十七光学、电磁波与相对论初步.pdf

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1、专 题 十 七 光 学、电 磁 波 与 相 对 论 初 步【5年 高 考】考 点 一 光 的 折 射 与 全 反 射 1.（2020浙 江 7 月 选 考,13,3分）如 图 所 示,圆 心 为 0、半 径 为 勿 的 半 圆 形 玻 璃 砖 置 于 水 平 桌 面 上,光 线 从/，点 垂 直 界 面 入 射 后，恰 好 在 玻 璃 砖 圆 形 表 面 发 生 全 反 射;当 入 射 角。=60时，光 线 从 玻 璃 砖 圆 形 表 面 出 射 后 恰 好 与 入 射 光 平 行。已 知 真 空 中 的 光 速 为。，则（）A.玻 璃 砖 的 折 射 率 为 1.5B.0、P 之 间 的 距

2、 离 为 郛 C.光 在 玻 璃 砖 内 的 传 播 速 度 为 看 D.光 从 玻 璃 到 空 气 的 临 界 角 为 30 答 案 C2.（2020山 东,9,4分）侈 选）截 腰 直 角 三 角 形 的 三 棱 镜 如 图 甲 所 示。为 嵌 在 三 棱 镜 内 部 紧 贴 跖 CZ面 的 线 状 单 色 可 见 光 光 源，龙 与 三 棱 镜 的/心。面 垂 直 位 于 线 段 比 1的 中 点。图 乙 为 图 甲 中 面 的 正 视 图。三 棱 镜 对 该 单 色 光 的 折 射 率 为 遮，只 考 虑 由 以 直 接 射 向 侧 面 AlCC的 光 线。下 列 说 法 正 确 的

3、是（）A.光 从/MCC面 出 射 的 区 域 占 该 侧 面 总 面 积 的 gB.光 从/ZC面 出 射 的 区 域 占 该 侧 面 总 面 积 的;C.若 如 发 出 的 单 色 光 频 率 变 小,/MCC面 有 光 出 射 的 区 域 面 积 将 增 大 D.若 应 发 出 的 单 色 光 频 率 变 小 面 有 光 出 射 的 区 域 面 积 将 减 小 答 案 AC3.（2020浙 江 1月 选 考,12,3分）如 图 所 示，一 束 光 与 某 材 料 表 面 成 45 角 入 射，每 次 反 射 的 光 能 量 为 入 射 光 能 量 的 k倍（04=30。.截 面 内 一

4、细 束 与 比、边 平 行 的 光 线，从 棱 镜 4/边 上 的 点 射 入,经 折 射 后 射 到 以、边 上。（/）光 线 在 灯、边 上 是 否 会 发 生 全 反 射?说 明 理 由；第 2页，共 45页(为 不 考 虑 多 次 反 射，求 从/C边 射 出 的 光 线 与 最 初 的 入 射 光 线 夹 角 的 正 弦 值。答 案(7)见 解 析(方 声 等 6.2020课 标 m,34,10分 如 图,一 折 射 率 为 旧 的 材 料 制 作 的 三 棱 镜，其 横 截 面 为 直 角 三 角 形 ABC,AA=。，/后 30。一 束 平 行 光 平 行 于 回 边 从.仍 边

5、 射 入 棱 镜,不 计 光 线 在 棱 镜 内 的 多 次 反 射，求 4c边 与 a边 上 有 光 出 射 区 域 的 长 度 的 比 值。答 案 27.2019课 标 1,34,10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 3 mo距 水 面 4 m 的 湖 底/，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 sin 53=0.8),已 知 水 的 折 射 率 为 全(/)求 桅 杆 到 F点 的 水 平 距 离；(为

6、船 向 左 行 驶 一 段 距 离 后 停 止,调 整 由/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)7 m(iz)5.5 m8.2019课 标 DI,34,10分 如 图，直 角 三 角 形 力 比 为 一 棱 镜 的 横 截 面，/力=90。，/斤 30。.一 束 光 线 平 行 于 底 边 比、射 到 方 边 上 并 进 入 棱 镜，然 后 垂 直 于 边 射 出。第 3 页，共 45页R（/）求 棱 镜 的 折 射 率;（为 保 持 48边 上 的

