2016年高考物理备考艺体生百日突围系列 专题13 光、电磁波与相对论 Word版含解析

发布时间:2018-12-29 08:17:46

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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

折射定律:word/media/image3_1.png

②在光的折射现象中,光路是可逆的.

③折射率:定义式:word/media/image4_1.png;计算公式:word/media/image5_1.png,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,word/media/image6_1.png

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。

②相干条件:只有相干光源发出的光叠加,才会发生干涉现象.相干光源是指频率相同、相位相同(振动情况相同)的两列光波。

③双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后,在屏上出现明暗相间的条纹.白光的双缝干涉的条纹是中央为白色条纹,两边为彩色条纹,单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间距离为word/media/image7_1.png

④薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的.图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同.

5)光的衍射

①定义:光离开直线路径绕到障碍物阴影区的现象叫光的衍射,衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样.

(2)发生明显衍射的条件:只有当障碍物的尺寸跟光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显.

③衍射图样:

(a)单缝衍射:明暗相间的不等距条纹,中央亮纹最宽最亮,两侧条纹具有对称性。

(b)圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环,圆环面积远远超过孔的直线照明的面积。

(c)圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为泊松亮斑。

6)光的偏振

①偏振:光波只沿某一特定的方向振动,称为光的偏振.

②自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫做自然光.

③偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光,叫做偏振光.光的偏振证明光是横波.自然光通过偏振片后,就得到了偏振光.

7)电磁波的特性

①电磁波的传播不需要介质,可在真空中传播。

②不同频率的电磁波,在同一介质中传播,其速度是不同的,频率越高,波速越小,但在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)

③电磁波的频率f、波长λ和波速v的关系:vλf.

④电磁波是横波,具有波的特性,能产生干涉、衍射等现象.

8)电磁波的发射与接收

①电磁振荡(LC电路)的周期word/media/image8_1.png,频率word/media/image9_1.png.

②发射电磁波的条件:振荡电路要有足够高的频率;振荡电路应采用开放电路。

发射电磁波需经过调制过程,调制的方法分为调频和调幅.接收电磁波需经过解调过程,解调是调制的逆过程.

9)狭义相对论

①狭义相对论的基本假设:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。

②时间间隔的相对性word/media/image10_1.png.

③长度的相对性word/media/image11_1.png

④相对论的速度变换公式word/media/image12_1.png

⑤相对论质量word/media/image13_1.png

⑥质能方程Emc2

第三部分技能+方法

一、确定光线的方法

①先确定光线在界面上的入射点,然后再找光线通过的另外一个点,通过两点确定光线。

②根据折射定律计算折射角,确定折射光线.当光由光密介质射向光疏介质时,应注意是否发生全反射。

二、解决光的折射问题的一般方法:

①根据题意画出正确的光路图:准确、规范地画出光路图是解决几何光学问题的前提和关键。

(2)

②利用几何关系确定光路中的边、角关系,确定入射角和折射角:从光路图上找准入射角和折射角。

③利用折射定律建立方程进行求解:应用数学知识求出它们的正弦值.必要时可利用光路可逆原理辅助解题。

三、全反射现象的理解与应用

①在光的反射和全反射现象中,均遵循光的反射定律;光路均是可逆的。

②当光射到两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反射现象,但在全反射现象中,只发生反射,不发生折射.当折射角等于90°时,实际上就已经没有折射光了。

③全反射现象可以从能量的角度去理解:当光由光密介质射向光疏介质时,在入射角逐渐增大的过程中,反射光的能量逐渐增强,折射光的能量逐渐减弱,当入射角等于临界角时,折射光的能量已经减弱为零,这时就发生了全反射。

④解答这一类问题要抓住折射定律和发生全反射的条件这个关键.在分析、研究光路时,常要假设某一条光线恰能符合题意要求,再据此画出其反射、折射或全反射的光路图,作出推断或求解。

四、两束振动情况相同的光源产生的光相互叠加时:

双缝干涉中出现象、暗条纹是由屏上某点P到两缝的光程差来决定的,而条纹间距则由双缝到屏的距离、双缝之间的距离和光的波长共同决定.明确双缝干涉中条纹特点和分布情况、掌握出现明条纹和暗条纹的条件是解决这类问题的关键。

①出现明条纹的条件是屏上某点P到两个相干光源S1S2的路程差等于波长的整数倍或半波长的偶数倍,即word/media/image14_1.png(k0,1,2,3);当k0时,即PS1PS2,此时P点处的明条纹叫做中央亮条纹。

②出现暗条纹的条件是屏上某点P到两个相干光源S1S2的路程差等于半波长的奇数倍,即

word/media/image15_1.png(k0,1,2,3)

五、衍射与干涉的比较

两种现象

比较项目

单缝衍射

双缝干涉

不同点

条纹宽度

条纹宽度不等,中央最宽

条纹宽度相等

条纹间距

各相邻条纹间距不等

各相邻条纹等间距

亮度情况

中央条纹最亮,两边变暗

条纹清晰,亮度基本相等

相同点

干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、衍射都有明暗相间的条纹

六、偏振光的产生方式

①自然光通过起偏器:通过两个共轴的偏振片观察自然光,第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光,叫起偏器.第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光,叫检偏器.

