高考物理5年高考3年模拟精品课件全国卷3地区通用专题十七光学电磁波相对论.pptx

专题十七光学、电磁波、相对论,高考物理(课标专用),考点一光学1.2017课标,34(1),5分(多选)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动,答案ACD本题考查双缝干涉。由相邻两亮条纹间距x=可知,若要增大两相邻亮条纹的间距,应增大双缝与光屏间距离L、减小双缝间距d或增大照射光波长,而红绿蓝,故选项A、C、D正确。,解题关键熟记双缝干涉中相邻亮条纹间距公式及各色光的波长大小关系。,五年高考,A组统一命题课标卷题组,2.2015课标,34(1),5分,0.372(多选)如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为,经折射后射出a、b两束光线。则(),A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中,a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大,则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距,答案ABD从光路图看,入射角相同,a光的折射角较大,所以玻璃砖对a光的折射率较大,a光的频率较大,波长较短,B正确,C不正确;根据n=知vaf红得n蓝n红,又因n=,2相同,故1蓝1红,蓝光在D点射出时的折射角大于60。,5.2015课标,34(1),5分,0.253在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距x1与绿光的干涉条纹间距x2相比,x1x2(填“”、“=”或“(2分)0.300(3分),解析根据公式x=,红光波长大于绿光波长,因此x1x2。根据题意,条纹间距x=mm=2.1mm,所以d=3.0010-4m=0.300mm。,解题关键熟记双缝干涉实验的条纹间距公式。红光波长大于绿光波长。,易错警示本题条纹间距x=,有些同学误认为x=。,6.2018课标,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=2cm,EF=1cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射),答案,解析本题考查折射定律。过D点作AB边的法线NN,连接OD,则ODN=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,如图所示。根据折射定律有nsin=sin式中n为三棱镜的折射率。由几何关系可知=60EOF=30OEF中有EF=OEsinEOF由式和题给条件得OE=2cm根据题给条件可知,OED为等腰三角形,有,=30由式得n=,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。,7.2018课标,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。()求出射光相对于D点的入射光的偏角;()为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?,答案()60()nnsini3式中C是全反射临界角,满足nsinC=1由式知,棱镜的折射率n的取值范围应为n光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图。由反射定律和几何关系得,OG=OC=R射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出。,考查点全反射,解题关键准确找出刚好发生全反射的临界光线位置是解答第()问的关键。找出从O点左侧与O点相距R处垂直射入的光线在上表面的入射角是解答第()问的关键。,13.2014课标,34(2),10分,0.374一厚度为h的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率。,答案见解析,解析如图,考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃上表面的A点折射,根据折射定律有nsin=sin式中,n是玻璃的折射率,是入射角,是折射角。现假设A恰好在纸片边缘。由题意,在A点刚好发生全反射,故=设AA线段在玻璃上表面的投影长为L,由几何关系有sin=由题意,纸片的半径应为R=L+r,联立以上各式得n=,考查点全反射,思路指导依据题述“恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线”可知射到玻璃上表面的光线恰好在圆纸片的边缘处发生全反射,进而作出示意图,找到几何关系从而完成求解。,考点二电磁波、相对论14.2016课标,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3108m/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。,易错警示易错选E项,认为波源停止振荡,波随即消失。,考点一光学1.(2018北京理综,15,6分)用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后()A.干涉条纹消失B.彩色条纹中的红色条纹消失C.中央条纹变成暗条纹D.中央条纹变成红色,B组自主命题省（区、市）卷题组,答案D本题考查双缝干涉实验。用白光做双缝干涉实验时,屏上呈现彩色条纹,在光源与单缝间加红色滤光片,光源发出的白光照射滤光片后,仅有红光透过滤光片,故射到双缝上的光为红光,屏上呈现出的是红色干涉条纹,中央条纹为红色,选项D正确。,易错点拨双缝干涉实验中滤光片的作用不要把红色滤光片误认为是“滤掉”红光的滤光片。