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2023廣東版物理高考第二輪復(fù)習(xí)
專題十六光學(xué)、電磁波和相對(duì)論
高頻考點(diǎn)
考點(diǎn)一光的折射和全反射
基礎(chǔ)折射定律、折射率、全反射的理解。
重難折射定律的應(yīng)用及對(duì)生產(chǎn)生活中折射、全反射現(xiàn)象的解釋。
綜合光在各種形狀介質(zhì)中的全反射和折射的綜合應(yīng)用問題。
基礎(chǔ)
1.(2022浙江1月選考,11,3分)如圖所示,用激光筆照射半圓形玻璃磚圓心0點(diǎn),發(fā)現(xiàn)有a、b、c、d
四條細(xì)光束,其中d是光經(jīng)折射和反射形成的。當(dāng)入射光束a繞0點(diǎn)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過小角度△0時(shí),b、
c、d也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng),則()
A.光束b順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于△9
B.光束c逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于△0
C.光束d順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度大于△0
D.光束b、c之間的夾角減小了2A0
答案B
2.(2021遼寧,4,4分)一束復(fù)色光從空氣射入光導(dǎo)纖維后分成a、b兩束單色光,光路如圖所示。比較
內(nèi)芯中的a、b兩束光,a光的()
A.頻率小,發(fā)生全反射的臨界角小
B.頻率大,發(fā)生全反射的臨界角小
C.頻率小,發(fā)生全反射的臨界角大
D.頻率大,發(fā)生全反射的臨界角大
答案C
3.[2022廣東,16(2),6分]一個(gè)水平放置的圓柱形罐體內(nèi)裝了一半的透明液體,液體上方是空氣,其截
面如圖所示。一激光器從罐體底部P點(diǎn)沿著罐體的內(nèi)壁向上移動(dòng),它所發(fā)出的光束始終指向圓心0點(diǎn)。
當(dāng)光束與豎直方向成45°角時(shí),恰好觀察不到從液體表面射向空氣的折射光束。已知光在空氣中的傳
播速度為c,求液體的折射率n和激光在液體中的傳播速度v。
激光器
答案V2號(hào)c
4.[2022廣東茂名二模,16(1)]如圖所示,一細(xì)束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光,取其中a、
b、c三種色光,則a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中傳播,(選填“a”“b”或“c”)光速度最
大。若這三種色光在三棱鏡中發(fā)生全反射,(選填“a”“b”或“c”)光的臨界角最小。
答案ca
重難
5.(2021海南,6,3分)如圖,長(zhǎng)方體玻璃磚的橫截面為矩形MNPQ,MN=2NP,其折射率為近。一束單色光
在紙面內(nèi)以a=45。的入射角從空氣射向MQ邊的中點(diǎn)0,則該束單色光()
A.在MQ邊的折射角為60°B.在MN邊的入射角為45°
C.不能從MN邊射出D.不能從NP邊射出
答案C
6.(2020浙江7月選考,13,3分)如圖所示,圓心為0、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上,光線
從P點(diǎn)垂直界面入射后,恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射;當(dāng)入射角0=60。時(shí),光線從玻璃磚圓形表
面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為。,則()
A.玻璃磚的折射率為1.5
B.0、P之間的距離為爭(zhēng)
C.光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為今
D.光從玻璃到空氣的臨界角為30°
答案C
7.(2020山東,9,4分)(多選)截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖甲所示。DE為嵌在三棱鏡內(nèi)部緊貼
BB'C'C面的線狀單色可見光光源,DE與三棱鏡的ABC面垂直,D位于線段BC的中點(diǎn)。圖乙為圖甲中
