终从海水 射向水面的光入射角大于临界角,光不可能到水面,C对;根据光路可逆,D对。
4.(2019浙江台州3月评估,16)(多选)图中所示,Ox轴沿水平方向,Oy轴沿竖直向上方向。在x≥ 0,y≥0的矩形区域内存在某种分布范围足够广的介质,其折射率只随着y的变化而变化。两束 细光束a、b入射到介质表面,沿如图所示的路径传播。下列判断正确的是 ( ) A.此介质的折射率随着y的增大而增大B.介质对光a的折射率比对光b的折射率大C.产生海市蜃景现象与上述现象的光学原理类似D.细光束a在继续传播的过程中可能会发生全反射
答案 CD 法线沿y轴,y增大,入射角越来越大,因此属于光密到光疏,介质的折射率减小,A错; b偏转更厉害,因此b光折射率大,B错;海市蜃景原理与上述现象光学原理类似,上层空气稀薄, 折射率小,C对;随着继续向y轴正方向传播,当a光入射角越来越大,最终可能发生全反射,D对。
5.(2019浙江十校联盟3月联考,16)(多选)如图所示,一束太阳光经过玻璃三棱镜后,被分解成各 种色光。在接收屏(与三棱镜侧面平行)上形成宽度为L的彩色光带。光带最上端为a光,最下 端为b光。现将一较厚的平行玻璃砖竖直插入到三棱镜的左侧,我们会看到 ( ) A.彩色光带整体下移B.彩色光带宽度L变大C.若用a、b光分别通过同一双缝装置,b光得到的干涉条纹更宽D.若a光照射某金属能发生光电效应,则用b光照射金属也一定能发生光电效应
答案 ABD 插入玻璃板后,光线整体向下移动,因此进入三棱镜的位置也下移,所以光带整 体下移,A对;紫光移动更多,故光带宽度L增大,B对,a光频率比b光小,因此干涉时,a光得到的条 纹更宽,而b光照射同样的金属一定能发生光电效应,因此C错,D对。
6.(2018浙江名校协作体)(多选)一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”,实际上它的频 率并不是真正单一的,激光频率ν是它的中心频率,它所包含的频率范围是Δν(也称频率宽度), 其中ν+Δν和ν-Δν分别记为“上限频率”和“下限频率”。如图所示,某红宝石激光器发出的 激光(其“上限频率”和“下限频率”对应的光分别记为a光和b光)由空气斜射到平行液膜的 上表面,射入时与液膜上表面成θ角。则下列说法正确的是 ( ) A.逐渐减小θ角,a光在液膜下表面先发生全反射B.a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大C.b光更容易发生明显的衍射现象D.用相同装置做双缝干涉实验,b光产生的干涉条纹间距较小
答案 BC 由于平行液膜的上表面与下表面平行,光在上表面的折射角等于下表面的入射 角,根据光路的可逆性可知,两种光都不可能在液膜下表面发生全反射,A错误;a光的频率大于b 光的频率,液膜对a光的折射率大于对b光的折射率,则a光通过平行液膜后偏移的距离较大,B 正确;a光的频率大于b光的频率,由波速公式c=λf可知,b光的波长大于a光的波长,b光的波动性 较强,更容易发生明显的衍射现象,C正确;其他条件相同时,干涉条纹的间距与波长成正比,所 以用相同装置做双缝干涉实验,b光产生的干涉条纹间距较大,D错误。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组
1.(光的折射)如图所示为一上、下表面面积足够大的玻璃砖,玻璃砖内有一圆锥真空区,圆锥 顶角∠ACB=90°,圆锥底面与玻璃砖上、下表面平行,圆锥底面AB的中点O处有一红色点光源, 光线只射向AB上方区域。O点离玻璃砖上表面的距离为5d,圆锥顶点C离玻璃砖上表面的距 离为d tan 75°。已知玻璃对红光的折射率n= ,求玻璃砖上表面有光线射出的区域的面积。
解析 光线由玻璃射向真空,临界角满足sin C= 解得C=45°光源O发出的临界光线1的光路如图所示。由折射定律可知n= 解得θ=30°由几何关系,光线到达玻璃砖上表面的入射角为α=15°又α
答案 BDE 根据爱因斯坦相对论可知质量m= ,故A错误;把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫解调,故C错误。
A组 自主命题·浙江卷题组
考点一 光的几何与波动性质
1.(2017浙江4月选考,16,2分)(多选)图中给出了“用双缝干涉测量光的波长”实验示意图,双 缝S1和S2间距为0.80 mm,双缝到屏的距离为0.80 m,波长为500 nm的单色平行光垂直入射到双 缝S1和S2上,在屏上形成干涉条纹。中心轴线OO'上方第一条亮纹中心位置在P1处,第三条亮纹 中心位置在P2处,现有1号、2号虫子分别从S1和S2出发以相同速度沿垂直屏方向飞行,1号虫子 到达屏后,沿屏直线爬到P1,2号虫子到达屏后,沿屏直线爬行到P2。假设两只虫子爬行速率均 为10-3 m/s,下列说法正确的是 ( )
A.1号虫子运动路程比2号短B.两只虫子运动的时间差为0.2 sC.两只虫子运动的时间差为1.0 sD.已知条件不够,两只虫子运动时间差无法计算
答案 AB 根据双缝干涉相邻亮纹间距公式Δx= 得出相邻亮条纹间距为0.5 mm,则得出P1、P2在屏幕上的坐标分别为0.5 mm,1.5 mm,那么1号虫子从S1到P1的路程为800.9 mm,2号虫子 从S2到P2的路程为801.1 mm,故A正确,已知路程差为0.2 mm可以得出时间差为0.2 s,故B正 确,C、D错误。
