专题十七 光学、电磁波与相对论初步(试题部分)
光学、电磁波、相对论和原子物理高二下总复习(含答案)
光学、电磁波、相对论和原子物理考点一、光的折射和光的波动性例1.下列说法中正确的是( )A ．光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现B ．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的偏振现象C ．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D ．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E..雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的例2.如图所示，光源S 从水面下向空气斜射一束复色光，在A 点分成a 、b 两束，则下列说法正确的是( )A ．在水中a 光折射率大于b 光B ．在水中a 光的速度大于b 光C ．若a 、b 光由水中射向空气发生全反射时，a 光的临界角较小D ．分别用a 、b 光在同一装置上做双缝干涉实验，a 光产生的干涉条纹间距小于b 光例3．如图所示，玻璃球的半径为R ，折射率n ＝3，今有一束平行直径AB 方向的光照射在玻璃球上，经B 点最终能沿原方向相反方向射出的光线离AB 的距离为( )A ．3RB ．33RC ．32RD ．R 2考点二、电磁波和相对论例4.（多选）下列说法正确的有 （）A.收音机调到某个台时，调谐电路发生了电谐振B.紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的热效应C. 经过调制后的高频电磁波向外辐射的本领更强D.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定能产生电磁波 例5．下列关于狭义相对论的说法中正确的是( )A ．“和谐号”动车组高速行驶时，地面上测得其车厢长度将明显变短B ．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的C ．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量D.在高速运动的飞船中宇航员会发现飞船中的时钟与他观察到地球上的时钟走得同样快考点三、原子物理例6．如图是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是( )A. 卢瑟福 粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型B. 放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为 射线，电离能力最强C. 电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关D. 铀235只要俘获中子就能进行链式反应例7．下列说法正确的是A. 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构B. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短C. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大D. 的半衰期是5天，100克 经过10天后还剩下50克例8（多选）．下列说法正确的是A. 放射性元素发生α衰变的实质是原子核内的中子转化为B. 粒子散射实验表明原子的绝大部分质量和全部正电荷集中在一个半径很小的核内C. 一群氢原子受激发后处于n=3能级，当它们向低能级跃迁时能发出3种频率的光D. 用某种频率的光照射锌板不能发生光电效应，可能是因为该光的强度不够针对训练1．（多选）下列说法正确的是A ．.全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点B ．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象C ．照相机镜头表面涂上增透膜是利用光的衍射D ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度E ．人站在路边，一辆汽车响着喇叭从人身边疾驰而过，人听到喇叭的音调会由低变高F.牛顿环是应用光的衍射，泊松亮斑是利用光的干涉2.下列关于电磁波的说法正确的是( )A ．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在B ．电磁波能发生干涉、衍射现象和多普勒效应，但不能发生偏振现象C ．X 射线是一种波长比紫外线短的电磁波，医学上可检查人体内病变和骨骼情况D ．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线3．(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θ，经折射后射出a 、b 两束光线。
2019年高考物理备考 艺体生百日突围系列 专题17 光学 电磁波 相对论(含解析)
专题17光学电磁波相对论第一部分 名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现，试题在考查主干知识的同时，注重考查基本概念和基本规律。
考纲要求（1）理解折射率的概念，掌握光的折射定律；掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算．（2）理解光的干涉现象，掌握双缝干涉中出现明暗条纹的条件；理解光的衍射现象，知道发生明显衍射的条件；知道光的偏振现象，了解偏振在日常生活中的应用（3）知道电磁波是横波；了解电磁波的产生、传播、发射和接收，熟记电磁波谱；了解狭义相对论的基本假设和几个重要结论．命题规律（1）分析几何光学中的折射、全反射和临界角问题时，应注意与实际应用的联系，作出正确的光路图，可能出现计算题和作图题。
（2）光的干涉、衍射和偏振部分，以考查基本概念及对规律的简单理解为主，主要是以选择题和填空题为主（3）电磁波和相对论部分，以考查基本概念及对规律的简单理解为主，主要是以选择题为主 第二部分知识背一背(1)折射现象 ①折射定律：n =21sin sin θθ． ②在光的折射现象中，光路是可逆的． ③折射率：定义式：21sin sin θθ=n ；计算公式：vc n =，因为v <c ，所以任何介质的折射率都大于1。
④当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角．（2）全反射现象①条件：（a ）光从光密介质射入光疏介质；（b ）入射角大于或等于临界角。
②现象：折射光完全消失，只剩下反射光．③临界角：折射角等于90°时的入射角，用C 表示，nC 1sin =（3）光的色散①光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象．②光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其波长的有序排列．③光的色散现象说明：白光为复色光；同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大；不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波速越慢．（4）光的干涉①定义：两列频率相同、振动情况相同的光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象。
2020-2022年高考物理真题分专题训练 专题17 光学 电磁波 相对论(学生版)
3、（2022·全国乙卷·T17）一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10- 7m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个。普朗克常量为h =6.63 × 10- 34Js。R约为（）
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 ，条纹也会跟着转动
9.(2021·山东卷)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()
A. B. C. D.
10.(2021·山东卷)超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为 。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离 ，脉冲激光中包含两种频率的光，它们在棱镜中的折射率分别为 和 。取 ， ， 。
已知水的折射率 ，求:
（1）tanθ的值；
（2）B位置到水面的距离H。
13、【2022·河北·T16(2)】如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ=30°。光在真空中的传播速度为c。求：
（1）玻璃的折射率；
（2）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。
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
高考物理-光学电磁波相对论-专题练习有答案
高考物理专题练习光学电磁波相对论一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）1．如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行且足够大的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，则（）A．光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光，且三束光一定相互平行B．增大α角且α90︒≤，光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束ⅠC．玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率＞，光束Ⅲ可能会由于全反射而从上表面消失D．减小α角且α0︒E．光束Ⅲ比光束Ⅱ更容易发生明显衍射2．下列说法中正确的是（）A．交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘B．光在同一种介质中沿直线传播C．用光导纤维束传输图像信息利用了光的全反射D．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置。
形成的干涉条纹间距较大的是绿光E．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是多普勒效应3．两束单色光a和b沿如图所示方向射向等腰三棱镜的同一点O，已知b光在底边界处发生全反射，两束光沿相同方向射出，则（）A．在棱镜中a光的传播速度较大B．用a光检查光学平面的平整度时，呈现的明暗相间条纹比b光呈现的条纹要密C．若a、b两种色光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D．用a、b光分别做单缝衍射实验时，b光衍射条纹宽度更大4．实物粒子和光都具有波粒二象性性。
下列事件中突出体现波动性的是（）A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构A．a、b两束单色光相互平行B．a光在玻璃中的传播速度大于b光C．在玻璃中a光全反射的临界角小于b光D．用同一双缝干涉装置进行实验a光的条纹间距小于b光9．如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，OO 为过C点的AB面的垂线，a、b两束不同频率的单色可见细光束从空气垂直变射入玻璃砖AB，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（）A．在半圆形的玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度B．a光的频率大于b光的频率C．两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距a光的较大D．若a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角E．b光比a光更容易发生衍射现象10．下列说法正确的是（）A．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C．光的衍射现象是光波相互叠加的结果D．露珠呈现的彩色是光的反射现象E．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性。
电磁波--相对论简介测试题
