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專(zhuān)題十五光電磁波相對(duì)論考點(diǎn)1
光的折射與全反射真題分層1基礎(chǔ)題組1.[2021遼寧適應(yīng)性測(cè)試·2,4分,難度★★☆☆☆]如圖所示,一束單色光從介質(zhì)1射入介質(zhì)2,在介質(zhì)1、2中的波長(zhǎng)分別為λ1、λ2,頻率分別為f1、f2,則(
)
A.λ1<λ2
B.λ1>λ2
C.f1<f2
D.f1>f2題組1折射定律及折射率的應(yīng)用答案
2.[2015福建·13,6分,難度★★☆☆☆]如圖,一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b,波長(zhǎng)分別為λa、λb,該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb,則(
)
A.λa<λb,na>nbB.λa>λb,na<nbC.λa<λb,na<nbD.λa>λb,na>nb題組1折射定律及折射率的應(yīng)用答案
3.[2016四川·5,6分,難度★★☆☆☆]某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定半圓形玻璃磚的折射率n.如圖甲所示,O是圓心,MN是法線,AO、BO分別表示某次測(cè)量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑.該同學(xué)測(cè)得多組入射角i和折射角r,作出sini-sinr圖象如圖乙所示.則(
)A.光由A經(jīng)O到B,n=1.5B.光由B經(jīng)O到A,n=1.5C.光由A經(jīng)O到B,n=0.67D.光由B經(jīng)O到A,n=0.67題組1折射定律及折射率的應(yīng)用答案
4.[2018全國(guó)Ⅰ·34(1),5分,難度★★☆☆☆]
如圖,△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面,∠A=30°.一束紅光垂直AB邊射入,從AC邊上的D點(diǎn)射出,其折射角為60°,則玻璃對(duì)紅光的折射率為
.若改用藍(lán)光沿同一路徑入射,則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射角
(填“小于”“等于”或“大于”)60°.
題組1折射定律及折射率的應(yīng)用答案
5.[2021全國(guó)甲·34(1),5分,難度★★★☆☆]如圖,單色光從折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入.已知真空中的光速為3.0×108m/s,則該單色光在玻璃板內(nèi)傳播的速度為
m/s;對(duì)于所有可能的入射角,該單色光通過(guò)玻璃板所用時(shí)間t的取值范圍是
s≤t<
s(不考慮反射).
題組1折射定律及折射率的應(yīng)用答案
6.[2021湖南·16(2),8分,難度★★★☆☆]我國(guó)古代著作《墨經(jīng)》中記載了小孔成倒像的實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)到光沿直線傳播.身高1.6m的人站在水平地面上,其正前方0.6m處的豎直木板墻上有一個(gè)圓柱形孔洞,直徑為1.0cm、深度為1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半.此時(shí),由于孔洞深度過(guò)大,使得成像不完整,如圖所示.現(xiàn)在孔洞中填充厚度等于洞深的某種均勻透明介質(zhì),不考慮光在透明介質(zhì)中的反射.(1)若該人通過(guò)小孔能成完整的像,透明介質(zhì)的折射率最小為多少?(2)若讓掠射進(jìn)入孔洞的光能成功出射,透明介質(zhì)的折射率最小為多少?題組1折射定律及折射率的應(yīng)用題組1折射定律及折射率的應(yīng)用答案
7.[2014福建·13,6分,難度★★☆☆☆]如圖,一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚,O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心,下圖能正確描述其光路的是(
)題組2光的全反射的理解與應(yīng)用答案7.A
【解題思路】
光只有從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)且入射角大于全反射臨界角時(shí)才會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象,而玻璃相對(duì)于空氣是光密介質(zhì),故B項(xiàng)錯(cuò);由折射定律可知,光由空氣射入玻璃,入射角大于折射角,D項(xiàng)錯(cuò);由光路可逆原理可知,光由玻璃射入空氣,入射角小于折射角,C項(xiàng)錯(cuò),故A項(xiàng)對(duì).8.[2020江蘇·13B(2),4分,難度★★☆☆☆]我國(guó)的光纖通信技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平.光纖內(nèi)芯(內(nèi)層玻璃)的折射率比外套(外層玻璃)的
(選填“大”或“小”).某種光纖的內(nèi)芯在空氣中全反射的臨界角為43°,則該內(nèi)芯的折射率為
.(sin43°=0.68,cos43°=0.73,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
題組2光的全反射的理解與應(yīng)用答案
9.[2019江蘇·13B(3),4分,難度★★☆☆☆]如圖所示,某L形透明材料的折射率n=2.現(xiàn)沿AB方向切去一角,AB與水平方向的夾角為θ.為使水平方向的光線射到AB面時(shí)不會(huì)射入空氣,求θ的最大值.題組2光的全反射的理解與應(yīng)用答案
題組2光的全反射的理解與應(yīng)用題組2光的全反射的理解與應(yīng)用答案
