2019年高考物理二轮复习专题16光学电磁波相对论(讲)(含解析)

专题十六光学电磁波与相对论初步考点一光的折射与全反射1.(2021北京,2,3分)如图所示的平面内,光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖,出射光为b、c两束单色光。

下列说法正确的是()A.这是光的干涉现象B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度2.(2021天津,2,5分)光刻机是制造芯片的核心装备,利用光源发出的紫外线,将精细图投影在硅片上,再经技术处理制成芯片。

为提高光刻机清晰投影最小图像的能力,在透镜组和硅片之间充有液体。

紫外线进入液体后与其在真空中相比()A.波长变短B.光子能量增加C.频率降低D.传播速度增大3.(2021辽宁,4,4分)一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所示。

比较内芯中的a、b两束光,a光的()A.频率小,发生全反射的临界角小B.频率大,发生全反射的临界角小C.频率小,发生全反射的临界角大D.频率大,发生全反射的临界角大4.[2021全国甲,34(1),5分]如图,单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。

已知真空中的光速为3.0×108m/s,则该单色光在玻璃板内传播的速度为m/s;对于所有可能的入射角,该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是s≤t<s(不考虑反射)。

5.[2018课标Ⅰ,34(1),5分]如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°。

一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为。

若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射角(填“小于”“等于”或“大于”)60°。

6.[2021湛江二模,16(1)]如图所示,容器中装有某种透明液体,深度为h,容器底部有一个点状复色光源S,光源S可发出两种不同频率的单色光。

液面上形成同心圆形光斑Ⅰ、Ⅱ,测得光斑Ⅰ的直径为d1,光斑Ⅱ的直径为d2。

光学电磁波相对论考点考纲要求专家解读1光的折射定律Ⅱ本章知识是高考考查的重点之一。

本章常考查的知识点有：光的折射定律的理解及应用、光的全反射现象及临界角的计算及光的干涉、衍射等。

2折射率Ⅰ3全反射、光导纤维Ⅰ4光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ5变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播Ⅰ6电磁波的产生、发射和接收Ⅰ7电磁波谱Ⅰ8狭义相对论的基本假设Ⅰ9质速关系、质能关系Ⅰ10相对论质能关系式Ⅰ11实验：测定玻璃的折射率实验：用双缝干涉测光的波长纵观近几年高考试题，预测2019年物理高考试题还会考：预计今年高考将对光的折射及全反反射等知识进行考查，望复习中加强知识的理解和题目的训练。

考向01 光的折射全反射1.讲高考（1）考纲要求理解折射率的概念，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）命题规律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。

案例1．如图，是一直角三棱镜的横截面，，，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出。

EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点。

不计多次反射。

（i）求出射光相对于D点的入射光的偏角；（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】（1）δ=60° （2）①式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角。

光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2=r2②式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角。

光线在AB面上发生折射，由折射定律有③式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角。

由几何关系得i2=r2=60°，r1=i3=30°④F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ=（r1–i1）+（180°–i2–r2）+（r3–i3）⑤由①②③④⑤式得δ=60°⑥点睛：本题考查了几何光学，处理此类题的方法一般是正确画光路图利用几何关系求偏角，还要知道全发射的条件是什么。

光学电磁波相对论【满分：110分时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。

填正确答案标号，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。

）1．下列说法正确的是________A．机械波和电磁波本质上相同，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象B．人耳能听见的声波比超声波更容易发生明显衍射C．沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象D．水中的气泡，看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射E. 在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高【答案】 BCE【解析】【详解】2．关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是______________。

A．当波源与观测者相互靠近时，观测者接收到的振动频率大于波源发出波的频率B．在杨氏双缝干涉实验中，用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距相等的条纹C．某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时，看到绿灯距水面最近D．照相机镜头前的增透膜、信号在光导纤维内的传播都是利用了光的全反射原理E. 电磁波与声波由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长【答案】 ACE【解析】【详解】根据多普勒效应可知，当波源靠近接收者时，接收者接收到的波的频率比波源频率高，故A正确；用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象，屏上出现中间宽，两侧窄，间距越来越大的衍射条纹；故B错误；光折射成像时，视深：，水底同一深度并列红、黄、绿三盏灯时，绿光的折射率最大，故绿灯视深最浅，故C正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片，是利用光的干涉现象，故D错误；由空气进入水中传播时，频率不变，波速变大，由公式v=λf，知电磁波的波长变短。

声波的波速变大，频率不变，波长变大，故E正确。

所以ACE正确，BD错误。

根据光的折射定律，即可判定；由全反射定律可知临界角的大小关系。

专题十六光电磁波与相对论备考篇【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容光的折射与全反射1.理解光的折射定律。

会测量材料的折射率。

2.知道光的全反射现象与其产生的条件。

由近几年考情分析可见,本专题主要考查光的折射、干预和相对论等知识点,光的折射和相对论是考查的热点。

考题形式多样,选择、填空、计算均有,难度中等。

主要考查考生的科学推理素养。

本专题的知识点特别多,因此复习时要主次清楚,详略得当。

对于光的折射定律的应用,画好光路图,利用几何知识找准关系是解决问题的关键;对于电磁波,要以麦克斯韦电磁场理论和电磁波谱为线,把各知识点串联起来,提高复习的效率。

对于光的干预、衍射、偏振现象,注意联系生活中的实例进展理解。

光的波动性1.观察光的干预、衍射和偏振现象,了解这些现象产生的条件,知道其在生产生活中的应用。

2.了解激光的特性。

电磁波、相对论1.了解电磁波,知道电磁场的物质性。

2.初步了解麦克斯韦电磁场理论的根本思想。

3.了解电磁振荡。

4.知道电磁波的发射、传播和接收。

5.认识电磁波谱。

知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。

6.知道牛顿力学的局限性。

初步了解相对论时空观。

【真题探秘】根底篇【根底集训】考点一光的折射与全反射1.如下列图,一束光线从玻璃球的A点入射,入射角为60°,光线折射入球后,经过一次反射再折射到球外的光线恰好平行于入射光线。

