（浙江專用）高考物理大一輪總復(fù)習 配套三真題突破全解全析 專題十四 光學 電磁波

專題十四光學電磁波高考試題考點一光的折射與全反射★★★★★1.(年福建理綜,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()2.(年四川理綜,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3.(年天津理綜,8,6分)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θ較小時,光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑,逐漸增大θ角.當θ=α時,光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失,繼續(xù)增大θ角,當θ=β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.α<θ<β時,光屏上只有1個光斑D.β<θ<時,光屏上只有1個光斑4.(年北京理綜,14,6分)一束單色光由空氣射入玻璃,這束光的()A.速度變慢,波長變短 B.速度不變,波長變短C.頻率增高,波長變長 D.頻率不變,波長變長5.(年四川理綜,18,6分)a、b兩種單色光組成的光束從介質(zhì)進入空氣時,其折射光束如圖所示.用a、b兩束光()A.先后照射雙縫干涉實驗裝置,在縫后屏上都能出現(xiàn)干涉條紋,由此確定光是橫波B.先后照射某金屬,a光照射時恰能逸出光電子,b光照射時也能逸出光電子C.從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣,其界面為平面,若b光不能進入空氣,則a光也不能進入空氣D.從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣,其界面為平面,a光的反射角比b光的反射角大6.(年重慶理綜,18,6分)在一次討論中,老師問道:“假如水中相同深度處有a、b、c三種不同顏色的單色點光源,有人在水面上方同等條件下觀測發(fā)現(xiàn),b在水下的像最深,c照亮水面的面積比a的大.關(guān)于這三種光在水中的性質(zhì),同學們能做出什么判斷?”有同學回答如下:①c光的頻率最大 ②a光的傳播速度最小③b光的折射率最大 ④a光的波長比b光的短根據(jù)老師的假定,以上回答正確的是()A.①② B.①③ C.②④ D.③④7.(年江蘇卷,12B(2),4分)一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì),若反射光線與折射光線垂直,則入射角為.真空中的光速為c,則光在該介質(zhì)中的傳播速度為.

8.(年山東理綜,37(2),4分)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=8cm,OA=2cm,∠OAB=60°.(1)求光線第一次射出棱鏡時,出射光線的方向.(2)第一次的出射點距Ccm.

9.(年重慶理綜,11(2),6分)利用半圓柱形玻璃,可減小激光光束的發(fā)散程度.在如圖所示的光路中,A為激光的出射點,O為半圓柱形玻璃橫截面的圓心,AO過半圓頂點.若某條從A點發(fā)出的與AO成α角的光線,以入射角i入射到半圓弧上,出射光線平行于AO,求此玻璃的折射率.10.(年新課標全國卷Ⅰ,34(2),9分)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.(1)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上的入射角應(yīng)滿足的條件;(2)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.11.(年江蘇卷,12B(3),4分)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,AB⊥BC.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)12.(年新課標全國卷Ⅱ,34(2),10分)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.(1)求三棱鏡的折射率;(2)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)13.(年山東理綜,37(2),4分)如圖所示,一玻璃球體的半徑為R,O為球心,AB為直徑.來自B點的光線BM在M點射出,出射光線平行于AB,另一光線BN恰好在N點發(fā)生全反射.已知∠ABM=30°.求:(1)玻璃的折射率;(2)球心O到BN的距離.考點二光的波動性★★★1.(年浙江理綜,16,6分)與通常觀察到的月全食不同,小虎同學在年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2.(年北京理綜,14,6分)如圖所示,一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O,經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b.下列判斷正確的是()A.玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率B.a光的頻率大于b光的頻率C.在真空中a光的波長大于b光的波長D.a光光子能量小于b光光子能量3.(年大綱全國卷,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4.(年北京理綜,14,6分)如圖所示的雙縫干涉實驗,用綠光照射單縫S時,在光屏P上觀察到干涉條紋.要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣,可以()A.增大S1與S2的間距 B.減小雙縫屏到光屏的距離C.將綠光換為紅光 D.將綠光換為紫光5.(年上海卷,2,2分)利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖(a)、(b)所示,則()A.圖(a)、(b)均顯示了波的干涉現(xiàn)象B.圖(a)、(b)均顯示了波的衍射現(xiàn)象C.圖(a)顯示了波的干涉現(xiàn)象,圖(b)顯示了波的衍射現(xiàn)象D.圖(a)顯示了波的衍射現(xiàn)象,圖(b)顯示了波的干涉現(xiàn)象6.(年江蘇卷,12B(1),4分)如圖所示,白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q,A點位于P、Q之間,B點位于Q右側(cè).旋轉(zhuǎn)偏振片P,A、B兩點光的強度變化情況是.