②自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直.

特别提醒 不能认为偏振片就是刻有狭缝的薄片,偏振片并非刻有狭缝,而是具有一种特征,即存在一个偏振方向,只让平行于该方向振动的光通过,其他振动方向的光被吸收了.

七、偏振光的理论意义及应用

①理论意义:光的干涉和衍射现象充分说明了光是波,但不能确定光波是横波还是纵波.光的偏振现象说明了光波是横波.

②应用:照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等.

八、电磁波谱分析及电磁波的应用

①波长不同的电磁波,表现出不同的特性.其中波长较长的无线电波和红外线等,易发生干涉、衍射现象;波长较短的紫外线、X射线、γ射线等,穿透能力较强。

②电磁波谱中,相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线,如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠,但它们产生的机理不同。

九、狭义相对论的理解

①惯性系:如果牛顿运动定律在某个参考系中成立,这个参考系叫做惯性系,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的,即对于一切物理现象的描述来说,所有的惯性系都是等效的。

②光速的大小与选取的参考系无关,,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源的运动和观察者的运动无关。。

③狭义相对论认为物体的质量m与物体的速度v有关,其关系式为⑤相对论质量word/media/image16_1.png

【例1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,从物理学的角度看,虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的,右图是彩虹成因的简化示意图,其中ab时两种不同频率的单色光,则两光

A.在同种玻璃种传播,a光的传播速度一定大于b

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光一定也能

D.以相同的入射角从水中射入空气,在空气张只能看到一种光时,一定是a

【答案】C

【思维提升】光学部分可分为几何光学和物理光学,在选择题中考查时很少单独考查一个知识点,多是综合应用,解决这类问题除了把握好基本规律、公式word/media/image19_1.pngword/media/image20_1.pngword/media/image21_1.png等,还要注意几何光学和物理光学间的相互联系,如根据折射率判断频率,再由光子能量联系光电效应方程分析相关问题。

【例2【广东省广州市执信中学2016届高三上学期期中考试理综试题】如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图,圆弧CD是半径为R的四分之一圆周,圆心为O.光线从AB面上的M点入射,入射角i=60° ,光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射,然后由CD面射出.已知OB段的长度l=6cm,真空中的光速c=3.0×108m/s.求:

透明材料的折射率n

光从M点传播到0点所用的时间t

【答案】word/media/image23_1.pngword/media/image24_1.png

【思维提升】此题是对光的折射定律以及全反射问题的考查;解题的关键是根据题意画出规范的光路图,然后在两介质的入射点找到入射界和折射角,并根据光的折射定律列出方程;注意全反射的条件:光从光密射向光疏;入射角不小于临界角.

【例3下列说法中正确的是__________(填正确答案的标号,选对一个得3分,选对2个得4分,选对三个得6分,每选错一个扣3分,最低分为0分)

A、不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的

B、水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象

C、在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象

D、声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率

E、未见其人先闻其声,是因为声波波长较长,容易发生衍射现象

【答案】ABE

【思维提升】不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的.水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率大于声源的频率.声波波长较长,容易发生衍射现象。

【例4如图,一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出ab两束光线。则()。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对三个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)

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ab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

【解析】AC、光线a的偏折程度大,根据折射定律公式word/media/image28_1.pngθ是入射角,r是折射角,可知a光的折射率大;再根据公式word/media/image29_1.png,知a光在玻璃中的传播速度小,故A正确,C错误;Ba光的折射率大,说明a光的频率高,根据word/media/image30_1.pnga光在真空中的波长较短,故B正确;D、若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a的折射角先达到90°,故先发生全反射,折射光线先消失,故D正确;E、光线a在真空中的波长较短,根据双缝干涉条纹间距公式word/media/image31_1.png,分别用ab光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距,故E错误;故答案为ABD.

【思维提升】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉,关键是记住几个公式:折射率定义公式word/media/image32_1.png、光速公式word/media/image33_1.png、双缝干涉条纹间距公式word/media/image31_1.png.