11.[2015北京·21,節(jié)選,難度★★☆☆☆]“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,在白紙上放好玻璃磚,aa'和bb'分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面,如圖所示.在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2,用“+”表示大頭針的位置,然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察,并依次插上大頭針P3和P4.在插P3和P4時(shí),應(yīng)使(
)A.P3只擋住P1的像B.P4只擋住P2的像C.P3同時(shí)擋住P1、P2的像題組3實(shí)驗(yàn):測(cè)量玻璃的折射率答案11.C
【解題思路】
在標(biāo)記出射光線時(shí),需要P3同時(shí)擋住P1、P2的像,P4擋住P1、P2的像和P3.12.[2021年1月浙江·17,節(jié)選,難度★★☆☆☆]小明同學(xué)在做“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)只有3枚大頭針,他把大頭針A、B、C插在如圖所示位置,并測(cè)出了玻璃的折射率.請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出光路圖,標(biāo)出入射角i和折射角r,并寫(xiě)出折射率n的計(jì)算式
.
題組3實(shí)驗(yàn):測(cè)量玻璃的折射率答案
13.[2019天津·9,節(jié)選,難度★★★☆☆]某小組做測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn),所用器材有:玻璃磚,大頭針,刻度尺,圓規(guī),筆,白紙.(1)下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度
.
A.選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B.選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C.選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn)D.插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些(2)該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn),記錄的玻璃磚界線和四個(gè)大頭針扎下的孔洞如下圖所示,其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是
.
題組3實(shí)驗(yàn):測(cè)量玻璃的折射率(3)該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄,在白紙上畫(huà)出光線的徑跡,以入射點(diǎn)O為圓心作圓,與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn),再過(guò)A、B點(diǎn)作法線NN'的垂線,垂足分別為C、D點(diǎn),如圖所示,則玻璃的折射率n=
.(用圖中線段的字母表示)
題組3實(shí)驗(yàn):測(cè)量玻璃的折射率
答案真題分層2中檔題組1.[2015四川·3,6分,難度★★★☆☆]直線P1P2過(guò)均勻玻璃球球心O,細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對(duì)稱(chēng),由空氣射入玻璃球的光路如圖.a、b光相比(
)
A.玻璃對(duì)a光的折射率較大B.玻璃對(duì)a光的臨界角較小C.b光在玻璃中的傳播速度較小D.b光在玻璃中的傳播時(shí)間較短答案
2.[2015重慶·11(1),6分,難度★★★☆☆]
虹和霓是太陽(yáng)光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過(guò)一次和兩次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球來(lái)說(shuō)明.兩束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上會(huì)形成MN和PQ兩條彩色光帶,光路如圖所示.M、N、P、Q點(diǎn)的顏色分別為
(
)A.紫、紅、紅、紫
B.紅、紫、紅、紫C.紅、紫、紫、紅
D.紫、紅、紫、紅答案2.A
【解題思路】
由于玻璃對(duì)紫光的折射率較大,紫光偏折程度大,故A正確.
答案4.[2015課標(biāo)Ⅱ·34(1),5分,難度★★★☆☆](5選3)如圖,一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為θ,經(jīng)折射后射出a、b兩束光線.則
(
)
A.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度B.在真空中,a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)C.玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,則折射光線a首先消失E.分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距答案4.ABD
【解題思路】
由題圖知,a、b兩光線入射角相同,從玻璃磚射出時(shí),a光的折射角大于b光的折射角,故玻璃磚對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率,a光在玻璃中的傳播速度比b光的小,a光的頻率比b光的大,在真空中,a光的波長(zhǎng)較短,a光形成的干涉條紋間距較小,選項(xiàng)A、B正確,C、E錯(cuò)誤;a光的全反射臨界角較小,當(dāng)入射角θ增大時(shí),a光先發(fā)生全反射,折射光線先消失,選項(xiàng)D正確.