A.A、B均不變 B.A、B均有變化C.A不變,B有變化 D.A有變化,B不變考點三測定玻璃的折射率、用雙縫干涉測光的波長★★★★1.(年浙江理綜,21,10分)在“測定玻璃的折射率”實驗中,某同學經(jīng)正確操作插好了4枚大頭針,如圖(甲)所示.(1)在圖中畫出完整的光路圖;(2)對你畫出的光路圖進行測量和計算,求得該玻璃磚的折射率n=(保留3位有效數(shù)字);

(3)為了觀測光在玻璃磚不同表面的折射現(xiàn)象,某同學做了兩次實驗,經(jīng)正確操作插好了8枚大頭針,如圖(乙)所示.圖中P1和P2是同一入射光線上的2枚大頭針,其對應(yīng)出射光線上的2枚大頭針是P3和(填“A”或“B”).

2.(年天津理綜,9(3),4分)某同學用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率.開始玻璃磚的位置如圖中實線所示,使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上,該直線垂直于玻璃磚的直徑邊,然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動,同時在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像,且P2的像擋住P1的像.如此觀察,當玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時,上述現(xiàn)象恰好消失.此時只須測量出,即可計算玻璃磚的折射率.請用你的測量量表示出折射率n=.

3.(年重慶理綜,22(1),6分)如圖(甲)所示為光學實驗用的長方體玻璃磚,它的面不能用手直接接觸.

在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中,兩位同學繪出的玻璃磚和三個針孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的針正好擋住插在a、b位置的針的像,但最后一個針孔的位置不同,分別為d、e兩點,如圖(乙)所示.計算折射率時,用(填“d”或“e”)點得到的值較小,用(填“d”或“e”)點得到的值誤差較小.

4.(年福建理綜,19(1),6分)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中(實驗裝置如下圖):(1)下列說法哪一個是錯誤的.(填選項前的字母)

A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時,應(yīng)放上單縫和雙縫B.測量某條干涉亮紋位置時,應(yīng)使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊C.為了減少測量誤差,可用測微目鏡測出n條亮紋間的距離a,求出相鄰兩條亮紋間距Δx=(2)測量某亮紋位置時,手輪上的示數(shù)如圖,其示數(shù)為mm.