(1)求玻璃球的折射率;(2)在B点是否有光线折射出玻璃球?请写出证明过程。

1.答案(1)√3(2)有证明略2.如下列图,一束光以45°的入射角从AB面射入三棱镜中,棱镜的折射率n=√2,光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s。

求:(1)光在棱镜中的传播速度;(2)光在棱镜中的折射角。

2.答案(1)2.1×108m/s (2)30°考点二光的波动性3.(多项选择)如下说法正确的有( )A.光的偏振现象说明光是横波B.阳光下肥皂泡呈现彩色是光的干预现象C.受迫振动的频率与振动系统的固有频率有关D.变化的磁场一定产生变化的电场3.答案AB4.[2018江苏南京调研,12B(1)](多项选择)如下说法正确的答案是( )A.单缝衍射实验中,缝越宽,条纹越亮,衍射现象越明显B.光纤通信、医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理C.机械波传播过程中,某质点在一个周期内向前移动一个波长的距离D.地球上的人看来,接近光速运动的飞船中的时钟变慢了4.答案BD5.(多项选择)如下说法正确的答案是( )A.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力的频率B.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C.地球上接收到离地球远去的遥远星球发出的光的波长要变长D.全息照相利用了干预原理5.答案CD考点三电磁波、相对论6.关于无线电波的发射和接收,下述说法中正确的答案是( )A.为了将信号发射出去,先要进展调谐B.为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来,就要进展调制C.为了从高频电流中取出声音信号,就要进展调频D.以上说法都不对6.答案 D7.(多项选择)如下关于电磁波谱各成员说法正确的答案是( )A.最容易发生衍射现象的是无线电波B.紫外线有明显的热效应C.X射线穿透能力较强,所以可用来检查工件D.晴朗的天空看起来是蓝色,是光散射的结果7.答案ACD8.如下列图,沿铁路排列的A、B两电线杆正中间安装一闪光装置C,光信号到达A电线杆称为事件1,到达B电线杆称为事件2。