2.(2016浙江10月选考,14,2分)(多选)用a、b两种不同波长的光,先后用同一装置做双缝干涉实 验,得到两种干涉条纹,其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距,则 ( )A.a光的波长大于b光的波长B.a光的频率大于b光的频率C.在玻璃中,a光的速度等于b光的速度D.从玻璃射向空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角
答案 AD 根据双缝干涉的条纹间距Δx= 可知,同一实验装置,条纹间距越大,所用光的波长越长,即频率越小,则a光的波长长、频率小,所以A正确,B错误。光的频率越小,介质对它的 折射率越小,根据n= 可知,光在介质中的传播速度越大,即a光在介质中的传播速度较大,所以C错误。根据sin C= 可知,光在介质中的折射率越小,则临界角越大,所以a光的临界角较大,选项D正确。
3.(2015浙江10月选考,16,2分)(多选)为了从坦克内部观察外部目标,在厚度为20 cm的坦克壁上 开了一个直径为12 cm的孔,若在孔内分别安装由同一材料制成的如图所示的三块玻璃,其中 两块玻璃的厚度相同。坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是 ( ) A.图1的大于图2的 B.图1的小于图3的C.图2的小于图3的 D.图2的等于图3的
答案 AD 如图1所示,若光线从右侧孔上边缘射入,入射角为β、折射角为α,射到左侧孔中 点,由折射定律可知,α<β。由光路可逆可知,从图2左侧孔中点射入玻璃的光线的入射角若为α, 出玻璃后光线与入射光线平行,出射光线与水平方向的夹角仍为α。图3玻璃平移后,出射光线 与水平方向的夹角不变,仍为α,故A、D正确。
1.(2018浙江4月选考,14,2分)(多选)下列说法正确的是 ( )A.组成原子核的核子越多,原子核越稳定B U衰变为 Rn经过4次α衰变,2次β衰变C.在LC振荡电路中,当电流最大时,线圈两端电势差也最大D.在电子的单缝衍射实验中,狭缝变窄,电子动量的不确定量变大
考点二 电磁振荡与电磁波
答案 BD 比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定,与核子数无关,故 A错误 U衰变为 Rn,质量数减少16,电荷数减少6,由于原子核经过一次α衰变,质子数减少2,质量数减少4,经过一次β衰变,质子数增加1,质量数不变,所以α衰变次数m= =4,β衰变次数n= =2,所以B正确;当线圈两端电势差最大时,电流变化率最大,此时电流为0,故C错误;在电子的单缝衍射实验中,狭缝越窄,屏上中央亮条纹越宽,即能更准确地测得电子的位置,根据不 确定性关系ΔxΔp≥ ,电子动量的不确定量变得更大,故D正确。
2.(2017浙江4月选考,14,2分)(多选)下列说法正确的是 ( )A.β、γ射线都是电磁波B.原子核中所有核子单独存在时质量总和大于该原子核的总质量C.在LC振荡电路中,电容器刚放电时,电容器极板上电荷量最多,回路电流最小D.处于n=4激发态的氢原子共能辐射出4种不同频率的光子
答案 BC 原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,所以选项B正确。LC振荡电路中,电 容器开始放电时,由于自感线圈阻碍电流变化,因此回路电流从小变大,即选项C正确。β射线 为高速电子流,不是电磁波,选项A错。大量处于n=4激发态的氢原子可以放出 =6种不同频率的光子,选项D错。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
1.(2019北京理综,14,6分)利用图1所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得 到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是 ( ) 图2
A.甲对应单缝,乙对应双缝B.甲对应双缝,乙对应单缝C.都是单缝,甲对应的缝宽较大D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大答案 A 本题考查光的干涉和衍射现象,体现了科学推理的素养。单缝衍射图样中心亮纹较宽,两侧亮纹宽度逐渐变窄,故甲图样为单缝衍射图样;双缝干涉图样 相邻两条亮纹的宽度相同,对应乙图样。故A正确,B、C、D均错。
2.(2017上海单科,4,3分)用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,所观察到的干涉条纹为 ( )
答案 B 本题考查薄膜干涉。由于在光的干涉中亮、暗条纹的位置取决于两列光波相遇时 通过的路程之差,则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度。因肥皂液薄膜在重力作用下 形成了一个上薄下厚的楔形膜,厚度相等的位置在同一条水平线上,故同一条干涉条纹必然是 水平的,由此可知只有选项B正确。
3.(2017天津理综,2,6分)明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有 数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束复色光 通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是 ( )