电磁波相对论简介测试题一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号)1．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是( )A．均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场B．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直C．电磁波和机械波一样依赖于介质传播D．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波2．下列说确的是( )A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一B．拍摄玻璃橱窗的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C．光在介质中的速度大于光在真空中的速度D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场3．“风云”二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这是利用了红外线的( )A．穿透性B．热效应C．可见性D．化学效应4．下列说法符合实际的是( )A．医院里常用X射线对病房和手术室消毒B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力D．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力5．关于电磁波谱，下列说确的是( )A．伦琴射线是高速电子流射到固体上，使固体原子的层电子受到激发而产生的B．γ射线是原子的层电子受激发产生的C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线D．紫外线比紫光更容易发生衍射现象6．太中包含的某种紫外线的频率为f1，VCD影碟机中读取光盘数字信号的红色激光的频率为f2，人体透视使用的X光的频率为f3，则下列结论正确的是( ) A．这三种频率的大小关系是f1<f2<f3B．紫外线是原子的层电子受激发产生的C．红色激光是原子的外层电子受激发产生的D．X光是原子核受激发产生的7．图1是一个水平放置的玻璃圆环形的小槽，槽光滑，槽的宽度和深度处处相同，现将一个直径略小于槽宽的带正电的小球放在槽中，让它获得一个初速度v0，与此同时，有一个变化的磁场垂直穿过玻璃环形小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下，设小球在运动过程中电荷量不变，则( )图1A．小球受到的向心力大小不变B．小球受到的向心力大小不断增大C．磁场力对小球做了功D．小球受到的磁场力大小与时间成正比8．爱因斯坦提出了质能方程，揭示了质量与能量的关系，关于质能方程，下列说确的是( )A．质量和能量可以相互转化B．当物体向外释放能量时，其质量必定减少，且减少的质量Δm与释放的能量ΔE满足ΔE＝Δmc2C．如果物体的能量增加了ΔE，那么它的质量相应减少Δm，并且ΔE＝Δmc2D．mc2是物体能够放出能量的总和9．如果你以接近于光速的速度朝某一星体飞行，如图2所示，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动( )图2A．你的质量在增加B．你的心脏跳动在慢下来C．你在变小D．你永远不能由自身的变化知道你的速度10．沿铁道排列的两电杆正中央安装一闪光装置，光信号到达一电杆称为事件1，到达另一电杆称为事件 2.从地面上的观察者和向右运动的车厢中的观察者看来，两事件是( )A．在地面观察者看来，事件1先发生；从车厢中观察者看来，事件2与事件1同时发生B．在地面观察者看来，事件2先发生；从车厢中观察者看来，事件2与事件1同时发生C．在地面观察者看来，事件1、2同时发生；从车厢中观察者看来，事件2比事件1后发生D．在地面观察者看来，事件1、2同时发生；从车厢中观察者看来，事件2比事件1先发生图3二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11．中国成功发射和回收了“神舟”号系列飞船，标志着中国运载火箭的技术水平已跻身于世界前列．(1)图4中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行某型号火箭的发射试验，该火箭起飞时质量为2.20×105kg，起飞推力为2.75×106N，火箭发射塔高100 m，则该火箭起飞时的加速度大小为__________m/s2；在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经____________ s飞离火箭发射塔．图4(2)为了传播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号，已知传播无线电广播所用的电磁波的波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波的波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号传播，使城市居民能收听和收看火箭发射实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发__________(填“无线电广播信号”或“电视信号”)，这是因为：____________.12．“世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关．一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图5所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c(c为真空中的光速)时，时钟的周期大约为________．在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度________．若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变__________(填“快”或“慢”)了．图5三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．如图6所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4 s．雷达天线朝时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙．问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？图614．人马星座α星是离太阳系最近的恒星，它距地球4.3×1016m.设有一宇宙飞船自地球往返于人马星座α星之间．若宇宙飞船的速度为0.999c，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多少时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？15．(1)冥王星绕太阳公转的线速率为 4.83×103 m/s，求其静止质量为运动质量的百分之几？(2)星际火箭以0.8c的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少倍？16．目前电能都是通过电网采用有线方式传输的．人们一直梦想能无线传输电能，梦想在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池．现在，一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展，也许，人类的这一梦想不久就能实现．(1)实现无线传输能量，涉及能量的________、传播和接收．(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波( )A．在传输中很多能量被吸收B．在传播中易受山脉阻隔C．向各个方向传输能量D．传输能量易造成电磁污染(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能，接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关，实验测得P和R的部分数据如下表：R(m)1245x 10P(W)1600400100y 2516①上表中的②根据表中的数据可归纳出P和R之间的关系为________．(4)为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离点亮了灯泡，如图7.实验测得，接在乙线圈上的电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%.图7①若用该装置给充电功率为10 W的电池充电，则损失的功率为________ W.②若给甲线圈接入电压为220 V的电源，测得该线圈中的电流为0.195 A．这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为________ W.(5)由于在传输过程中能量利用率过低，无线传播电能还处于实验室阶段．为早日告别电线，实现无线传输电能的工业化，还需解决一系列问题，请提出至少两个问题．________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
高中物理《光的波动性、电磁波、相对论》典型题(精品含答案)
《光的波动性、电磁波、相对论》典型题1．(多选)下列有关光学现象的说法中正确的是( )A．用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象C．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰D．经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度E．激光测距是应用了激光平行性好的特点2．(多选)下列说法正确的是( )A．露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的B．光波从空气进入水中后，更容易发生衍射C．电磁波具有偏振现象D．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短E．物体做受迫振动时，其频率和振幅与自身的固有频率均无关3．(多选)下列说法中正确的是( )A．医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理B．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比减小C．在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变慢D．照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰E．无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了干涉原理4．(多选)下列说法正确的是( )A．用光导纤维传播信号是利用了光的全反射B．偏振光可以是横波，也可以是纵波C．光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是相同的D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象E．声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率等于声源振动的频率5．(多选)下列说法正确的是( )A．光的偏振现象说明光是一种横波B．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿色光变为红光，则条纹间距变宽D．波在介质中传播的频率由波源决定，与介质无关E．机械波和电磁波都可以在真空中传播6．(多选)下列说法正确的是( )A．在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大B．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关C．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高D．当水波通过障碍物时，若障碍的尺寸与波长差不多，或比波长大的多时，将发生明显的衍射现象E．用两束单色光A、B，分别在同一套装置上做干涉实验，若A光的条纹间距比B光的大，则说明A光波长大于B光波长7．(多选)下列说法正确的是( )A．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系B．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关C．孔的尺寸比波长小才发生衍射现象D．