高考物理一轮复习精选题辑课练37光的折射全反射光的波动性电磁波.doc

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1、1 / 11【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选题辑课练精选高考物理一轮复习精选题辑课练 3737 光的光的折射全反射光的波动性电磁波折射全反射光的波动性电磁波1一束红色的细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体， 如图甲所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光 线的强度随着 角的变化而变化，如图乙所示下列说法正确的是 ( )A透明体对红光的折射率为2 33 B红光在透明体中的速度大小与在真空中的相同 C红光的折射光线的频率会随着折射光线强度的增大而增大 D红光在透明体内发生全反射的临界角为 30 答案：A 解析：由题图可知临界角为 60，则 n，故选项 A

2、正确、 D 错误；由 v可知光在介质中速度小于真空中速度，故选项 B 错误； 折射、反射过程光的频率不会发生变化，故选项 C 错误 2(多选) 如图所示，真空中有一个半径为 R、质量分布均匀的玻璃球， 频率为 f 的激光束在真空中沿直线 BC 传播，于 C 点经折射进入玻璃 球，并在玻璃球表面的 D 点又经折射进入真空中已知 COD120，玻璃球对该激光束的折射率为，则下列说法中正确 的是(设 c 为真空中的光速)( ) A激光束的入射角 60 B改变入射角 的大小，激光束可能在玻璃球的内表面发生 全反射 C激光束在射入玻璃球后，光的频率变小D此激光束在玻璃中的波长为 3c3f E从 C 点射

3、入玻璃球的激光束，在玻璃球中不经反射传播的最长时间为2 3Rc 答案：ADE 解析：由几何知识得到激光束在 C 点的折射角 r30，由 n 得，sinnsinr，得 60，故 A 正确激光束从 C 点进入 玻璃球时，无论怎样改变入射角 ，在 D 点的入射角等于 C 点的折2 / 11射角，根据光路可逆性原理得知，光束不可能在 D 点发生全反射， 一定能从 D 点折射出玻璃球，故 B 错误光的频率由光源决定，则 激光束穿越玻璃球时频率不变，选项 C 错误激光束在玻璃球中传 播的速度为 v，则 vf 得 ，选项 D 正确当光束沿玻璃 球直径方向射入，路程最长，传播时间最长为 t，可得 t，选项 E

4、 正确 3. 如图所示，两束细平行单色光 a、b 射向置于空气中横截面为矩 形的玻璃砖的下表面，设玻璃砖足够长，若发现玻璃砖的上表面只 有一束光线射出，则下列说法中正确的是( ) A其中有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射 B在玻璃中单色光 a 的传播速率小于单色光 b 的传播速率 C单色光 a 的折射率小于单色光 b 的折射率 D若单色光 a 为黄光，则单色光 b 可能为红光 答案：C 解析： a、b 光射入玻璃砖的光路如图，由光路的可逆性可知，两束光 不会发生全反射，A 错误a 光折射率小于 b 光，由 nc/v 得，a 光在玻璃中传播速率大，B 错误、C 正确光的频率越大，折射率越

5、大，a 光折射率小，则频率小，D 错误 4图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率 n 的装置示 意图他让光从空气射向玻璃砖，在正确操作后，他利用测出的数 据作出了图乙所示的折射角正弦(sinr)与入射角正弦(sini)的关系 图象则下列说法正确的是( )A该玻璃的折射率 n2 3 B该玻璃的折射率 n1.5C在由空气进入该玻璃中传播时，光波频率变为原来的2 3 D在由空气进入该玻璃中传播时，光波波长变为原来的 1.5 倍 答案：B 解析：由折射定律 nsini/sinr 可知，折射角正弦(sinr)与入 射角正弦(sini)的关系图象的斜率的倒数表示折射率，所以 n3/21.5，选项 A

6、错误，选项 B 正确在由空气进入该玻璃中传 播时，光波的频率不变，光波的波长变为原来的 2/3，选项 C、D 错 误 5市场上有种灯具俗称“冷光灯” ，用它照射物品时能使被照 物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等 处，这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃3 / 11表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表 面反射回来的热效应最显著的红外线以 表示此红外线在薄膜中 的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为( ) A. B. C. D 答案：B 解析：为减少热效应显著的红外线，要求红外线在薄膜的前后 表面反射后叠加作用减弱，即光程差为半波长的奇数