A.若增大入射角i,则b光先消失B.在该三棱镜中a光波长小于b光C.a光能发生偏振现象,b光不能发生D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低
答案 D 本题考查色散、全反射、偏振、光电效应。当增大入射角i时,两单色光在左侧界 面的折射角增大,但在右侧界面的入射角均减小,故不会发生全反射,A错误。由图知三棱镜对 a光的折射率小于对b光的折射率,而同种介质对频率越大的光折射率越大,故νa<νb,光在三棱镜 中的波长λ= = ,na
4.[2018课标Ⅰ,34(1),5分]如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°。一束红光垂直AB 边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为 。若改用蓝 光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射角 (填“小于”“等于”或“大于”) 60°。
答案 大于
解析 本题考查折射定律在三棱镜中的应用等知识。由题意知,θ1=60°,由几何关系知θ2=30°,由n= ,得n= 。由f蓝>f红得n蓝>n红,又因n= ,θ2相同,故θ1蓝>θ1红,蓝光在D点射出时的折射角大于60°。
5.(2019课标Ⅲ,34(2),10分)水槽中,与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动 片做简谐振动时,两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇,在 重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点,下列说法 正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选 错1个扣3分,最低得分为0分)A.不同质点的振幅都相同B.不同质点振动的频率都相同C.不同质点振动的相位都相同D.不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E.同一质点处,两列波的相位差不随时间变化
答案 (ⅰ) (ⅱ)
解析 本题考查了光的折射、全反射,突出应用数学知识处理物理问题的能力,体现了核心素 养中模型建构、科学论证要素,有利于培养考生的应用与创新价值观。(ⅰ)光路图及相关量如图所示。 光束在AB边上折射,由折射定律得 =n ①式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知α+β=60° ②由几何关系和反射定律得
β=β'=∠B ③联立①②③式,并代入i=60°得n= ④(ⅱ)设改变后的入射角为i',折射角为α',由折射定律得 =n ⑤依题意,光束在BC边上的入射角为全反射的临界角θc,且sin θc= ⑥由几何关系得θc=α'+30° ⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为sin i'= ⑧
解题关键 (1)准确作出光路图,由三角形外角和公式及内角和公式,计算出对应的角度值,进 一步求出折射率。(2)结合折射定律、角度关系及三角函数关系求出入射角的正弦。
6.(2019课标Ⅰ,34(2),10分)如图,一艘帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。 距水面4 m的湖底P点发出的激光束,从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方 向的夹角为53°(取sin 53°=0.8)。已知水的折射率为 。 (ⅰ)求桅杆到P点的水平距离;(ⅱ)船向左行驶一段距离后停止,调整由P点发出的激光束方向,当其与竖直方向夹角为45°时, 从水面射出后仍照射在桅杆顶端,求船行驶的距离。
答案 (2)(ⅰ)7 m (ⅱ)5.5 m
解析 (ⅰ)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1,到P点的水平距离为x2;桅杆高度为h 1, P点处水深为h2;激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有 =tan 53° ① =tan θ ②由折射定律有sin 53°=n sin θ ③设桅杆到P点的水平距离为x,则x=x1+x2 ④联立①②③④式并代入题给数据得x=7 m⑤(ⅱ)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时,从水面出射的方向与竖直方向夹角为i',由折 射定律有sin i'=n sin 45° ⑥设船向左行驶的距离为x',此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1',到P点的水平距离
为x2',则x1'+x2'=x'+x ⑦ =tan i' ⑧ =tan 45° ⑨联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得x'=(6 -3)m≈5.5 m⑩
解后反思 本题第(1)问重点理解机械振动和波形图中各质点在不同位置时的速度、加速度 (回复力)、位移的特点,还需熟练掌握振动图像和波形图的有机结合,并灵活运用。