振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场E．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射8．(多选)如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，OO′为过C点的AB面的垂线．a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是( )A．在半圆形的玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度B．a光的频率大于b光的频率C．两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距a光的较大D．若a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角E．b光比a光更容易发生衍射现象9．(1)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的________相同．如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在________(选填“A”、“B”或“C”)点会出现暗条纹．(2)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7m，双缝间的距离d＝1 mm，双缝到屏的距离l＝2 m．求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距．10．在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图甲)：(1)下列说法哪一个是错误的( )A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝a n－1(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图乙所示，其示数为________ mm. 11．(1)下列说法中不符合事实的是( )A．机场安检时，借助X射线能看到箱内物品B．交通警示灯选用红灯是因为红光更容易穿透云雾烟尘C．建筑外装涂膜玻璃应用了光的全反射D．液晶显示应用了偏振光(2)如图所示，一束激光频率为ν0，传播方向正对卫星飞行方向，已知真空中光速为c，卫星速度为u，则卫星上观测到激光的传播速度为________，卫星接收到激光的频率ν________(填“大于”“等于”或“小于”)ν0.12．(1)关于电磁波，下列说法正确的是( )A．雷达是用X光来测定物体位置的设备B．电磁波是横波C．电磁波必须在介质中传播D．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调(2)某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs.①该电磁波的频率为多少？②该雷达的最大侦察距离是多少？《光的波动性、电磁波、相对论》典型题参考答案1．(多选)解析：选CDE.用光导纤维束传送信息是光的全反射的应用，A错误；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的色散现象，是光的折射的结果，B错误；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可减弱反射光，从而使景象更清晰，C正确；红光的波长比绿光的波长长，根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝l dλ可知，经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度，D正确；激光的平行性好，常用来精确测距，E正确．2．(多选)解析：选ACD.露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的，选项A正确；光波从空气进入水中后，频率不变，波速变小，则波长变短，故不容易发生衍射，选项B错误；因电磁波是横波，故也有偏振现象，选项C正确；根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短，选项D正确；物体做受迫振动时，其频率总等于周期性驱动力的频率，与自身的固有频率无关，但其振幅与自身的固有频率有关，当驱动力的频率等于固有频率时，振幅最大，选项E错误．3．(多选)解析：选ACD.医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理，选项A正确．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比增大，选项B错误．在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变慢，选项C正确．照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰，选项D正确．无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了衍射原理，选项E错误．4．(多选)解析：选ACD.用光导纤维传播信号时，是让携带声音信号的光在光导纤维中进行全反射，从而向前传播的，故A正确；偏振光只能是横波，不可能是纵波，故B错误；据狭义相对论的基本假设知，光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是相同的，故C正确；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故D正确；根据多普勒效应知：声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，故E错误．5．(多选)解析：选ACD.光的偏振现象说明光是一种横波，选项A正确；麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验验证了电磁波的存在，选项B错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿色光变为红光，因红光的波长大于绿光的波长，则根据Δx＝ldλ可知条纹间距变宽，选项C正确；波在介质中传播的频率由波源决定，与介质无关，选项D正确；机械波传播时需要介质，故不能在真空中传播，E 错误．6．(多选)解析：选BCE.在波的干涉现象中，所说的振动加强点和振动减弱点，只是从振动幅度的角度来定义的，加强点的振动幅度大，减弱点振动幅度小，但是加强点的位移不一定比减弱点的位移大，A错误；做受迫振动的周期取决于驱动力的周期，与单摆摆长无关，B正确；根据多普勒效应，声源向我们驶来时，我们在单位之间内接受波长的个数增大，即我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，C正确；当孔或障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，会发生明显的衍射现象，而衍射没有条件，D错误；根据公式Δx＝ldλ，同一个干涉装置，l和d都是相同的，所以间距越大，波长越大，E正确．7．(多选)解析：选ADE.狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系，广义相对论才涉及加速运动的非惯性系，故A正确；做简谐运动的质点，其振动能量与振幅有关，振幅越大，能量越大，故B错误；波发生明显的衍射现象的条件是：当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小，所以C错误；根据麦克斯韦的电磁理论，振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场，故D正确；泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象．故E 正确．8．(多选)解析：选ACD.由折射光路可知，b 光的折射率大于a 光，则根据n ＝c v 可知，在半圆形的玻璃砖中，a 光的传播速度大于b 光的传播速度，选项A 正确；a 光的频率小于b 光的频率，选项B 错误；因a 光的波长大于b 光，故a 光比b 光更容易发生衍射现象，选项E 错误；则根据Δx ＝l d λ，则两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距a 光的较大，选项C 正确；根据sin C ＝1n 可知，若a 、b 两束光从同一介质射入真空过程中，a 光发生全反射的临界角大于b 光发生全反射的临界角，选项D 正确．9．解析：(1)根据发生干涉现象的条件，两列光的频率相同．如果放置光屏，在A ，B 点会出现亮条纹，在C 点会出现暗条纹．(2)相邻亮条纹的中心间距Δx ＝l d λ，由题意知，亮条纹的数目n ＝10，则得L ＝n Δx ＝nlλd代入数据解得L ＝1.178×10－2 m答案：(1)频率 C (2)1.178×10－2 m10．解析：(1)摆放各光具时应保证光线沿直线通过各光具的中心(轴线)，所以摆放时并不放单缝和双缝，A 错误．测量亮纹位置时，为了准确，应该将目镜分划板的中心刻线与亮纹中心对齐，B 正确．相邻两条亮纹间距为Δx ，则n 条亮纹间距为a ＝(n －1)Δx ，即Δx ＝a n －1，C 正确． (2)1.5 mm ＋47.0×0.01 mm ＝1.970 mm.答案：(1)A (2)1.97011．解析：(1)机场安检时，借助X 射线的穿透能力可以看到箱内物品，A 正确．交通警示灯选用红灯是因为红光更容易穿透云雾烟尘，B 正确．建筑外装玻璃镀一层膜是应用了光的漫反射，C 错误．液晶显示应用了偏振光，D 正确．(2)由光速不变原理可知，卫星上观测到激光的传播速度是c .由多普勒效应可知，卫星与激光靠近时，卫星接收到激光的频率ν大于ν0.答案：(1)C (2)c 大于12．解析：(1)由雷达的工作原理知，雷达是用微波来测定物体位置的设备，A 错；电磁波在传播过程中电场强度和磁感应强度总是相互垂直，且与波的传播方向垂直，故电磁波是横波，B 对；电磁波可以不依赖介质而传播，C 错；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，D 错．(2)①根据c ＝λf 可得f ＝c λ＝3.0×10820×10－2 Hz ＝1.5×109 Hz. ②电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离s ＝c Δt ＝c ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n －t ＝3×108×⎝ ⎛⎭⎪⎫15 000－0.02×10－6 m ≈6×104 m ， 所以雷达的最大侦察距离s ′＝s 2＝3×104 m ＝30 km.答案：(1)B (2)①1.5×109 Hz ②30 km。
高中物理【光、电磁波、相对论】【近代物理初步】专题测试
【光、电磁波、相对论】【近代物理初步】专题测试(满分共100分时间45分钟)一、选择题(共12个小题，每小题5分，共60分.1～6题为单选题，7～12题为多选题．)1.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2．氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为λ1＝0.632 8 μm，λ2＝3.39 μm，已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1＝1.96 eV的两个能级之间跃迁产生的．用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则ΔE2的近似值为() A．10.50 eV B.0.98 eVC．0.53 eV D.0.36 eV3．在光电效应实验中，小君同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出()A．甲光的频率大于乙光的频率B．甲光的照射功率大于乙光的照射功率C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能4．下列说法正确的是()A．当火车进站时，车站上的观察者听到汽笛声尖锐刺耳，是因为观察者接收到的波源频率小于波源发出的频率B．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越低传播速度越大C．光的偏振说明光是一种横波D．“海市蜃楼”是光的偏振现象的结果5．下列说法正确的是()A ．玻尔首先把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念B ．一个氘核21H 与一个氚核31H 聚变生成一个氦核42He 的同时，放出一个质子C ．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电势能增大，电子的动能减小，原子的总能量减小D ．