,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在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。,解题指导干涉条纹位置与形状的判定同一条干涉条纹上各点的位置决定了干涉条纹的形状。在双缝干涉及薄膜干涉中,某点处于哪一级亮条纹或暗条纹上,取决于两光波相遇时通过的路程差。两波源相位相同的情况下,当r=n时处于亮条纹上,当r=(2n+1)时处于暗条纹上。,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,故不会引起全反射,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ab,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=h-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.(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。,5.(2015安徽理综,18,6分)如图所示,一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上,经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角i和入射角i相等时,出射光线相对于入射光线偏转的角度为。已知棱镜顶角为,则计算棱镜对该色光的折射率表达式为()A.B.C.D.,答案A由图可知,当出射角与入射角相等时,AB面上的折射角与AC面上的入射角相等,设为r,由几何关系可知+=180,2r+=180,得=2r,而=2(i-r),得i=,由折射定律得n=,选项A正确。,6.(2015福建理综,13,6分)如图,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为a、b,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb,则()A.anbB.ab,nab,nanb,答案B由图可知b光偏折程度大,则nab,B项正确。,7.(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nbna,A错误;由sinC=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。,8.(2015天津理综,2,6分)中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在玄真子涛之灵中写道:“雨色映日而为虹”。从物理学角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图,其中a、b是两种不同频率的单色光,则两光()A.在同种玻璃中传播,a光的传播速度一定大于b光B.以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b光侧移量大C.分别照射同一光电管,若b光能引起光电效应,a光也一定能D.以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是a光,答案C根据光路图可知,a光的折射率大于b光的折射率。由n=可知,在同种玻璃中,a光的传播速度应小于b光,A项错误;以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,由于a光的折射率大,偏折程度大,a光侧移量大,B项错误;折射率大的a光频率也高,所以分别照射同一光电管,若b光能引起光电效应,a光也一定能,C项正确;由于b光的折射率小,b光从光密介质射向光疏介质发生全反射的临界角大,当a、b光以相同的入射角从水中射入空气时,若在空气中只能看到一种光,说明该光未发生全反射,所以一定是b光,D项错误。,9.2014重庆理综,11(1),6分打磨某剖面如图所示的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在12,光线一定在OP边发生全反射B.若2,光线会从OQ边射出C.若30+,即光线若能射在OQ边上,一定会发生全反射,故A、B皆错误。当1时,一定有nb,则由n=知vatb,A正确。由sinC=知Can红,又因为在水中v=,得到v蓝蓝,同一装置L/d相同,所以用红光时条纹间距更宽,D项正确。,12.2018江苏单科,12B(2)两束单色光A、B的波长分别为A、B,且AB,则(选填“A”或“B”)在水中发生全反射时的临界角较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时,可以观察到(选填“A”或“B”)产生的条纹间距较大。,答案AA,解析光的波长越大,对应同一介质的折射率越小,由临界角公式sinC=可知,A光的临界角较大。进行杨氏双缝干涉实验时,相邻两条亮纹或暗纹间的距离x=,同一装置中,L和d为定值,则越大,x越大,所以A光的条纹间距较大。,13.2017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。(示意图未按比例画出),答案30,解析由几何关系sini=,解得i=45,则由折射定律=n,解得=30且i=+,解得=30,14.2015海南单科,16(2),8分一半径为R的半圆柱形玻璃砖,横截面如图所示。已知玻璃的全反射临界角为()。与玻璃砖的底平面成(-)角度且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上。经柱面折射后,有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直接从玻璃砖底面射出。若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光,求底面透光部分的宽度。