以下为教师用书专用(7~13)
7.(2017北京理综,14,6分)如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。如 果光束b是蓝光,则光束a可能是 ( ) A.红光 B.黄光C.绿光 D.紫光
答案 D 本题考查光的折射、色散。由题图可知,可见光穿过玻璃砖后,发生了色散,其中a 光的侧移距离大于b光的侧移距离,说明玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率,同种介质对 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的折射率依次增大,由于b光是蓝光,故只有D选项符合题意。
8.[2019江苏单科,13B(2)(3),12分](2)将两支铅笔并排放在一起,中间留一条狭缝,通过这条狭缝 去看与其平行的日光灯,能观察到彩色条纹,这是由于光的 (选填“折射”“干涉” 或“衍射”)。当缝的宽度 (选填“远大于”或“接近”)光波的波长时,这种现象十 分明显。(3)如图所示,某L形透明材料的折射率n=2。现沿AB方向切去一角,AB与水平方向的夹角为θ。 为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气,求θ的最大值。
答案 (2)衍射 接近 (3)60°
解析 (2)本题考查了光发生明显衍射的条件,体现了科学探究中证据、解释的核心素养要 素。两支铅笔并排放在一起,中间留有一条狭缝,光发生单缝衍射。由发生明显衍射的条件可知,当 障碍物的尺寸与光的波长相接近时衍射现象十分明显。(3)本题考查了光的折射和全反射等知识及学生综合分析能力,体现了科学探究中问题和证据 的素养要素。为使光射到AB面时不射入空气,故光在AB面发生全反射,由sin C= ,且C+θ=90°,得θ=60°
疑难突破 干涉和衍射的产生原理不同,干涉是两个光源,即双缝光源,衍射为一个光源,即单 缝光源。
9.[2018课标Ⅲ,34(2),10分]如图,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O 点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上。D位于 AB边上,过D点作AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察,恰 好可以看到小标记的像;过O点作AB边的垂线交直线DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm。求三棱镜的 折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)
本题考查折射定律。过D点作AB边的法线NN',连接O、D,则∠ODN=α为O点发出的光线在D点的入射角;设该光线 在D点的折射角为β,如图所示。根据折射定律有n sin α=sin β ①式中n为三棱镜的折射率。由几何关系可知β=60° ②
∠EOF=30° ③△OEF中有EF=OE sin∠EOF ④由③④式和题给条件得OE=2 cm⑤根据题给条件可知,△OED为等腰三角形,有α=30°由①②⑥式得 ⑥n= ⑦
解题关键 解答本题的关键是根据题设条件,画出光路图,利用图中几何关系,列方程求解。
10.[2018课标Ⅱ,34(2),10分]如图,△ABC是一直角三棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=60°。一细光 束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交 BC于G,D恰好是CG的中点。不计多次反射。(ⅰ)求出射光相对于D点的入射光的偏角;(ⅱ)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?
答案 (ⅰ)60° (ⅱ) ≤n<2
解析 本题考查光的折射和全反射、折射率。(ⅰ)光线在BC边上折射,由折射定律有sin i1=n sin r1 ①式中,n为棱镜的折射率,i1和r1分别是该光线在BC边上的入射角和折射角。 光线在AC边上发生全反射,由反射定律有r2=i2 ②式中i2和r2分别是该光线在AC边上的入射角和反射角。光线在AB边上发生折射,由折射定律有n sin i3=sin r3 ③
式中i3和r3分别是该光线在AB边上的入射角和折射角。由几何关系得i2=r2=60°,r1=i3=30° ④F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ=(r1-i1)+(180°-i2-r2)+(r3-i3) ⑤由①②③④⑤式得δ=60° ⑥(ⅱ)光线在AC边上发生全反射,光线在AB边上不发生全反射,有n sin i2≥n sin C>n sin i3 ⑦式中C是全反射临界角,满足n sin C=1 ⑧由④⑦⑧式知,棱镜的折射率n的取值范围应为 ≤n<2 ⑨
解题关键 画图是解决物理问题的基本功对于几何光学题,画好光路图是解题的关键。充分利用几何知识便可顺利解题。
11.[2017江苏单科,12B(3)]人的眼球可简化为如图所示的模型。折射率相同、半径不同的两 个球体共轴。平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P 点。取球体的折射率为 ,且D= R。求光线的会聚角α。(示意图未按比例画出)