7、倍，故膜的最 小厚度为红外线在该膜中波长的，选 B. 6. (多选)如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气 射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两 次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为 a、b 两束单色光射 出下列说法正确的是( ) Aa 光的频率小于 b 光的频率 B用同一装置进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距小于 b 光的 条纹间距 C出射光束 a、b 一定相互平行 Da、b 两束单色光从同种玻璃射向空气时，a 光发生全反射的 临界角大 答案：BC 解析： 作出光路图如图所示由图可知，a 光相对于入射光线偏折程 度大，则 a 光的频率大，在介质中的折射率大，

8、传播速度小，波长 短，从同种介质射入空气中的临界角小，在相同装置的双缝干涉实 验中，条纹间距小，故选项 A、D 错误，B 正确；由光路可逆知出射 光束 a、b 一定相互平行，选项 C 正确 7电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符合 实际的是( ) A电磁波不能产生衍射现象 B常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 C根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 答案：C 解析：任何波都能产生衍射现象，故选项 A 错误；常用的遥控 器是通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机的，故选项 B 错误；根 据多普勒效应可以判

9、断遥远天体相对于地球的运动速度，故选项 C 正确；由相对论知光在真空中的传播速度在不同的惯性参考系中数4 / 11值不变，故选项 D 错误 8(多选)电子钟是利用 LC 振荡电路来工作计时的，现发现电 子钟每天要慢 30 s，则造成这一现象的原因可能是( ) A电池用久了 B振荡电路中电容器的电容大了 C振荡电路中线圈的电感大了 D振荡电路中电容器的电容小了 答案：BC 解析：LC 回路的周期 T2，由此公式可知电子钟的周期由电 感和电容共同决定，与其他因素无关此题选 B、C. 9一高速列车通过洞口为圆形的隧道，列车上的司机对隧道的 观察结果为( ) A洞口为椭圆形，长度变短 B洞口为圆形，长

10、度不变 C洞口为椭圆形，长度不变 D洞口为圆形，长度变短 答案：D 解析：在运动方向上由于有“尺缩效应” ，故隧道长度变短；在 垂直于运动方向上，没有“尺缩效应” ，故洞口为圆形，故选 D. 10(1)为进行“杨氏双缝干涉实验” ，现准备了下列仪器： A白炽灯；B.双窄缝片；C.单窄缝片；D.滤光片；E.白色光 屏把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是： _(填写选项前的字母) (2)在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改 善办法是：_. A改用波长较长的光(如红光)入射 B增大双缝到屏的距离 C减小双缝间距 D增大双缝间距 答案：(1)ADCBE (2)ABC 解析：(

11、2)条纹太密，需要增大条纹间距，根据条纹间距 x 可知，可以减小双缝间距，加大双缝到光屏的距离，换用 波长较长的光，故答案为 A、B、C. 11(2018成都名校联考)某同学利用图甲中装置做用双缝干 涉测光的波长实验 实验用的光具座上所带的测量头是游标卡尺，第一次分划板中 心刻度线对齐 A 条纹中心时(图乙)，游标卡尺的示数如图丙所示， 第二次分划板中心刻度线对齐 B 条纹中心时(图丁)，游标卡尺的示5 / 11数如图戊所示，图丙中游标卡尺的示数为_mm，图戊中游标 卡尺的示数为_mm.已知双缝间距为 d0.50 mm，从双缝到 屏的距离为 l1.000 m，可求得所测光的波长为_m(保留三

12、位有效数字) 答案：11.6 16.5 6.13107 解析：根据两次游标卡尺的读数可得条纹间距 x1.225 mm，代入公式有 6.13107 m. 12. 某种光学元件由两种不同透明物质和透明物质制成，其横 截面如图所示，O 为 AB 中点，BAC30，半圆形透明物质的 折射率为 n1，透明物质的折射率为 n2.一束光线在纸面内沿 O 点方向射入元件，光线与 AB 面垂线的夹角为 时，通过观察发现 此时从 AC 面恰好无光线射出，在 BC 面有光线垂直射出，求： (1)该透明物质的折射率 n2； (2)光线在透明物质中的传播速率 v； (3)光线与 AB 面垂线的夹角 的正弦值答案：(1)

13、 (2)2.6108 m/s (3)1 3 解析： (1)由题意可知，光线射向 AC 面恰好发生全反射，反射光线垂 直于 BC 面射出，光路图如图 设透明物质的临界角为 C，由几何关系可知 C1260，sinC，得 n2. (2)由 n2，得 v2.6108 m/s. (3)由几何关系得 30，由相对折射率定义得，光由透明 物质射入透明物质时，相对折射率 n21，解得 sin.刷题加餐练刷题加餐练1(2017新课标全国卷，34(1)(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