答案
6.[2020全國(guó)Ⅱ·34(2),10分,難度★★★☆☆]直角棱鏡的折射率n=1.5,其橫截面如圖所示,圖中∠C=90°,∠A=30°,截面內(nèi)一細(xì)束與BC邊平行的光線,從棱鏡AB邊上的D點(diǎn)射入,經(jīng)折射后射到BC邊上.(1)光線在BC邊上是否會(huì)發(fā)生全反射?說(shuō)明理由;(2)不考慮多次反射,求從AC邊射出的光線與最初的入射光線夾角的正弦值.答案
7.[2017全國(guó)Ⅱ·34(2),10分,難度★★★☆☆]一直桶狀容器的高為2l,底面是邊長(zhǎng)為l的正方形;容器內(nèi)裝滿某種透明液體,過(guò)容器中心軸DD'、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示.容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料,其他內(nèi)壁涂有吸光材料.在剖面的左下角處有一點(diǎn)光源,已知由液體上表面的D點(diǎn)射出的兩束光線相互垂直,求該液體的折射率.答案
8.[2021全國(guó)乙·34(2),10分,難度★★★☆☆]用插針?lè)y(cè)量上、下表面平行的玻璃磚的折射率,實(shí)驗(yàn)中用A、B兩個(gè)大頭針確定入射光路,C、D兩個(gè)大頭針確定出射光路.O和O'分別是入射點(diǎn)和出射點(diǎn),如圖(a)所示.測(cè)得玻璃磚厚度為h=15.0mm;A到過(guò)O點(diǎn)的法線OM的距離AM=10.0mm,M到玻璃磚的距離MO=20.0mm,O'到OM的距離為s=5.0mm.(1)求玻璃磚的折射率;(2)用另一塊材料相同,但上下兩表面不平行的玻璃磚繼續(xù)實(shí)驗(yàn),玻璃磚的截面如圖(b)所示.光從上表面入射,入射角從0逐漸增大,達(dá)到45°時(shí),玻璃磚下表面的出射光線恰好消失.求此玻璃磚上下表面的夾角.答案
答案
答案
答案
答案
13.
【解析】
如圖(a)所示,設(shè)從D點(diǎn)入射的光線經(jīng)折射后恰好射向C點(diǎn),光在AB邊上的入射角為θ1,折射角為θ2,由折射定律有sinθ1=nsinθ2
①設(shè)從DB范圍入射的光折射后在BC邊上的入射角為θ',由幾何關(guān)系有θ'=30°+θ2
②由①②式并代入題給數(shù)據(jù)得θ2=30°
③nsinθ'>1
④所以,從DB范圍入射的光折射后在BC邊上發(fā)生全反射,反射光線垂直射到AC邊,AC邊上全部有光射出.答案答案
14.[2013課標(biāo)Ⅰ·34(2),9分,難度★★★☆☆]圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡(jiǎn)化為一長(zhǎng)玻璃絲)的示意圖,玻璃絲長(zhǎng)為L(zhǎng),折射率為n,AB代表端面.已知光在真空中的傳播速度為c.(1)為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?求光線在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件;(2)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L(zhǎng)時(shí)間.答案
答案
考點(diǎn)2
光的波動(dòng)性真題分層1基礎(chǔ)題組1.[2020北京·1,3分,難度★☆☆☆☆]以下現(xiàn)象不屬于干涉的是(
)A.白光經(jīng)過(guò)楊氏雙縫得到彩色圖樣B.白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣C.白光經(jīng)過(guò)三棱鏡得到彩色圖樣D.白光照射水面油膜呈現(xiàn)彩色圖樣題組1光的波動(dòng)性答案1.C
【解題思路】
選項(xiàng)A是雙縫干涉,選項(xiàng)B是薄膜干涉,選項(xiàng)C是光的色散,選項(xiàng)D是薄膜干涉.故選C.2.[2013大綱·14,6分,難度★☆☆☆☆]下列現(xiàn)象中,屬于光的衍射的是(
)A.雨后天空出現(xiàn)彩虹B.通過(guò)一個(gè)狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋C.海市蜃樓現(xiàn)象D.日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋題組1光的波動(dòng)性答案2.B
【解題思路】
雨后的彩虹是光的色散,則A錯(cuò)誤;通過(guò)一個(gè)狹縫觀察到的彩色條紋屬于光的衍射,則B正確;海市蜃樓是全反射和折射,則C錯(cuò)誤;日光下的肥皂膜出現(xiàn)的彩色條紋是薄膜干涉現(xiàn)象,則D錯(cuò)誤.3.[2020海南·5,3分,難度★★☆☆☆]下列說(shuō)法正確的是(