7、 入 射 点 不 变，逐 渐 减 小 入 射 角，直 到 比 边 上 恰 好 有 光 线 射 出。求 此 时 AB边 上 入 射 角 的 正 弦。答 案 3）8（刃 孝 9.2018课 标 D,34,10分 如 图,/1%是 一 直 角 三 棱 镜 的 横 截 面,N4=90,N户 60。一 细 光 束 从 比 边 的 点 折 射 后，射 到 边 的 点，发 生 全 反 射 后 经 4?边 的 尸 点 射 出。比 垂 直 于 4c交 力 于 6。恰 好 是 的 中 点。不 计 多 次 反 射。（1）求 出 射 光 相 对 于 点 的 入 射 光 的 偏 角；（切 为 实 现 上 述 光 路 棱

8、 镜 折 射 率 的 取 值 应 在 什 么 范 围？答 案（i）60（ii）210.2018课 标 ID,34,10分 如 图 屎 同 学 在 一 张 水 平 放 置 的 白 纸 上 画 了 T 小 标 记（图 中。点），然 后 用 横 截 面 为 等 边 三 角 形 力 成 1的 三 棱 镜 压 在 这 个 标 记 上，小 标 记 位 于 月。边 上。位 于 AB边 上，过 点 作、边 的 垂 线 交 于 凡 该 同 学 在 点 正 上 方 向 下 顺 着 直 线 以.的 方 向 观 察，恰 好 可 以 看 到 小 标 记 的 像;过 亿 点 作 四 边 的 垂 线 交 直 线,于 法 2

9、 cm,给 1 cm,求 三 棱 镜 的 折 射 率。（不 考 虑 光 线 在 三 棱 镜 中 的 反 射）答 案 V3第 4 页，共 45页11.2017课 标 1,34(2),10分 如 图，一 玻 璃 工 件 的 上 半 部 是 半 径 为 的 半 球 体,。点 为 球 心;下 半 部 是 半 径 为 R、高 为 2/？的 圆 柱 体，圆 柱 体 底 面 镀 有 反 射 膜。有 一 平 行 于 中 心 轴*的 光 线 从 半 球 面 射 入，该 光 线 与 之 间 的 距 离 为 0.6兄 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

10、 多 次 反 射)。求 该 玻 璃 的 折 射 率。2R Il 反 射 膜 答 案 1.4312.2017课 标 n,34(2),10分 一 直 桶 状 容 器 的 高 为 21,底 面 是 边 长 为 1的 正 方 形;容 器 内 装 满 某 种 透 明 液 体,过 容 器 中 心 轴 D D 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 点 射 出 的 两 束 光 线 相 互 垂 直,求 该 液 体

11、 的 折 射 率。打 点 光 源 I?一 I答 案 1.5513.2017课 标 田,34,10分 如 图，一 半 径 为 的 玻 璃 半 球，。点 是 半 球 的 球 心，虚 线%表 示 光$由(过 球 心。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 后 由 距 离 的 最 大 值；(4 酰 轴 号 的

12、入 射 光 线 经 球 面 折 射 后 与 光 轴 的 交 点 到。点 的 距 离。第 5 页，共 45页答 案(管(方 严+6 或 2.74Q14.2016课 标 1,34(2),10分 如 图，在 注 满 水 的 游 泳 池 的 池 底 有 一 点 光 源 4 它 到 池 边 的 水 平 距 离 为 3.0 mo从 点 光 源,4射 向 池 边 的 光 线.仍 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 由(/)求 池 内 的 水 深；(0 一 救 生 员 坐 在 离 池 边 不 远 处 的 高 凳 上，他 的 眼 睛 到 池 面 的

13、 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)。答 案(i)2.6 m(7/)0.7 m15.2016课 标 34,10分 如 图，玻 璃 球 冠 的 折 射 率 为 百，其 底 面 镀 银，底 面 的 半 径 是 球 半 径 的 导 倍;在 过 球 心”且 垂 直 于 底 面 的 平 面(纸 面)内,有 一 与 底 面 垂 直 的 光 线 射 到 玻 璃 球 冠 上 的

14、0 点，该 光 线 的 延 长 线 恰 好 过 底 面 边 缘 上 的 4 点。求 该 光 线 从 球 面 射 出 的 方 向 相 对 于 其 初 始 入 射 方 向 的 偏 角。答 案 1500第 6 页，共 45页考 点 二 光 的 波 动 性 第 6页，共 45页16.（2020山 东,3,3分）双 缝 干 涉 实 验 装 置 的 截 面 图 如 图 所 示。光 源 S到 S、S 的 距 离 相 等,。点 为$、S 连 线 中 垂 线 与 光 屏 的 交 点。光 源 S发 出 的 波 长 为 1 的 光，经 S 出 射 后 垂 直 穿 过 玻 璃 片 传 播 到。点 经$出 射 后 直