专题十六光学、电磁波、相对论简介题组1光的折射、全反射1.[2017天津高考,2,6分]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.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2.[2017北京高考,14,6分]如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光.如果光束b是蓝光,则光束a可能是 ()A.红光B.黄光C.绿光D.紫光3.[2016四川高考,5,6分]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()A.光由A经O到B,n=1.5B.光由B经O到A,n=1.5C.光由A经O到B,n=0.67D.光由B经O到A,n=0.674.[2015重庆高考,11(1),6分]虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带,光路如图所示.M、N、P、Q点的颜色分别为()A.紫、红、红、紫B.红、紫、红、紫C.红、紫、紫、红D.紫、红、紫、红5.[2017全国卷Ⅱ,34(2),10分]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.6.[2017江苏高考,12B(3),4分]人的眼球可简化为如图所示的模型.折射率相同、半径不同的两个球体共轴.平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点.取球体的折射率为,且D=R.求光线的会聚角α.(示意图未按比例画出)7.[2016全国卷Ⅰ,34(2),10分]如图,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为3.0 m.从点光源A射向池边的光线AB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.(1)求池内的水深;(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上,他的眼睛到池面的高度为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).8.[2014全国卷Ⅰ,34(2),9分]一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示.玻璃的折射率为n=.(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?(2)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置.9.[2013全国卷Ⅰ,34(2),9分]图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,AB代表端面.已知光在真空中的传播速度为c.(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.题组2光的波动性10.[2017北京高考,20,6分]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λ1和λ2的无线电波.飞机降落过程中,当接收到λ1和λ2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λ1与λ2两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11.[2017全国卷Ⅱ,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()A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动12.[2015全国卷Ⅱ,34(1),5分][多选]如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线.则( )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a、b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13.[2015上海高考,10,3分]用很弱的光做单缝衍射实验,改变曝光时间,在胶片上出现的图象如图所示,该实验表明()A.光的本质是波B.光的本质是粒子C.光的能量在胶片上分布不均匀D.光到达胶片上不同位置的概率相同题组3电磁波、相对论14.[2016北京高考,14,6分]下列说法正确的是()A.电磁波在真空中以光速c传播B.在空气中传播的声波是横波C.声波只能在空气中传播D.光需要介质才能传播15.[2017江苏高考,12B(2),4分]野生大象群也有自己的“语言”.研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音,发现以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多的声音.播放速度变为原来的2倍时,播出声波的(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍,声波传播速度(选填“变大”“变小”或“不变”).一、选择题(每小题5分,共35分)1.[2018广东湛江高三调研,34(1)][多选]如图所示,两束单色光a、b从水面下射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是()A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B.a光比b光更容易发生衍射现象C.在水中a光的速度比b光的速度小D.在水中a光的临界角大于b光的临界角E.若a光与b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光2.[2018江西南宁毕业班摸底考试,34(1)][多选]ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC,由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜,经两次反射后光线垂直于BC射出,且在CD、AE边只有a光射出,光路图如图所示,则a、b两束光()A.a光的频率比b光的频率小B.在真空中,a光的传播速度比b光的大C.在棱镜内,a光的传播速度比b光的大D.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较小E.分别通过同一双缝干涉实验装置,a光的相邻亮条纹间距较小3.[2018甘肃重点中学第一次联考,14(1)][多选]某复色光由空气斜射入某介质中后分解为a、b两束单色光,如图所示.以下说法正确的是( )A.a光的频率比b光小B.a光在该介质中的传播速度比b光小C.光由介质射入空气时,a光的临界角比b光小D.a、b通过同一双缝干涉实验装置,a光的干涉条纹间距较大E.a、b通过同一双缝干涉实验装置,b光的干涉条纹间距较大4.[2017湖南长沙模拟,19(1)][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5.[2017新疆维吾尔自治区检测,34(1)][多选]关于声波,下列说法正确的是()A.声波和电磁波都能在真空中传播B.声波的多普勒效应被应用在医疗中的“B超”检查C.声波只能产生衍射现象而不能产生干涉现象D.频率不同的声波在同种介质中的传播速度相同E.蝙蝠是利用超声波来定位猎物的6.[2017河北石家庄质检,34(1)][多选]a、b两种不同波长的光,先后用同一装置在真空中做双缝干涉实验,得到两种干涉条纹,其中a光的条纹间距大于b光的条纹间距,则( )A.a光的波长小于b光的波长B.a光的频率小于b光的频率C.玻璃对a光的折射率比玻璃对b光的折射率小D.在玻璃中,a光的速度小于b光的速度E.从玻璃射向空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角7.[2016江西赣州检测,2]如图所示是两个城市间的光缆中的一条光导纤维,光纤长为L,它的玻璃芯的折射率为n1,外层材料的折射率为n2,光在真空中的传播速度为c.光由它的一端射入经多次反射后从另一端射出,则( )A.n1>n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间总等于B.n1<n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间最长为C.n1>n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间最长为D.n1<n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间等于二、非选择题(共24分)8.[2016北京一零一中模拟,35,6分]如图1所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜,并确定AB和AC界面的位置.然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2,再从棱镜的右侧观察P1和P2的像.(1)此后正确的操作步骤是.(选填选项前的字母)A.插上大头针P3,使P3挡住P2的像B.插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像C.插上大头针P4,使P4挡住P3的像D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出).为测量该种玻璃的折射率,有位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图2中甲、乙所示.在图2中仅通过测量ED、FG 的长度便可正确计算出折射率的是图2中的(选填“甲”或“乙”),所测玻璃折射率的表达式n= (用代表线段长度的字母DE、GF表示).9.[2018湖北武汉调研,17(2),8分]如图,水平桌面上有一水槽,槽中放置着平面镜M,镜面与水平面之间的夹角为θ.一束白光从O点射向水面,先经水面折射,再经平面镜反射,又经水面折射回到空气中,最后在水槽左上方的竖直屏N上形成彩色光带.若逐渐增大θ角,各种色光陆续消失,假定所有光线均在同一竖直平面内.(1)色光最先从屏上消失;(2)若入射光线与水面成30°角,镜面与水平面之间的夹角θ=45°,屏上的彩色光带恰好全部消失,求水对最后消失的色光的折射率.(结果可以用根式表示)10.[2018吉林长春高三质量监测,18(2),10分]如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角∠BAC=30°，AB边的长度为l,P为垂直BD的光屏.一宽度也为l的平行单色光束垂直射向AB面,在屏上形成一条宽度等于l的光带,求棱镜的折射率.一、选择题(每小题5分,共40分)1.[多选]下列说法正确的是()A.电磁波和机械波一样依赖于介质传播B.照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象C.泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象D.γ射线波长比X射线波长短E.变化的磁场一定会产生变化的电场2.据报道,欧洲大型强子对撞机(LHC)“开足马力”后能把数以百万计的粒子加速至每秒30万千米,相当于光速的99.9%,粒子流每秒可在隧道内狂飙11 245圈,单束粒子能量可达7万亿电子伏.下列说法正确的是()A.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够超过光速B.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够达到光速C.粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量D.粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量3.[多选]下列说法正确的有()A.某种光学介质对另一种光学介质的相对折射率可能小于1B.英国物理学家托马斯·杨发现了光的干涉现象C.激光和自然光都是偏振光D.麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波E.爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同4.[多选]下列说法正确的是()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D.X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象E.刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象5.光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是( )A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景物的像更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹6.抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同,则下列描述正确的是 ( )①这是利用光的干涉现象②这是利用光的衍射现象③如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了④如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了A.①③B.②④C.①④D.②③7.[多选]如图所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为水平直径.M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD从D点射出,出射光线平行于AB,已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c,则( )A.此玻璃的折射率为B.光线从B到D需用时C.若增大∠ABD,光线不可能在DM段发生全反射现象D.若减小∠ABD,从AD段射出的光线均平行于ABE.若∠ABD=0°,则光线从A点射出,传播方向不变,在球中的光速增大8.[多选]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色光分别从C点、D点射向介质,如图所示.已知A点的入射角为30°,a色光的偏向角为45°(C 点出射光线与A点入射光线的夹角),CD弧所对的圆心角为3°,则下列结论正确的是( )A.b色光的偏向角为42°B.介质对a色光的折射率n a=C.在介质中,a光的频率小于b光的频率D.b色光从介质射向空气的临界角正弦sin C=E.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置,屏上的条纹间距Δx a<Δx b二、非选择题(共22分)9.[10分]某研究性学习小组利用插针法测量半圆形玻璃砖的折射率.实验探究方案如下:在白纸上作一直线MN,并作出它的一条垂线AB,将半圆形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直径与直线MN重合,在垂线AB上插两枚大头针P1和P2,然后在半圆形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃砖的折射率.实验中提供的器材除了半圆形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等.(1)某同学用上述方法测量玻璃砖的折射率,他在画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是. 为同时看到P1、P2的像,他应采取的措施是.(2)在采取相应措施后,请在半圆形玻璃砖的右侧画出所插大头针的可能位置,并用“×”表示,作出光路图.(3)为计算折射率,将应测量的物理量标注在光路图上,并由此得出折射率的计算公式为n= . 10.[12分]如图所示,在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥,顶角∠AOB=120°,顶点O与桌面的距离为4a,圆锥的底面半径R=a,圆锥轴线与桌面垂直.现有一半径为R的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知玻璃的折射率n=,求光束在桌面上形成的光斑的面积.答案：1.D从光路图上看,在入射角相等的情况下,a光的折射角较大,所以b光折射率大于a光折射率,n b>n a,根据sin C=,a光的全反射临界角大,增大入射角i,a光先发生全反射,a光先消失,A错误; λa=、λb=,因为λa0>λb0、n b>n a,所以λa>λb,B错误;光波属于电磁波,电磁波都是横波,都能发生偏振现象,C错误;遏止电压U c满足eU c=hν-hν0,入射光的频率越低,遏止电压越低,a光折射率较低,则频率较低,对应的遏止电压也低,D正确.2.D由题图可知,光束a的折射角小,根据n=知,光束a的折射率大于光束b的折射率,频率越大,折射率越大,且已知光束b是蓝光,选项中频率大于蓝光频率的只有紫光,故光束a可能是紫光,D项正确.3.B由题图乙可知,入射角i小于折射角r,则可知光是从玻璃砖进入空气的,即光由B经O到A;由折射率公式,得n===1.5,B项正确.4.A已知红光的折射率小于紫光的折射率,由题图可知,打在M点的光所对应折射角大,折射率较大,故为紫光;打在N点的光所对应折射角小,折射率较小,故为红光;打在P点的光所对应折射角小,折射率较小,故为红光;打在Q点的光所对应折射角大,折射率较大,故为紫光,选项A正确,选项B、C、D错误.5. 1.55解析:设从光源发出直接射到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C、D,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n sin i1=sin r1①n sin i2=sin r2②由题意知r1+r2=90°③联立①②③式得n2=④由几何关系可知sin i1==⑤sin i2==⑥联立④⑤⑥式得n=1.55.6.30°解析:由几何关系知sin i=,解得i=45°则由折射定律有=n,解得γ=30°且i=γ+,解得α=30°.7.(1)2.6 m(2)0.7 m解析: (1)如图,设到达池边的光线的入射角为i.依题意,水的折射率n=,光线的折射角θ=90°.由折射定律有n sin i=sin θ①由几何关系有sin i=②式中,l=3.0 m,h是池内水的深度.联立①②式并代入题给数据得h=m≈2.6 m③(2)设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x.依题意,救生员的视线与竖直方向的夹角为θ'=45°.由折射定律有n sin i'=sin θ' ④式中,i'是光线在水面的入射角.设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a.由几何关系有sin i'=⑤x+l=a+h' ⑥式中h'=2.0 m.联立③④⑤⑥式并代入题给数据得x=(3-1)m≈0.7 m.8.(1)R (2)见解析解析:(1)在O点左侧,设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ,则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出,如图1.由全反射条件有sin θ=①图1 图2由几何关系有OE=R sin θ②由对称性可知,若光线都能从上表面射出,光束的宽度最大为l=2OE ③联立①②③式,代入已知数据得l=R(2)设光线在距O点R处的C点射入后,在上表面的入射角为α,由几何关系及①式和已知条件得α=60°>θ光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图2.由反射定律和几何关系得OG=OC=R射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出.9.(1)sin i≤(2)解析:(1)设光线在端面AB上C点(如图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律有sin i=n sin r ①设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α,为了使该光线可在此光导纤维中传播,应有α≥θ②式中,θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角,它满足n sin θ=1③由几何关系得α+r=90°④由①②③④式得sin i≤⑤(2)光在玻璃丝中传播的速度大小为v=⑥光速在玻璃丝轴线方向的分量为v z=v sin α⑦光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T=⑧光线在玻璃丝中传播,在刚好发生全反射时,光线从端面AB传播到另一端面所需的时间最长,由②③⑥⑦⑧式得T max=.10.C天线发出的两种无线电波各自与另一天线发出的同一波长的电波发生干涉,故与两种无线电波的强度没关系,A项错误;两种无线电波传播的速度(光速)相同,由c=λν知,波长不同,则频率不同,故两种无线电波不会发生干涉,B项错误;两种无线电波各自发生干涉,因此在空间的强弱分布稳定,天线连线的中垂线上都是加强点,故C项正确,D项错误.11.ACD由Δx=λ可知,改用波长更长的激光照射在双缝上,相邻亮条纹的间距Δx增大,A项正确,B项错误;减小双缝间距d,相邻亮条纹的间距Δx增大,C项正确;将屏幕向远离双缝的位置移动,增大了屏幕与双缝的距离L,相邻亮条纹的间距Δx增大,D项正确;相邻亮条纹的间距与光源到双缝的距离无关,E项错误.12.ABD由题图知,从玻璃砖射出时,入射角相同,a光的折射角大于b光的折射角,玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,a光在玻璃中的传播速度比b光的小,a光的频率比b光的大,在真空中,a光的波长较短,a光形成的干涉条纹间距较小,选项A、B正确,C、E错误;a光的全反射临界角较小,当入射角θ增大时,a 光先发生全反射,折射光线先消失,选项D正确.13.C从胶片上出现的图象可以看出,光具有波粒二象性,A、B项错误;由于光的能量在胶片上分布不均匀,故在曝光时间较长的情况下才会出现明暗相间的条纹,C项正确,D项错误.14.A电磁波在真空中以光速c=3×108 m/s传播,A项正确;在空气中传播的声波是纵波,B项错误;声波不仅可以在空气中传播,也可以在液体、固体等介质中传播,C项错误;光属于电磁波,可以在真空中传播,D项错误.15.频率不变解析:播放速度变为原来的2倍,则声波的频率也变为原来的2倍,但在同一均匀介质中声波的传播速度不变.1.ABD根据题给的光路图可知,a光的折射率较小,b光的折射率较大,根据n=可知,在水中a光的速度比b光的速度大,选项C错误;根据折射率大的光的频率较大,波长较短可知,a光的波长较长,a光比b光更容易发生衍射现象,选项B正确;由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知,波长较长的单色光a的干涉条纹间距较大,选项A正确;由全反射临界角公式sin C=可知,在水中a光的临界角大于b光的临界角,选项D正确;由sin C=,且n a<n b可知,若a光与b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时,水面上首先消失的是b光,选项E错误.2.ACD在CD边和AE边都只有a光射出,说明b光发生了全反射,而a光没有发生全反射,说明b光的临界角较小,由临界角公式sin C=,可知b光的折射率较大,a光的频率比b光的频率小,选项A正确.在真空中,所有光的传播速度都相同,选项B错误.根据n=可知,在棱镜内,a光的传播速度比b光的传播速度大,选项C正确.以相同的入射角从空气斜射入水中,根据折射定律n=,折射率越大,折射角越小,选项D正确.根据频率与波长的关系可知,a光的频率比b光的频率小,a光的波长比b光的波长大.由双缝干涉实验得出的相邻亮(暗)条纹间距公式Δx=λ可知,波长较长的单色光的干涉条纹间距较大,即让a、b两束光分别通过同一双缝干涉实验装置,a光的相邻亮条纹间距大,选项E错误.3.BCE由题图可以看出,a光的偏折程度大于b光的偏折程度,则a光的折射率大于b光的折射率,所以a 光的频率大于b光的频率,选项A错误;因为a光的折射率大,由公式v=可知,a光在该介质中的传播速度比b光小,选项B正确;a光的折射率大,根据sin C=知,a光的临界角比b光小,选项C正确;a光的频率大,则波长小,根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ知,b光比a光得到的干涉条纹间距大,选项E正确,D错误.4.CDE水中的气泡看起来比较明亮是因为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,是不能形成电磁波的,雷达发射的电磁波一定是由周期性变化的电场或磁场产生的,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;红色和蓝色的激光频率不同,在同种介质中传播时波速不同,波长不同,而红色和蓝色的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.5.BDE 声波不能在真空中传播,选项A错误.医疗中的“B超”检查是利用超声波的多普勒效应,所以选项B正确.声波既能够产生衍射现象也能够产生干涉现象,选项C错误.频率不同的声波在同种介质中的传播速度相同,选项D正确.蝙蝠是利用超声波的反射来定位猎物的,选项E正确.6.BCE用同一实验装置做双缝干涉实验时,由于a光的条纹间距大,则a光的波长长,a光的频率小,A错误,B正确;对同一介质,频率小的色光的折射率也一定小,玻璃对a光的折射率小,C正确;由v=可知,在同一介质中,折射率大的色光的速度较小,因此在玻璃中a光的速度大,D错误;又由n=可知,折射率越小,临界角越大,因此a光的临界角大,E正确.7.C由于光从内层射向外层时需要发生全反射,所以要满足n1>n2.当光在光纤内恰不透出时,所经过的路程最长,如图所示,设临界角为θ,则sin θ=,此时光通过的总路程为s==,对应的光速为v=,所需的时间为t==.故选项C正确.。