14、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：ACD6 / 11解析：在双缝干涉实验中相邻亮条纹的间距 x，因此要 增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距可减小双缝间的距离，增大屏 幕与双缝的距离，换用波长更长或频率更小的光做光源故选 A、C、D. 2(2017天津卷)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

15、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：D 解析：A 错：增大入射角 i，a、b 光都不会消失B 错：复色光 通过三棱镜后分解成两束单色光，b 光比 a 光的偏折角大，折射率 大，频率高，波长短即 nbna，ba，ba 可知，b 光的遏止电 压高 3(2017北京卷，20)物理学原理在现代科技中有许多重要应 用例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落 的导航如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机 跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝两天线同时都发出 波长为 1 和 2 的无线电波飞机

16、降落过程中，当接收到 1 和 2 的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道下列说法正确的 是( ) A天线发出的两种无线电波必须一样强 B导航利用了 1 与 2 两种无线电波之间的干涉 C两种无线电波在空间的强弱分布稳定 D两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合 答案：C 解析：A 错：两种无线电波强度不一定相同B 错：两列波长为 1 的无线电波干涉时，在两波源连线的中垂面上，各点都是振动 加强点，在这条线上收到的信号始终最强；同理，两列波长为 2 的无线电波干涉时，在两波源连线的中垂面上，各点也都是振动加 强点在机场其他区域，不能满足在一条线上两种频率的波各自干7 / 11涉后所有的点同时都

17、是加强点的条件，故当接收到 1 和 2 的信 号都保持最强时，表明飞机已对准跑道，导航利用了 1 与 1、2 与 2 两种无线电波之间的干涉，而不是利用了 1 与 2 两种无线电波之间的干涉C 对：两种无线电波分别干涉后，在 空间的强弱分布稳定D 错：由于两种无线电波波长不同，各自在 空间的强弱分布不完全重合 4(2016四川卷，5)某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折 射率 n.如图甲所示，O 是圆心，MN 是法线，AO、BO 分别表示某次测 量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径该同学测得多组入射角 i 和折射角 r，作出 sin i sin r 图象如图乙所示则( )甲乙 A光由 A 经 O

18、到 B，n1.5 B光由 B 经 O 到 A，n1.5 C光由 A 经 O 到 B，n0.67 D光由 B 经 O 到 A，n0.67 答案：B 解析：由 sin i sin r 图象可知，同一光线 sin rsin i， 即 ri，故 r 为光线在空气中传播时光线与法线的夹角，则 BO 为 入射光线，OA 为折射光线，即光线由 B 经 O 到 A，折射率 n1.5，故选项 B 正确，选项 A、C、D 错误 5(2018北京东区一模)如图所示，将一个半圆形玻璃砖 置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心 O 时，下列情况不 可能发生的是( ) 答案：D 解析：当光由半圆形玻璃砖射入空气时，若

19、入射角大于全反射 临界角，会发生全反射，光线就不能进入空气，故 A 可能发生；当 光由空气斜射进入半圆形玻璃砖时，既有反射又有折射，折射角一 定小于入射角，故 B 是可能发生的；当光由半圆形玻璃砖射入空气 时，若入射角小于全反射临界角，既有反射又有折射，故 C 可能发 生；当光由空气射入半圆形玻璃砖时，折射角应小于入射角，D 不 可能发生 6(2018北京区质检)光导纤维是利用光的全反射来传输 光信号的，光导纤维由内、外两种材料制成，内芯材料的折射率为8 / 11n1，外层材料的折射率为 n2，如图所示的一束光信号与界面间的夹 角为 ，由内芯射向外层，要想在此界面发生全反射，必须满足的 条件是

20、( ) An1n2， 大于某一值 Bn1n2， 小于某一值 Dn1n2， 小于某一值 答案：C 解析：光在内芯和外层的界面上发生全反射，则内芯的折射率 n1 大于外层的折射率 n2，由于入射角要大于或等于临界角，所以 应小于某一值，故 C 正确 7(2018湖南名校联考)(多选)如图所示，光源 S 从水下向真 空射一束由红光和蓝光组成的复色光，在 A 点该复色光分成 a、b 两 束，则下列说法正确的是( ) Ab 光是蓝光 B射出水面前 a 光的传播速度较大，射出水面后 a、b 光传播 速度相同 C逐渐增大入射角，a 光最先发生全反射 Db 光比 a 光更容易发生明显的衍射现象 Ea、b 两束

