高考总复习物理专题十六光学、电磁波、相对论试题word

曲一线2023版《5年高考3年模拟》B版第页专题十六光学、电磁波、相对论高频考点考点一光的折射和全反射基础理解光的折射定律、折射率的概念、全反射的概念及产生的条件。重难折射定律的应用和解释生产生活中的折射、全反射现象。综合利用光路图分析光在各种形状介质中的折射和全反射问题。限时180分钟,正答率:/27。

基础1.(2021天津,2,5分)光刻机是制造芯片的核心装备,利用光源发出的紫外线,将精细图投影在硅片上,再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力,在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比()A.波长变短B.光子能量增加C.频率降低D.传播速度增大答案A2.(2021辽宁,4,4分)一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示。比较内芯中的a、b两束光,a光的()A.频率小,发生全反射的临界角小B.频率大,发生全反射的临界角小C.频率小,发生全反射的临界角大D.频率大,发生全反射的临界角大答案C3.(2021北京,2,3分)如图所示的平面内,光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖,出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是()A.这是光的干涉现象B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度答案C4.(2021宁夏中卫一联)(多选)a、b两种单色光组成的光束从玻璃进入空气时,其折射光束如图所示,则关于a、b两束光的说法正确的是()A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B.增大入射角时,a光首先发生全反射C.a光的频率大于b光的频率D.在真空中a光的波长大于b光的波长E.分别用这两束光照射同一双缝干涉实验装置,在光屏上都能出现干涉条纹,a光的相邻条纹间距大于b光答案ADE5.[2021全国甲,34(1)]如图,单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为3.0×108m/s,则该单色光在玻璃板内传播的速度为m/s;对于所有可能的入射角,该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是s≤t<s(不考虑反射)。

答案2.0×1085×10-1035×10-106.[2020江苏单科,13B(2)]我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯(内层玻璃)的折射率比外套(外层玻璃)的(选填“大”或“小”)。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为43°,则该内芯的折射率为。(取sin43°=0.68,cos43°=0.73,结果保留2位有效数字)

答案大1.5重难7.(2021浙江6月选考,12,3分)用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处,空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d。已知光束a和b间的夹角为90°,则()A.光盘材料的折射率n=2B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二C.光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度D.光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度答案D8.(2021海南,6,3分)如图,长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ,MN=2NP,其折射率为2。一束单色光在纸面内以α=45°的入射角从空气射向MQ边的中点O,则该束单色光()A.在MQ边的折射角为60°B.在MN边的入射角为45°C.不能从MN边射出D.不能从NP边射出答案C9.(2021江苏,7,4分)某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上,将激光束垂直于AC面入射,可以看到光束从圆弧面ABC出射,沿AC方向缓慢平移该砖,在如图所示位置时,出射光束恰好消失。该材料的折射率为()A.1.2B.1.4C.1.6D.1.8答案A10.(2020山东,9,4分)(多选)截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为2,只考虑由DE直接射向侧面AA'C'C的光线。下列说法正确的是()A.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的1B.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的2C.若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将增大D.若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将减小答案AC11.[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3大于综合12.(2022山东,7,3分)柱状光学器件横截面如图所示,OP右侧是以O为圆心、半径为R的14圆,左侧是直角梯形,AP长为R,AC与CO夹角45°,AC中点为B。a、b两种频率的细激光束,垂直AB面入射,器件介质对a、b光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变,入射点从A向B移动过程中,能在PM面全反射后,从OM面出射的光是(不考虑三次反射以后的光)(A.仅有a光B.仅有b光C.a、b光都可以D.a、b光都不可以答案A13.