解析 由几何关系sin i= ,解得i=45°,则由折射定律 =n,解得γ=30°且i=γ+ ,解得α=30°
12.(2015四川理综,3,6分)直线P1P2过均匀玻璃球球心O,细光束a、b平行且关于P1P2对称,由空 气射入玻璃球的光路如图。a、b光相比 ( )
A.玻璃对a光的折射率较大B.玻璃对a光的临界角较小C.b光在玻璃中的传播速度较小D.b光在玻璃中的传播时间较短
答案 C 从光路图可以看出,a、b两束光的入射角相等,b光的折射角更小一些,由此可知nb> na,A错误;由sin C= 可知,玻璃对a光的临界角较大,B错误;由n= 可知,b光在玻璃中的传播速度较小,C正确;b光在玻璃中的传播速度较小,且它在玻璃中传播的距离较长,所以在玻璃中的 传播时间较长,D错误。
13.[2015重庆理综,11(1),6分]虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成 的,可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会 形成MN和PQ两条彩色光带,光路如图所示。M、N、P、Q点的颜色分别为 ( ) A.紫、红、红、紫 B.红、紫、红、紫C.红、紫、紫、红 D.紫、红、紫、红
答案 A 由题图可知,射到M点的光线进入玻璃球时的折射角小于射到N点的光线进入玻璃 球时的折射角,所以玻璃对射到M点的光的折射率大于玻璃对射到N点的光的折射率,故M点的 颜色为紫色,N点的颜色为红色;同理可得P点的颜色为红色,Q点的颜色为紫色,所以A项正确。
1.[2018江苏单科,12B(1)](多选)梳子在梳头后带上电荷,摇动这把梳子在空中产生电磁波。该 电磁波 ( )A.是横波B.不能在真空中传播C.只能沿着梳子摇动的方向传播D.在空气中的传播速度约为3×108 m/s
答案 AD 电磁波为横波,电磁波的传播不需要介质,可以向周围各个方向传播,真空中传播 速度最大,c=3.0×108 m/s,在空气中的传播速度与真空中的传播速度近似相等,故选A、D。
2.[2016课标Ⅱ,34(1),5分](多选)关于电磁波,下列说法正确的是 ( )A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输E.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失
答案 ABC 电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s,与频率无关,选项A正确;由麦克斯韦电 磁场理论可知,选项B正确;变化的电场和磁场相互激发,且相互垂直,形成的电磁波的传播方向 与电场和磁场均垂直,选项C正确;电磁波可以通过电缆、光缆传输,选项D错误;电磁振荡停止 后,电磁波可以在空间继续传播,直到能量消耗完为止,选项E错误。
以下为教师用书专用(3~4)
3.(2016上海单科,3,2分)各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是 ( )A.γ射线、紫外线、可见光、红外线B.γ射线、红外线、紫外线、可见光C.紫外线、可见光、红外线、γ射线D.红外线、可见光、紫外线、γ射线
答案 A 在电磁波谱中,各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是:无线电波、红外线、可 见光、紫外线、X射线、γ射线,所以选项A正确。
4.(2016天津理综,1,6分)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着 我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内,则对该无线 电波的判断正确的是 ( ) A.米波的频率比厘米波频率高B.和机械波一样须靠介质传播C.同光波一样会发生反射现象D.不可能产生干涉和衍射现象
答案 C 无线电波与光波均为电磁波,均能发生反射、干涉、衍射现象,故C正确、D错。电 磁波在真空中传播速度最快,故B错。由c=λf可知,频率与波长成反比,故A错。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
1.(2019浙江宁波十校期末联考,14)(多选)下列说法正确的是 ( )A.在LC振荡电路中,当电流在增大时,电容器总是处于放电状态B.海市蜃楼现象跟光的全反射有关,可以把海面上的空气看作是由许多折射率不同的水平气 层组成的,越靠近海面,空气温度越低,密度越大,折射率越小C.重核裂变发生需要用“热中子”来引发,而裂变产生的都是“快中子”,这时候需要将镉棒 插得深一点来减慢中子的速度D.阴极射线、β射线、光电流中都包含电子
答案 AD LC振荡电路中,电流在增大时磁场能增大,电场能减小,电容器一定处于放电状态, 故A正确;“海市蜃楼”是景物由于光在大气层中全反射而产生的现象,由此可知下层空气的 折射率大于上层空气的折射率,故B错误;镉棒在裂变反应中的作用是吸收反应产生的中子来 控制核反应速率,调节反应速度的快慢,故C错误;不论阴极射线、β射线、光电流还是热离子 流都包含电子,故D正确。故选A、D。
2.(2019浙江金丽衢二次联考,14)(多选)下列说法正确的是 ( )A.LC振荡电路中,当电流增大时,电容器所带电荷量也增大B.光的衍射现象说明在这一现象中光不沿直线传播了C.光的干涉是光叠加的结果,但光的衍射不是光叠加的结果D.发生多普勒效应时,波源的频率保持不变