15、接 传 播 到。点，由 5 到。点 与 由 S 至 IJ。点，光 传 播 的 时 间 差 为 f.玻 璃 片 厚 度 为 10 L 玻 璃 对 该 波 长 光 的 折 射 率 为 1.5,空 气 中 光 速 为 c,不 计 光 在 玻 璃 片 内 的 反 射。以 下 判 断 正 确 的 是（）A AA.，入 仁 工 D.t=C答 案 A17.（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 尸 处 放 置 的 光 学 元 件 说 法 正

16、 确 的 是（）光 屏 P I光 源 口-1图 I mm mini甲 乙 图 2A.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 A18.2017课 标 n,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（）第 7 页，共 45页A

17、.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 算 的 位 置 移 动 E.将 光 源 向 远 离 双 算 的 位 置 移 动 答 案 ACD19.（2018北 京 理 综,15,6分）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 答 案 D20.（2017上 海 单 科,4,3分）用

18、 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（）I等 0 eATR DC DU答 案 B考 点 三 电 磁 波 相 对 论 初 步 21.（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

19、和 紫 外 线 相 比 较（）第 8 页，共 45页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 B22.（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

20、.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 D23.（2020浙 江 1月 选 考,8,3分）如 图 所 示,单 刀 双 掷 开 关 S先 打 至 a端 让 电 容 器 充 满 电。仁 0 时 开 关 S打 到 b端 t=0.02 s 时 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（）

21、A.ZC回 路 的 周 期 为 0.02 sB C 回 路 的 电 流 最 大 时 电 容 器 中 电 场 能 最 大 C.z=1.01 s 时 线 圈 中 磁 场 能 最 大 第 9 页，共 4 5页D.仁 1.01 s 时 回 路 中 电 流 沿 顺 时 针 方 向 答 案 C24.2016课 标 n,34,5分 侈 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

22、 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 ABC25.（2020江 苏 单 科 分）（1）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

23、 的 超 声 波 雾 化 器 D.检 查 血 流 情 况 的“彩 超 机 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 sin 43=0.68,cos 43=0.73,结 果 保 留 2 位 有 效 数 字）（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

24、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 At。已 知 电 磁 波 在 月 壤 层 中 传 播 的 波 长 为 人 求 该 月 壤 层 的 厚 度 4第 10页，共 45页答 案 A B 大 1.5 第 教 师 专 用 题 组【5年 高 考】考 点 一 光 的 折 射 与 全 反 射 1.2017海 南 单 科,16,4分（多 选）如 图，空 气

25、中 有 两 块 材 质 不 同、上 下 表 面 平 行 的 透 明 玻 璃 板 平 行 放 置;一 细 光 束 从 空 气 中 以 某 一 角 度（0。90）入 射 到 第 一 块 玻 璃 板 的 上 表 面。下 列 说 法 正 确 的 是（）左 右 杼 松 拶 秘 粽:淬 恭 粽.A.在 第 一 块 玻 璃 板 下 表 面 一 定 有 出 射 光 B.在 第 二 块 玻 璃 板 下 表 面 一 定 没 有 出 射 光 C.第 二 块 玻 璃 板 下 表 面 的 出 射 光 方 向 一 定 与 入 射 光 方 向 平 行 D.第 二 块 玻 璃 板 下 表 面 的 出 射 光 一 定 在 入

26、射 光 延 长 线 的 左 侧 E.第 一 块 玻 璃 板 下 表 面 的 出 射 光 线 一 定 在 入 射 光 延 长 线 的 右 侧 答 案 A C D 光 线 从 第 一 块 玻 璃 板 的 上 表 面 射 入，在 第 一 块 玻 璃 板 中 上 表 面 的 折 射 角 和 下 表 面 的 入 射 角 相 等，根 据 光 的 可 逆 原 理 可 知，光 在 第 一 块 玻 璃 板 下 表 面 一 定 有 出 射 光，同 理，在 第 二 块 玻 璃 板 下 表 面 也 一 定 有 出 射 光，故 A 正 确,B 错 误;因 为 光 在 玻 璃 板 中 的 上 表 面 的 折 射 角 和