,答案,解析如图所示,设光线从A沿半径方向进入半圆柱形玻璃砖,恰好与法线重合,折射光线恰好射入圆心O处,由图中几何关系,可知该光线在O点的入射角恰好等于临界角而发生全反射。由几何光路可知:从部分射入的光线在BO界面发生全反射,无光线射出,从部分射入的光线在OD界面有光线射出。由全反射条件知OCD=由几何关系,可知COD=,CDO=-2即=得OD=,考点二电磁波、相对论15.2018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3108m/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=3.0108m/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。,16.(2017北京理综,20,6分)物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为1和2的无线电波。飞机降落过程中,当接收到1和2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是()A.天线发出的两种无线电波必须一样强B.导航利用了1与2两种无线电波之间的干涉C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合,答案C波的干涉产生与否与波的强弱无关,故A错;导航利用了同频率的两列波的干涉,而波长为1和2的两列波频率不同,B错;1与1干涉,2与2干涉,两个干涉图样在空间的强弱分布稳定,故C正确;由于1与2两列波的波长不同,故两干涉图样在空间强弱分布不重合,D错。,疑难突破波的干涉及干涉图样两列波产生稳定干涉图样的条件之一是两列波的频率相同,本题中,每个天线同时且都发出两列波长为1和2的波,在同种介质中波长相同,频率相同,产生干涉,故在飞机跑道区域存在两个稳定的干涉图样,且跑道中心线上每点到波源的距离相等,故中心线上各点均为两个干涉图样的加强点,飞机降落时利用这些加强点来对准跑道中心线,实现安全降落。,17.(2016北京理综,14,6分)下列说法正确的是()A.电磁波在真空中以光速c传播B.在空气中传播的声波是横波C.声波只能在空气中传播D.光需要介质才能传播,答案A声波是机械波,是纵波,在气体、固体、液体中都能传播,故B、C两项均错误;电磁波的传播不需要介质,能在真空中以光速传播,A项正确,D项错误。,18.(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110m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=f可知,频率与波长成反比,故A错。,知识归纳所有波共有的特性:能发生反射、折射、干涉、衍射和多普勒效应。,19.(2014四川理综,2,6分)电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是()A.电磁波不能产生衍射现象B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同,答案C衍射现象是波特有的现象,故电磁波能发生衍射现象,A错误。遥控器是通过发出的红外线脉冲信号遥控电视机的,B错误。根据多普勒效应,当天体相对地球运动时,我们接收到来自天体的电磁波频率发生变化,根据其变化可判断遥远天体相对地球的运动速度,C正确。光在真空中的速度是定值,在任何惯性系中测出的数值应相同,D错误。,20.2018北京理综,24(2)观测宇宙中辐射电磁波的天体,距离越远单位面积接收的电磁波功率越小,观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波,增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要途径。2016年9月25日,世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用,被誉为“中国天眼”。FAST直径为500m,有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。a.设直径为100m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P1,计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P2;b.在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的。仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象,设直径为100m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0,计算FAST能够观测到的此类天体数目N。,答案a.25P1b.125N0,解析a.地球上不同望远镜观测同一天体,单位面积上接收的功率应该相同,因此P2=P1=25P1b.在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的。因此,一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积。设地面上望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为P0,直径为100m望远镜和FAST能观测到的最远距离分别为L0和L,则P0=可得L=5L0则N=N0=125N0,思路分析辐射的球体模型构建以发出电磁波的天体为球心,天体到地球距离为半径,建立球面辐射模型,是望远镜观测某一确定天体辐射的常用模型;反之,以望远镜为球心,以观测距离为半径建立的球体模型,又是反映望远镜探测能力的有效模型。