答案 BD LC振荡电路中,当电流增大时,电容器放电,所带电荷量减小,选项A错误;光的衍射 现象说明光能够绕开障碍物,即在这一现象中光不沿直线传播了,选项B正确;光的干涉和衍射 都是光叠加的结果,选项C错误;发生多普勒效应时,波源的频率保持不变,只是当观察者相对波 源运动时,观察者接受到的波的频率发生了变化,选项D正确。故选B、D。
3.(2019浙江温州九校联考,14)(多选)下列说法正确的是 ( )A.频率越高,振荡电路向外辐射电磁波的本领越大B.高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色,这是光的偏振现象C.玻璃中的气泡看起来特别明亮,这是光的干涉现象D.雨后天晴,马路上油膜在阳光照耀下出现彩色,这是光的干涉现象
答案 AD 电磁波的能量与频率有关,振荡电路的频率越大,发射电磁波的本领越大,故A正 确;照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象,因为可见光有“红、橙、黄、绿、表、蓝、 紫”七种颜色,而膜的厚度是唯一的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头,一般情 况下都是让绿光全部进入的,这种情况下,你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是淡紫色,并 非光的偏振现象,故B错误;玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象而产生的,故C错 误;雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现彩色的现象,属于薄膜干涉,故D正确。故应选A、D。
4.(2019浙江暨阳联考,14)(多选)如图甲所示,日晕是当日光通过卷层云中的冰晶时,发生折射 或反射形成的。乙图所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图。a、b为其折射出的光 线中的两种单色光。下列说法中正确的是 ( ) 甲 乙
A.在同种均匀介质中传播时,a光的光速大于b光的光速B.利用同一装置作双缝干涉实验,a光的相邻亮纹间距大于b光C.若两束光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的对应能级能量差更大D.若b光照射某种金属能发生光电效应,则a光照射该种金属时也一定能发生光电效应
答案 AB 由图乙可知,a光的折射率较小,速度v= ,所以速度大,A正确;频率低、波长长的光折射率较小,可知a光波长长,由Δx= λ知B正确;a光频率低,一个光子能量小,则a光对应能级能量差较小,C错;频率小的光发生光电效应可能性小,D错。
5.(2017浙江超级全能生联考)(多选)下列选项中关于高中物理教材上插图的说法正确的是 ( )A.图1中弯曲的有机玻璃棒能导光说明有机玻璃的折射率小于周围空气B.图2中电子表的液晶显示用到了偏振光C.图3中全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
D.图4中的彩色条纹是白光的双缝干涉条纹
答案 BCD 根据全反射条件,有机玻璃相对于空气为光密介质,折射率大于空气,选项A错误; 电子液晶屏的显示利用了光的偏振原理,选项B正确;全息照相利用了光的干涉,选项C正确;彩 色条纹间距几乎相等,是白光的双缝干涉图样,选项D正确。
命题意图 本题考查全反射条件、偏振光、干涉的应用、双缝干涉。
1.(2019浙江暨阳3月联考,14)(多选)关于如下现象的表述正确的是 ( )A.如图甲所示,此时线圈中的磁通量最小,感应电流最小B.图乙是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型,碰撞后的光子的频率ν'比原来光子 的频率ν大C.丙图中的夜视系统是利用红外线
D.丁图中蝙蝠和雷达分别利用超声波与电磁波来定位
答案 CD A项中线圈与磁场平行,此时磁通量变化率最大,产生的感应电流最大故A错误; B 中光子碰撞电子后能量变小,频率变小,故B错误;故选C、D。
2.(2019浙江名校协作体联考,14)(多选)下列说法正确的是 ( )A.β、γ射线均是来自原子核的高频电磁波,且γ射线的频率高于β射线的频率B.声波从空气传入水中,声波的波长与波速都变小C.在LC振荡电路中,当电流最大时,线圈两端电势差最小D.光电效应实验和康普顿效应证实光具有粒子性
答案 CD γ射线是来自原子核的高频电磁波,而β射线是高速的电子流,来自β衰变,A错误;波 的频率是由波源决定的,故当声波由空气进入水中,频率不变。声波从空气传入水中,波速变 大,由波速公式v=λf得知,声波的波长变长,B错误;电容器充电的过程中,磁场能转化为电场能, 电流在减小,线圈中电流产生的磁场的磁感应强度减小,而电压在增大;当电压达到最大值Um 时,充电完毕,电流为零;电容器放电的过程中,电场能转化为磁场能,电流在增大,线圈中电流产 生的磁场的磁感应强度增大,而电压在减小;当放电完毕时,电流最大,线圈两端电势差最小为0, C正确;光电效应和康普顿效应说明了光具有粒子性,同时没有否定光的波动性,D正确。