解密19电磁波相对论Χγ2T⎧⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎨⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪=⎪⎩⎩电磁场有足够高的振荡频率有效发射电磁波条件开放的振荡电路电磁波是横波电磁波特点传播不需要介质，具有波的共性能脱离“波源”独立存在电磁波变化的磁场产生电场麦克斯韦与电磁场理论的两大支柱变化的电场产生磁场电磁波谱：无线电波；红外线；可见光；紫外线；射线；射线振荡电流的产生电磁震荡周期：电磁波原理相对论广义相对论相对论222Δ1ΔΔl l tu vm uu ucE mc E mc⎧⎪⎪⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩⎧⎨⎨⎩⎧=⎪⎪⎪⎪'+⎪=⎨'⎪+⎪⎪==⎪⎪⎩一切物理规律在任何参考系中都是相同的（广义相对性原理）等效原理物质的引力使光线弯曲结论引力红移水星轨道近日点的进动一切物理规律在惯性参考系中都是相同的（狭义相对论性原理）狭义相对论光速不变原理相对论公式，⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩考点1电磁波与电磁振荡一、麦克斯韦电磁场理论1．理论内容变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场。

根据这个理论，周期性变化的电场和磁场相互联系，交替产生，形成一个不可分割的统一体，即电磁场。

2．深度理解（1）恒定的电场不产生磁场。

（2）恒定的磁场不产生电场。

（3）均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场。

（4）均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。

（5）振荡电场产生同频率的振荡磁场。

（6）振荡磁场产生同频率的振荡电场。

3．相关概念及判断方法（1）变化的磁场产生的电场叫感应电场；变化的电场产生的磁场叫感应磁场。

（2）感应电场与感应磁场的场线都是闭合的曲线，而且互相正交、套连。

（3）感应电场的方向可由楞次定律判定，感应磁场的方向可由安培定则判定。

二、电磁波1．电磁波的产生如果在空间某区域中有周期性变化的电场，救护在空间引起周期性变化的磁场，这个周期性变化的磁场又会在较远的空间引起新的周期性变化的电场，新的周期性变化的电场又会在更远的空间引起新的周期性变化的磁场······这样，电磁场就由远及近向周围空间传播开去，形成了电磁波。