考點四電磁場、電磁波★★★1.(年浙江理綜,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2.(年四川理綜,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3.(年浙江理綜,20,6分)為了測量儲罐中不導(dǎo)電液體的高度,將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲罐中,電容器可通過開關(guān)S與線圈L或電源相連,如圖所示.當開關(guān)從a撥到b時,由L與C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生周期T=2π的振蕩電流.當罐中的液面上升時()A.電容器的電容減小 B.電容器的電容增大C.LC回路的振蕩頻率減小 D.LC回路的振蕩頻率增大4.(年天津理綜,1,6分)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A.均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場B.電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C.只要有電場和磁場,就能產(chǎn)生電磁波D.電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播5.(年上海卷,7,2分)電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無線電波等,按波長由長到短的排列順序是()A.無線電波、紅外線、紫外線、γ射線B.紅外線、無線電波、γ射線、紫外線C.γ射線、紅外線、紫外線、無線電波D.紫外線、無線電波、γ射線、紅外線模擬試題考點一光的折射與全反射1.(安徽江南十校聯(lián)考)如圖所示,一束含有紅光和藍光的光線,由空氣射入玻璃三棱鏡,折射后分成了a、b兩束光,其中有一束光在AC邊界發(fā)生了全反射,則下列說法中正確的是()A.a為紅光,b為藍光,發(fā)生全反射的是aB.a為紅光,b為藍光,發(fā)生全反射的是bC.a為藍光,b為紅光,發(fā)生全反射的是aD.a為藍光,b為紅光,發(fā)生全反射的是b2.(蚌埠二模)如圖,半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半徑方向從A點射入玻璃磚,在O點發(fā)生反射和折射,折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶.若入射點由A向B緩慢移動,并保持白光沿半徑方向入射到O點,觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失,則該過程中()A.光屏上紅光最后消失,反射光的強度逐漸減弱B.光屏上紅光最先消失,反射光的強度逐漸增強C.光屏上紫光最后消失,反射光的強度逐漸減弱D.光屏上紫光最先消失,反射光的強度逐漸增強3.(浙江五校聯(lián)考)如圖所示,扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面,圓心角∠AOB=60°,一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質(zhì),經(jīng)OA折射的光線恰好平行于OB,以下對介質(zhì)的折射率及折射光線中恰好射到M點的光線能不能發(fā)生全反射的說法正確的是()A.,不能發(fā)生全反射 B.,能發(fā)生全反射C.,不能發(fā)生全反射 D.,能發(fā)生全反射4.(平頂山期末)一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱,如圖為過軸線的截面圖,調(diào)整入射角α,光線恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射,已知水的折射率為,求sinα的值.5.(濟寧市高三一模)如圖所示,某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡ABC,∠A=30°.一束光線在紙面內(nèi)垂直AB邊射入棱鏡,如圖所示,發(fā)現(xiàn)光線剛好不能從BC面射出,而是最后從AC面射出.求:(1)透明物質(zhì)的折射率n;(2)光線從AC面射出時的折射角α.(結(jié)果可以用α的三角函數(shù)表示)考點二光的波動性6.(南通市第一次調(diào)研)關(guān)于光的偏振現(xiàn)象,下列說法中正確的是()A.偏振光沿各個方向振動的光波的強度都相同B.自然光在水面反射時,反射光和折射光都是一定程度的偏振光C.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波D.照相機鏡頭表面的鍍膜是光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用7.(南京鹽城一模)以下說法中正確的是()A.水面上的油膜在陽光照射下會呈現(xiàn)彩色,這是光的干涉現(xiàn)象B.麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在,并通過實驗加以證實C.兩列波在同一空間相遇,相互疊加一定會形成穩(wěn)定的干涉圖樣D.光線通過一個極窄的縫呈現(xiàn)明暗相間的條紋,這是光的衍射現(xiàn)象8.(浙江嘉興質(zhì)檢)一般認為激光器發(fā)出的是頻率為ν的“單色光”,實際上它的頻率并不是真正單一的,激光頻率ν是它的中心頻率,它所包含的頻率范圍是Δν(也稱頻率寬度),其中ν+Δν和ν-Δν分別記為“上限頻率”和“下限頻率”.如圖所示,某紅寶石激光器發(fā)出的激光(其“上限頻率”和“下限頻率”對應(yīng)的分別記為a光和b光)由空氣斜射到平行液膜的上表面,射入時與液膜上表面成θ角.則下列說法正確的是()A.a光從下表面射出時與入射光線間偏移的距離較大B.逐漸減小θ角,a光在液膜下表面先發(fā)生全反射C.b光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.相同裝置做雙縫干涉實驗,b光產(chǎn)生的干涉條紋間距較小9.(浙江衢州質(zhì)檢)光在科學技術(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.用透明的標準平面樣板檢查光學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利用光的衍射現(xiàn)象C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象D.光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象考點三測定玻璃的折射率、用雙縫干涉測光的波長10.(浙江溫州中學高三第三次模擬)用“插針法”測定透明半圓柱玻璃磚的折射率,O為玻璃截面的圓心,使入射光線跟玻璃磚平面垂直,圖中的P1、P2、P3、P4是四個學生實驗時插針的結(jié)果.在這四個圖中可以比較準確地測定折射率的是()11.(浙江名校質(zhì)檢)用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置如圖(甲)所示,已知單縫與雙縫間的距離L1=100mm,雙縫與屏的距離L2=700mm,雙縫間距d=0.25mm.用測量頭來測量亮紋中心的距離.測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動手輪,使分劃板左右移動,讓分劃板的中心刻線對準亮紋的中心(如圖(乙)所示),記下此時手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對準另一條亮紋的中心,記下此時手輪上的讀數(shù).(1)若實驗過程中分劃板的中心刻線分別對準第1條和第4條亮紋的中心時,手輪上的讀數(shù)如圖(丙)所示,則對準第1條時的讀數(shù)x1=mm,對準第4條時的讀數(shù)x2=mm;

(2)寫出計算波長λ的表達式為(用符號表示),計算值λ=nm.