[2022全国甲,34(2),10分]如图,边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面,M为AB边的中点。在截面所在平面内,一光线自M点射入棱镜,入射角为60°,经折射后在BC边的N点恰好发生全反射,反射光线从CD边的P点射出棱镜。求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离。答案72314.[2022全国乙,34(2),10分]一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由D点入射(入射面在棱镜的横截面内),入射角为i,经折射后射至AB边的E点,如图所示。逐渐减小i,E点向B点移动,当sini=16时,恰好没有光线从AB边射出棱镜,且DE=DA答案315.[2022湖南,16(2),8分]如图,某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成,其中屏障垂直于屏幕平行排列,可实现对像素单元可视角度θ的控制(可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍)。透明介质的折射率n=2,屏障间隙L=0.8mm。发光像素单元紧贴屏下,位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。(ⅰ)若把发光像素单元视为点光源,要求可视角度θ控制为60°,求屏障的高度d;(ⅱ)若屏障高度d=1.0mm,且发光像素单元的宽度不能忽略,求像素单元宽度x最小为多少时,其可视角度θ刚好被扩为180°(只要看到像素单元的任意一点,即视为能看到该像素单元)。答案(ⅰ)1.55mm(ⅱ)0.35mm16.[2021湖南,16(2),8分]我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验,认识到光沿直线传播。身高1.6m的人站在水平地面上,其正前方0.6m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞,直径为1.0cm、深度为1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时,由于孔洞深度过大,使得成像不完整,如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质,不考虑光在透明介质中的反射。(ⅰ)若该人通过小孔能成完整的像,透明介质的折射率最小为多少?(ⅱ)若让掠射进入孔洞的光能成功出射,透明介质的折射率最小为多少?答案(ⅰ)1.4(ⅱ)1.717.[2021河北,16(2),8分]将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置,圆心上下错开一定距离,如图所示。用一束单色光沿半径照射半圆柱体A,设圆心处入射角为θ。当θ=60°时,A右侧恰好无光线射出;当θ=30°时,有光线沿B的半径射出,射出位置与A的圆心相比下移h。不考虑多次反射。求:(ⅰ)半圆柱体对该单色光的折射率;(ⅱ)两个半圆柱体之间的距离d。答案(ⅰ)233(ⅱ)2h-18.[2021全国乙,34(2),10分]用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路,C、D两个大头针确定出射光路,O和O'分别是入射点和出射点,如图(a)所示。测得玻璃砖厚度为h=15.0mm;A到过O点的法线OM的距离AM=10.0mm,M到玻璃砖的距离MO=20.0mm,O'到OM的距离为s=5.0mm。图(a)图(b)(ⅰ)求玻璃砖的折射率;(ⅱ)用另一块材料相同,但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验,玻璃砖的截面如图(b)所示。光从上表面入射,入射角从0逐渐增大,达到45°时,玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。答案(ⅰ)2(ⅱ)15°19.[2020课标Ⅲ,34(2),10分]如图,一折射率为3的材料制作的三棱镜,其横截面为直角三角形ABC,∠A=90°,∠B=30°。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜,不计光线在棱镜内的多次反射,求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。答案220.[2020课标Ⅱ,34(2),10分]直角棱镜的折射率n=1.5,其横截面如图所示,图中∠C=90°,∠A=30°。截面内一细束与BC边平行的光线,从棱镜AB边上的D点射入,经折射后射到BC边上。(ⅰ)光线在BC边上是否会发生全反射?说明理由;(ⅱ)不考虑多次反射,求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。21.[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3m。距水面4m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sin53°=0.8)。已知水的折射率为43(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(ⅰ)7m(ⅱ)5.5m22.[2019课标Ⅲ,34(2),10分]如图,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=30°。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出。(ⅰ)求棱镜的折射率;(ⅱ)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。答案(ⅰ)3(ⅱ)323.[2019海南单科,16(2),8分]一透明材料制成的圆柱体的上底面中央有一球形凹陷,凹面与圆柱体下底面可透光,表面其余部分均涂有遮光材料。过圆柱体对称轴线的截面如图所示。O点是球形凹陷的球心,半径OA与OG夹角θ=120°。平行光沿轴线方向向下入射时,从凹面边缘A点入射的光线经折射后,恰好由下底面上C点射出。