27、下 表 面 的 入 射 角 相 等,根 据 光 的 可 逆 原 理 知，从 下 表 面 出 射 光 的 折 射 角 和 开 始 在 上 表 面 的 入 射 角 相 等,即 两 光 线 平 行，所 以 第 二 块 玻 璃 板 下 表 面 的 出 射 光 方 向 一 定 与 入 射 光 方 向 平 行，故 C 正 确;根 据 光 线 在 玻 璃 板 中 发 生 偏 折，折 射 角 小 于 入 射 角，可 知 第 二 块 玻 璃 板 下 表 面 的 出 射 光 一 定 在 入 射 光 延 长 线 的 左 侧，故 D 正 确;同 理 可 知,E 错 误。2.（2017北 京 理 综,14,6分）如 图

28、 所 示，一 束 可 见 光 穿 过 平 行 玻 璃 砖 后，变 为 a、6两 束 单 色 光。如 果 光 束 b是 蓝 光，则 光 束 a可 能 是（）第 11页，共 45页A.红 光 B.黄 光 C.绿 光 D.紫 光 答 案 D 本 题 考 查 光 的 折 射、色 散。由 题 图 可 知,可 见 光 穿 过 玻 璃 砖 后，发 生 了 色 散，其 中 a光 的 侧 移 距 离 大 于。光 的 侧 移 距 离，说 明 玻 璃 对 a 光 的 折 射 率 大 于 对 4光 的 折 射 率，同 种 介 质 对 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫 的 折 射 率 依 次 增 大，由 于 6光 是 蓝 光

29、,故 只 有【）选 项 符 合 题 意。知 识 归 纳 色 光 中 相 关 物 理 量 的 变 化 色 光 物 理 量 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 频 率 八 对 应 同 一 介 质 的 折 小-变 大 一 大 射 率 久 光 子 能 量 波 长 4 和 同 一 介 质 中 的 大-变 小 一 小 光 速 八 临 界 角 C3.（2011天 津 理 综,8,6 分）（多 选）一 束 由 两 种 频 率 不 同 的 单 色 光 组 成 的 复 色 光 从 空 气 射 入 玻 璃 三 棱 镜 后，出 射 光 分 成 a、b两 束，如 图 所 示，则 a、b两 束 光（）A.垂 直 穿 过 同 一

30、块 平 板 玻 璃，光 所 用 的 时 间 比 4光 长 B.从 同 种 介 质 射 入 真 空 发 生 全 反 射 时,a光 临 界 角 比 6光 的 小 C.分 别 通 过 同 一 双 缝 干 涉 装 置/光 形 成 的 相 邻 亮 条 纹 间 距 小 D.若 照 射 同 一 金 属 都 能 发 生 光 电 效 应,6光 照 射 时 逸 出 的 光 电 子 最 大 初 动 能 大 答 案 A B 由 图 知 己”,则 由,号 知 匕,叫 故 由 W 知 正 确。由 sin，当 口 以 狐 故 B 正 确。因 对 同 种 介 质 频 率 越 大、波 长 越 短 时 折 射 率 越 大，故 心

31、 人，结 合 双 舞 干 涉 条 纹 宽 度 名 乂 a第 12页，共 45页可 知 C 错 误。由 光 电 效 应 方 程&=A 生 可 知，同 一 金 属 川 相 同 时,a光 频 率 高，用 a光 照 射 时 逸 出 的 光 电 子 最 大 初 动 能 大,1）错 误。4.（2014北 京 理 综,20,6分）以 往,已 知 材 料 的 折 射 率 都 为 正 值（0）。现 已 有 针 对 某 些 电 磁 波 设 计 制 作 的 人 工 材 料,其 折 射 率 可 以 为 负 值（底 0）,称 为 负 折 射 率 材 料。位 于 空 气 中 的 这 类 材 料,入 射 角/与 折 射 角

32、 r依 然 满 足 黑，但 是 折 射 线 与 入 射 线 位 于 法 线 的 同 一 侧（此 时 折 射 角 取 负 值）。现 空 气 中 有 一 上 下 表 面 平 行 的 负 折 射 率 材 料，一 束 电 磁 波 从 其 上 表 面 射 入,下 表 面 射 出。若 该 材 料 对 此 电 磁 波 的 折 射 率 比 T,正 确 反 映 电 磁 波 穿 过 该 材 料 的 传 播 路 径 的 示 意 图 是（）A R C D答 案 B 折 射 线 与 入 射 线 应 位 于 法 线 的 同 一 侧,故 选 项 A、D 错 误。因 为 材 料 折 射 率 炉-1,在 电 磁 波 由 空 气