,考点一光学1.(2016浙江自选,13.1,4分)如图所示的半圆形玻璃砖,圆心为O,半径为R,折射率为。光由空气从A点垂直射入玻璃砖,OA=。则()A.该玻璃的临界角为45B.光在玻璃砖中的传播速度为v=cC.光第一次射出玻璃砖的折射角为60D.玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化,C组教师专用题组,答案C由sinC=知该玻璃的临界角C45,A错误。光在玻璃砖中的传播速度为v=c,B错误。如图,sini=,由折射定律有sinr=nsini=,故r=60,C正确。由sinC=知临界角只取决于玻璃的折射率,而与光线的入射位置无关,D错误。,2.(2013大纲全国,14,6分)下列现象中,属于光的衍射的是()A.雨后天空出现彩虹B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C.海市蜃楼现象D.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹,答案B彩虹是光的色散现象,海市蜃楼是光的折射、全反射现象,肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象,A、C、D错误。通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象,B正确。,知识拓展单缝衍射条纹间距不等,中央条纹是亮条纹;双缝干涉条纹间距相等。白光的单缝衍射条纹和双缝干涉条纹都是彩色的。,3.(2013浙江理综,16,6分)与通常观察到的月全食不同,小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时,看到整个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图,并提出了如下猜想,其中最为合理的是()A.地球上有人用红色激光照射月球B.太阳照射到地球的红光反射到月球C.太阳光中的红光经地球大气层折射到月球D.太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹,答案C月全食是月亮、地球、太阳三者在同一直线且地球在中间时,地球将太阳光挡住而形成的,看到月亮是暗红的,原因是太阳光中的红光经地球大气层的折射到了月球表面,选项C正确。,4.(2013天津理综,8,6分)(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图,O点为圆心,OO为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN。由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO夹角较小时,光屏NQ区域出现两个光斑,逐渐增大角,当=时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大角,当=时,光屏NQ区域B光的光斑消失,则()A.玻璃砖对A光的折射率比对B光的大B.A光在玻璃砖中传播速度比B光的大C.时,光屏上只有1个光斑D.时,光屏上只有1个光斑,答案AD因A光先消失,说明A光先发生全反射,所以玻璃对A光的折射率大于B光,A项正确。由v=可知折射率越大则速度v越小,B项错误。当时,A光发生全反射,只有反射光斑与B光的折射光斑,共2个,C项错误。当时,A、B光均发生全反射,光屏上只剩下1个反射光斑,D项正确。,5.(2013四川理综,3,6分)光射到两种不同介质的分界面,分析其后的传播情形可知()A.折射现象的出现说明光是纵波B.光总会分为反射光和折射光C.折射光与入射光的传播方向总是不同的D.发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同,答案D折射是横波、纵波共有的现象,光是一种电磁波,而电磁波是横波,A错误;当光从光密介质射向光疏介质而且入射角不小于临界角时,就只有反射光而无折射光,B错误;当入射角等于0时折射光与入射光传播方向相同,C错误;由惠更斯原理对折射的解释可知D正确。,6.(2013福建理综,14,6分)一束由红、紫两色光组成的复色光,从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是(),答案B光线通过玻璃三棱镜后应向底边偏折,可知C、D错误。光的频率越大,折射率越大,向底边偏折程度越大,光线在进入与射出两处都会发生不同程度的偏折,所以A错误、B正确。,7.(2013上海单科,3,2分)白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,其原因是不同色光的()A.传播速度不同B.强度不同C.振动方向不同D.频率不同,答案D白光是由各种不同颜色的单色光组成的复色光,而光的颜色由频率决定,不同单色光,频率不同,D正确。,8.(2011全国,16,6分)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是()A.紫光、黄光、蓝光和红光B.紫光、蓝光、黄光和红光C.红光、蓝光、黄光和紫光D.红光、黄光、蓝光和紫光,答案B由选项知四种光线红、黄、蓝、紫的频率为f红f黄f蓝f紫,故其折射率n红n黄45时会发生全反射E.当tani=时,反射光线跟折射光线恰好垂直,三年模拟,A组20162018年高考模拟基础题组,答案BCE光从空气射向玻璃不仅发生折射,还发生反射,故A错;折射角随入射角的增大而增大,要发生全反射,光必须从光密介质进入光疏介质,故B对D错;当i=90时,r=45,故C对;当反射光线跟折射光线恰好垂直时,反射角与折射角之和等于90,因反射角等于入射角,所以i+r=90,则n=tani,故E对。,2.2017四川成都石室中学二诊,34(1)(多选)下列说法正确的()A.