3.(2019浙江嘉兴、丽水3月联考,14)下列说法正确的是 ( )A.机械波和电磁波既有横波又有纵波B.电子仪器套上金属罩防止外界电场干扰是应用静电屏蔽原理C.办公区域和家中常用的WiFi信号传输距离不长是因为其波长太长D.LC振荡电路中自感系数L和电容C都减小一半可使振荡频率增大一倍
答案 BD 电磁波是横波,A错;静电屏蔽主要是隔绝内外电场间的影响,此处属于外屏蔽,B 对;WiFi对应的波长较短,较难衍射,故传播距离小,C错;振荡周期公式为T=2π ,因此L和C都减小一半,振荡频率增大一倍,D对。
4.(2018浙江金丽衢十二校联考)(多选)2017年10月16日,全球多国科学家同步举行新闻发布会, 宣布人类第一次利用激光干涉法直接探测到来自双中子星合并(距地球约1.3亿光年)的引力 波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号,此后2秒,美国费米太空望远镜观测到 同一来源发出的伽马射线暴,这是人类历史上第一次使用引力波天文台和电磁波望远镜同时 观测到同一个天体物理事件,标志着以多种观测方式为特点的“多信使”天文学进入一个新 时代,也证实了爱因斯坦100多年前在广义相对论中有关引力波的预言,引力波是由黑洞、中 子星等碰撞产生的一种时空涟漪,宛如石头丢进水里产生的波纹。根据以上信息判断正确的 是 ( ) A.引力波的传播速度等于光速B.具有质量的物体能产生引力波
C.干涉是波具有的性质,所以激光也是一种波D.引力波的传播需要空气作为介质
答案 ABC 发现引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号,说明引力波的 传播速度等于光速,故A正确;引力波是由黑洞、中子星等碰撞产生的一种时空涟漪,因此具有 质量的物体能产生引力波,故B正确;利用激光干涉法探测到引力波,说明激光能发生干涉,干涉 是波具有的性质,所以激光也是一种波,故C正确;天文台探测到引力波,说明引力波可以在真空 中传播,故D错误。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组(时间:45分钟 分值:36分)选择题(每小题6分,共36分)
1.(2019浙江学军中学模拟,16)(多选)在信息技术迅猛发展的今天,光盘是存储信息的一种重要 媒体。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若激光束不是垂直入射到盘面上,则光线 在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向。如图所示为一束激光(红、蓝混合)入射 到光盘面上后的折射情况。则下列说法中正确的是 ( )
答案 BD 由图可知光束①的偏折程度较大,则折射率较大,蓝光的折射率大于红光的折射 率,所以光束①是蓝光,光束②是红光,故A错误。红光波长较长,则根据p= 可知,红光动量较小,光束①的光子动量比光束②的光子动量大,选项B正确。蓝光的波长小于红光的波长,干涉 条纹的间距与波长成正比,则若①、②先后通过同一双缝干涉装置,前者得到的条纹比后者的 窄,故C错误。光束①是蓝光,频率大,则若光束①、②都能使某种金属发生光电效应,则光束① 照射下逸出的光电子的最大初动能较大,故D正确。
A.图中光束①是红光,光束②是蓝光B.光束①的光子动量比光束②的光子动量大C.若光束①、②先后通过同一双缝干涉装置,光束①的条纹宽度比光束②的宽D.若光束①、②都能使某种金属发生光电效应,则光束①照射下逸出的光电子的最大初动能 较大
2.(2019浙江杭州一模,15)(多选)真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球。现将过球 心的截面圆周分成12等份,如图所示。一束复色光沿图示截面从“10点钟”位置以60°入射角 射入玻璃球后,分成两束光分别从“1点钟”、“2点钟”位置射出。已知真空中的光速为c, 下列说法正确的是 ( ) A.从“1点钟”出射的光束的光子动量比较小B.改变入射角,两束光在玻璃球中均有可能发生全反射C.从“2点钟”出射的光束在玻璃球中穿越的时间为t= D.通过同一单缝时,从“2点钟”出射的光束比“1点钟”出射的光束衍射更明显
答案 AC 根据折射定律知从“1点钟”出射的光束折射率较小,波长较长,由λ= 知该光束的动量较小,故A正确。无论怎样改变入射角,折射光线射到玻璃球内表面时的入射角都等于 光束进入玻璃球时的折射角,由光路的可逆性可知两束光在玻璃球中均不可能发生全反射,故 B错误。从“2点钟”出射的光束进入玻璃球折射时折射角为30°,折射率为:n= = = ,该光束在玻璃球中传播速度为:v= = c,传播距离为:s=2R cs30°= R,在玻璃球中穿越的时间为:t= = ,故C正确。从“1点钟”出射的光束波长较长,波动性较强,所以通过同一单缝时,从“1点钟”出射的光束比“2点钟”出射的光束衍射更明显,故D错误。故选A、C。
3.(2019浙江名校协作体二模,14)(多选)“半潜艇”船体主要部分浸入水中,甲板始终浮出水 面,潜艇内的乘客处在海平面以下,可以通过玻璃窗观察水中景物(如图1),原理图见图2。已知 该处海水的折射率为 ,潜艇玻璃表面和水面垂直,且玻璃的厚度可以忽略。则以下说法正确的是 ( )A.游客在潜艇内部看到正前方的鱼比实际位置要远一些B.潜艇正前方的鱼看到潜艇中的人比实际位置要远一些C.潜艇内游客用手电朝水中照射时,水面上的人不可能看到手电发出的光
D.水面上方射入水中的光线不能照射到潜艇内部