ABC面的正視圖。三棱鏡對(duì)該單色光的折射率為四,只考慮由DE直接射向側(cè)面AA'C'C的光線。下列
說法正確的是()
A.光從AA'C'C面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的2
B.光從AA'C'C面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的|
C.若DE發(fā)出的單色光頻率變小,AA'CC面有光出射的區(qū)域面積將增大
D.若DE發(fā)出的單色光頻率變小,ANCC面有光出射的區(qū)域面積將減小
答案AC
8.[2021廣東深圳一模,16(1)]在沙漠地區(qū),太陽照射下,地面附近的空氣溫度升高,密度降低,折射率減
小,光線從高向低照射時(shí)發(fā)生全反射,形成“海市蜃樓”?,F(xiàn)將此原理簡(jiǎn)化為光在兩層空氣間發(fā)生全反
射,已知上層空氣折射率為n,地面附近空氣折射率為1(忽略下層空氣厚度)。則形成的“海市蜃樓”
在地平線(填“上方”或“下方”),請(qǐng)完成光路圖。要發(fā)生全反射,光線從上層空氣進(jìn)入下層
空氣的入射角的正弦值至少為
答案下方如圖所示1
n
9.[2021廣東汕頭二模,16(1)]在陽光照射下,充滿霧氣的瀑布上方常常會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太
陽光射入球形水珠經(jīng)折射、全反射,再折射后形成的。光的色散本質(zhì)是不同的單色光在同種均勻介質(zhì)
中的快慢不同。如圖為某一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播的示意圖,其中水珠對(duì)b束光的折射率一
定比對(duì)a束光的折射率更o
答案?jìng)鞑ゴ?/p>
10.[2021全國(guó)甲,34(1)]如圖,單色光從折射率n=l.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真
空中的光速為3.0X108m/s,則該單色光在玻璃板內(nèi)傳播的速度為m/s;對(duì)于所有可能的入射
角,該單色光通過玻璃板所用時(shí)間t的取值范圍是sWt<s(不考慮反射)。
答案2.0X10*5X10"3V5X1010
寶口
H.(2022山東,7,3分)柱狀光學(xué)器件橫截面如圖所示,OP右側(cè)是以0為圓心、半徑為R的翹,左側(cè)是
直角梯形,AP長(zhǎng)為R,AC與C0夾角45°,AC中點(diǎn)為B。a、b兩種頻率的細(xì)激光束,垂直AB面入射,器件
介質(zhì)對(duì)a、b光的折射率分別為1.42、1.40。保持光的入射方向不變,入射點(diǎn)從A向B移動(dòng)過程中,能
在PM面全反射后,從0M面出射的光是(不考慮三次反射以后的光)()
A.僅有a光B.僅有b光
C.a、b光都可以D.a、b光都不可以
答案A
12.[2022湖南,16(2),8分]如圖,某種防窺屏由透明介質(zhì)和對(duì)光完全吸收的屏障構(gòu)成,其中屏障垂直于
屏幕平行排列,可實(shí)現(xiàn)對(duì)像素單元可視角度0的控制(可視角度0定義為某像素單元發(fā)出的光在圖示
平面內(nèi)折射到空氣后最大折射角的2倍)。透明介質(zhì)的折射率n=2,屏障間隙L=0.8mm。發(fā)光像素單元
緊貼屏下,位于相鄰兩屏障的正中間。不考慮光的衍射。
(i)若把發(fā)光像素單元視為點(diǎn)光源,要求可視角度??刂茷?0°,求屏障的高度d;
(近)若屏障高度d=l.0mm,且發(fā)光像素單元的寬度不能忽略,求像素單元寬度x最小為多少時(shí),其可視
角度0剛好被擴(kuò)為180。(只要看到像素單元的任意一點(diǎn),即視為能看到該像素單元)。
答案(i)1.55mm(ii)0.35mm
13.[2022廣東梅州二模,16(2)]如圖所示,直角三棱鏡ABC置于空氣中,一細(xì)束單色光從直角三棱鏡的
AC面的中點(diǎn)垂直射入,進(jìn)入三棱鏡后在AB面恰好發(fā)生全反射,已知/ABC=30。,AC邊長(zhǎng)等于LoMN為
一光屏,且與BC邊垂直。請(qǐng)求出:
①該三棱鏡的折射率n;
②最終打在光屏上的光斑到B點(diǎn)的距離。
答案①竽
14.[2021廣東佛山二模,16(2)]在河中用魚叉捕魚時(shí),漁民們都知道不能直接朝看到魚的方向擲出魚叉。