【例5下面有关光的说法正确的是( )

A.雨后马路上的油渍呈现彩色条纹是光的干涉现象

B.天空出现彩虹是白光的色散现象

C.光是一种电磁波,能发生干涉、衍射等现象,没有动量和能量

D.在折射率越大的介质中,光的传播速度越快

【答案】AB

【思维提升】该题通过四个与波有关的现象,来说明波的几个性质,一是波具有干涉的性质,是通过油膜的彩色条纹呈现的,二是光的色散现象,三是电磁波的动能与能量的问题,当然波是具有动量与能量的,则电磁波也应该具有动量与能量,最后是光速的问题。

【例6(6分)下列说法正确的是   (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对三个得6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)

  

A、光导纤维传输信号是利用光的干涉现象

B、全息照相利用了激光相干性好的特性

C、光的偏振现象说明光是横波

DX射线比无线电波更容易发生干涉和衍射理象

E、刮胡须的刀片的影子边模糊不清是光的衍射现象

【答案】BCE

【解析】

光导纤维传输信号是利用光的全反射现象,选项A错误;全息照相利用了激光相干性好的特性,选项B正确;光的偏振现象说明光是横波,选项C正确;X射线比无线电波波长小,不容易发生干涉和衍射现象,选项D错误;刮胡须的刀片的影子边模糊不清是光的衍射现象,选项E正确;

【例7下列说法正确的是________(填正确答案标号。选对一个得2分,选对两个得4分,选对三个得6分。选错一个扣3分,最低得分为0分)

A.光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定

B.雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的

C.杨氏双缝干涉实验中,当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时,红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小

D.光的偏振特征说明光是横波

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】BDE

【例8下列说法正确的是()(填正确答案标号。选对一个得2分,选对两个得4分,选对三个得6分。选错一个扣3分,最低得分为0分)

A.摆钟偏快时可缩短摆长进行校准

B.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

C.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

D.地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的短一些

E.光从水中射入玻璃中,发现光线偏向法线,则光在玻璃中传播速度一定小于在水中的传播速度

【答案】BDE

【解析】摆钟偏快是因为周期变小,根据单摆的周期公式word/media/image36_1.png,可知校准时需将周期增大,既要将摆长增大,故A错误;多普勒效应:当波源与观察者相对静止时观察者接收到的频率等于波源振动的频率,当波源与观察者相向运动(相互靠近)时观察者接收到的频率大于波源振动的频率,当波源与观察者背向运动(相互远离)时观察者接收到的频率小于波源振动的频率,故B正确;偏振片的作用是减弱反射光的强度,不能增加透射光的强度,故C错误;参考系不同则观察到的运动不同,由于火箭中的人相对火箭静

【例9下列说法正确的是________(填正确答案标号。选对一个得2分,选对两个得4分,选对三个得6分。选错一个扣3分,最低得分为0分)。

A.绿光比红光更容易发生全反射

B.电磁波可以与机械波类比,它们的传播都需要介质

C.相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关

D.变化的磁场一定会产生变化的电场

E.在同一双缝干涉装置中黄光的干涉条纹间距比蓝光干涉条纹间距宽

【答案】ACE

【解析】

电磁波传播不需要介质,故B错误;根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场会产生恒定的电场,D错误。故ACE正确。

【例10以速度u高速远离地球的宇宙飞船发出频率为word/media/image38_1.png的单色光,已知真空中光速为c,则

A.该光相对飞船的速度等于word/media/image40_1.pngB.该光相对飞船的速度等于c

C.地球上接受到该光的频率大于word/media/image41_1.pngD.地球上接受到该光的频率小于word/media/image41_1.png

【答案】BD

【解析】

由光速不变原理可知,该光相对飞船的速度等于c,选项B正确,A错误;根据多普勒效应,因飞船远离地球,则地球上接受到该光的频率小于word/media/image41_1.png,选项C错误,D正确.故选BD.

第四部分基础练+

1、【2016•重庆市巴蜀中学高三上期中】5分)如图,一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出ab两束光线。则()。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对三个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)

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ab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

【名师点睛】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉,关键是记住几个公式:折射率定义公式word/media/image32_1.png、光速公式word/media/image33_1.png、双缝干涉条纹间距公式word/media/image31_1.png.