专题十六光学电磁波及相对论【考纲解读】分析解读光学部分涉及几何光学和物理光学的基本规律和重要的研究方法,研究了光的传播、光的性质以及光在科技生活中的应用。

几何光学中,正确作图是基础,结合规律和几何关系进行分析并解决问题。

物理光学中,应正确理解产生现象的原因和条件,并能解决实际问题。

电磁波与相对论部分应以课本为主,重点内容是:电磁波的应用;相对论时空观;狭义相对论的两个基本假设;质能关系。

【命题探究】(2)只有频率相同的两列波相遇时才可能发生干涉。

在相遇区域内,某时刻波峰与波峰相遇处,波谷与波谷相遇处是振动加强点,而波峰与波谷相遇处才是振动减弱点,故A、B两点位于亮条纹上,C点处于暗条纹上。

(3)相邻亮条纹的中心间距Δx=错误！未找到引用源。

λ第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距L=10Δx代入数据得L=1.178×10-2m【五年高考】考点一光的折射与全反射1.[2017江苏单科,12B(3)]人的眼球可简化为如图所示的模型。

折射率相同、半径不同的两个球体共轴。

平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点。

取球体的折射率为错误！未找到引用源。

,且D=错误！未找到引用源。

R。

求光线的会聚角α。

(示意图未按比例画出)答案30°2.[2015江苏单科,12B(3)]人造树脂是常用的眼镜镜片材料。

如图所示,光线射在一人造树脂立方体上,经折射后,射在桌面上的P点。

已知光线的入射角为30°,OA=5cm,AB=20cm,BP=12 cm,求该人造树脂材料的折射率n。

答案错误！未找到引用源。

(或1.5)3.[2014江苏单科,12B(3)]Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。

电子显微镜下鳞片结构的示意图如图所示。

一束光以入射角i从a点入射,经过折射和反射后从b点出射。

设鳞片的折射率为n,厚度为d,两片之间空气层厚度为h。

2019 高考物理试题分类汇编- 光、电磁波、相对论 ( 纯 word 附解析)〔2018 浙江〕 20、为了丈量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外面壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C 置于储罐中，电容器可经过开关S 与线圈 L 或电源相连，以以下图。

当开关从 a 拨到 b 时，由 L 与 C构成的回路中产生周期的振荡电流。

当罐中的液面上涨时A.电容器的电容减小B.电容器的电容增大C.LC 回路的振荡频率减小D.LC 回路的振荡频率增大20【答案】 BC【考点】电容器【分析】依据平行板电容的电容公式S ，知道液面上涨，那么板间的均匀电介质Ckd4增大，得 C 增大， B 项对； LC 振荡电路周期，在 C 增大时， T 增大，所以频率减小， C项对。

〔2018 新课标〕 34. 〔 2〕〔 9 分〕一玻璃立方体中心有一点状光源。

今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光辉只经过一次折射不可以显出立方体。

该玻璃的折射率为 2 ，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。

〔2〕【考点】全反射解：如图，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光辉，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。

依据折射定律有nsin sin①式中， n 是玻璃的折射率，入射角等于θ，α 是折射角。

现假设 A 点是上表面面积最小的不透明薄膜边沿上的一点。

由题意，在A点恰好发生全反射，故②A2设线段 OA在立方体上表面的投影长为R A，由几何关系有③R Asin A =( a)2R A22式中 a 为玻璃立方体的边长，有①②③式得a④R A12 n2由题给数据得 a⑤R A2由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为R A的圆。

所求的镀膜面积 S′与玻璃立方体的表面积S 之比为 2 ⑥S 6 R AS6a2由⑤⑥式得S⑦S 4〔2018 北京〕 14. 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，波长变长答案： A14分析：此题属于光学知识，观察光的折射。

光学电磁波相对论1、【2019·新课标全国II卷】某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。

实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。

回答下列问题：1.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（）A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝2.若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________；3.某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。

则所测单色光的波长为______________nm （结果保留3位有效数字）。

2、【2019·新课标全国I卷】（如图），一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。

距水面4 m的湖底P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sin53°=0.8）。

已知水的折射率为4 31.求桅杆到P点的水平距离；2.船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。

3、【2019·新课标全国III 卷】如图，直角三角形ABC 为一棱镜的横截面，∠A =90°，∠B =30°。

一束光线平行于底边BC 射到AB 边上并进入棱镜，然后垂直于AC 边射出。

1.求棱镜的折射率；2.保持AB 边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC 边上恰好有光线射出。

求此时AB 边上入射角的正弦。

4、【2019·天津卷】如图为a 、b 、c 三种光在同一光电效应装置中测的光电流和电压的关系。

由a 、b 、c 组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是（ ）A. B. C. D.5、【2019·浙江选考】波长为1λ和2λ的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为1λ的光的条纹间距大于波长为2λ的条纹间距。