原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变6．关于光的现象，下列说法正确的是( )A ．不同波长的光在玻璃中传播时，波长越长，速度越慢B ．透过平行于日光灯的窄缝观察发光的日光灯时能看到彩色条纹是光的干涉现象C ．全息照相、相机镜头的增透膜都利用了光的干涉原理D ．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的7．能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．下列释放核能的反应方程，表述正确的有( )A.31H ＋21H ―→42He ＋10n 是核聚变反应B.31H ＋21H ―→42He ＋10n 是β衰变C.235 92U ＋10n ―→144 56Ba ＋8936Kr ＋310n 是核裂变反应D.235 92U ＋10n ―→140 54Xe ＋9438Sr ＋210n 是α衰变8．一个235 92U 原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为235 92U ＋10n ―→X ＋9438Sr ＋210n ，则下列说法正确的是( )A ．X 的原子核中含有86个中子B ．X 的原子核中含有141个核子C ．因为裂变释放能量，根据E ＝mc 2，所以裂变后的总质量数增加D ．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量减少9.如图所示是一玻璃球体，其半径为R ，O 为球心，AB 为水平直径．M 点是玻璃球的最高点，来自B 点的光线BD 从D 点射出，出射光线平行于AB ，已知∠ABD ＝30°，光在真空中的传播速度为c ，则( )A ．此玻璃的折射率为 3B ．光线从B 到D 需用时3R cC ．若增大∠ABD ，光线不可能在DM 段发生全反射现象 D ．若减小∠ABD ，从AD 段射出的光线均平行于AB10．已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0.一群氢原子处于量子数n ＝4的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，且氢原子从量子数n＝3的激发态跃迁到量子数n＝2的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子．下列说法正确的是()A．这些氢原子向外辐射的光子频率有6种B．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大C．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0D．当照射光的频率ν大于ν0时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍11．氦原子的一个核外电子被电离，形成类氢结构的氦离子，氦离子的能级示意图如图所示，大量处于n＝4能级的氦离子向基态跃迁时，下列说法正确的是()A．能放出3种不同频率的光子B．从n＝2能级跃迁到n＝1能级时放出的光子的波长最长C．跃迁时放出的光子照射逸出功为2.25 eV的金属钾时，光电子的最大初动能为48.75 eVD．若只有一个处于n＝4能级的氦离子向基态跃迁时，最多能放出3种不同频率的光子12．静止的镭原子核228 88Ra经一次α衰变后变成一个新核Rn，则下列相关说法正确的是()A．该衰变方程为228 88Ra→224 86Rn＋42HeB．若该元素的半衰期为τ，则经过2τ的时间，2 kg的228 88Ra中有1.5 kg已经发生了衰变C．随着该元素样品的不断衰变，剩下未衰变的原子核228 88Ra越来越少，其半衰期也变短D．若把该元素放到密闭的容器中，则可以减慢它的衰变速度选择题答题栏题号123456789101112答案二、实验题(本题共2个小题，共16分)13．(8分)图甲为观测光电效应的实验装置示意图，已知实验中测得某种金属的遏止电压U c与入射频率ν之间的关系如图乙所示，则根据图象可知，普朗克常量h＝________，该金属的逸出功W0＝________；如果实验中入射光的频率为ν2(ν2＞ν1)，则产生的光电子的最大初动能E k＝________(已知电子的电荷量为e)．14．(8分)正电子(PET)发射计算机断层显像，它的基本原理是：将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程，15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，回答下列问题：(1)写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式：___________________.(2)将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途是________(填字母)．A．利用它的射线 B.作为示踪原子C．参与人体的代谢过程 D.有氧呼吸(3)设电子质量为m，电荷量为e，光速为c，普朗克常数为h，则探测到的正、负电子湮灭后生成的光子的波长λ＝________.(4)PET中所选的放射性同位素的半衰期应________(填“长”“短”或“长短均可”)．三、计算题(本题共2个小题，共24分)15．(10分)如图所示，等腰三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射．已知θ＝15°，BC边长为L，该介质的折射率为 2.求：(1)入射角i；(2)光从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c，可能用到：sin 75°＝6＋24或tan 15°＝2－3)．16．(14分)玻尔理论成功地解释了氢光谱．电子绕氢原子核运动可以看做是仅在库仑力作用下的匀速圆周运动．已知电子的电荷量为e ，电子在第1轨道运动的半径为r 1，静电力常量为k .(1)试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动时的动能；(2)玻尔认为氢原子处于不同的能量状态，对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动，他发现：电子在第n 轨道上运动的轨道半径r n ＝n 2r 1，其中n 为量子数(即轨道序号)．根据经典电磁理论，电子在第n 轨道运动时，氢原子的能量E n 为电子动能与“电子－原子核”这个系统电势能的总和．理论证明，系统的电势能E p 和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r 存在关系：E p ＝－k e 2r(以无穷远为电势能零点)．请根据上述条件完成下面的问题．①电子在第n 轨道运动时氢原子的能量E n 的表达式(用n 、e 、r 1和k 表示)．②假设氢原子甲的核外电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数n ＝3的氢原子乙吸收并使其电离．不考虑跃迁或电离前后原子核所受到的反冲，试求氢原子乙电离出电子的动能．【光、电磁波、相对论】 【近代物理初步】答案解析1．A 单缝衍射图样为中央亮条纹最宽最亮，往两边变窄，双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹间距相等，条纹宽度相等，结合图甲，乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，故A 正确．2．D 本题考查玻尔的原子跃迁理论．根据ΔE ＝hν＝hc λ，可知当ΔE 1＝1.96 eV 时，λ1＝0.632 8 μm，当λ2＝3.39 μm 时，可知ΔE 2≈0.36 eV.3．B 根据eU c ＝12mv 2m ＝hν－W ，入射光的频率越高，对应的遏止电压U c 越大．甲光、乙光的遏止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，故A 错误；由图可知，甲的饱和电流大于乙的饱和电流，而光的频率相等，所以甲光的照射功率大于乙光的照射功率，故B 正确；同一金属，截止频率是相同的，故C 错误；丙光的遏止电压大于甲光的遏止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能，故D 错误．4．C 根据多普勒效应可知，当火车进站时，车站上的观察者听到汽笛声尖锐刺耳，是因为观察者接收到的波源频率大于波源发出的频率，A 项错误；简谐机械波的传播速度由介质决定．与频率无关，B 项错误；光的偏振证明光是一种横波，C 项正确；“海市蜃楼”是光的折射、全反射的结果，D 项错误．5．D A 中，是普朗克把能量子引入物理学；B 项中根据21H ＋31H→42He ＋10n ，应放出一个中子，C 项中轨道半径越大，原子的总能量越大，D 项正确；选项A 、B 、C 错误．6．C 不同波长的光在同一介质中传播，波长越短，折射率越大，由v ＝cn，可得速度越慢，A 错误；透过与日光灯平行的窄缝观察到彩色条纹是光的单缝衍射现象，B 错误；照相机镜头表面的增透膜是利用了光的干涉原理，使反射光减弱，增加透射，全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，C 正确；在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值c .这叫光速不变原理，D 错误．7．AC β衰变时释放出电子(0－1e)，α衰变时释放出氦原子核(42He)，可知选项B 、D 错误；选项A 中一个氚核和一个氘核结合成一个氦核并释放出一个中子是典型的核聚变反应；选项C 中一个铀235原子核吸收一个中子，生成一个钡原子核和一个氪原子核并释放出三个中子是核裂变反应，选项A 、C 正确．8．AD 设X 的原子核中含有x 个质子，质量数为y ，根据电荷数和质量数守恒有：92＝x ＋38,235＋1＝y ＋94＋2，解得x ＝54，y ＝140，所以X 的中子数为：y －x ＝86，故A 正确；根据A 选项的论述可知X 含有质量数为140，即核子数为140，故B 错误；裂变反应过程中质量数守恒，质量数不会增加，裂变过程存在质量亏损，质量不守恒，故C 错误；因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量减少，故D 正确．9．AB 由题图可知光线在D 点的入射角为i ＝30°，折射角为r ＝60°，由折射率的定义得n ＝sin r sin i 知n ＝3，A 正确；光线在玻璃中的传播速度为v ＝c n ＝33c ，由题图知BD ＝3R ，所以光线从B 到D 需用时t ＝BD v ＝3Rc，B 正确；若增大∠ABD ，则光线射向DM 段时入射角增大，射向M 点时为45°，而临界角满足sin C ＝1n ＝33<22＝sin 45°，即光线可以在DM段发生全反射现象，C 错误；要使出射光线平行于AB ，则入射角必为30°，D 错误．10．AC 根据C 24＝6知，这些氢原子向外辐射的光子频率有6种，故A 正确．金属的逸出功与入射光的频率无关，由金属本身性质决定，故B 错误．某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0，则逸出功为hν0，根据光电效应方程得，用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能E km ＝h ·2ν0－hν0＝hν0，故C 正确．光电子的最大初动能与光强无关，故D 错误．11．CD 根据C 24＝6可知大量处于n ＝4能级的氦离子向基态跃迁时，能放出6种不同频率的光子，A 项错误；从n ＝4能级跃迁到n ＝3能级时放出的光子能量最小，波长最长，B 项错误；从n ＝4能级跃迁到n ＝1能级时放出的光子能量最大，能量为hν＝－3.4 eV －(－54.4 eV)＝51 eV ，照射逸出功为2.25 eV 的金属钾时逸出的光电子的初动能最大，最大值E km ＝hν－W ＝48.75 eV ，C 项正确；若只有一个处于n ＝4能级的氦离子向基态跃迁时，最多能放出3种不同频率的光子，D 项正确．12．AB 由镭的α衰变方程228 88Ra→224 86Rn ＋42He ，可判断A 正确．由m ＝m 0(12)t τ，可知，t＝2τ时，m ＝0.5 kg ，则已衰变的镭为m 衰＝2 kg －0.5 kg ＝1.5 kg ，B 正确．放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C 、D 错误．13．解析 由题图乙可知，U c ＝hνe －W 0e ，知图线的斜率U 1ν1＝h e ，那么普朗克常量h ＝eU 1ν1.当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W 0＝hν1＝eU 1；如果实验中入射光的频率为ν2(ν2＞ν1)，根据光电效应方程E km ＝hν－W 1＝hν2－eU 1＝eU 1ν1(ν2－ν1)．