2、【2016•重庆市巴蜀中学高三上第三次月考】下列说法中正确的是__________(填正确答案的标号,选对一个得3分,选对2个得4分,选对三个得6分,每选错一个扣3分,最低分为0分)

A、不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的

B、水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象

C、在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象

D、声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率

E、未见其人先闻其声,是因为声波波长较长,容易发生衍射现象

【答案】ABE

【解析】

根据狭义相对论可得光速不变,A正确;水面上的油膜呈现彩色是光在油膜上下两个表面发生干涉现象产生的,B正确;在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,C错误;根据多普勒效应可得声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率大于声源的频率,D错误;未见其人先闻其声,是因为声波波长较长,容易发生衍射现象,E正确。

【名师点睛】不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的.水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率大于声源的频率.声波波长较长,容易发生衍射现象。

3、(多选)【北京市西城区2014—2015学年度第一学期期末试卷】关于电磁波,下列说法正确的是

A.电磁波和机械波都可以在真空中传播

B.电磁波和机械波都能产生多普勒效应

C.电磁波中电场强度和磁感应强度随时间和空间做周期性的变化

D.以下三种电磁波按频率由高到低排序为:无线电波、紫外线、γ射线

【答案】BC

4、【丰台区2014—2015学年度第一学期期末练习高三物理】光学现象在实际生活、生产中有许多应用。下列选项利用了光的干涉现象的是()

A.用光导纤维传输信号B.白光通过三棱镜变成七色光

C.戴上特制眼镜在电影院看3D电影有立体感D用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度

【答案】D

【解析】

用光导纤维传输信号,是利用了全反射知识,选项A错误;白光通过三棱镜变成七色光,是光的折射,选项B错误;戴上特制眼镜在电影院看3D电影有立体感是利用了光的偏振知识,选项C错误;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D正确。故选D.

5、【丰台区2014—2015学年度第一学期期末练习高三物理】如图所示,MN是空气与某种液体的分界面,一束红光由空气射到分界面,一部分光被反射,一部分光进入液体中。当入射角是45°时,折射角为30°。以下说法正确的是()        

A反射光线与折射光线的夹角为120°B该液体对红光的折射率为word/media/image45_1.png

C该液体对红光的全反射临界角为45° D当紫光以同样的入射角从空气射到分界面,折射角也是30°

【答案】C

6、【北京市丰台区2015—2016学年度第一学期期末高三物理练习】ab两种单色光组成的光束从空气进入介质时,其折射光束如图所示。则关于ab两束光,下列说法正确的是()

word/media/image48_1.png

A.介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率

Ba光在介质中的速度大于b光在介质中的速度

Ca光在真空中的波长大于b光在真空中的波长

D.光从介质射向空气时,a光的临界角大于b光的临界角

【答案】A

【解析】

根据折射率的定义word/media/image49_1.png,知入射角相等,a光的折射角较小,则a光的折射率较大,故A正确.由公式word/media/image50_1.png分析可知,a光在介质中的速度较小,故B错误.光的折射率越大,其频率越大,波长越短,则a光在真空中的波长较短,故C错误.根据临界角公式word/media/image51_1.png分析知,a光的折射率大,临界角小,故D错误.故选A.

7、(多选)【北京四中2014-2015学年度第二学期高二年级期末测验物理学科物理试卷】如图,a是一细束由两种不同频率的可见光组成的复色光,射向半圆玻璃砖的圆心O,折射后分为两束bc,则下列说法中正确的是( )

Ac光的偏转较b光大,因而玻璃对c光的折射率比玻璃对b光的折射率大

Bc光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大

Cb光在真空中的波长比c光在真空中的波长小

D.若bc两种单色光由玻璃射向空气时发生全反射,其临界角分别为θbθc,则有θb>θc

【答案】AD

【名师点晴】该题通过图示中的情景揭示了两束光的不同,从而在不同的角度上对该不同进行了分析,解题时需要我们抓住两束光的不同,得出其折射率的不同,然后再根据相应的公式得出二者在真空中的传播速度的不同,波长的不同及临界角的不同等。

8(多选)【北京四中2014-2015学年度第二学期高二年级期末测验物理学科物理试卷】下面有关光的说法正确的是( )

A.雨后马路上的油渍呈现彩色条纹是光的干涉现象

B.天空出现彩虹是白光的色散现象

C.光是一种电磁波,能发生干涉、衍射等现象,没有动量和能量

D.在折射率越大的介质中,光的传播速度越快

【答案】AB

【解析】

雨后马路上的油渍呈现彩色条纹是由于油层的厚度不同而出现的光的干涉现象,故选项A正确;天空出现彩虹是空气中的小水滴充当三棱镜,而对光发生的色散现象,选项B正确;光是一种电磁波,能发生干涉、衍射等现象,它也是有动量和能量的,选项C错误;在折射率越大的介质中,根据公式v=c/n中,光的传播速度越慢,选项D错误。