33、 进 入 介 质 时,sin a=-sin（-81得。=,则 C 项 错。故 正 确 选 项 为 5.20L1重 庆 理 综,11,6分 打 磨 某 剖 面 如 图 所 示 的 宝 石 时,必 须 将 OP、酸 边 与 轴 线 的 夹 角 切 磨 在 出 夕 氏 的 范 围 内，才 能 使 从，网 边 垂 直 入 射 的 光 线，在。边 和 制 边 都 发 生 全 反 射（仅 考 虑 如 图 所 示 的 光 线 第 一 次 射 到。边 并 反 射 到 圆 边 后 射 向 腑 边 的 情 况）厕 下 列 判 断 正 确 的 是（）A.若/，光 线 一 定 在 夕 边 发 生 全 反 射 B.若

34、外，光 线 会 从。边 射 出 C.若，氏，光 线 会 从 少 边 射 出 D.若 外 出，光 线 会 在“边 发 生 全 反 射 第 13页，共 45页答 案 D 作 出（）（），时 的 光 路 如 图 所 示.由 图 中 几 何 关 系 有/1=90-（）,2+90-力+90。-力=180。，即 X+Q 2%则 有 72=3 6-90。可 见 越 大 时 越 大、越 小.要 使 光 线 在 冰 上 发 生 全 反 射，应 有 力 6 即。-4要 使 光 线 在 制 上 发 生 全 反 射，应 有 即 30 管 可 见 在 冰 边 和 制 边 都 发 生 全 反 射 时 应 满 足 出 30

35、 号 W 9 0。一 伏%。故 当 9 外 时 一 定 有 纱 90。-，光 线 一 定 不 会 在“边 上 发 生 全 反 射,同 时 也 一 定 有 30+,即 光 线 若 能 射 在 圆 边 上，一 定 会 发 生 全 反 射，故 A、B 皆 错 误。当 生 时,一 定 有 90-。即 光 线 一 定 在。尸 边 发 生 全 反 射,C 错 误 D 正 确。6.（2013浙 江 理 综,16,6分）与 通 常 观 察 到 的 月 全 食 不 同，小 虎 同 学 在 2012年 12月 10日 晚 观 看 月 全 食 时，看 到 整 个 月 亮 是 暗 红 的。小 虎 画 了 月 全 食

36、的 示 意 图，并 提 出 了 如 下 猜 想，其 中 最 为 合 理 的 是（）A.地 球 上 有 人 用 红 色 激 光 照 射 月 球 B.太 阳 照 射 到 地 球 的 红 光 反 射 到 月 球 C.太 阳 光 中 的 红 光 经 地 球 大 气 层 折 射 到 月 球 D.太 阳 光 中 的 红 光 在 月 球 表 面 形 成 干 涉 条 纹 答 案 C 月 全 食 是 月 亮、地 球、太 阳 三 者 在 同 一 直 线 且 地 球 在 中 间 时，地 球 将 太 阳 光 挡 住 而 形 成 的，看 到 月 亮 是 暗 红 的，原 因 是 太 阳 光 中 的 红 光 经 地 球 大

37、 气 层 的 折 射 到 了 月 球 表 面，选 项 C 正 确。7.（2013四 川 理 综,3,6分）光 射 到 两 种 不 同 介 质 的 分 界 面，分 析 其 后 的 传 播 情 形 可 知（）A.折 射 现 象 的 出 现 说 明 光 是 纵 波 第 14页，共 45页B.光 总 会 分 为 反 射 光 和 折 射 光 C.折 射 光 与 入 射 光 的 传 播 方 向 总 是 不 同 的 D.发 生 折 射 是 因 为 光 在 不 同 介 质 中 的 传 播 速 度 不 同 答 案 D 折 射 是 横 波、纵 波 共 有 的 现 象，光 是 一 种 电 磁 波，而 电 磁 波 是