答案eU 1ν1 eU 1 eU 1ν1(ν2－ν1) 14．解析 (1)15O 在人体内衰变放出正电子，所以衰变方程为：158O ―→15 7N ＋01e ，正、负电子湮灭的方程式为01e ＋0－1e ―→2γ.(2)将放射性同位素15O 注入人体，15O 在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，所以它的作用是为了被探测到，即它的用途是作为示踪原子，故选B.(3)湮灭放出的能量为2mc 2，每个光子的能量为mc 2.由hν＝mc 2得频率ν＝mc 2h ，则λ＝c 1ν＝h mc.(4)放射性同位素在受检体内存留时间要短，这样才安全． 答案 (1)158O ―→157N ＋01e 01e ＋0－1e ―→2γ (2)B (3)h mc(4)短 15．解析 根据题意可知光路图如图所示(1)根据全反射可知，光线在AB 面上P 点的入射角等于临界角C ，由折射定律得sin C ＝1n代入数据得C ＝45°设光线在BC 面上的折射角为r ，由几何关系得r ＝30°由折射定律得n ＝sin isin r联立得i ＝45°(2)在△OPB 中，根据正弦定理得OPsin 75°＝L2sin 45°设光从入射到发生第一次全反射所用时间为t ，光在介质中的速度为v ，得OP ＝vt v ＝c n联立解得t ＝6＋24cL 答案 (1)45° (2)6＋24cL 16．解析 (1)设电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期为T 1，形成的等效电流大小为I 1，根据牛顿第二定律有：k e 2r 21＝m v 2r 1，E k ＝12mv 2＝ke 22r 1.(2)①设电子在第1轨道上运动时氢原子的能量为：E 1＝－ke 2r 1＋ke 22r 1＝－ke 22r 1.同理，电子在第n 轨道运动时氢原子的能量为：E n ＝－ke 22r n ＝－ke 22n 2r 1.②电子从第2轨道跃迁到第1轨道释放的能量为： ΔE ＝E 2－E 1＝3ke 28r 1，电子在第3轨道时氢原子的能量为： E 3＝19E 1＝－ke 218r 1，设氢原子电离后具有的动能为E k ，根据能量守恒有： E k ＝E 3＋ΔE ＝23ke 272r 1.ke2 2r1(2)①E n＝－ke22n2r1②23ke272r1答案(1)。
高中物理【光、电磁波、相对论】专题分类典型题(带解析)
高中物理一、【光的折射全反射】典型题1．(多选)已知介质对某单色光的临界角为θ，则()A．该介质对此单色光的折射率为1sin θB．此单色光在该介质中传播速度为c sin θ(c为真空中光速) C．此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sin θ倍D．此单色光在该介质中的频率是真空中的1sin θ解析：选ABC．介质对该单色光的临界角为θ，它的折射率n＝1sin θ，A正确；此单色光在介质中的传播速度v＝cn＝c sin θ，B正确；波长λ＝vf＝c sin θcλ0＝λ0sin θ，C正确；光的频率是由光源决定的，与介质无关，D错误．2．光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是()A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大解析：选A．光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，A对，B 错；频率大的光，波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C、D错．3．如图所示，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λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则()A．λa<λb，n a>n b B．λa>λb，n a<n bC．λa<λb，n a<n b D．λa>λb，n a>n b解析：选B ．一束光经过三棱镜折射后，折射率小的光偏折较小，而折射率小的光波长较长．所以λa >λb ，n a <n b .故选项B 正确．4．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________(选填“小于”“等于”或“大于”)60°.解析：根据题述和图示可知，i ＝60°，γ＝30°，由折射定律，玻璃对红光的折射率n ＝sin isin γ＝ 3.若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在D 点射出时的折射角大于60°.答案：3 大于5．如图所示，由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中．某种单色光在介质中传输，经过多次全反射后从右端射出．若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角2θ出射，则此介质的折射率为( )A ．1＋sin 2θB ．1＋cos 2θC ．1＋cos 2θD ．1＋sin 2θ解析：选D ．设介质中发生全反射的临界角为α，如图．则由全反射临界角与α的关系可知：sin α＝1n.由图，经多次全反射后从右端射出时，入射角和反射角满足关系：n ＝sin θsin ⎝⎛⎭⎫π2－a .联立两式可得n ＝ 1＋sin 2 θ.6.如图，一半径为R 的玻璃半球，O 点是半球的球心，虚线OO ′表示光轴(过球心O 与半球底面垂直的直线)．已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)．求：(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；(2)距光轴R 3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离． 解析： (1)如图，从底面上A 处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i ，当i 等于全反射临界角i c 时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l .i ＝i c ①设n 是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有n sin i c ＝1②由几何关系有sin i ＝l R③ 联立①②③式并利用题给条件，得l ＝23R .④ (2)设与光轴相距R 3的光线在球面B 点发生折射时的入射角和折射角分别为i 1和γ1，由折射定律有n sin i 1＝sin γ1⑤设折射光线与光轴的交点为C ，在△OBC 中，由正弦定理有sin ∠C R ＝sin(180°－γ1)OC⑥ 由几何关系有∠C ＝γ1－i 1⑦sin i 1＝13⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得OC ＝3(22＋3)5R ≈2.74R .⑨ 答案：(1)23R (2)2.74R7．(多选)如图所示，O1O2是半圆形玻璃砖过圆心的法线，a、b是关于O1O2对称的两束平行单色光束，两光束从玻璃砖右方射出后的光路图如图所示，则下列说法正确的是()A．该玻璃砖对a光的折射率比对b光的折射率小B．有可能a是绿光，b是红光C．两光束从空气进入玻璃的过程中各自的频率均不变D．在真空中，a光的波长比b光的波长长解析：选ACD．由题图可知，b光偏离原来的传播方向较多，玻璃对b光的折射率大，故A正确；玻璃对b光的折射率大，b光的频率高，故B错误；光在不同介质中传播，频率不变，故C正确；根据真空中波速c＝λν，b光频率高，波长短，故D正确．8．如图所示，光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)．当透明液体的折射率大于玻璃管壁的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度．以下说法正确的是()A．玻璃管被液体包住之后，出射光强度增强B．玻璃管被液体包住之后，出射光消失C．玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱D．玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变解析：选C．玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管之外是光疏介质空气，光线发生全反射，没有光线从玻璃管壁中射出．当玻璃管被透明液体包住之后，液体的折射率大于玻璃管壁的折射率时，光线不再发生全反射，有一部分光线进入液体，反射光的强度会减弱，故C 正确．9．(多选)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射入E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法正确的是( )A ．该棱镜的折射率为 3B ．光在F 点发生全反射C ．光从空气进入棱镜，波长变短D ．光从空气进入棱镜，波速变小解析：选ACD ．在E 点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，由n ＝sin 60°sin 30°可得折射率为3，故A 正确；由几何关系可知，在BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B 错；由公式v ＝c n可知，光从空气进入棱镜，波速变小，又v ＝λf ，光从空气进入棱镜，波长变短，故C 、D 正确．10.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．解析：如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行．这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C 点反射．设光线在半球面的入射角为i ，折射角为γ.由折射定律有sin i ＝n sin γ①由正弦定理有sin γ2R ＝sin(i －γ)R ② 由几何关系，入射点的法线与OC 的夹角为i .由题设条件和几何关系有sin i ＝L R③ 式中L 是入射光线与OC 的距离，L ＝0.6R .由②③式和题给数据得sin γ＝6205④ 由①③④式和题给数据得n ＝ 2.05≈1.43答案： 2.05(或1.43)11．如图所示，在注满水的游泳池的池底有一点光源A ，它到池边的水平距离为3.0 m ．从点光源A 射向池边的光线AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为43.(1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m ．当他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)．解析：(1)光由A 射向B 恰好发生全反射，光路如图甲所示．甲则sin θ＝1n ，得sin θ＝34又|AO |＝3 m ，由几何关系可得：|AB |＝4 m ，|BO |＝7 m ，所以水深7 m.(2)光由A 点射入救生员眼中光路图如图乙所示．乙由折射定律n ＝sin 45°sin α可知sin α＝328tan α＝323＝32323 设|BE |＝x ，由几何关系得tan α＝|AQ ||QE |＝3 m －x 7 m代入数据得x ＝⎝⎛⎭⎫3－316123 m ≈1.3 m ， 由几何关系得，救生员到池边的水平距离为|BC |＝2 m －x ≈0.7 m答案：(1)7 m (2)0.7 m二、【光的波动性 电磁波 相对论】典型题1．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 ．中央条纹变成红色解析：选D ．白光是7种不同颜色的光叠加在一起的复色光，发生干涉时，7种光都可以发生干涉现象，所以是彩色条纹，而光源透过红色滤光片以后，只有红色光透过，所以只有红色光的干涉，中央条纹应该变为红色．2．(多选)关于下列光学现象，说法中正确的是( )A ．电磁波和其他可见光一样，也能产生衍射现象B ．水中蓝光的传播速度比红光的慢C ．光的偏振现象说明光是纵波D ．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽 解析：选ABD ．一切波都有干涉、衍射现象，电磁波也是波，因此电磁波和其他可见光一样均具有干涉、衍射等现象，故A 正确；蓝光的折射率大于红光的折射率，根据v ＝c n知，水中蓝光的传播速度比红光慢，故B 正确；光的偏振现象说明光是横波，故C 错误；由于红光的波长大于蓝光的波长，根据条纹间距等于Δx ＝l dλ，故在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽，故D 正确．3．(多选)下列说法正确的是( )A ．相对论与量子力学否定了经典力学理论B ．