答案 BCD 根据视深的概念,从潜艇内部看水中物体,视深比实际浅,因此A错,B对。根据全 反射规律,手电发出的光要能从水面出去,则从海水射向水面的光入射角小于临界角45°,相对 应的从潜艇内进入水中的光其折射角要大于45°,而最大折射角小于45°,因此说明最终从海水 射向水面的光入射角大于临界角,光不可能到水面,C对;根据光路可逆,D对。
4.(2019浙江台州3月评估,16)(多选)图中所示,Ox轴沿水平方向,Oy轴沿竖直向上方向。在x≥ 0,y≥0的矩形区域内存在某种分布范围足够广的介质,其折射率只随着y的变化而变化。两束 细光束a、b入射到介质表面,沿如图所示的路径传播。下列判断正确的是 ( ) A.此介质的折射率随着y的增大而增大B.介质对光a的折射率比对光b的折射率大C.产生海市蜃景现象与上述现象的光学原理类似D.细光束a在继续传播的过程中可能会发生全反射
答案 CD 法线沿y轴,y增大,入射角越来越大,因此属于光密到光疏,介质的折射率减小,A错; b偏转更厉害,因此b光折射率大,B错;海市蜃景原理与上述现象光学原理类似,上层空气稀薄, 折射率小,C对;随着继续向y轴正方向传播,当a光入射角越来越大,最终可能发生全反射,D对。
5.(2019浙江十校联盟3月联考,16)(多选)如图所示,一束太阳光经过玻璃三棱镜后,被分解成各 种色光。在接收屏(与三棱镜侧面平行)上形成宽度为L的彩色光带。光带最上端为a光,最下 端为b光。现将一较厚的平行玻璃砖竖直插入到三棱镜的左侧,我们会看到 ( ) A.彩色光带整体下移B.彩色光带宽度L变大C.若用a、b光分别通过同一双缝装置,b光得到的干涉条纹更宽D.若a光照射某金属能发生光电效应,则用b光照射金属也一定能发生光电效应
答案 ABD 插入玻璃板后,光线整体向下移动,因此进入三棱镜的位置也下移,所以光带整 体下移,A对;紫光移动更多,故光带宽度L增大,B对,a光频率比b光小,因此干涉时,a光得到的条 纹更宽,而b光照射同样的金属一定能发生光电效应,因此C错,D对。
6.(2018浙江名校协作体)(多选)一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”,实际上它的频 率并不是真正单一的,激光频率ν是它的中心频率,它所包含的频率范围是Δν(也称频率宽度), 其中ν+Δν和ν-Δν分别记为“上限频率”和“下限频率”。如图所示,某红宝石激光器发出的 激光(其“上限频率”和“下限频率”对应的光分别记为a光和b光)由空气斜射到平行液膜的 上表面,射入时与液膜上表面成θ角。则下列说法正确的是 ( ) A.逐渐减小θ角,a光在液膜下表面先发生全反射B.a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大C.b光更容易发生明显的衍射现象D.用相同装置做双缝干涉实验,b光产生的干涉条纹间距较小
答案 BC 由于平行液膜的上表面与下表面平行,光在上表面的折射角等于下表面的入射 角,根据光路的可逆性可知,两种光都不可能在液膜下表面发生全反射,A错误;a光的频率大于b 光的频率,液膜对a光的折射率大于对b光的折射率,则a光通过平行液膜后偏移的距离较大,B 正确;a光的频率大于b光的频率,由波速公式c=λf可知,b光的波长大于a光的波长,b光的波动性 较强,更容易发生明显的衍射现象,C正确;其他条件相同时,干涉条纹的间距与波长成正比,所 以用相同装置做双缝干涉实验,b光产生的干涉条纹间距较大,D错误。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组
1.(光的折射)如图所示为一上、下表面面积足够大的玻璃砖,玻璃砖内有一圆锥真空区,圆锥 顶角∠ACB=90°,圆锥底面与玻璃砖上、下表面平行,圆锥底面AB的中点O处有一红色点光源, 光线只射向AB上方区域。O点离玻璃砖上表面的距离为5d,圆锥顶点C离玻璃砖上表面的距 离为d tan 75°。已知玻璃对红光的折射率n= ,求玻璃砖上表面有光线射出的区域的面积。
解析 光线由玻璃射向真空,临界角满足sin C= 解得C=45°光源O发出的临界光线1的光路如图所示。由折射定律可知n= 解得θ=30°由几何关系,光线到达玻璃砖上表面的入射角为α=15°又α
答案 BDE 根据爱因斯坦相对论可知质量m= ,故A错误;把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫解调,故C错误。
相关课件
2024届高考物理一轮复习（新教材鲁科版）第十四章光实验十四用双缝干涉测量光的波长课件： 这是一份2024届高考物理一轮复习（新教材鲁科版）第十四章光实验十四用双缝干涉测量光的波长课件，共39页。PPT课件主要包含了实验技能储备，考点一教材原型实验，考点二探索创新实验，考点一，教材原型实验，ABD，考点二，探索创新实验，×10－7，课时精练等内容，欢迎下载使用。
2024届高考物理一轮复习专题十二机械振动光学实验十四用双缝干涉测光的波长课件： 这是一份2024届高考物理一轮复习专题十二机械振动光学实验十四用双缝干涉测光的波长课件，共15页。
2024高考物理大一轮复习课件 第十四章 实验十四 用双缝干涉测量光的波长： 这是一份2024高考物理大一轮复习课件 第十四章 实验十四 用双缝干涉测量光的波长，共41页。PPT课件主要包含了实验十四，实验技能储备，考点一教材原型实验，考点二探索创新实验，教材原型实验，ABD，探索创新实验，×10－7，课时精练等内容，欢迎下载使用。