21、光在任何情况下都不可以产生稳定的干涉现象 答案：ABE 解析：根据 n，结合光路图可知，b 光折射率较大，b 光是蓝 光，选项 A 正确a 光是红光，折射率较小，由 n知，射出水面前 a 光的传播速度较大，射出水面后 a、b 光传播速度相同，均为光速 c，选项 B 正确由 n可知，b 光的全反射临界角较小，故逐渐增 大入射角，b 光最先发生全反射，选项 C 错误a 光波长比 b 光波长 长，故 a 光更容易发生明显的衍射现象，选项 D 错误产生稳定干 涉现象的条件是两束光频率相同，故知 a、b 两束光在任何情况下都 不可能产生稳定的干涉现象，选项 E 正确 8如图所示，用折射率为的透明材料制成

22、的圆柱形棒，其直径 为 4 cm，长为 20 cm.一束光线射向圆柱棒一个底面的中心，光线进 入圆柱棒后再由棒的另一底面射出，该光线经历的全反射次数最多 为( ) A5 次 B4 次 C3 次 D2 次 答案：C 解析：设透明材料对该光的全反射临界角为 C，sinC，故 C60，如图所示，x1tanC2 cm，发生一次全反射光在介质中9 / 11传播的距离 sdtanC4 cm，则光线最多发生全反射的次数 N113.38，故最多发生 3 次全反射，C 正确 9(多选)下列说法中正确的是( ) 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

23、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 E狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相 同的 答案：CDE 解析：水中的气泡看上去比较明亮是因为光从水中射向气泡时， 有一部分光发生了全反射现象，选项 A 错误；均匀变化的电场或磁 场只能产生恒定的磁场或电场，不能形成电磁波，雷达发射的电磁 波一定是由周期性变化的电场或周期性变化的磁场产生的，选项 B 错误；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，选项 C 正确；红色和蓝色激光频率不同， 在同一种介质中传播时

24、波速不同，波长不同，而红色和蓝色激光在 不同介质中传播时波长可能相同，选项 D 正确；狭义相对论认为： 真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，选项 E 正确对折射现象中光路是可逆的认识不足而出错易错点1 10(多选)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束红光从 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( ) AO1 点在 O 点的右侧 B红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

25、的 C 点 D若红光从水中的 B 点沿 BO1 方向射向界面，则红光在界面处 有可能发生全反射 答案：BC 解析：根据光的折射可知，O1 点在 O 点的左侧，选项 A 错 误由 v可知，红光从空气中射入水中时，速度变小，选项 B 正 确由于紫光的折射率较大，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，选项 C 正确若红光从 水中的 B 点沿 BO1 方向射向界面，根据光路的可逆性可知，红光在10 / 11界面处入射角小于全反射临界角，不可能发生全反射，选项 D 错 误对反射定律和折射定律理解不准确而出错易错点2 11(多选)一玻璃半圆柱置于空气中，其

26、横截面(纸面)如图所 示，O 为半圆的圆心一束由红光和紫光组成的复色光，沿半径 PO 方向射入半圆柱后被分成两束光 OA、OB，PON.已知折射光 OB 是单色光，光线 PO 可在纸面内绕 O 点顺时针旋转 ()，逆时 针旋转 (90)，则下列说法正确的是( ) AOB 是红光 BOA 是由红光和紫光组成的复色光C玻璃对紫光的折射率小于1 sin D顺时针旋转时，光线 OB 可能消失，光线 OA 绕 O 点逆时针旋 转 E逆时针旋转时，光线 OB 可能消失，光线 OA 绕 O 点顺时针旋 转 答案：ABE 解析：光在界面发生反射和折射，入射角相同时，红光折射角 小于紫光折射角，折射光 OB 是

27、红光，紫光已经发生了全反射，A 正 确反射光 OA 是由红光和紫光组成的复色光，B 正确图中角 大于或等于紫光全反射的临界角，由 sin可得玻璃对紫光的折 射率 n，C 错误若光线 PO 在纸面内绕 O 点顺时针旋转 ()， 入射角减小，则光线 OB 不可能消失，光线 OA 绕 O 点逆时针旋转 ，D 错误若光线 PO 在纸面内绕 O 点逆时针旋转 (90 )，入射角增大，则光线 OB 可能消失，光线 OA 绕 O 点顺时针旋 转 ，E 正确 12(2017新课标全国卷，34(2)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

28、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：1.55 解析：设从光源发出的光直接射到 D 点的光线的入射角为 i1， 折射角为 r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点 C，连接 CD，交反光壁于 E 点，由光源射向 E 点的光线，反射后沿 ED 射向 D 点光线在 D 点的入射角为 i2，折射角为 r2，如图所示 设液体的折射率为 n，由折射定律有11 / 11nsin i1sin r1 nsin i2sin r2 由题意知 r1r290 联立式得 n2 由几何关系可知 sin i1 sin i2联立式得 n1.55