考點四電磁場、電磁波12.(北京市豐臺區(qū)期末)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A.電磁波是一種縱波B.可見光是電磁波C.電磁波不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象D.電磁波必須依賴介質(zhì)傳播13.(西安五校三模)下列說法正確的是()A.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場B.發(fā)射電磁波的兩個重要條件是采用高頻和開放性LC電路C.用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象D.振蕩電場和振蕩磁場交替產(chǎn)生,相互依存,形成不可分離的統(tǒng)一體,即電磁場14.(浙江麗水質(zhì)檢)電磁波和聲波相比較,以下說法正確的是()A.變化的電磁場在空間中傳播形成電磁波,聲波則是聲源的振動在介質(zhì)中的傳播形成的B.電磁波的傳播不需要介質(zhì),聲波的傳播需要介質(zhì)C.由空氣進入水中傳播時,電磁波和聲波的頻率都不變,但波長和波速都變小D.電磁波和聲波都能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象

專題十四光學電磁波真題考點分類突破考點一:光的折射與全反射【高考真題】1.B不同色光在同一介質(zhì)中折射率不同,且光線通過三棱鏡時均向底邊偏折.在玻璃中,由于n紅<n紫,所以紅光的折射角大于紫光的折射角.因此紫光向底邊偏折情況強于紅光向底邊的偏折,故選項A、C、D錯誤,B正確.2.D光是電磁波,且是橫波,而折射現(xiàn)象是因為不同介質(zhì)對光的(絕對)折射率n=不同,即光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同,故選項A錯誤,選項D正確.當光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時,滿足臨界條件后,光就會在分界面處發(fā)生全反射現(xiàn)象,不會再分成折射光和反射光,選項B錯誤;當光垂直射向兩種不同介質(zhì)的分界面時,折射光線不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),而與入射光線同向,選項C錯誤.點評:本題考查了光的折射知識,并隱含著光是橫波、全反射及折射率的表達式等基本知識點,難度不大,但涉及面卻較廣.3.AD當θ較小時,屏上NQ區(qū)域有兩個光斑,這是兩種單色光折射后折射程度不同的結(jié)果,當θ=α時,NQ區(qū)域A光消失,說明A光發(fā)生了全反射,A光發(fā)生全反射的臨界角為α,同理,B光發(fā)生全反射的臨界角為β,由于β>α,由n=可知,B光的折射率小,選項A正確;由v=可知,B光在半圓形玻璃磚中傳播速度較大,選項B錯誤;α<θ<β時,由于光的反射和折射,在NP區(qū)域和NQ區(qū)域各有一個光斑,選項C錯誤;β<θ<時,兩種單色光全部發(fā)生全反射,在NQ區(qū)域沒有光斑,在NP區(qū)域只有一個由全反射形成的光斑,選項D正確.4.A由光在介質(zhì)中的波速與折射率的關(guān)系式n=知,光由空氣射入玻璃中,由于n>1,則速度會變慢;而光的頻率與介質(zhì)無關(guān),只由光源決定,即光在玻璃中傳播時,頻率f不變,據(jù)v=λf可得λ氣>λ玻,故選項A正確.點評:當光從真空射入其他介質(zhì)時,頻率不變,波速和波長都要發(fā)生改變.5.C光通過雙縫,屏上出現(xiàn)干涉條紋,說明光是一種波,故A選項錯誤;由折射定律知na>nb,所以fa>fb,a光能發(fā)生光電效應(yīng)時,b光不一定能達到臨界頻率,故B選項錯誤;因為全反射時臨界角sinC=,故Ca<Cb,b光發(fā)生全反射時,a光一定發(fā)生全反射,故C選項正確;反射時,反射角等于入射角,故D選項錯誤.6.Cb光在水中的像最深,由折射定律知b光在水中折射率最小;c照亮水面的面積比a大,由全反射臨界角公式sinC=,知nc<na,所以三種光的折射率關(guān)系為nb<nc<na;由n=c/v知vb>vc>va,頻率fb<fc<fa,則波長λb>λc>λa,故答案為C.7.解析:光路如圖.由題意知,入射角與折射角互余.=n,θ1+θ2=90°,則tanθ1=解得θ1=60°,v==c.答案:60°c8.解析:(1)設(shè)發(fā)生全反射的臨界角為C,由折射定律得sinC=,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α,折射角為β,由幾何關(guān)系得α=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β=45°.