38、 横 波,A 错 误;当 光 从 光 密 介 质 射 向 光 疏 介 质 而 且 入 射 角 不 小 于 临 界 角 时,就 只 有 反 射 光 而 无 折 射 光,B 错 误;当 入 射 角 等 于 0 时 折 射 光 与 入 射 光 传 播 方 向 相 同,C 错 误;由 惠 更 斯 原 理 对 折 射 的 解 释 可 知 D 正 确。8.（2012 北 京 理 综,14,6分,0.77）一 束 单 色 光 经 由 空 气 射 入 玻 璃，这 束 光 的（）A.速 度 变 慢，波 长 变 短 B.速 度 不 变，波 长 变 短 C.频 率 增 高，波 长 变 长 D.频 率 不 变，波 长

39、 变 长 答 案 A 单 色 光 从 空 气 射 入 玻 璃，光 的 频 率 尸 不 变;波 长 咚，其 中 认 为 光 在 空 气 中 的 波 长,为 玻 璃 对 空 气 的 折 射 率,1,故 波 长 变 短;光 速 后/；故 光 的 速 度 变 慢，所 以 选 项 A 正 确。9.（2015课 标 1,17,6分,0.346）如 图，一 半 径 为（粗 糙 程 度 处 处 相 同 的 半 圆 形 轨 道 竖 直 固 定 放 置,直 径 POQ水 平。一 质 量 为 勿 的 质 点 自 P点 上 方 高 度 彳 处 由 静 止 开 始 下 落，恰 好 从 P 点 进 入 轨 道。质 点 滑

40、 到 轨 道 最 低 点 及 时，对 轨 道 的 压 力 为 4侬 g 为 重 力 加 速 度 的 大 小。用（表 示 质 点 从 2 点 运 动 到 N 点 的 过 程 中 克 服 摩 擦 力 所 做 的 功。则（）P O QA.胎 质 点 恰 好 可 以 到 达。点 B./夕 耳 加 质 点 不 能 到 达。点 C.吟 频 质 点 到 达。点 后 继 卖 上 升 一 段 距 离 D.族 京 喈 质 点 到 达。点 后，继 续 上 升 一 段 距 离 答 案 C 质 点 由 静 止 开 始 下 落 到 最 低 点 A.的 过 程 中 第 15页，共 45页由 动 能 定 理:R g 2廿 畤

41、 凉 2质 点 在 最 低 点:K-愚 与 由 牛 顿 第 三 定 律 得:=4喉 联 立 得 畤 典 就 质 点 由 A点 到 0点 的 过 程 中 在 等 高 位 置 处 的 速 度 总 小 于 由 P点 到 八 点 下 滑 时 的 速 度，故 由*点 到 Q点 过 程 克 服 摩 擦 力 做 功”；故 质 点 到 达。点 后，会 继 续 上 升 一 段 距 离，选 项 C正 确。方 法 指 导 本 题 主 要 考 查 动 能 定 理 在 运 动 问 题 中 的 运 用，运 用 动 能 定 理 时 不 需 要 考 虑 运 动 的 中 间 过 程，无 论 中 间 过 程 是 恒 力 做 功

42、还 是 变 力 做 功 均 适 用，因 而 在 解 决 运 动 问 题 时，尤 其 涉 及 变 力 做 功 时 优 先 考 虑 使 用 动 能 定 理，其 次 考 虑 使 用 牛 顿 运 动 定 律。10.2015江 苏 单 科,12B 用 2X 101 Hz的 超 声 波 检 直 胆 结 石，该 超 声 波 在 结 石 和 胆 汁 中 的 波 速 分 别 为 2 250 m/s和 1 500 m/s,则 该 超 声 波 在 结 石 中 的 波 长 是 胆 汁 中 的 倍。用 超 声 波 检 查 胆 结 石 是 因 为 超 声 波 的 波 长 较 短，遇 到 结 石 时（选 填 容 易 或 不

43、 容 易）发 生 衍 射。答 案 1.5 不 容 易 解 析 由 于 波 长、波 速、频 率 三 者 的 关 系 为 片 入 而 同 一 超 声 波 在 不 同 介 质 中 传 播 时 频 率 不 变（不 发 生 多 普 勒 效 应），则 波 长 之 比 等 于 波 速 之 比，所 以 该 超 声 波 在 结 石 中 的 波 长 是 胆 汁 中 的 段=1.5 倍;发 生 明 显 衍 射 现 象 的 条 件 是 缝、孔 的 宽 度 或 障 碍 物 的 尺 寸 与 波 长 相 差 不 多，或 小 于 波 长。因 为 超 声 波 的 波 长 较 短，所 以 遇 到 结 石 不 容 易 发 生 衍