若圖中漁民在(其眼睛)距河面1.5米處看到一條魚,視線與水面成37°角,魚在水深約2米的河底,假
設(shè)魚叉擲出后做直線運(yùn)動(dòng),水的折射率為sin37。=0.6,cos37。=0.8。請(qǐng)幫該漁民估算:
①魚距離他的實(shí)際水平距離多遠(yuǎn);
②他應(yīng)該瞄準(zhǔn)與水面成多少度角的方向擲出魚叉。
答案①3.5m②45°
15.[2021廣東新高考適應(yīng)卷,16(2)]如圖所示,救生員坐在泳池旁邊凳子上,其眼睛到地面的高度鼠為
1.2m,到池邊的水平距離L為1.6m,池深H為1.6m,池底有一盲區(qū)。設(shè)池水的折射率為上當(dāng)池中注
水深度h為L(zhǎng)2m和1.6m時(shí),池底盲區(qū)的寬度分別是多少。
答案1.43m1.2m
16.[2021廣東廣州一模,16⑵]如圖甲,某汽車大燈距水平地面的高度為81cm,圖乙為該大燈結(jié)構(gòu)的
簡(jiǎn)化圖?,F(xiàn)有一束光從焦點(diǎn)處射出,經(jīng)旋轉(zhuǎn)拋物面反射后,垂直半球透鏡的豎直直徑AB從C點(diǎn)射入透
鏡。已知透鏡直徑遠(yuǎn)小于大燈離地面高度,AC=《AB,半球透鏡的折射率為tan15°七0.27。求這束
光照射到地面的位置與大燈間的水平距離。
旋轉(zhuǎn)拋物面擋泮半球透鏡
乙
答案300cm
考點(diǎn)二光的干涉、衍射和偏振
基礎(chǔ)光的干涉、衍射的理解。
重難偏振現(xiàn)象、光的干涉的應(yīng)用。
基礎(chǔ)
1.(2022山東,10,4分)(多選)某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象,狹縫S,sS2
的寬度可調(diào),狹縫到屏的距離為L(zhǎng)同一單色光垂直照射狹縫,實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所
示圖樣。下列描述正確的是()
圖乙
圖丙
A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣,當(dāng)光通過狹縫時(shí),也發(fā)生了衍射
B.遮住一條狹縫,另一狹縫寬度增大,其他條件不變,圖丙中亮條紋寬度增大
C.照射兩條狹縫時(shí),增加L,其他條件不變,圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大
D.照射兩條狹縫時(shí),若光從狹縫Si、S,到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,P點(diǎn)處一定是暗條紋
答案ACD
2.(2020北京,1,3分)以下現(xiàn)象不屬于干涉的是()
A.白光經(jīng)過楊氏雙縫得到彩色圖樣
B.白光照射月晦膜呈現(xiàn)彩色圖樣
C.白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣
D.白光照射水面油膜呈現(xiàn)彩色圖樣
答案C
3.(2020上海寶山二模,4)如圖(a)、(b)是由單色光分別入射到A圓孔和B圓孔形成的,由兩圖可以得
出()
阿m
圖(a)圖(b)
A.(a)圖是衍射圖像,A孔直徑小于B孔直徑
B.(a)圖是干涉圖樣,A孔直徑大于B孔直徑
C.(b)圖是衍射圖像,A孔直徑小于B孔直徑
D.(b)圖是干涉圖樣,A孔直徑大于B孔直徑
答案A
4.(2021江蘇,6,4分)鐵絲圈上附有肥皂膜,豎直放置時(shí),肥皂膜上的彩色條紋上疏下密,由此推測(cè)肥皂
膜前后兩個(gè)面的側(cè)視形狀應(yīng)當(dāng)是()
答案B
重難
5.(2021湖北,5,4分)如圖所示,由波長(zhǎng)為L(zhǎng)和入的單色光組成的一束復(fù)色光,經(jīng)半反半透鏡后分成
透射光和反射光,透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。()是兩單色光中央亮條
紋的中心位置,P:和巳分別是波長(zhǎng)為L(zhǎng)和L的光形成的距離0點(diǎn)最近的亮條紋中心位置。反射光入
射到三棱鏡一側(cè)面上,從另一側(cè)面M和N位置出射,則()
A.是波長(zhǎng)為屋的光出射位置
B.是波長(zhǎng)為L(zhǎng)的光出射位置
C.M>L,M是波長(zhǎng)為L(zhǎng)的光出射位置
D.入〉是波長(zhǎng)為L(zhǎng)的光出射位置
答案D