真空中的光速在任何惯性参考系中都是相同的C ．狭义相对论只适用于惯性参考系D ．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象解析：选BCD ．相对论并不否定经典力学，它是在一定条件下的特殊情形，故选项A 错误；根据光速不变原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故选项B 正确；根据狭义相对论的基本假设可知，选项C 正确；根据光现象的成因知，选项D 正确．4．(多选)下列说法正确的是( )A ．“3D 电影”的播放和观看利用了光的衍射B ．色散现象表明白光是复色光C ．泊松亮斑是光的干涉现象D ．增透膜的厚度应为入射光在增透膜中波长的14解析：选BD ．“3D 电影”利用光的偏振现象，选项A 错误；泊松亮斑是光的衍射现象，选项C 错误．5．(多选)如图所示，偏振片P 的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，能在P 的另一侧观察到透射光的是( )A ．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光解析：选ABD．偏振片只让沿某一方向振动的光通过，当偏振片的透振方向与光的振动方向不同时，透射光的强度不同，它们平行时最强，而垂直时光不能透过偏振片．太阳光是自然光，光波可沿任何方向振动，所以在P的另一侧能观察到透射光；沿竖直方向振动的光，振动方向与偏振片的透振方向相同，当然可以看到透射光；沿水平方向振动的光，其振动方向与透振方向垂直，所以看不到透射光；沿与竖直方向成45°角振动的光，其振动方向与透振方向不垂直，仍可看到透射光，A、B、D正确．6．(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解析：选AD．电磁波是横波，能在真空中向各个方向传播，且传播速度和光速相同．7．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Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1________Δx2(填“>”“＝”或“<”)．若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为________mm.解析：由公式Δx＝ld λ可知，Δx1＞Δx2.相邻亮条纹之间的距离为Δx＝10.55mm＝2.1 mm，双缝间的距离d＝lλΔx，代入数据得d＝0.300 mm.答案：>0.3008．(多选)下列说法正确的是()A．露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的B．光波从空气进入水中后，更容易发生衍射C．电磁波具有偏振现象D．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短解析：选ACD．露珠的晶莹透亮现象，是由光的全反射引起的，选项A正确；光波从空气进入水中后，频率不变，波速变小，则波长变短，故不容易发生衍射，选项B错误；因电磁波是横波，故也有偏振现象，选项C正确；根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时短，选项D正确．9．(多选)关于机械波、电磁波和相对论的下列说法正确的是()A．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定B．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客观察到车上的乘客变矮了C．简谐机械波传播时单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列波的频率D．用光导纤维束传播图象信息利用了光的全反射解析：选CD．机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关，电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，选项A错误；火车以接近光速的速度通过站台时，站台上的旅客观察到车上的乘客变瘦了，而不是变矮，选项B错误；简谐波的振动周期与传播周期相同，故单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列简谐波的频率，选项C正确；光导纤维束是用全反射来传输图象信息的，选项D正确．10．(多选)下列说法正确的是()A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的解析：选AC．甲图中a束光折射角大，折射率小，根据v＝cn，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确；乙图中，光束在aa′面的折射角等于在bb′面的入射角，只要入射角i<90°，bb′面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B错误；丙图中，根据Δx＝Ldλ，选项C正确；丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，选项D错误．11．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解析：选AC．由狭义相对论的“钟慢效应”原理可知，飞船上的人观测到地球上的钟较慢，地球上的人观测到飞船上的钟较慢，故A、C正确，B、D错误．12．(多选)下列关于电磁场的说法中正确的是()A．只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周期产生电磁场，从而形成电磁波B．任何变化的电场周围一定有磁场C．振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不同分离的统一体，即电磁场D．电磁波的理论在先，实验证明在后解析：选BCD．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，若电场或磁场的变化是均匀的，则不能形成电磁波，A错误．若电场的变化是均匀的，则不能形成稳定的磁场；若电场的变化是非均匀的，则可形成变化的磁场，B项正确．由电磁场的定义可知C正确．英国物理学家麦克斯韦从理论上预测了电磁波的存在，并指出电磁波的特点，多年后由德国物理学家赫兹用实验证实电磁波是存在的，所以D正确．13．(多选) 下列说法正确的是()A．光的偏振现象说明光是一种横波B．某玻璃对a光的折射率大于b光，则在该玻璃中传播速度a光大于b光C．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的波长大于声源发出的波长D．变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场解析：选AD．纵波没有偏振现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故A正确；根据v＝cn可得在该玻璃中传播速度a光小于b光，B错误；根据多普勒效应，当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的频率大于声源发出的频率，结合v＝λf可知，接收到的声音的波长小于声源发出的波长，故C错误；根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，D正确．14．(多选)下列说法正确的是()A．水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象B．雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光D．红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同解析：选CD．水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了全反射现象，不是衍射现象，故A错误；电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，均匀变化的电场或磁场产生稳定的磁场或电场，不能产生电磁波，故B错误；反射光属于偏振光，拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片能减弱橱窗玻璃表面的反射光，提高拍摄的效果，故C正确；光速与介质有关，红色和蓝色的激光的频率不同，在同种介质中的波长是不同的，而在不同介质中传播时波长可能相同，故D正确．。
2020高考物理一轮复习专题十七：光学、电磁波与相对论初步
平行光中最下方的光线首次到达光纤下端面需要则反射光旋转的角速度大于
所示。
下列说法正确的是干涉条纹是由空气薄膜的上下两个表面反射
观察到干涉
形成一个长为,宽为的矩形光斑。
求光屏
L R。
从点光源射向池
A
射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出。
两束单色光。
如果光束是蓝光,则（
b
其光路的是
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
点的颜色分别为
口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球。
则（ 天线发出的两种无线电波必须一样强
见图乙)。
则以下说法中正确的是
所用干涉、衍射仪器相同)
甲、乙两束光在玻璃砖中传播的时间差为多少?。
物理中的电磁波与光学现象练习题
物理中的电磁波与光学现象练习题在我们的日常生活中，电磁波和光学现象无处不在。
从我们使用的手机通信，到美丽的彩虹，从医院里的 X 光检查，到舞台上的激光表演，无一不是电磁波和光学现象的应用。
为了更好地理解这些奇妙的物理现象，让我们通过一些练习题来加深对它们的认识。
一、电磁波的基本知识1、电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场。
以下关于电磁波的说法，正确的是（）A 电磁波在真空中的传播速度是 3×10^5 m/sB 电磁波不能在真空中传播C 电磁波的波长越长，频率越高D 电磁波的频率越高，能量越大答案：D解析：电磁波在真空中的传播速度是 3×10^8 m/s，A 选项错误；电磁波可以在真空中传播，B 选项错误；电磁波的波长越长，频率越低，C 选项错误；电磁波的频率越高，能量越大，D 选项正确。
2、按照电磁波的波长从长到短排列，以下顺序正确的是（）A 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线B 无线电波、可见光、红外线、紫外线、X 射线、γ 射线C γ 射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波D γ 射线、X 射线、红外线、可见光、紫外线、无线电波答案：A解析：电磁波按照波长从长到短的顺序依次为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线。
二、光学现象1、当一束光从空气斜射入水中时，下列说法正确的是（）A 折射光线偏向法线B 折射光线远离法线C 折射角等于入射角D 折射角小于入射角答案：D解析：当光从空气斜射入水中时，折射光线偏向法线，折射角小于入射角。
2、以下属于光的反射现象的是（）A 小孔成像B 立竿见影C 水中倒影D 日食月食答案：C解析：小孔成像、立竿见影、日食月食都是光沿直线传播形成的；水中倒影是平面镜成像，属于光的反射现象。
三、电磁波与光学现象的综合应用1、以下设备中，利用电磁波来传递信息的是（）A 验钞机B 微波炉C 手机D 手电筒答案：C解析：验钞机利用的是紫外线使荧光物质发光的原理；微波炉利用的是微波的能量来加热食物；手机是利用电磁波来传递信息的；手电筒利用的是电能转化为光能。
专题十七 光学、电磁波与相对论初步(试题部分)
专题十七光学、电磁波与相对论初步探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法光的折射与全反射折射与全反射2019课标Ⅰ,34(2),10分 3 科学推理★★★2019课标Ⅲ,34(2),10分 3 科学论证2018课标Ⅰ,34(1),5分 3 科学推理图像法2018课标Ⅲ,34(2),10分 4 科学推理2017课标Ⅰ,34(2),10分 3 科学推理2017课标Ⅱ,34(2),10分 4 科学推理2017课标Ⅲ,34(2),10分 4 科学推理2016课标Ⅰ,34(2),10分 4 科学推理2016课标Ⅲ,34(2),10分 4 科学推理2015课标Ⅱ,34(1),5分 3 科学推理2019天津理综,9(2) 3 证据光的波动性光的干涉2019课标Ⅱ,34(2),10分 3 科学推理★★★2017课标Ⅱ,34(1),5分 3 科学推理2019北京理综,14,6分 3 科学推理2019浙江4月选考,14,2分 2 能量观念电磁波、相对论初步电磁波2016课标Ⅱ,34(1),5分 3 科学推理★★★2016天津理综,1,6分 3 科学推理2017北京理综,20,6分 3 科学推理分析解读本专题内容为新课标高考的选考内容,是选修模块3-4中的重要部分之一,高考命题为了突出知识的覆盖面,该部分出题的可能性很大。