在水中的鱼斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置高B.光纤通信是一种现代通信手段,光纤内芯的折射率比外壳的大C.水中的气泡,看起来特别明亮,是因为光线从气泡中射向水中时,一部分光在界面上发生全反射D.全息照相机主要利用了光的衍射现象E.沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的折射+全反射现象,答案ABE岸边物体的反射光经过水的折射进入鱼的眼睛,根据折射定律,折射角小于入射角,鱼看到的虚像将在实像之上,故A正确。光纤通信是应用光的全反射来传播信号的一种方式,为了保证光在光导纤维中发生全反射,内芯的折射率要比外壳的大,B正确。光线从气泡射向水中时是从光疏介质到光密介质,不能发生全反射,C错误。全息照相机主要利用了光的干涉现象,D错误。大气在垂直方向密度不同,折射率不同,光线会发生折射,当入射角增大至临界角后发生全反射,出现蜃景,E正确。,3.2018贵州铜仁适应性考试二,34(2)厚度为R、全反射临界角为60的平板玻璃水平放置,紧贴玻璃下表面放有一个半径为R的圆形面光源。现在平板玻璃上表面放置一块不透光的纸片,恰好能完全挡住面光源发出的光线(不考虑反射),使其不从上表面射出,求:平板玻璃的折射率;纸片的最小面积。,答案16R2,解析由n=得n=根据题意,作出光路图如图所示,S点为圆形面光源边缘上一点,S点射出的光线在A点恰好发生全反射,入射角等于临界角C=60。图中r=RtanC圆形纸片的半径为:R=R+r圆形纸片的面积为:S=R2解得:S=16R2,4.2018贵州安顺适应性检测三,34(2)半径为R的玻璃半圆柱体横截面如图所示,圆心为O,下表面只能发生反射现象,两条平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与下表面垂直,光线1的入射点为A,光线2的入射点为B,C为圆柱面的顶点,AOC=COB=60,已知两条光线经过折射和反射后交于顶点C处,光在真空中的速度为c。求:该玻璃对此单色光的折射率;两条光线从进入玻璃到交于C点的时间。,答案,解析根据对称性作出光路图如图所示,光线2在B点的入射角i1=60,设折射角为r1,延长两条折射光线交于点C,根据折射定律得:n=OCB=30,BOC为等腰三角形,所以r1=30解得n=;单色光在玻璃半圆柱体中的传播速度为v=从进入玻璃到交于C点的时间t=BC=2Rcos30解得t=。,5.2018四川凉山三诊,34(2)两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示。已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是O;另一条光线的入射点为A,穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的半径为R,OA=R/2,OP=R,光在真空中传播的速度为c。求:玻璃材料的折射率;入射点为A的激光在玻璃中传播的时间。,答案,解析光路图如图,sin1=,1=30由余弦定理得:BP2=R2+(R)2-2RRcos30解得:BP=R可见:2=60n=入射点为A的激光在玻璃中的传播速度:v=在玻璃中传播的路程:s=Rcos30,在玻璃中传播的时间:t=,B组20162018年高考模拟综合题组（时间:50分钟分值:60分）非选择题(每题10分,共60分)1.2018云南师大附中第八次月考,34(2)图为一光导纤维(可简化为一长直玻璃圆柱体)的示意图。光导纤维长为L,现有一光线从光导纤维一端的横截面圆心处入射,光线和轴线的夹角增大到i时恰好有同入射光线相同强度的光线从另一端射出。已知光在真空中的传播速度为c,求:()光导纤维对该光线的折射率;()光线从光导纤维的一端传播到另一端所需的最长时间。,答案见解析,解析()入射角为i时,设折射角为r,光线到达上界面的入射角为,全反射临界角为C,由折射定律可得n=由几何关系有r+=90所以sinr=cos由题意知=C因为sinC=所以cosC=综上,解得:n=()光在光导纤维中的传播速度v=光在光导纤维中传播所走的最大路程L=光在光导纤维中传播的最长时间t=综上,解得:t=,2.2017云南昆明适应性检测,34(2)如图所示,一细光束从O点射入上、下表面平行的玻璃砖,折射后分成a、b两束光由下表面上的M、N两点射出。已知入射光与玻璃砖上表面的夹角为,玻璃对a光、b光的折射率分别为na、nb(naab),玻璃砖的厚度为d。()作出光穿过玻璃砖的光路图,并标明a光、b光;()求两束光在玻璃砖下表面出射点M、N之间的距离。,答案()如图()dcos,解析()对a光,由na=得:sina=对b光,由nb=得:sinb=由几何关系得OM=dtana=ON=dtanb=所以MN=ON-OM=dcos,解题思路(1)a、b两束光的出射光线都与入射光线平行。(2)已知入射角和折射率,求折射角可利用折射定律。(3)由几何关系求解两束光在玻璃砖下表面出射点M、N之间的距离。,知识拓展对平行玻璃砖,各种频率的光以同一角度入射,出射光线必平行于入射光线,只是侧移量不同。,3.2017四川宜宾高三一诊,34(2)半径为R的半球形透明介质截面如图所示,O为圆心,同一频率的单色光a、b相互平行,从不同位置同时进入介质,光线a在O点恰好发生全反射。光线b射入介质的入射角=45,光在真空中的速度为c,求:光在介质中的折射率;光线a、b从射入介质到第一次射出介质的时间间隔。,答案,解析a光线恰好发生全反射,临界角C=45sinC=可得n=设b光射入介质时的折射角为r,由折射定律有n=代入数据得r=30光在介质中的速度v=光线a从射入介质到第一次射出介质经过的路程sa=2R光线b从射入介质到第一次射出介质经过的路程sb=光线a、b从射入介质到第一次射出介质的时间间隔t=解得t=,解题关系画出光路图并利用几何知识求出b光在玻璃中的传播距离。,知识拓展全反射发生时必须满足的两个条件:光从光密