已知AB=FG=1cm,BC=3cm,OA=2cm。(ⅰ)求此透明材料的折射率;(ⅱ)撤去平行光,将一点光源置于球心O点处,求下底面上有光出射的圆形区域的半径(不考虑侧面的反射光及多次反射的影响)。答案(ⅰ)3(ⅱ)6+224.[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)23325.[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=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326.[2018海南单科,16(2),8分]如图,由透明介质构成的半球壳的内外表面半径分别为R和2R。一横截面半径为R的平行光束入射到半球壳内表面,入射方向与半球壳的对称轴平行,所有的入射光线都能从半球壳的外表面射出。已知透明介质的折射率为n=2。求半球壳外表面上有光线射出区域的圆形边界的半径。不考虑多次反射。答案3+127.(2022陕西西安五区联考)如图所示,直角三角形ABC为某种透明介质的横截面,∠B=30°,BC=30cm,AB面涂有反光材料。某单色光从BC上的D点垂直BC射入介质,经AB面反射后从AC面上射出,射出方向与AB面垂直。已知BD=21cm,不考虑光在AC面的反射。求:(ⅰ)介质的折射率;(ⅱ)光在介质中的传播时间。答案(ⅰ)3(ⅱ)1.3×10-9s考点二光的干涉、衍射和偏振基础光的干涉、衍射、偏振现象及原理。重难双缝干涉及薄膜干涉的分析计算、偏振的实际应用等。限时15分钟,正答率:/8。

基础1.(2020北京,1,3分)以下现象不属于干涉的是()A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样C.白光经过三棱镜得到彩色图样D.白光照射水面油膜呈现彩色图样答案C2.(2021,5·3原创)(多选)关于光现象及其应用,下列说法正确的是()A.全息照片用激光来拍摄,主要是利用激光相干性高的特点B.通过两个铅笔的夹缝观察日光灯可看到彩色条纹是光的偏振现象C.拍摄水下景物时,在镜头前加装一个偏振片可以减少水面的反射光D.在太阳光照射下的肥皂泡呈彩色是光的全反射现象答案AC3.[2019江苏单科,13B(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。

答案衍射接近重难4.(2022甘肃一诊)(多选)用同一双缝干涉实验装置分别做甲、乙两种光的双缝干涉实验,获得的双缝干涉条纹如图甲、乙所示。下列说法正确的是()A.甲光的频率比乙光的高B.甲光在水中的传播速度大于乙光在水中的传播速度C.对同一种介质,甲光的折射率小于乙光的折射率D.从同种介质射向空气,且发生全反射时,甲光的临界角小于乙光的临界角E.遇到同一障碍物,甲光比乙光更容易发生明显的衍射现象答案BCE5.(2021江苏,6,4分)铁丝圈上附有肥皂膜,竖直放置时,肥皂膜上的彩色条纹上疏下密,由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是()答案B6.(2021山东,7,3分)用平行单色光垂直照射一层透明薄膜,观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像,可能正确的是()答案D7.(2021湖北,5,4分)如图所示,由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光,经半反半透镜后分成透射光和反射光,透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置,P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上,从另一侧面M和N位置出射,则()A.λ1<λ2,M是波长为λ1的光出射位置B.λ1<λ2,N是波长为λ1的光出射位置C.λ1>λ2,M是波长为λ1的光出射位置D.λ1>λ2,N是波长为λ1的光出射位置答案D8.(2022山东,10,4分)(多选)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象,狭缝S1、S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝,实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是()图甲A.图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,也发生了衍射B.遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,其他条件不变,图丙中亮条纹宽度增大C.照射两条狭缝时,增加L,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D.照射两条狭缝时,若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,P点处一定是暗条纹答案ACD考点三电磁波和相对论基础电磁波的产生、电磁波谱、LC振荡电路的周期和频率、狭义相对论的两个假设。限时25分钟,正答率:/13。

基础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3×108m/s答案AD2.(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A3.(2021福建,5,6分)(多选)以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换,如图所示。下列说法正确的是()A.“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波B.“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波C.“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现D.“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程答案BD4.