光学部分体现了几何光学和物理光学的基本规律和重要的研究方法,研究了光的传播规律、光的本性及它们在科技、生活中的重要应用。
复习时应在理解概念和规律上多下功夫。
重点是光的折射、色散、全反射、光的干涉、衍射现象以及利用它们分析解决实际问题。
在几何光学中,正确作图是基础,应结合规律和几何关系进行分析解决问题。
在物理光学中,应正确理解产生现象的原因和条件,并能熟练运用其解决实际问题。
电磁波与相对论初步的知识点比较多,但均为Ⅰ级要求,因此复习本部内容时应以课本为主。
重点内容是:电磁波的概念和规律的理解,以电磁波内容为背景的波的传播和能量的辐射;相对论时空观、狭义相对论的两个基本假设、质速关系和质能关系。
【解析版】高三物理一轮单元卷：第十七单元 光学、电磁波与相对论 A卷
一轮单元训练金卷·高三·物理(A)卷第十七单元光学、电磁波与相对论注意事项：1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、选择题的作答：每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共10小题,每小题5分。
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。
1、(2018·广东湛江一中等四校联考)下列说法中正确的是( )A、交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘B、光在同一种介质中沿直线传播C、用光导纤维束传输图像信息利用了光的全反射D、让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置,形成的干涉条纹间距较大的是绿光E、围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是多普勒效应2、(2018·福建三明质量检查)下列说法正确的是( )A、偏振光可以是横波,也可以是纵波B、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C、光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D、X射线在磁场中能偏转,穿透能力强,可用来进行人体透视E、声源与观察者相对靠近时,观察者所接收的频率大于声源振动的频率3、关于光的传播现象及应用,下列说法正确的是( )A、一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B、光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C、海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景D、一束色光从空气进入水中,波长将变短,色光的颜色也将发生变化E、一束白光从空气斜射进入水中,也将发生色散4、如图甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是( )A、干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B、干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C、干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D、干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的E、若使用半径小一些的凸薄透镜,则干涉条纹的间距要变大5.双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹、屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹、如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是( )A、O点是红光的亮条纹B、O点不是蓝光的亮条纹C、红光的第一条亮条纹在P点的上方D、蓝光的第一条亮条纹在P点的上方E、蓝光的第一条亮条纹在P点的下方6、(2018·西安质检)如图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab 间形成一条彩色光带、下面的说法中正确的是( )A、a侧是红色光,b侧紫色光B、在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C、三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D、在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率E、在同种条件下做双缝干涉实验,a光的条纹间距小于b光7.半圆形玻璃砖横截面如图,AB为直径,O点为圆心、在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖,两入射点到O的距离相等、两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则a、b两束光( )A、在同种均匀介质中传播,a光的传播速度较大B、以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角大C、在真空中,a光的波长小于b光波长D、让a光向A端逐渐平移,将发生全反射E、分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大8.(2018·贵州六校联考)如图所示,实线为空气和水的分界面,一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上,图中O1点和入射光线都未画出)射向水中,折射后通过水中的B点、图中O点为A、B连线与分界面的交点、下列说法正确的是( )A、O1点在O点的右侧B、蓝光从空气中射入水中时,速度变小C、若沿AO1方向射向水中的是一束紫光,则折射光线有可能通过B点正下方的C点D、若沿AO1方向射向水中的是一束红光,则折射光线有可能通过B点正上方的D点E、若蓝光沿AO方向射向水中,则折射光线有可能通过B点正上方的D 点9.(2018·陕西西安中学高三考试)如图所示,一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行且足够大的厚玻璃平面镜的上表面,得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,则( )A、光束Ⅰ仍为复色光,光束Ⅱ、Ⅲ为单色光,且三束光一定相互平行B、增大α角且α≤90°,光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束ⅠC、玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率D、减小α角且α＞0°,光束Ⅲ可能会由于全反射而从上表面消失E、光束Ⅲ比光束Ⅱ更容易发生明显衍射10.彩虹是由阳光进入雨滴,先折射一次,然后在雨滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成的、形成示意图如图所示,一束白光L由左侧射入雨滴,a、b是白光射入雨滴后经过一次反射和两次折射后的其中两条出射光(a、b是单色光)、下列关于a光与b光的说法中正确的是( )A、雨滴对a光的折射率大于对b光的折射率B、a光在雨滴中的传播速度小于b光在雨滴中的传播速度C、用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验,a光条纹间距大于b光条纹间距D、a光、b光在雨滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长E、若a光、b光在同一介质中,以相同的入射角由介质射向空气,若b光能够发生全反射,则a光也一定能够发生全反射二、非选择题：本大题共4小题,共60分。
专题十七光学、电磁波与相对论初步(讲解部分) 高考物理复习专题(教师用)
优点 光纤通信的主要优点是容量大。此外,光纤通信还有衰减小、抗干扰性强等多方 面的优点
考点二 光的波动性
一、光的干涉 频率相同的两列光波相叠加,某些区域的光加强,某些区域的光减弱,并且 光加强和减弱的区域互相间隔的现象称为光的干涉现象。 1.双缝干涉:在用单色光做双缝干涉实验时,若双缝处两列光的振动情况完 全相同,则在光屏上距双缝的路程差为光波波长整数倍的地方光加强,将出 现① 亮 条纹;光屏上距双缝的路程差为光波半波长的奇数倍的地方光 减弱,将出现② 暗 条纹。
频率
小→大
同一均匀介质 大→小 中速度
备注
振荡电路中产生
一切物 体都能 辐射
由七种色光 一切高温物
组成
体都能辐
射
伦琴射线管 放射性元 中高速电子 素衰变时 流射至阳极 产生 产生
3.经典时空观与狭义相对论
知能拓展
拓展一 棱镜和光的色散
1.棱镜 (1)定义:各平面相交的透明体叫做棱镜。通常把横截面为三角形的棱镜叫 做三棱镜。 (2)作用:①改变光的传播方向;②分光。 2.通过棱镜的光线 (1)棱镜对光线的偏折规律如图所示
l
计算表明相邻两条亮条纹(或暗条纹)间的距离Δx=③ d λ ,在两狭缝间
的距离d和狭缝与屏间的距离l不变的条件下,单色光产生的干涉条纹间距
跟光的波长λ成正比。在用白光做双缝干涉实验时,光屏上除中央亮条纹 为白色外,两侧均为彩色的干涉条纹。 2.薄膜干涉:光照射到薄膜上时,薄膜的前、后表面反射的两列光波相叠加, 也可发生干涉现象。若入射光为单色光,可形成明暗相间的干涉条纹;若入 射光为白光,可形成彩色的干涉条纹。 在薄膜干涉中,同一级亮条纹(或暗条纹)出现在膜的厚度相同处,故此种干 涉又常称为等厚干涉。
高中物理《光 电磁波与相对论初步》专题检测题组
高中物理《光电磁波与相对论初步》专题检测题组1.(2022河北廊坊统考,16)如图所示,井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底部各有一只青蛙,则( )A.水井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星B.枯井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星C.水井中的青蛙觉得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星D.两只青蛙觉得井口一样大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星答案B这是一道典型的视野问题,解决视野问题的关键是确定边界光线和确定是哪条光线约束了视野。
本题中由于井口边沿的约束,而不能看到更大的范围,据此作出边界光线如图所示。
由图可看出α>γ,所以水井中的青蛙觉得井口小些;而β>α,所以水井中的青蛙可看到更多的星星,故选项B正确,A、C、D错误。
2.(2023届南京中华中学阶段检测,3)如图所示,折射率为n、半径为R的半圆形玻璃砖平放在桌面上,将宽度为L的平行单色光垂直于AC面射入,要使第1次射到圆面上的光能射出玻璃砖,则L的最大值为( )A.Rn B.2RnC.nRD.2nR答案 B 如图所示,当最边缘的光线第1次射到圆面上恰好发生全反射时,则有 sin θ=1n,则L的最大值为L=2R sin θ=2Rn,故选B。
3.(2023南京学情调研,2)如图甲所示为研究光的干涉与衍射现象的实验装置,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在狭缝上,实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样(图中阴影部分表示暗条纹)。
下列说法正确的是( )A.图乙是光的双缝干涉图样,图丙是光的衍射图样B.遮住一条狭缝,仅减小另一狭缝的宽度,图丙中亮条纹宽度将减小C.照射双缝时,仅增加L,图乙中相邻亮条纹的中心间距减小D.照射双缝时,若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍,P点处是亮条纹答案 A 双缝干涉图样的相邻亮或暗条纹的间距不变,故图乙为双缝干涉图样,而衍射图样具有条纹中间宽两侧窄的特点,故图丙为光的衍射图样,故A正确;狭缝越窄,衍射的范围越大,衍射条纹越宽,遮住一条狭缝,另一狭缝宽度减小,其他条件不变,则衍射现象增强,图丙中亮条纹宽度将增大,故B错误;根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ,可知当仅增加L时,图乙中相邻亮条纹的中心间距增大,故C错误;照射双缝时,若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍,则两束光波发生相互削弱,得到暗条纹,故D错误。
高中物理光的波动性、电磁波、相对论检测题