【备考建议】【经典例题】 考点一 光的折射定律【典例1】(2016·全国Ⅲ卷,34)如图,玻璃球冠的折射率为 ,其底面镀银,底面的半径是球半径的 倍;在过球心O 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M 点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 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.解析:设球半径为R,球冠底面中心为O ′,连接OO ′,则OO ′⊥AB,令∠OAO ′=α,有cos α=O A OA =2R①由折射定律有sin i=nsin r ⑤ 代入题给条件得r=30° ⑥分析近几年的高考试题,在考查机械波的形成和传播时,往往以考查振动图像和波动图像为主,主要涉及的知识点为波速、波长和频率(周期)的关系,光学部分以考查光的折射定律和全反射等知识为主.高考命题形式通常为一选择题(或填空题)加一个计算题,选择题(或填空题)侧重考查对机械波、机械振动、电磁波、相对论和光学知识的理解,计算题主要考查光的折射、全反射的综合应用,也可能会考查振动和波的综合应用.本章的复习要加强对机械波、电磁波及光学中基本概念及基本现象的复习,同时振动与波动综合问题,光的折射、全反射的综合计算题要加强规范训练.作底面在N点的法线NE,由NE∥AM,有i′=30°⑦根据反射定律,有i ″=30°⑧连接ON,由几何关系知△MAN≌△MON,故有∠MNO=60°⑨由⑦⑨式得∠ENO=30°⑩于是∠ENO为反射角,ON为反射光线,这一反射光线经球面再次折射后不改变方向,所以,经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为β=180°-∠ENO=150°.【典例2】(2018·河南安阳检测)如图所示,真空中有一个半径为R,质量分布均匀的玻璃球,一细激光束在真空中沿直线AB传播,激光束入射到玻璃球表面的B点经折射进入小球,激光束在B点入射角i=60°,并于玻璃球表面的C点经折射又进入真空中(光线所在平面经过球心).最后打在玻璃球右边的竖直光屏上D点,∠BOC=120°,光在真空中的速度为c.已知玻璃球球心与D点的距离为求:(1)玻璃球对该激光束的折射率;(2)激光束自B点运动至光屏的时间.所以,激光束自B点运动至光屏的时间t=tBC+tCD=4R c.考点二光的全反射【典例3】(2018·广西桂林适应性考试)如图所示,某种透明介质的截面图由直角三角形AOC和圆心为O、半径为R的四分之一圆弧BC组成,其中∠A=60°.一束单色光从D点垂直AB面射入透明介质中,射到圆弧BC 上时恰好发生全反射.已知D点与O点之间的距离为 ,光在真空中的传播速度为c.求:(1)单色光在介质中的传播速度v;(2)单色光第一次射出介质时折射角θ.考点三光的色散现象【典例4】(2018·四川遂宁外国语实验学校月考)(多选)如图所示,两束单色光a,b从水下射向A点后,光线经折射合成一束光c进入空气,则下列说法中正确的是( )A.a光的频率比b光的频率大B.在水中a光的临界角比b光的临界角大C.在水中a光的速度比b光的速度小D.a光的波长比b光的波长大E.b光的折射率比a光的折射率大【典例5】(2018·宁夏育才中学月考)(多选)如图,在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜,里面是空气,一束白光从棱镜的左边射入,从棱镜的右边射出时发生了色散,射出的可见光分布在a点和b点之间,则下列说法错误的是( )A.从a点射出的是红光,从b点射出的是紫光B.从a点射出的是紫光,从b点射出的是红光C.从a点和b点射出的都是红光,从ab中点射出的是紫光D.从a点和b点射出的都是紫光,从ab中点射出的是红光E.光在ab面上不可能发生全反射解析:此棱镜对周围介质来说是光疏介质,故光在棱镜中的折射角大于入射角,从棱镜中射出时,入射角大于折射角.故光线从棱镜中射出时光向顶角方向偏折,紫光折射率大,偏折程度大,故紫光从a点射出,红光从b 点射出,故ACD错B对.光在ab面上是从光疏介质向光密介质中传播,不会发生全反射,故E对.考点四测定玻璃的折射率【典例6】(2018·四川彭州五校期中)利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行.正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图(a)所示.(1)此玻璃的折射率计算式为n=___________(用图中的θ1,θ2表示);(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减少误差,应选用宽度___________(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.(3)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许,如图(b)所示.则他测出的折射率将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).(4)乙同学在画界面时,不小心将两界面aa′,bb′间距画得比玻璃砖宽度大些,如图(c)所示,则他测得的折射率____________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).(4)如(乙)图所示,实线表示实际的光路图,而虚线是作图时所采用的光路图,可见,入射角没有变化,折射角的测量值偏大,折射率测量值偏小.考点五光的干涉现象【典例7】(2018·湖北襄阳第二次适应性考试)(多选)如图(甲)所示是用干涉法来检查某块厚玻璃板上表面是否平整的装置,所用红色光是用普通光源加红色滤光片产生的,从上往下观察到的干涉条纹如图(乙)、(丙)所示,则下列判断正确的是( )A.若观察到的条纹如图(乙)所示,则说明厚玻璃板上表面是平整的B.若观察到的条纹如图(丙)所示,则厚玻璃板上表面有下凹的位置C.若观察到的条纹如图(丙)所示,则厚玻璃板上表面有上凸的位置D.若是用黄色滤光片产生的黄色光做该实验,则干涉条纹变密E.若是用黄色滤光片产生的黄色光做该实验,则干涉条纹变疏考点六光的衍射和偏振现象【典例8】(2018·上海虹口区期中)如图为红光、蓝光分别通过单缝、双缝所呈现的图样,则( )A.甲为蓝光的衍射图样B.乙为红光的干涉图样C.丙为红光的衍射图样D.丁为蓝光的干涉图样解析:单缝衍射条纹是中间明亮且宽大,越向两侧宽度越小越暗,而波长越大,中央亮条纹越粗,故甲、乙是衍射图样,且甲为红光的单缝衍射图样,乙为蓝光的衍射图样,故A,B错误;双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹,所有条纹宽度相同且等间距,故丙、丁是干涉图样,根据双缝干涉条纹间距公式Δx=ldλ可知波长λ越大,Δx越大,故丙为红光的干涉图样,丁为蓝光的干涉图样,故C错误,D正确.【典例9】(2018·四川绵阳南山中学月考)(多选)碳水化合物(糖)的含量是食品安全检验的一个重要的指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关,将α的测量与标准值进行比较,就能确定被测样品的含糖量.如图所示,S是自然光源,A,B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A,B之间,则下列说法正确的是( )A.到达O处光的强度会明显减弱B.到达O处光的强度不会明显减弱C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度等于αD.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于α考点七电磁波与相对论【典例10】(2018·安徽池州月考)(多选)下列说法正确的是( )A.变化的磁场产生变化的电场,变化的电场产生变化的磁场B.电磁波的频率与传播介质无关,等于激发电磁波的振荡电流的频率C.电磁波能独立存在D.增大LC振荡电路的C,可提高激发电磁波的频率E.改变LC振荡电路中的L,C可改变激发电磁波的频率解析:均匀变化的电场产生稳定的磁场,而非均匀变化的电场产生变化的磁场,故A错误;电磁波的频率与传播介质无关,等于激发电磁波的振荡电流的频率,故选项B正确;电磁波是变化的电磁场在空间的传播,不依赖物质,故C正确;根据f= 1/[2π√(LC)],可知,增大电容C,则振荡电路的频率减小,故D错误,E正确.考点八用双缝干涉测量光的波长【典例11】(2018·天津静海五校期末)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图(甲)所示.(1)以线状白炽灯为光源,对实验装置进行了调节并观察实验现象后,总结出以下几点,你认为正确的是.A.狭缝和光源必须平行放置B.各元件的中心可以不在遮光筒的轴线上C.双缝间距离越大呈现的干涉条纹越密D.若将滤光片移走则无干涉现象产生(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐A条纹中心时,游标卡尺的示数如图(乙)(c)所示,第二次分划板中心刻线对齐B条纹中心时,游标卡尺的示数如图(乙)(d)所示.已知双缝间距为0.5 mm,从双缝到屏的距离为1 m,则图(乙)(d)中游标卡尺示数为 mm.所测光波的波长为 m.(保留两位有效数字)。