(2)設(shè)光線的第一次出射點距C點的距離為s,由幾何關(guān)系得s=tan30°·BC=×4cm=cm.答案:(1)見解析(2)9.解析:由幾何關(guān)系知折射角r=i-α,由折射定律得n=.答案:10.解析:(1)如圖所示,設(shè)光線在端面AB上C點的入射角為i,折射角為r,根據(jù)折射定律n=得sini=nsinr設(shè)該光線射向玻璃絲內(nèi)壁D點的入射角為α,為了使該光線可在此光導(dǎo)纖維中傳播,應(yīng)有α≥θθ是光線在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時的臨界角,它滿足nsinθ=1由幾何關(guān)系得α+r=90°聯(lián)立得sini≤.(2)由n=得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=vsinα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傳播到其另一端面所需的時間最長,聯(lián)立得Tmax=.答案:見解析11.解析:光線在棱鏡中的光路圖如圖所示,根據(jù)反射定律和題設(shè)條件,得4α=90°所以入射角α=22.5°根據(jù)全反射規(guī)律,sinC=故sin22.5°≥所以n≥,即折射率的最小值為.答案:12.解析:(1)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sini=nsinrnsinr′=sini解得r=r′OO′為過M點的法線.由幾何關(guān)系有∠MNC=r′由反射定律可知∠PNA=∠MNC聯(lián)立得∠PNA=r由幾何關(guān)系得r=30°聯(lián)立得n=.(2)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nsinθa=1聯(lián)立得i′>θa此光線在N點發(fā)生全反射,三棱鏡的AC邊沒有光線透出.答案:(1)(2)沒有光線透出,分析過程見解析13.解析:(1)設(shè)光線BM在M點的入射角為θ1,折射角為θ2.由幾何知識可知θ1=30°,θ2=60°,根據(jù)折射定律得n=,代入數(shù)據(jù)得n=.(2)光線BN恰好在N點發(fā)生全反射,則∠BNO為臨界角C,sinC=,設(shè)球心到BN的距離為d,由幾何關(guān)系可知d=RsinC,聯(lián)立解得d=R.答案:(1)(2)R考點二:光的波動性【高考真題】1.C地月之間距離較大,激光能量不足以照亮整個月球,選項A錯誤;太陽照射到地球上的紅光被反射后應(yīng)該朝向太陽一側(cè),選項B錯誤;選項D中不滿足光的干涉條件,選項D錯誤;只有選項C正確.2.B由光路可逆原理知,a光的入射角大于b光的入射角,且a、b兩光在玻璃中的折射角相等,由折射定律n=得na>nb,則νa>νb,故選項A錯誤,B正確;根據(jù)波長λ=cT=c/ν和光子能量公式E=hν知,a光的波長小于b光的波長,a光光子的能量大于b光光子的能量,選項C、D錯誤.點評:本題由對光的折射率的判斷入手,推導(dǎo)光的頻率、波長、光子的能量,考查了考生的推理能力.屬于較容易的題目.3.B出現(xiàn)彩虹是由于大氣對光的散射造成的;海市蜃樓是由于光的折射與全反射現(xiàn)象造成的;肥皂膜上的彩色條紋是由于薄膜干涉的結(jié)果;通過狹縫觀察日光燈看到彩色條紋則是光的衍射現(xiàn)象,選項B正確.4.C由Δx=λ知,d增大,Δx減小,選項A錯誤;l減小,Δx減小,選項B錯誤;增大λ,Δx增大,而λ紫<λ綠<λ紅,故選項C正確,D錯誤.5.D圖(a)是單縫衍射圖樣,水波通過小孔繞到了擋板后面;圖(b)是穩(wěn)定的干涉圖樣,振動加強區(qū)與減弱區(qū)互相間隔,故選項D正確.6.C因白熾燈光為自然光,含各個方向的偏振光,且各個方向的偏振光的強度都相同,偏振片P和Q都只允許特定方向的偏振光通過,不管偏振片P旋轉(zhuǎn)到任何位置都有光線通過,而且強度不變,所以A點的光的強度不變;當自然光通過偏振片P后變?yōu)槠窆?再通過偏振片Q.旋轉(zhuǎn)偏振片P,當偏振片P和Q允許通過的方向相同時,則B點最亮,當偏振片P和Q允許通過的方向不同時,B點為暗點,所以B點光的強度會發(fā)生變化.由此可知選項C正確,A、B、D錯誤.考點三:測定玻璃的折射率、用雙縫干涉測光的波長【高考真題】1.解析:(1)完整的光路圖如圖所示.