)A.單色光在介質(zhì)中傳播時(shí),介質(zhì)的折射率越大,光的傳播速度越小B.觀察者靠近聲波波源的過(guò)程中,接收到的聲波頻率小于波源頻率C.同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,藍(lán)光產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅光的大D.兩束頻率不同的光,可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象題組1光的波動(dòng)性答案
4.[2021江蘇適應(yīng)性考試·1,4分,難度★★☆☆☆]小華通過(guò)偏振太陽(yáng)鏡觀察平靜水面上反射的陽(yáng)光,轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片時(shí)發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化.下列說(shuō)法能夠解釋這一現(xiàn)象的是
(
)A.陽(yáng)光在水面反射時(shí)發(fā)生了偏振,鏡片起起偏器的作用B.陽(yáng)光在水面反射時(shí)發(fā)生了偏振,鏡片起檢偏器的作用C.陽(yáng)光在水面反射時(shí)沒(méi)有發(fā)生偏振,鏡片起起偏器的作用D.陽(yáng)光在水面反射時(shí)沒(méi)有發(fā)生偏振,鏡片起檢偏器的作用題組1光的波動(dòng)性答案4.B【解題思路】用于獲得偏振光的偏振片叫起偏器,用于檢查光是不是偏振光的偏振片叫檢偏器.太陽(yáng)光是自然光,是非偏振光,轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片時(shí)發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化,說(shuō)明陽(yáng)光在水面反射時(shí)發(fā)生了偏振,偏振太陽(yáng)鏡起檢偏器的作用,所以B正確.5.[2019江蘇·13B(2),4分,難度★★☆☆☆]將兩支鉛筆并排放在一起,中間留一條狹縫,通過(guò)這條狹縫去看與其平行的日光燈,能觀察到彩色條紋,這是由于光的
(選填“折射”“干涉”或“衍射”).當(dāng)縫的寬度
(選填“遠(yuǎn)大于”或“接近”)光波的波長(zhǎng)時(shí),這種現(xiàn)象十分明顯.
題組1光的波動(dòng)性答案5.【參考答案】
衍射
接近【解題思路】
通過(guò)兩支并排放在一起的鉛筆觀察與其平行的日光燈,看到的彩色條紋是單縫衍射條紋,是由光的衍射產(chǎn)生的.當(dāng)縫的寬度接近光的波長(zhǎng)時(shí),單縫衍射現(xiàn)象十分明顯.6.[2018北京·15,6分,難度★★☆☆☆]
用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到白光的干涉條紋,在光源與單縫之間加上紅色濾光片后(
)A.干涉條紋消失B.彩色條紋中的紅色條紋消失C.中央條紋變成暗條紋D.中央條紋變成紅色題組2實(shí)驗(yàn):用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)答案6.D
【解題思路】
在光源與單縫之間加上紅色濾光片后,只透過(guò)紅光,屏上出現(xiàn)紅光(單色光)的干涉條紋,故選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤,D正確.7.[2016上海·9,3分,難度★★☆☆☆]在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,屏上出現(xiàn)了明暗相間的條紋,則(
)A.中間條紋間距較兩側(cè)更寬B.不同色光形成的條紋完全重合C.雙縫間距離越大條紋間距離也越大D.遮住一條縫后屏上仍有明暗相間的條紋題組2實(shí)驗(yàn):用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)答案
8.[2012福建·19(1),6分,難度★★☆☆☆]在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中(實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示):
(1)下列說(shuō)法哪一個(gè)是錯(cuò)誤的
.
A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時(shí),應(yīng)放上單縫和雙縫B.測(cè)量某條干涉亮紋位置時(shí),應(yīng)使測(cè)微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對(duì)齊C.為了減少測(cè)量誤差,可用測(cè)微目鏡測(cè)出n條亮紋間的距離a,求出相鄰兩條亮紋間距Δx=a/(n-1)(2)測(cè)量某亮紋位置時(shí),手輪上的示數(shù)如圖2,其示數(shù)為
mm.