[2020江苏单科,13B(1)](多选)电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有()A.杀菌用的紫外灯B.拍胸片的X光机C.治疗咽喉炎的超声波雾化器D.检查血流情况的“彩超”机答案AB5.(2020天津,3,5分)新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体温,防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较()A.红外线的光子能量比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大D.红外线能发生偏振现象,而紫外线不能答案B6.(2020浙江7月选考,4,3分)在抗击新冠病毒的过程中,广泛使用了红外体温计测量体温,如图所示。下列说法正确的是()A.当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的D.红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的答案D7.(2020北京,3,3分)随着通信技术的更新换代,无线通信使用的电磁波频率更高,频率资源更丰富,在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力,“4G改变生活,5G改变社会”。与4G相比,5G使用的电磁波()A.光子能量更大B.衍射更明显C.传播速度更大D.波长更长答案A8.(2020浙江1月选考,8,3分)如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端,t=0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则()A.LC回路的周期为0.02sB.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大C.t=1.01s时线圈中磁场能最大D.t=1.01s时回路中电流沿顺时针方向答案C9.(2021东北三省三校一联)(多选)以下各种说法中,正确的是()A.相对论理论认为真空中光速在不同的惯性参考系中是不同的B.机械波和电磁波本质上不相同,但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象C.两列波叠加时产生干涉现象,其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能在真空中传输E.光纤通信是一种现代通信手段,它是利用光的全反射原理来传递信息的答案BCE10.(2022四川成都石室中学专家联测)(多选)下列说法正确的是()A.在真空中传播的电磁波,频率越大,波长越长B.让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置,绿光形成的干涉条纹间距较大C.光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D.要确定雷达和目标的距离需要测出电磁波从发射到被雷达接收的时间t,再根据x=c·t2E.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响答案BDE11.[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ABC12.[2017江苏单科,12B(1)](多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟,飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢,下列说法正确的有()A.飞船上的人观测到飞船上的钟较快B.飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C.地球上的人观测到地球上的钟较快D.地球上的人观测到地球上的钟较慢答案AC13.[2020江苏单科,13B(3)]国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中,“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波,该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来,反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ,求该月壤层的厚度d。答案fλ易混易错1.干涉图样和衍射图样|(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()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A2.充放电与电流的变化|(2020河南郑州示范高中三校联考)(多选)在LC振荡电路中,某一时刻电容器两极板间的电场线方向和穿过线圈的磁感线方向如图所示,这时有()A.电容器正在放电B.电路中电流在减小C.磁场能正在转化为电场能D.线圈中产生的自感电动势正在增大答案BCD3.薄膜干涉|(2021浙江6月选考,16,2分)(多选)肥皂膜的干涉条纹如图所示,条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是()A.过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形B.肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹C.肥皂膜从形成到破裂,条纹的宽度和间距不会发生变化D.将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°,条纹也会跟着转动90°答案AB4.画光路图|[2017课标Ⅰ,34(2),10分]如图,一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体,O点为球心;下半部是半径为R、高为2R的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入,该光线与OC之间的距离为0.6R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)。求该玻璃的折射率。答案1.43