(2)用量角器測出入射角θ1與折射角θ2,根據(jù)折射率n=得出結(jié)果;或者利用坐標紙結(jié)合入射角和折射角畫兩個直角三角形,然后用刻度尺測出所對應(yīng)的直角邊和斜邊的長度,進一步計算出正弦值,再代入折射率公式即可.(3)由題圖(乙)可知,光線P1P2入射到玻璃磚上時,相當于光線射到了一個三棱鏡上,因此出射光線將向底邊偏折,所以出射光線過P3和A.答案:(1)如解析圖所示(2)1.53(說明:±0.03范圍內(nèi)都可)(3)A2.解析:當玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時,在玻璃磚的直徑邊一側(cè)恰看不到P2、P1的像,說明光線在直徑界面上恰好發(fā)生了全反射.如圖玻璃磚直徑轉(zhuǎn)過的角度θ等于法線轉(zhuǎn)過的角度,此時的入射角為θ,θ為臨界角,所以n=.因此,只需測出玻璃磚直徑邊繞O點轉(zhuǎn)過的角度即可.答案:玻璃磚直徑邊繞O點轉(zhuǎn)過的角度θ3.解析:光學面是透光的,故不能用手直接接觸,以免污毀.利用公式n=求n時,需用dc或ec與玻璃磚下表面的交點與入射光線的入射點的連線確定入射角θ1,由此可知用dc時角θ2較大,所以n較小.因玻璃磚上下表面平行,故入射光線與折射后的出射光線應(yīng)平行,故ec誤差較小.答案:光學de4.解析:(1)調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時,不能放上單縫和雙縫,若放上,則光線過暗,無法調(diào)節(jié),選項A錯誤;測亮紋位置應(yīng)使目鏡分劃板中心刻線與亮紋的中心對齊,選項B正確;測相鄰亮紋間距,應(yīng)多測幾條,通過平均值減小測量誤差,求出相鄰兩條亮紋間距Δx=,選項C正確.(2)測量頭的固定刻度讀數(shù)為1.5mm,可動刻度讀數(shù)為0.470mm,則示數(shù)為1.5mm+0.470mm=1.970mm.答案:(1)A(2)1.970考點四:電磁場、電磁波【高考真題】1.B無論是電磁波還是聲波,都可以傳遞能量和信息,選項A錯誤;在手機通話過程中,既涉及電磁波又涉及聲波,選項B正確;太陽光中的可見光屬于電磁波,“B超”中的超聲波是聲波,兩者波速不同,選項C錯誤;遙控器發(fā)出的紅外線頻率和醫(yī)院“CT”中的X射線頻率不同,故它們的波長也不相同,選項D錯誤.2.C電磁波的傳播并不需要介質(zhì),既可以在真空中傳播,同時也可以在玻璃、水等介質(zhì)中傳播,故選項A錯誤;當電場隨時間均勻變化時,則僅產(chǎn)生穩(wěn)定磁場,而穩(wěn)定磁場不再繼續(xù)激發(fā)電場,也就難以產(chǎn)生電磁波,故選項B錯誤;做變速運動的電荷周圍會產(chǎn)生變化的磁場,進而再產(chǎn)生變化的電場,形成電磁波,選項C正確;麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,而赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在,選項D錯誤.3.BC液面上升,不導(dǎo)電液體的介電常數(shù)εr比空氣的介電常數(shù)大,εr變大,電容器的電容C=變大,選項A錯誤,B正確;LC回路的振蕩頻率f==,當C變大時,f減小,選項C正確,D錯誤.點評:(1)本題采用新穎的方式考查電容的影響因素,在公式C=中,不導(dǎo)電液體的介電常數(shù)比空氣的大.(2)巧妙地考查LC回路振蕩頻率的影響因素,f=,與C有關(guān),與電容器的帶電荷量Q無關(guān).4.A電磁波在真空中傳播速度最大,為c=3×108m/s,在介質(zhì)中傳播速度v=點評:(1)牢記麥克斯韋的電磁場理論;(2)電磁波也是一種波,它具有波的特性.5.A常見的電磁波按波長從長到短的排列順序是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線.三年模擬能力提升1.B紅光的波長長、頻率小、折射率小、臨界角大,選項B正確.2.D因紫光在玻璃中的折射率最大,由sinC=知,紫光的臨界角最小,故隨入射角的增大,紫光最先發(fā)生全反射,最先消失,反射光的強度逐漸增強,選項D正確.3.A畫出光路圖,并根據(jù)幾何關(guān)系標出角度如圖所示,由圖可知,介質(zhì)的折射率n==;因為sin30°=<==sinC,所以折射光線中恰好射到M點的光線不能發(fā)生全反射.故選項A正確.4.解析:當光線在水面恰好發(fā)生全反射時有sinC=,光線從左側(cè)射入時,由折射定律有n=,即n=,又sin2C+cos2聯(lián)立,代入數(shù)據(jù)可得sinα=