6.(2021山東,7,3分)用平行單色光垂直照射一層透明薄膜,觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。下
列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖m像,可能正u確的是()
答案D
7.(2020山東,3,3分)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示。光源S到8、S::的距離相等,0點(diǎn)為8、
連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光源S發(fā)出的波長(zhǎng)為X的光,經(jīng),出射后垂直穿過玻璃片傳播到0點(diǎn),
經(jīng)S2出射后直接傳播到0點(diǎn)由Si到0點(diǎn)與由S:到0點(diǎn)光傳播的時(shí)間差為△t.玻璃片厚度為10人,
玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為L(zhǎng)5,空氣中光速為c,不計(jì)光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的是()
人
A..AAt4=一5B.At
c。2c
答案A
8.(2022山東聊城二中模擬,12)(多選)對(duì)于下列四幅圖,以下說法正確的是()
A.圖甲是一束復(fù)色光進(jìn)入水珠后傳播的示意圖,其中a光束在水珠中傳播的速度一定小于b光束在水
珠中傳播的速度
B.圖乙是一束單色光進(jìn)入足夠長(zhǎng)的平行玻璃磚后傳播的示意圖,無論入射角i增大到多少,都一定有光
線從bb'面射出
C.圖丙中的M、N是偏振片,P是光屏,當(dāng)M固定不動(dòng),緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)N時(shí),光屏P上的光亮度將明、暗交替變
化,此現(xiàn)象表明光是橫波
D.圖丁是用干涉法檢測(cè)工件表面平整程度時(shí)得到的干涉圖樣,彎曲的干涉條紋說明被檢測(cè)的平面在此
處是凸起的
答案BC
考點(diǎn)三電磁波和相對(duì)論
基礎(chǔ)電磁波、LC振蕩電路及狹義相對(duì)論的理解。
基礎(chǔ)
1.(2021天津,2,5分)光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備,利用光源發(fā)出的紫外線,將精細(xì)圖投影在硅片上,
再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機(jī)清晰投影最小圖像的能力,在透鏡組和硅片之間充有液體。紫
外線進(jìn)入液體后與其在真空中相比()
A.波長(zhǎng)變短B.光子能量增加C.頻率降低D.傳播速度增大
答案A
2.(2020北京,3,3分)隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代,無線通信使用的電磁波頻率更高,頻率資源更豐富,在
相同時(shí)間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛蟆5?代移動(dòng)通信技術(shù)(簡(jiǎn)稱5G)意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡(luò)容
載能力,“4G改變生活,5G改變社會(huì)”。與4(;相比,5G使用的電磁波()
A.光子能量更大B.衍射更明顯
C.傳播速度更大D.波長(zhǎng)更長(zhǎng)
答案A
3.(2020浙江1月選考,8,3分)如圖所示,單刀雙擲開關(guān)S先打到a端讓電容器充滿電。t=0時(shí)開關(guān)S
打到b端,t=0.02s時(shí)LC回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達(dá)到最大值。則()
A.LC回路的周期為0.02
B.LC回路的電流最大時(shí)電容器中電場(chǎng)能最大
C.t=1.01s時(shí)線圈中磁場(chǎng)能最大
D.t=l.01s時(shí)回路中電流沿順時(shí)針方向
答案C
4.[2017江蘇單科,12B⑴](多選)接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銹原子鐘,飛船和地球
上的人觀測(cè)這兩只鐘的快慢,下列說法正確的有()