高中物理光的波动性、电磁波、相对论检测题1．关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是( )A ．四个实验产生的条纹均为干涉条纹B ．甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹C ．丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大D ．丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹解析：选D 甲、乙、丙实验产生的条纹均为干涉条纹，而丁实验是光的衍射条纹，故A 错误，D 正确；甲实验产生的条纹为等距条纹，而乙是牛顿环，空气薄层不均匀变化，则干涉条纹间距不相等，故B 错误；根据干涉条纹间距公式Δx ＝l dλ，丙实验中，产生的条纹间距越大，则波长越长，那么光的频率越小，故C 错误。
2．[多选]下列所示的图片、示意图大都来源于课本，关于这些图的判断中，准确无误的是( )A ．甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑”B ．甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样C ．丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样D ．丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样解析：选AC “泊松亮斑”是“小圆盘”产生的衍射现象，形成的衍射图样是阴影中心有一个“亮斑”，而小孔衍射的图样是中间有“亮斑”，无阴影，选项A 正确，B 错误；丙图很明显是双缝干涉的图样，因干涉图样中的条纹间距是相等的，单缝衍射图样中的条纹间距是不相等的，中间最宽、最亮，丁图是单缝衍射图样，选项C 正确，D 错误。
3．[多选]下列说法正确的是( )A ．在双缝干涉实验中，其他条件不变，仅用黄光代替红光作为入射光可增大干涉条纹间距B ．电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直C ．雨后天空出现彩虹是光的衍射现象D ．横波能发生偏振，纵波不能发生偏振E. 声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源的频率解析：选BDE 在双缝干涉实验中，其他条件不变，仅用黄光代替红光作为入射光，因黄光的波长小于红光，则根据Δx ＝l d λ，则干涉条纹间距减小，选项A 错误；电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直，选项B 正确；雨后天空出现彩虹是光的折射产生的色散现象，选项C 错误；横波能发生偏振，纵波不能发生偏振，选项D 正确；根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源的频率，选项E 正确。
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专题十七光学、电磁波与相对论初步考点一光的折射与全反射1.[2018河南八市第一次测评,17(2)]如图所示,玻璃三棱镜的横截面是边长为a的等边三角形,BC面沿竖直方向,O点为BC的中点,现用一束宽为a的单色平行光束水平射向AB及AC面,若玻璃三棱镜对此平行光束的折射率为√3。
①求射向AB中点P的光线经折射后直接到达BC边的位置;a处放置一平行BC面的光屏,光屏上被照亮的竖直长度为多少?②若距O点距离为√33答案①BC边的中点②2a2.(2019山西百日冲刺)同一材料制成的透明体由半径为R的半球体和长度为L、半径为R的圆柱体组成,截面图如图所示,O为半球体的球心。
某细束单色光沿PO方向射向半球面,在BC边恰好发生全反射,最后沿与DC夹角为θ的方向从CD边射出,已知光在真空中的速度大小为c。
求①透明体对该光的折射率n;②该光在透明体中传播的时间t。
答案①该光在透明体中的光路如图所示,该光在BC边恰好发生全反射,α为临界角,则有:sinα=1n又:n=sin(90°−θ)sin(90°−α)解得:n=√1+cos2θ②由光的折射规律有:n=cv该光沿AD方向的分速度大小为:v x=v sinα,且sinα=12该光在透明体中传播时间为:t=Rsinα+Lv x解得:t=R√1+cos2θ+L(1+cos2θ)c3.(2019安徽A10联盟2月联考)如图是某种玻璃材料制成的空心圆柱体的截面图,玻璃圆柱体的半径为2R,空心部分是半径为R的圆,两圆同心。
一束单色光(平行于截面)从圆柱体外表面上的A点以入射角i射入玻璃材料中,光束经折射后恰好与内圆面相切于B点,已知该玻璃材料对此单色光的折射率为√2。
(Ⅰ)求入射角i;(Ⅱ)欲使该光束从A点入射后,恰好在内圆面上发生全反射,则入射角i'是多少?答案(Ⅰ)45°(Ⅱ)30°4.直角等腰玻璃三棱镜ABC的截面如图所示,∠ABC=∠ACB=45°,一条单色光从腰AB上的D点射入三棱镜,在玻璃内部折射光线为DE,折射角r=30°,折射光线传播到BC边上的E点。
已知该玻璃三棱镜的折射率n=√2。
(ⅰ)求光线的入射角i(图中未标出);(ⅱ)判断光线能否在E点发生全反射。
答案本题考查了光的折射和全反射,体现了科学思维中科学推理要素。
(ⅰ)根据光的折射定律有n=sinisinr解得i=45°(ⅱ)根据几何关系有∠DEB=15°光线在BC边的入射角为α=75°设光线从玻璃射入空气发生全反射的临界角为C,则sin C=1n可得C=45°由α>C,可得光线在E点能发生全反射考点二光的波动性1.[2019贵州等四省名校联考,34(1)](多选)如图所示,两束单色光a、b分别从水下射出水面,会聚成一束光,下列说法正确的是()A.真空中,单色光a的光速比单色光b的光速大B.单色光a在水中折射率小于单色光b在水中的折射率C.将单色光a、单色光b分别通过同一双缝干涉实验装置,所得的干涉条纹中单色光a相邻两亮纹中心间的距离大于单色光b相邻两亮纹中心间的距离D.若单色光a为偏振光,则单色光b也一定为偏振光E.两束光由水下射向空气时,单色光a在水面发生全反射的临界角大于单色光b在水面发生全反射的临界角答案BCE2.[2018宁夏银川一中联考,34(1)](多选)如图所示,a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板,a和b、b和c 之间的夹角都为β,一细光束由红光和蓝光组成,以入射角θ从O点射入a板,且射出c板后的两束单色光射在地面上P、Q两点,由此可知。
A.射出c板后的两束单色光与入射光平行B.射到P点的光在玻璃中的折射率较大C.射到P点的光在玻璃中的传播速度较大,波长较长D.若稍微增大入射角θ,光从b板上表面射入到其下表面时,在该界面上有可能发生全反射E.若射到P、Q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象,则射到P点的光形成干涉条纹的间距小,这束光为蓝光答案ABE3.(多选)如图甲,可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n,O是圆心,MN是法线。
一束单色光以入射角i=30°经玻璃砖内部射向O点,折射角为r,当入射角增大到也为r时,恰好无光线从玻璃砖的上表面射出。
让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后,得到图乙所示的衍射图样(光在真空中的传播速度为c)。
则下列说法正确的是()A.此光在玻璃砖中的全反射临界角为60°B.玻璃砖的折射率n=√2C.此光在玻璃砖中的传播速度v=√2c2D.单缝b宽度较大E.光的偏振现象说明光是一种纵波答案BCD4.[2019山西晋城一模,16(1)](多选)下列说法正确的是()A.光由空气进入水中,颜色不变,波长变短B.电磁波必须依赖介质才能向远处传播C.两列波在介质中叠加,不一定会产生稳定的干涉现象D.介质折射率越大,光发生全反射时的临界角越大E.介质对某单色光的临界角为θ,此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sinθ倍答案ACE考点三电磁波、相对论初步1.(2019吉林长春质检,15)(多选)以下说法中正确的是()A.在同一种玻璃中,频率越大的光的传播速度越小B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振C.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在D.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应E.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的答案ADE2.(2020届四川四市诊测)(多选)关于电磁波,下列说法正确的是()A.电磁波在真空和介质中的传播速度相同B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.电磁波谱中的无线电波与可见光相比,更容易产生显著的衍射现象D.电磁振荡可以产生电磁波,若波源的电磁振荡停止,其发射到空间的电磁波随即消失E.发射电磁波是为了用它传递某种信号,载有信号的电磁波可以在真空中传输也可以通过光缆传输答案BCE3.(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炼技法提能力【方法集训】方法棱镜和光的色散1.(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θ。
已知棱镜顶角为α,则计算棱镜对该色光的折射率表达式为()A.sinα+θ2sinα2B.sinα+θ2sinθ2C.sinθsin(θ-α2)D.sinαsin(α-θ2)答案 A2.(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 D3.如图甲所示,一透明半圆柱体玻璃砖折射率n=2,半径为R,长为L。
横截面如图乙所示。
一束平行光从半圆柱体的矩形表面垂直射入,从玻璃砖直接折射出的光线在其下方的水平光屏MN上形成一个长为L,宽为2R的矩形光斑。
求光屏MN距离玻璃砖直径AB的距离。
甲乙答案√3R【5年高考】A组基础题组1.[2015课标Ⅱ,34(1),5分](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θ,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θ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ABD2.[2017课标Ⅱ,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ACD3.[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4.[2019课标Ⅱ,34(2),10分]某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。
实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
回答下列问题:(ⅰ)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可;A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.将屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝(ⅱ)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=;(ⅲ)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。
则所测单色光的波长为nm(结果保留3位有效数字)。
答案(ⅰ)B(ⅱ)Δx·d(ⅲ)630(n-1)l5.[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4。
3(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)5.5m6.[2017课标Ⅱ,34(2),10分]一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD'、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。
容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料。
在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率。
答案 1.557.[2016课标Ⅰ,34(2),10分]如图,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为3.0 m。