2019年高三物理一轮复习二模、三模试题分项解析专题24光学和电磁波(第01期)(含解析)

光学和电磁波

一．选择题

1.（2019吉林长春二模）（5分）以下说法中正确的是。（填正确答案前标号。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）

A.在同一种玻璃中，频率越大的光速度越小

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

【参考答案】ADE

【名师解析】在同一种玻璃中，频率越大的光折射率越大，由n=c/v可知光的传播速度越小，选项A正确；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干涉，选项B错误；麦克斯韦理论上提出了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项C错误；交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，选项D正确；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，选项E正确。

2.（5分）（2019高三考试大纲调研卷9）如图所示，在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b 两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C点、D点射向介质.已知光束在A 点的人射角i=30°，a光经过气泡的偏向角θ=45°，CD弧所对圆心角为3°，则下列说法中正确的是______。（选对一个给2分，选对两个给4分，选对3个给5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A.b光经过气泡的偏向角为42°

B.介质对a光的折射率大于

C.a光的频率小于b光的频率

D.b光从该介质射向空气的全反射临界角的正弦值为

E.若a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，则b光在屏上产生的条纹的间距大

【参考答案】（1）（5分）ADE

【名师解析】（1）光线在A点的入射角为i，折射角分别为、，作出光路图，如图。

由a色光的偏向角为45°，而偏向角，得，由几何知识得：AC弧所对的圆心角为

，CD弧所对的圆心角为3°，则AD弧所对的圆心角为78°，故，b色光的偏向角为，故A正确。.介质对a色光的折射率，故B错误。.介质对b色光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，故C错误。.b色光从介质射向空气的临界角正弦，故D正确。.由上得知，a光的偏向角大于b光的偏向角，a光

的折射率大于b光的折射率，a、b两单色光在透明介质中的波长，根据条纹间距公式，波长长的双缝干涉时条纹间距较大，故，故E正确。故选ADE。

3.（2019高三考试大纲模拟卷11）2018年1月31日，天空中上演了一场万众瞩目、被称为“超级满月、蓝月亮、红月亮”的月全食大戏，这次月全食历时近5小时，最精彩之处是在发生月全食阶段月亮呈现红色，下列有关月食的说法中正确的是________．(填正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分)

A．当地球处于太阳和月亮中间时才会出现月食现象

B．当月亮处于太阳和地球中间时才会出现月食现象

C．月食可能是太阳光经月亮反射到地球大气层时发生全反射形成的

D．出现月食现象，是因为月亮处于地球的“影子”中

E．“红月亮”是太阳光中的红光经地球大气层折射到月亮时形成的

【参考答案】ADE

【名师解析】当太阳、地球、月亮在同一直线上，地球位于太阳与月亮之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住，光线照不到月亮上，月亮处于地球的“影子”中，在地球上完全看不到月亮的现象就是月全食．看到“红月亮”，是太阳光中的红光经地球大气层折射到月亮形成的，选项A 、D 、E 正确，B 、C 错误．故选ADE 。 二．计算题

1.(10分) （2019广东广州天河区二模）一半径为R 的半圆形玻璃砖横截面如图所示，O 为圆心，一束平行光线照射到玻璃砖MO ′面上，中心光线a 沿半径方向射入玻璃砖后，恰在O 点发生全反射，已知∠AOM=45°。求： ①玻璃砖的折射率n ；

②玻璃砖底面MN 出射光束的宽度是多少?(不考虑玻璃砖MON 面的反射)

【名师解析】（10分）

解：①由n ＝1sin C ，得n ＝1

sin45°

＝2。（3分）

②进入玻璃砖入射到MO 的光线均发生全反射，从O ′点入射光的路径如图所示。

由n ＝sin αsin θ＝sin45°

sin θ，（2分）得θ＝30°，（1分）

由光路可逆θ′＝30°、α′＝45°，出射光与入射光平行。

OD ＝R tan30°＝

3

3

R （2分） 出射光束的宽度d ＝OD cos45°＝

6

6

R 。（2分） 2．（2019南昌模拟）如图，现有一束平行单色光垂直入射到一半径为R 的玻璃半球的底面上，O 点是半球的球心，虚线OO′是过球心O 与半球底面垂直的直线，已知光速为c ，玻璃对该色光的折射率为3。 ①底面上多大区域面积的入射光线能够直接从球面射出?

②某入射光线从距离虚线OO′为0.5R 处入射，经球面折射后与OO′有交点，求该光线从进入半球到该交点的运动时间?

【命题意图】本题考查全反射、折射定律、光速、传播时间的计算及其相关知识点。 【解题思路】

（i ）如图，从底上面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C 时，对应光线到光轴的距离最大，设最大距离为d ，C i =

设n 是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有n

C 1

sin =（1分） 由几何关系有R

d

i =

sin （2分） 联立解得：R d 3

3

=

（1分） 能够直接从球面射出的入射光线在底面上的面积为（1分）

（ii ）设与光轴距

2

R

的光线在球面B 点折射时的入射角和折射角分别为i 1和r 1， 由几何关系有o

i 301=（1分） 由折射定律有

（1分）

解得：o

160γ=（1分） 即

,可得R L BC =,R L AB 2

3

=

（1分）