題組2實(shí)驗(yàn):用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)答案8.【參考答案】
(1)A
(2)1.970【解題思路】
(1)在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,首先應(yīng)取下遮光筒左側(cè)的元件,調(diào)節(jié)光源高度,使光束直接沿遮光筒軸線把屏照亮,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作可知選項(xiàng)B、C正確.(2)讀數(shù)為1.5mm+47.0×0.01mm=1.970mm.真題分層2中檔題組1.[2017全國(guó)Ⅱ·34(1),5分,難度★★★☆☆](5選3)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用綠色激光照射在雙縫上,在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣.若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距,可選用的方法是(
)A.改用紅色激光B.改用藍(lán)色激光C.減小雙縫間距D.將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)E.將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)答案
答案
3.[2020上海·9,4分,難度★★★☆☆]觀察光的衍射實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,用紅色的激光可以照出某種衍射條紋,為了減小條紋寬度,可(
)
A.減小單縫寬B.用綠光照射C.增大單縫與光屏間距離D.減小激光器與單縫間距離答案3.B
【解題思路】
減小單縫寬會(huì)增大條紋寬度,A項(xiàng)錯(cuò)誤.條紋寬度與波長(zhǎng)成正比,綠光的波長(zhǎng)比紅光短,所以換用綠光可以減小條紋寬度,B項(xiàng)正確.增大單縫與光屏間距,會(huì)使條紋變寬,C項(xiàng)錯(cuò)誤.減小激光器與單縫間距,條紋寬度不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤.4.[2015課標(biāo)Ⅰ·34(1),5分,難度★★★☆☆]在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫,在雙縫后的屏幕上,紅光的干涉條紋間距Δx1與綠光的干涉條紋間距Δx2相比,Δx1
Δx2(填“>”“=”或“<”).若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長(zhǎng)為630nm,雙縫與屏幕的距離為1.00m,測(cè)得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm,則雙縫之間的距離為
mm.
答案
5.[2018年4月浙江·21,4分,難度★★★☆☆](1)細(xì)絲和單縫有相似的衍射圖樣.在相同條件下,小明用激光束分別垂直照射兩種不同直徑的細(xì)絲Ⅰ和細(xì)絲Ⅱ,在光屏上形成的衍射圖樣如圖1中a和b所示.已知細(xì)絲Ⅰ的直徑為0.605mm,現(xiàn)用螺旋測(cè)微器測(cè)量細(xì)絲Ⅱ的直徑,如圖2所示,細(xì)絲Ⅱ的直徑為
mm.圖1中的
(填“a”或“b”)是細(xì)絲Ⅱ的衍射圖樣.
(2)小明在做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),嘗試用單縫和平面鏡做類(lèi)似實(shí)驗(yàn).單縫和平面鏡的放置如圖3所示,白熾燈發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為波長(zhǎng)為λ的單色光照射單縫,能在光屏上觀察到明暗相間的干涉條紋.小明測(cè)得單縫與鏡面延長(zhǎng)線的距離為h,與光屏的距離為D,則條紋間距Δx=
.隨后小明撤去平面鏡,在單縫下方A處放置同樣的另一單縫,形成雙縫結(jié)構(gòu),則在光屏上
(填“能”或“不能”)觀察到干涉條紋.
答案
6.[2016江蘇·12B(2),4分,難度★★★☆☆](1)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的確是一種波.一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上,兩狹縫就成了兩個(gè)光源,它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件,即兩列光的
相同.如圖所示,在這兩列光波相遇的區(qū)域中,實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,如果放置光屏,在
(選填“A”“B”或“C”)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋.