A.飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較快
B.飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較慢
C.地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘較快
D.地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘較慢
答案AC
5.[2021廣東佛山二模,16(1)]自從1865年麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在,人們的生活已經(jīng)與電磁波密不
可分,不同頻率的電磁波被應(yīng)用于生活的各個(gè)領(lǐng)域。例如:我國(guó)自主建立的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)所使用的電磁
波頻率約為1561MHz,家用Wi-Fi所使用的電磁波頻率約為5725MHz。則Wi-Fi信號(hào)與北斗導(dǎo)航信
號(hào)疊加時(shí),(填“能”或“不能”)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象;當(dāng)Wi-Fi信號(hào)穿越墻壁進(jìn)入另一個(gè)房間后,
其波長(zhǎng),原因是
答案不能不變電磁波穿越墻壁后能量減小,但波的頻率不會(huì)改變,同時(shí)傳播的速度也不會(huì)改變,
所以波長(zhǎng)不變
易混易錯(cuò)
1.易混:干涉圖樣和衍射圖樣1(2019北京理綜,14,6分)利用圖1所示的裝置(示意圖),觀察光的干涉、
衍射現(xiàn)象,在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說法正確的是()
光屏
P)
光源口一]-----------1
圖11
mmlimn
卬乙
圖2
A.甲對(duì)應(yīng)單縫,乙對(duì)應(yīng)雙縫
B.甲對(duì)應(yīng)雙縫,乙對(duì)應(yīng)單縫
C.都是單縫,甲對(duì)應(yīng)的縫寬較大
D.都是雙縫,甲對(duì)應(yīng)的雙縫間距較大
答案A
2.易錯(cuò):薄膜干涉I(2021浙江6月選考,16,2分)侈選)肥皂膜的干涉條紋如圖所示,條紋間距上面寬、
下面窄。下列說法正確的是()
A.過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形
B.肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋
C.肥皂膜從形成到破裂,條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化
D.將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90。,條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)90。
答案AB
3.易錯(cuò):利用折射定律解釋日出現(xiàn)象1(2022山東大教育聯(lián)盟聯(lián)考,1)“泰山極頂看日出”,歷來被描繪
成十分壯觀的奇景。日出時(shí)看到的“太陽”與太陽的實(shí)際位置相比()
A.略高一些B.略低一些C.略近一些I).相同
答案A
4.易錯(cuò):利用折射定律解釋筷子偏移現(xiàn)象(2022江蘇南通3月聯(lián)考,6)將一根筷子豎直插入裝有水的玻
璃杯中,從水平方向拍攝的照片看上去浸在水中的部分向右產(chǎn)生了側(cè)移。下面反映玻璃杯、筷子和照
相機(jī)位置關(guān)系的俯視圖可能正確的是()
D
答案C
5.易錯(cuò):利用折射定律解釋視角問題I(2022山東聊城二中一模,7)一個(gè)軍事設(shè)施的觀察孔如圖所示,其
寬度L=30cm,厚度d=30V3cm,為了擴(kuò)大觀察視野,將折射率為n=&的某種玻璃磚完全嵌入觀察孔內(nèi)。
則嵌入玻璃磚后,軍事設(shè)施內(nèi)的人通過這塊玻璃磚能看到的視野的最大張角是()
A.60°B.90°C.120°
答案B
題型模板
題型幾何光學(xué)的臨界問題
典型模型
模型特征:(1)常見臨界問題:全反射問題或光線傳播范圍問題;(2)光線在直線界面發(fā)生折射或全反
射;⑶需要對(duì)光路進(jìn)行分析并作出臨界光路圖。