44、射。考 点 本 本 题 考 查 波 长、波 速 与 频 率 的 关 系、波 产 生 明 显 衍 射 现 象 的 条 件 等 知 识,属 于 容 易 题。知 识 链 接 超 声 波 检 测 胆 结 石 的 基 本 原 理 是:用 脉 冲 发 射 器 发 出 超 声 波，超 声 波 传 播 过 程 中 遇 到 胆 结 石 时 会 被 反 射 回 来，反 射 波 信 号 变 换 成 电 信 号，并 显 示 在 屏 幕 上,可 根 据 接 收 到 回 波 时 的 信 号 强 弱,分 析 推 断 病 变 情 况。第 16页，共 4 5页11.2019海 南 单 科,16(2),8 分 一 透 明 材 料

45、 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 硒 由 线 的 截 面 如 图 所 示。点 是 球 形 凹 陷 的 球 心，半 径 OA与 华 夹 角。=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，点 射 出。已 知 AB=FG=cm,5(=V3 c叫=2 cm。(1)求 此 透 明 材 料 的 折 射 率;()撤 去 平 行 光,将 一 点

46、光 源 置 于 球 心。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 百 5)誓 cm解 析(/)平 行 光 沿 轴 线 方 向 向 下 入 射 时，折 射 后 恰 好 由 下 底 面 上 的 C点 射 出，光 图 如 图 所 示:由 图 可 知 入 射 角 片 60 折 射 角 的 正 切 值 为 t a n 尸 票 碧 D C O所 以 折 射 角 尸 30 根 据 折 射 定 律 可 得 透 明 材 料 的 折 射 率 为:炉 sini 而 sin600遮 R(切 撤 去 平 行

47、光，将 一 点 光 源 置 于 球 心。点 处，光 路 图 如 图 所 示:第 17页，共 4 5页B0由 题 意 及 几 何 关 系 可 得：ZW=6W=(V3+1)cm所 以 ND0+NC0H由 于 射 到 圆 弧 面 上 的 光 线 不 会 发 生 折 射,设 全 反 射 的 临 界 角 为。,则 有：s i n。=卜 苧 sin 45。，即 临 界 角 小 于 45 mii 人 sina x/2则 tan a=-=Vlsinza 乙 所 以 下 底 面 上 有 光 射 出 的 圆 形 区 域 的 半 径 为：EHOH tan.=(8+1)X苧 cm=；0 cm解 题 思 路(/)画 出

48、 光 路 图，由 几 何 关 系 得 出 入 射 角 与 折 射 角，根 据 折 射 定 律 求 解 折 射 率;(力)画 出 光 路 图,结 几 何 关 系 及 全 反 射 的 条 件 找 出 边 缘 光 线，根 据 几 何 关 系 即 可 求 出 有 光 射 出 的 区 域 的 半 径。素 养 考 查 本 题 考 杳 了 折 射 定 律、全 反 射 知 识，以 及 理 解 能 力、推 理 能 力、应 用 数 学 处 理 物 理 问 题 的 能 力，体 现 了 科 学 思 维 中 科 学 推 理、科 学 论 证 的 要 素。12.2018海 南 单 科,16,8分 如 图,由 透 明 介 质

49、 构 成 的 半 球 壳 的 内 外 表 面 半 径 分 别 为 K和 立 凡 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 加 近。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。第 18页，共 45页答 案 苧 勿 解 析 设 光 从 半 球 壳 内 表 面 边 沿 上 的 4 点 入 射，入 射 角 为

50、 90。、折 射 角 为。（全 反 射 临 界 角 也 为。）,在 半 球 壳 外 表 面 内 侧 的 8 点 发 生 折 射，入 射 角 为,如 图 所 示。由 全 反 射 临 界 角 的 定 义 得 1=sin a 由 正 弦 定 理 得 2 L W sin/?sina如 为 对 称 轴,设/刎 九 由 几 何 关 系 可 知 y g-(a-)设 8 点 到 切 的 距 离 为 即 为 所 求 的 半 球 壳 外 表 面 上 有 光 线 射 出 区 域 的 圆 形 边 界 的 半 径，由 几 何 关 系 有 r=y/2 sin y 由 式 及 题 给 数 据 解 得 上 号 1万 解 题