题型模板题型几何光学的临界问题典型模型模型特征:(1)常见临界问题:全反射问题或光线传播范围问题;(2)光线在直线界面发生折射或全反射;(3)需要对光路进行分析并作出临界光路图。1.(2022山东青岛质检,15)如图,垂钓者位于平静清澈湖面岸边的A点,他的眼睛在A点正上方0.9m处,水面上的浮标位于B点,B点离A点的距离为0.9m,发光鱼饵C位于浮标正前方1.8m处水面上D点的正下方,此时垂钓者发现发光鱼饵刚好被浮标挡住,已知水的折射率n=2。(1)求此时发光鱼饵在水中的深度(结果可保留根号);(2)发光鱼饵缓慢竖直上浮,当它离水面多深时,鱼饵发出的光恰好不能从水面上A、B间射出。答案(1)935m(2)1.82.[2021广东四校联考,16(2)]如图,一潜水员在距海岸A点42m的B点竖直下潜,B点和灯塔之间停着一条长3m的皮划艇。皮划艇右端距B点3m,灯塔顶端的指示灯与皮划艇两端的连线与竖直方向的夹角分别为α和β(sinα=45,sinβ=21510),①潜水员在水下看到水面上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。若海岸上A点恰好处在倒立圆锥的边缘上,求潜水员下潜的深度(结果可含根号);②求潜水员竖直下潜过程中看不到灯塔指示灯的深度范围。答案①147m②4m<h<18m变式题型题型特征:光线从一种介质进入另一种介质的界面为圆弧面,圆弧界面的法线是过圆心的直线。3.变式|[2021广东肇庆一模,16(2)]半径为22cm的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示,O为圆心,平行光从玻璃砖的圆弧面射入,光与底边MN夹角为45°,其中沿半径的光线从A处射入玻璃砖后,恰好在O点发生全反射。求:①该玻璃砖的折射率;②MN边界上能够射出光线的区域的长度。答案①2②2cm4.变式|(2022山东日照一模,16)2021年12月9日,王亚平在太空实验授课中,进行了水球光学实验。在空间站中的微重力环境下有一个水球,如果在水球中心注入空气,形成球形气泡,内外两球面球心均在O点,如图所示。一束单色光从外球面上的A点以与AO连线成i角度射入球中。已知水的折射率为43,内球面半径为3R,外球面半径为5R,光速为c,sin37°=0.6。求(1)光在水中的传播速度v;(2)能使光在内球表面上发生全反射的入射角i的取值范围。答案(1)34c(2)37°≤i≤53实践应用5.[2021广东,16(2),6分]如图所示,一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的。光从挡风玻璃内侧P点射向外侧M点再折射到空气中,测得入射角为α,折射角为β;光从P点射向外侧N点,刚好发生全反射并被Q接收,求光从玻璃射向空气时临界角θ的正弦值表达式。答案sinθ=sin6.[2021江西新余一中三模,34(2)]如图所示为安全防盗门上的观察孔(俗称“猫眼”),直径为d,为了扩大向外观察的范围,在孔中完全嵌入折射率为n的透明材料,透明材料由圆柱体和顶角为60°的球冠组成,猫眼的平面部分正好和安全门内表面平齐,门的厚度为33d,球冠的边缘恰好和防盗门外表面平齐。若要让房间里的人通过移动位置能看到门外全部的景象,求该透明材料折射率n答案3情境应用简单熟悉1.物理探索|(2022河南名校联盟1月联考)(多选)下列说法中正确的是()A.单缝衍射实验中,缝越宽,条纹越亮,衍射现象越明显B.在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,衍射现象不明显C.照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的衍射现象D.双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为紫光,则条纹间距一定变窄E.水中的气泡看起来特别明亮,是因为光从水射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射答案BDE2.物理生活|(2022河南新乡二模)(多选)下列说法正确的是()A.紫外线在生活上可以对碗筷进行消毒B.光导纤维的内芯是光密介质,外套是光疏介质C.摄影机镜头前加一个偏振片,这样做是为了增加透射光D.频率相同的激光在折射率不同的介质中传播时的波长不同E.水面上的油膜呈现彩色条纹,是油膜表面反射光与入射光叠加的结果答案ABD3.物理科技|(2022河南名校联盟二模)小嘉同学参加科技展时了解到,现今5G技术用于传输的电磁波信号频率更高,传播数据的带宽更大,则相对而言,5G技术所用电磁波波长更(填“长”或“短”),绕过障碍物的能力更(填“强”或“弱”)。小嘉同学还了解到,为接收信号,手机都应该有天线,天线的长度应与信号电磁波的波长成正比,最好为波长的110~14之间,以前的手机天线伸得很长,现在因为,可以为了美观、方便,答案短弱电磁波波长变短,则天线长度变短复杂熟悉4.物理模型|(2022安徽宣城二调)如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃缸,玻璃缸深度为2h,缸底面圆心处有一单色点光源S,缸中装有某种液体,深度为h,O点为液面的圆心,OS垂直于水平面。用面积为πh2的黑纸片覆盖在液面上,则液面上方恰好无光线射出。若在上述黑纸片上,以O为圆心剪出一个面积为13πh2的圆孔,把余下的黑纸环仍放置在液面上原来的位置,使所有出射光线都从缸口射出,则缸口的最小面积为多少答案4+233复杂陌生5.物理科技|(2022江西重点中学协作体一联)北京时间2021年10月29日凌晨,Facebook正式改名为“Meta”,进入元宇宙时代,元宇宙被视为下一代互联网,通过近眼显示设备(AR等)将虚拟世界与现实世界混合在一起,给用户带来真实沉浸的体验。AR作为联接元宇宙的重要工具,要在距离人眼几毫米处清晰显示虚拟图像,对光学要求极高。光波导是实现近眼显示的一条路线,利用光的全反射将微型投影机的图像信息传导到人眼,光路图如图1示。(ⅰ)图2为光线射入及射