1.(2022山東青島質(zhì)檢,15)如圖,垂釣者位于平靜清澈湖面岸邊的A點(diǎn),他的眼睛在A點(diǎn)正上方0.9m
處,水面上的浮標(biāo)位于B點(diǎn),B點(diǎn)離A點(diǎn)的距離為0.9m,發(fā)光魚餌C位于浮標(biāo)正前方1.8m處水面上D
點(diǎn)的正下方,此時(shí)垂釣者發(fā)現(xiàn)發(fā)光魚餌剛好被浮標(biāo)擋住,已知水的折射率n=V20
發(fā)光魚餌
(1)求此時(shí)發(fā)光魚餌在水中的深度(結(jié)果可保留根號(hào));
(2)發(fā)光魚餌緩慢豎直上浮,當(dāng)它離水面多深時(shí),魚餌發(fā)出的光恰好不能從水面上A、B間射出。
答案⑴詈m(2)1.8m
2.[2021廣東四校聯(lián)考,16(2)]如圖,一潛水員在距海岸A點(diǎn)42m的B點(diǎn)豎直下潛,B點(diǎn)和燈塔之間停
著一條長(zhǎng)3m的皮劃艇。皮劃艇右端距B點(diǎn)3m,燈塔頂端的指示燈與皮劃艇兩端的連線與豎直方向的
夾角分別為a和B(sina=1sinB的石),水的折射率為《皮劃艇高度可忽略。
①潛水員在水下看到水面上的所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里。若海岸上A點(diǎn)恰好處在倒立圓錐
的邊緣上,求潛水員下潛的深度(結(jié)果可含根號(hào));
②求潛水員豎直下潛過程中看不到燈塔指示燈的深度范圍。
答案①14夕m②4m<h<18m
變式題型
題型特征:光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)的界面為圓弧面,圓弧界面的法線是過圓心的直線。
3.變式[2021廣東肇慶一模,16(2)]半徑為2魚cm的半圓柱形玻璃磚的橫截面如圖所示,()為圓心,平
行光從玻璃磚的圓弧面射入,光與底邊MN夾角為45。,其中沿半徑的光線從A處射入玻璃磚后,恰好在
。點(diǎn)發(fā)生全反射。求:
①該玻璃磚的折射率;
②MN邊界上能夠射出光線的區(qū)域的長(zhǎng)度。
答案①四②2cm
4.變式(2022山東日照一模,16)2021年12月9日,王亞平在太空實(shí)驗(yàn)授課中,進(jìn)行了水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)。
在空間站中的微重力環(huán)境下有一個(gè)水球,如果在水球中心注入空氣,形成球形氣泡,內(nèi)外兩球面球心均
在()點(diǎn),如圖所示。一束單色光從外球面上的A點(diǎn)以與A0連線成i角度射入球中。已知水的折射率為
I,內(nèi)球面半徑為3R,外球面半徑為5R,光速為c,sin370=0.6。求:
(1)光在水中的傳播速度v;
⑵能使光在內(nèi)球表面上發(fā)生全反射的入射角i的取值范圍。上\
答案⑴頭(2)37°Wi<53。\W/
實(shí)踐應(yīng)用
5.[2021廣東,16(2),6分]如圖所示,一種光學(xué)傳感器是通過接收器Q接收到光的強(qiáng)度變化而觸發(fā)工作
的。光從擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)P點(diǎn)射向外側(cè)M點(diǎn)再折射至控氣中,測(cè)得入射角為a,折射角為B;光從P點(diǎn)射
向外側(cè)N點(diǎn),剛好發(fā)生全反射并被Q接收,求光從玻璃射向空氣時(shí)臨界角0的正弦值表達(dá)式。
夕卜側(cè)
擋風(fēng)玻璃
光源戶接收器0內(nèi)側(cè)
答案sine嗡
6.[2021江西新余一中三模,34(2)]如圖所示為安全防盜門上的觀察孔(俗稱“貓眼”),直徑為d,為了
擴(kuò)大向外觀察的范圍,在孔中完全嵌入折射率為n的透明材料,透明材料由圓柱體和頂角為60。的球冠
組成,貓眼的平面部分正好和安全門內(nèi)表面平齊,門的厚度為日d,球冠的邊緣恰好和防盜門外表面平齊。
若要讓房間里的人通過移動(dòng)位置能看到門外全部的景象求該透明材料折射率n的最小值。
答案V3
情境應(yīng)用
簡(jiǎn)單熟悉
1.物理科技I[2022廣東深圳一模,16(1)]在2021年12月9日的天宮課堂中,三位航天員觀察到水球中
的氣泡特別亮,這是因?yàn)楣庠跉馀荼砻姘l(fā)生了現(xiàn)象。如圖乙所示,水的折射率為n,發(fā)生這個(gè)現(xiàn)
象的條件是sin0(填“2”或V冷水相對(duì)空氣是介質(zhì)(填“光密”或“光
疏”).