(2)在上述楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中,若單色光的波長(zhǎng)λ=5.89×10-7m,雙縫間的距離d=1mm,雙縫到屏的距離l=2m.求第1個(gè)亮條紋到第11個(gè)亮條紋的中心間距.答案
考點(diǎn)3
電磁波
相對(duì)論1.[2020北京·3,3分,難度★☆☆☆☆]隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代,無(wú)線通信使用的電磁波頻率更高,頻率資源更豐富,在相同時(shí)間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?第5代移動(dòng)通信技術(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)5G)意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡(luò)容載能力,“4G改變生活,5G改變社會(huì)”.與4G相比,5G使用的電磁波(
)A.光子能量更大
B.衍射更明顯C.傳播速度更大
D.波長(zhǎng)更長(zhǎng)題組1電磁場(chǎng)電磁波答案1.A
【解題思路】
由E=hν,知電磁波頻率越高,光子能量越大,故選項(xiàng)A正確;由c=λν,知電磁波頻率越高,光子波長(zhǎng)越短,衍射越不明顯,故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度相同,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.2.[2020年7月浙江·4,3分,難度★☆☆☆☆]在抗擊新冠病毒的過(guò)程中,廣泛使用了紅外體溫計(jì)測(cè)量體溫,如圖所示.下列說(shuō)法正確的是(
)
A.當(dāng)體溫超過(guò)37.3℃時(shí)人體才輻射紅外線B.當(dāng)體溫超過(guò)周?chē)諝鉁囟葧r(shí)人體才輻射紅外線C.紅外體溫計(jì)是依據(jù)體溫計(jì)發(fā)射紅外線來(lái)測(cè)體溫的D.紅外體溫計(jì)是依據(jù)人體溫度越高,輻射的紅外線強(qiáng)度越大來(lái)測(cè)體溫的題組1電磁場(chǎng)電磁波答案2.D
【解題思路】
一切物體都在輻射紅外線,溫度越高,其輻射紅外線的強(qiáng)度越大,A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.3.[2016全國(guó)Ⅱ·34(1),5分,難度★★☆☆☆](5選3)關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是(
)A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān)B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā),形成電磁波C.電磁波在真空中自由傳播時(shí),其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信,但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消失題組1電磁場(chǎng)電磁波答案3.ABC
【解題思路】
電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s,與電磁波的頻率無(wú)關(guān),A項(xiàng)正確;周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng),周期性變化的磁場(chǎng)又產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng),它們相互激發(fā)向周?chē)鷤鞑?就形成了電磁波,B項(xiàng)正確;電磁波是橫波,因此其電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度均與傳播方向垂直,C項(xiàng)正確;光是電磁波,利用光纖對(duì)光的全反射可以傳播信息,D項(xiàng)錯(cuò)誤;波源的電磁振蕩停止后,已發(fā)出的電磁波不會(huì)立即消失,還要繼續(xù)傳播一段時(shí)間,E項(xiàng)錯(cuò)誤.4.[2015北京·20,6分,難度★★☆☆☆]利用所學(xué)物理知識(shí),可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相關(guān)問(wèn)題.IC卡內(nèi)部有一個(gè)由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路,公交卡上的讀卡機(jī)(刷卡時(shí)“嘀”的響一聲的機(jī)器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波.刷卡時(shí),IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流,給電容C充電,達(dá)到一定的電壓后,驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸.下列說(shuō)法正確的是(
)A.IC卡工作所需要的能量來(lái)源于卡內(nèi)的電池B.僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射該特定頻率的電磁波時(shí),IC卡才能有效工作C.若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率,則線圈L中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D.IC卡只能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波,而不能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息題組1電磁場(chǎng)電磁波4.B
【解題思路】
讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波,被IC卡內(nèi)部的LC振蕩電路接收,使IC卡充電,因此IC卡的能量源于讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波頻率與該IC卡內(nèi)的LC振蕩電路的固有頻率相等時(shí),才發(fā)生共振,IC卡才能有效工作,故B項(xiàng)正確;若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,線圈L中仍會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;由題意,IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流,給電容C充電,達(dá)到一定電壓后,驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案5.[2020江蘇·13B,節(jié)選,難度★★☆☆☆](1)電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中.下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有
.
A.殺菌用的紫外燈B.拍胸片的X光機(jī)C.治療咽喉炎的超聲波霧化器D.檢查血流情況的“彩超”機(jī)(2)國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)將2020年度“世界航天獎(jiǎng)”授予我國(guó)“嫦娥四號(hào)”任務(wù)團(tuán)隊(duì).“嫦娥四號(hào)”任務(wù)創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一.在探月任務(wù)中,“玉兔二號(hào)”月球車(chē)朝正下方發(fā)射一束頻率為f的電磁波,該電磁波分別在月壤層的上、下表面被反射回來(lái),反射波回到“玉兔二號(hào)”的時(shí)間差為Δt.已知電磁波在月壤層中傳播的波長(zhǎng)為λ,求該月壤層的厚度d.題組1電磁場(chǎng)電磁波題組1電磁場(chǎng)電磁波答案
6.[2017江蘇·12B(1),4分,難度★★☆☆☆]接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘,飛船和地球上的人觀測(cè)這兩只鐘的快慢,下列說(shuō)法正確的有
(
)A.飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較快B.飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘較慢C.地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘較快D.地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘較慢題組2對(duì)相對(duì)論的簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)答案6.AC
【解題思路】
相對(duì)論告訴我們,運(yùn)動(dòng)的鐘會(huì)變慢,由于飛船上的人觀測(cè)飛船上的鐘是靜止的,觀測(cè)到地球上的鐘是運(yùn)動(dòng)的,因此飛船上的人觀測(cè)到飛船上的鐘相對(duì)于地球上的鐘快,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;同樣,地球上的人觀測(cè)到飛船上的鐘是運(yùn)動(dòng)的,地球上的鐘是靜止的,因此地球上的人觀測(cè)到地球上的鐘比飛船上的鐘快,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤.7.[2013江蘇·12B(2),4分,難度★★☆☆☆]
如圖所示,兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行,相對(duì)地面的速度均為v(v接近光速c).地面上測(cè)得它們相距為L(zhǎng),則A測(cè)得兩飛船間的距離
(選填“大于”“等于”或“小于”)L.當(dāng)B向A發(fā)出一光信號(hào),A測(cè)得該信號(hào)的速度為
.