【名师点晴】该题通过四个与波有关的现象,来说明波的几个性质,一是波具有干涉的性质,是通过油膜的彩色条纹呈现的,二是光的色散现象,三是电磁波的动能与能量的问题,当然波是具有动量与能量的,则电磁波也应该具有动量与能量,最后是光速的问题。

9、【北京市清华大学附属中学2015届高三4月综合能力测试(四)】如图所示,MN是介质和介质的交界面,介质中的光源S发出的一束光照射在交界面的O点后分成两束光OAOB,若保持入射点O不动,将入射光SO顺时针旋转至S1O的位置,则在旋转过程中下列说法正确的是

A. 光线OA逆时针旋转且逐渐减弱

B. 光线OB逆时针旋转且逐渐减弱

C. 光线OB逐渐减弱且可能消失

D. 介质可能是光疏介质

【答案】C

【名师点睛】解决本题的关键要掌握折射率与入射角的关系、光的能量与入射角的关系,同时要掌握全反射的条件,当入射角增大时,反射光增强,折射光线与入射光线同向旋转.根据入射角与折射角的大小,分析折射率的大小,判断能否发生全反射

10、(多选)【巴中市普通高中2016届高三零诊考试理科综合】如图所示,两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中,两者的AC面相互平行放置,由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入,通过两棱镜后,变为从ab两点射出的单色光,对于这两束单色光( )

A. 红光在玻璃中传播速度比蓝光大

B. a点射出的为红光,从b点射出的为蓝光

C. ab两点射出的单色光不平行

D. 分别用ab光在同一个双缝干涉实验室装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距

E. ab两点射出的单色光平行,且平行于BC

【答案】ABE

【解析】由玻璃对蓝光的折射率较大,可知A正确.由偏折程度,可知B正确.对于C,我们应首先明白,除了题设给出的两个三棱镜外,二者之间又形成一个物理模型——平行玻璃砖(不改变光的方向,只使光线发生侧移).中间平行部分只是使光发生了侧移.略去侧移因素,整体来看,仍是一块平行玻璃板,ABBA.所以出射光线仍平行,C错误;干涉条纹间距word/media/image57_1.png,且word/media/image58_1.png所以,word/media/image59_1.pngD错误;作出光路图如图所示,

可知光线PcP点的折射角与光线eaa点的入射角相等,据光路可逆,则过a点的出射光线与过P点的入射光线平行.由此,E正确,故选ABE

11、【湖南师范大学附属中学2016届高三月考(三)物理试题】(9分)如图所示,直角三棱镜的折射率word/media/image61_1.pngA30°,一束与OB面成300角的光射向OB面,从AB面上的C点射出.若不考虑光在OB面上的反射,求能从C点射向空气的光的方向.

【答案】有两束光从AB面射出,分别为与AB面成30°向右,与AB面成30°斜向左上.

光在AB面折射,i3=30°,word/media/image64_1.png

解得:r3=60°

Ⅱ光经AB面反射后,垂直射向AO面,再次反射,之后光在AB面再次折射,有i4=i3

由对称性知:r4=r3=60°,

终上所述,有两束光从AB面射出,分别为与AB面成30°向右,与AB面成30°斜向左上.

【名师点睛】本题考查光的折射定律及全反射问题;解题的关键是画出规范的光路图,知道光的折射定律word/media/image65_1.png以及全反射的条件和临界角的公式word/media/image66_1.png;此题对数学几何能力的要求较高,平时需加强训练;此题意在考查学生利用数学知识解决物理问题的能力.

12、【云南省师范大学附属中学2016届高三适应性月考卷(二)理科综合物理试题】(10分)如图22所示,真空中有一下表面镀反射膜的平行玻璃砖,其折射率nword/media/image67_1.png,一束单色光与界面成θ=450角斜射到玻璃砖表面上,最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现两个光点ABAB相距h4.0cm。已知光在真空中的传播速度c=3.0xl08m/s.

i画出光路图;

ii求玻璃砖的厚度

【答案】ⅰ.光路图如右图;3.46cm

.由折射率公式word/media/image70_1.png

word/media/image71_1.png

word/media/image72_1.png

CDE为等边三角形,四边形ABEC为梯形,word/media/image74_1.png。玻璃的厚度d就是边长为h的等边三角形的高,故

word/media/image75_1.png

【名师点睛】此题考查了光的折射定律的应用;解题的关键是根据题意画出完整的光路图,然后根据光的折射定律结合几何关系列出方程进行解答;此题意在考查学生利用数学知识来解决物理问题的基本能力;此题是基础题.


2016年高考物理备考艺体生百日突围系列 专题13 光、电磁波与相对论 Word版含解析

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