甲乙
答案全反射》光密
2.物理探索[2022廣東佛山二模,16(1)]利用圖甲裝置(示意圖),觀察單色激光經(jīng)過單縫障板后產(chǎn)生的
圖樣。因激光經(jīng)過單縫發(fā)生了現(xiàn)象,故在光屏上得到的圖樣應(yīng)是圖乙中的(選填“a”
答案衍射a
3.物理探索[2022廣東梅州二模,16(1)]利用圖(a)所示的裝置(示意圖),觀察藍(lán)光的干涉、衍射現(xiàn)象,
在光屏上得到如圖⑹中甲和乙兩種圖樣。則甲應(yīng)是(選填“干涉”或“衍射”)圖樣。若將
藍(lán)光換成紅光,干涉圖樣中相鄰兩個(gè)亮條紋的中心間距(選填“變長(zhǎng)”“變短”或“不
!\
/。*
乙
(a)
答案衍射變長(zhǎng)
4.物理科技[2022廣東聯(lián)合測(cè)評(píng)(上),16(1)]光纖通信技術(shù)是利用光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào),以實(shí)現(xiàn)信息傳遞
的一種通信方式,某種光纖內(nèi)部分為三層:中心高折射率玻璃芯,中層低折射率硅玻璃包層,外層是加強(qiáng)
用的樹脂涂層,當(dāng)光從空氣由光纖的端口進(jìn)入內(nèi)芯后,光的傳播速度(選填“變大”“變小”
或“不變”),若該種光纖的內(nèi)芯在空氣中發(fā)生全反射的臨界角為45。,則內(nèi)芯的折射率為(結(jié)
果可用根號(hào)表示)。
答案變小V2
復(fù)雜熟悉
5.物理生活I(lǐng)[2022廣東廣州一模,16(2)]如圖,截面為等腰梯形的容器貯滿水,放置在房間的水平桌面
上,早晨陽光穿過窗戶照射到水面,某時(shí)刻觀察到陽光恰好照亮容器的整個(gè)底部,已知容器梯面傾角。
的余弦值為等,水的折射率為*求此時(shí)光線與水面的夾角
OD
答案300
6.物理生活I(lǐng)[2022廣東深圳二模,16(2)]如圖所示,寬度足夠大的水槽內(nèi)水深為h,一束激光垂直水面
射向水底s處,發(fā)現(xiàn)水槽底部有一半徑為r的圓形區(qū)域比其他區(qū)域暗,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是光線經(jīng)水槽
底部漫反射后射向水面,射到b處的光線恰好發(fā)生全反射,求:
①水的折射率;
②通過作圖分析,當(dāng)水深增大時(shí)暗斑半徑如何變化。
①U
7.物理生活[2022廣東佛山一模,16(2)]超聲波由水中向空氣中傳播時(shí),會(huì)發(fā)生類似于光由光密介質(zhì)向
光疏介質(zhì)傳播的折射及全反射現(xiàn)象,也滿足折射定律篝=U(其中。B分別為超聲波在水中的入射
角和空氣中的折射角,巧、V?分別為超聲波在空氣中和水中的傳播速度)。已知超聲波在水中的傳播速
度約為在空氣中傳播速度的4倍,一潛艇靜止在水下深度為II的地方,其發(fā)出的超聲波會(huì)向水面?zhèn)鞑ィ?/p>
若將潛艇看作是一個(gè)點(diǎn)聲源,求在水面多大面積的區(qū)域內(nèi)有該潛艇發(fā)出的超聲波從水中傳出。
U木
復(fù)雜陌生
8.物理生活I(lǐng)[2021湖南,16(2),8分]我國(guó)古代著作《墨經(jīng)》中記載了小孔成倒像的實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)到光沿
直線傳播。身高L6m的人站在水平地面上,其正前方0.6m處的豎直木板墻上有一個(gè)圓柱形孔洞,直
徑為L(zhǎng)0cm、深度為1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此時(shí),由于孔洞深度過大,使得
成像不完整,如圖所示?,F(xiàn)在孔洞中填充厚度等于洞深的某種均勻透明介質(zhì),不考慮光在透明介質(zhì)中的
反射。
(i)若該人通過小孔能成完整的像,透明介質(zhì)的折射率最小為多少?
(近)若讓掠射進(jìn)入孔洞的光能成功出射,透明介質(zhì)的折射率最小為多少?
答案(i)L4(ii)1.7
9.物理探索I(2022山東德州二模,16)如圖所示為某型號(hào)光的雙干涉演示儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,玻璃磚的橫截
面為等腰直角三角形ABC,NA=90。,光源發(fā)出頻率f=4.8X10“Hz的激光束。使激光束垂直AB面射入
玻璃磚,在BC面發(fā)生全反射,從AC面射出后,經(jīng)過單縫和雙縫,最后在光屏上呈現(xiàn)出干涉圖樣。已知玻
璃磚的直角邊長(zhǎng)x=0.03
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