題組2對(duì)相對(duì)論的簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)答案7.【參考答案】
大于
c(或光速)【解題思路】
A、B相對(duì)靜止,A、B相對(duì)于地面上的人是運(yùn)動(dòng)的,因此地面上的人測(cè)得的長(zhǎng)度短,A測(cè)得的長(zhǎng)度大于L.由于光速在任何慣性參考系中都不變,因此A測(cè)得的光信號(hào)的速度為c.素養(yǎng)題型專(zhuān)練
答案1.B
【解題思路】
根據(jù)題述該材料的折射率n=-1,由折射定律可知,入射角和折射角相等,且處于法線的同側(cè),所以正確反映電磁波穿過(guò)該材料的傳播路徑的示意圖是圖B.
答案
答案
答案
答案專(zhuān)題綜合訓(xùn)練1.[2014浙江·18,6分,難度★★☆☆☆](多選)關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象,說(shuō)法正確的是(
)A.水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快B.光從空氣射入玻璃時(shí)可能發(fā)生全反射C.在岸邊觀察前方水中的一條魚(yú),魚(yú)的實(shí)際深度比看到的要深D.分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬答案
2.[2016天津·1,6分,難度★★☆☆☆]我國(guó)成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱(chēng)隱身飛機(jī)的克星,它標(biāo)志著我國(guó)雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑.米波雷達(dá)發(fā)射無(wú)線電波的波長(zhǎng)在1~10m范圍內(nèi),則對(duì)該無(wú)線電波的判斷正確的是(
)A.米波的頻率比厘米波頻率高B.和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播C.同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象D.不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象答案
【易錯(cuò)分析】
解答此題常見(jiàn)錯(cuò)誤主要有:一是不了解米波和厘米波的含義,錯(cuò)選A;二是不知道無(wú)線電波與光波都是電磁波而錯(cuò)選B或D.3.[2017北京·20,6分,難度★★★☆☆]物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用.例如,利用波的干涉,可將無(wú)線電波的干涉信號(hào)用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航.如圖所示,兩個(gè)可發(fā)射無(wú)線電波的天線對(duì)稱(chēng)地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè),它們類(lèi)似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫.兩天線同時(shí)都發(fā)出波長(zhǎng)為λ1和λ2的無(wú)線電波.飛機(jī)降落過(guò)程中,當(dāng)接收到λ1和λ2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí),表明飛機(jī)已對(duì)準(zhǔn)跑道.下列說(shuō)法正確的是(
)
A.天線發(fā)出的兩種無(wú)線電波必須一樣強(qiáng)B.導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無(wú)線電波之間的干涉C.兩種無(wú)線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定D.兩種無(wú)線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合答案3.C
【解題思路】
天線發(fā)出的兩種無(wú)線電波各自與另一天線發(fā)出的同一波長(zhǎng)的電波發(fā)生干涉,故兩種無(wú)線電波沒(méi)關(guān)系,A項(xiàng)錯(cuò)誤;兩種無(wú)線電波傳播的速度(光速)相同,由c=λν知,波長(zhǎng)不同,則頻率不同,故兩種無(wú)線電波不會(huì)發(fā)生干涉,B項(xiàng)錯(cuò)誤;兩種無(wú)線電波各自發(fā)生干涉,因此在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定,天線連線的中垂線上都是加強(qiáng)點(diǎn),故C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤.4.[2014四川·3,6分,難度★★★☆☆
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