N单元光学电磁波相对论光的传播18．[2019·浙江卷] 关于下列光学现象，说法正确的是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽18．CD[解析] 本题考查光速、光的全反射、折射、双缝干涉等知识．在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，选项A错误；光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，选项B错误；在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，选项C正确；在空气中红光的波长比蓝光要长，根据Δx＝ldλ可知红光的双缝干涉条纹间距大，选项D正确．8．[2019·天津卷] 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．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b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，b光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB[解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A正确；a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，B正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx＝ldλ，由于b光的波长长，所以b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；由于a光的频率大于b光的频率，根据公式E k＝hν－W得出a光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D错误．3．[2019·四川卷] 如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大3．D [解析] 光从水中进入空气，只要在没有发生全反射的区域，就可以看到光线射出，所以A 、B 错误；光的频率是由光源决定的，与介质无关，所以C 错误；由v ＝c n得，光从水中进入空气后传播速度变大，所以D 正确．34．(2)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n ＝ 2.(ⅰ)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB 上的最大宽度为多少？(ⅱ)一细束光线在O 点左侧与O 相距32R 处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．(2)(ⅰ)2R (ⅱ)略[解析] 在O 点左侧，设从E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图所示，由全反射条件有sin θ＝1n① 由几何关系有OE ＝R sin θ②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l ＝2OE ③联立①②③式，代入已知数据得 l ＝2R ④(ⅱ)设光线在距O 点32R 的C 点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系及①式和已知条件得α＝60°>θ⑤光线在玻璃砖内会发生三次全反射．最后由G 点射出，如图所示，由反射定律和几何关系得OG ＝OC ＝32R ⑥ 射到G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C 点射出．13．[2019·福建卷Ⅰ] 如图， 一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是( )A BC D13．A [解析] 光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，在其分界面处当入射角大于或等于临界角时，会发生全反射现象，故A 项正确；光线由空气射向玻璃砖时，由于光线与分界面不垂直，所以除了有反射现象之外还应发生折射现象，其折射角小于入射角，故B 、D 项错误；光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，折射角应大于入射角，故C 项错误．2．（2019·洛阳名校联考）下列说法中正确的是( )A ．当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变长B ．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度C ．a 、b 两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a 光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距，则可以判断a 光的折射率比b 光的大D ．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的2．AC [解析] 声波从空气中传入水中时，频率不变，波速增大，由v ＝λf 得波长变长，选项A 正确；在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度与波的传播速度是两个运动形式的速度，两者不存在联系，选项B 错误；a 光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距， 由Δx ＝lλd知，a 光的波长小，频率大，折射率大，选项C 正确；肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象，选项D 错误．3．（2019·北京顺义统考）两束不同频率的单色光a 、b 以相同的入射角从空气射入水中，发生了如图X28-1所示的折射现象(α>β)．下列说法中正确的是( )图 1A ．光束b 的频率比光束a 的频率低B ．相同条件下b 光的双缝干涉条纹间距比a 光的大C ．光束b 在水中的传播速度比光束a 在水中的传播速度大D ．若a 光照射某金属能发生光电效应，则b 光照射该金属也能发生光电效应3．D [解析] 由折射定律sin i sin r＝n 知，b 光的折射角小，折射率大，频率高，波长小，选项A 、B 错误，选项D 正确；由v ＝c n知，b 光在玻璃里的速度小，选项C 错误． 图X28-46．（2019·焦作一模）彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的．彩虹形成的示意图如图X28-4所示，一束白光L 由左侧射入水滴，a 、b 是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a 、b 是单色光)．下列关于a 光与b 光的说法中正确的是( )A ．水滴对a 光的折射率大于对b 光的折射率B ．a 光在水滴中的传播速度小于b 光在水滴中的传播速度C ．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a 光相邻的亮条纹间距大于b 光的相邻亮条纹间距D ．a 、b 光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长E ．若a 、b 光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b 光能够发生全反射，则a 光也一定能够发生全反射6．ABE [解析] 进入水滴时，由折射定律sin i sin r＝n 知，a 光在水滴里的折射角小，折射率大，选项A 正确；由v ＝c n ，a 光在水滴里的速度小，选项B 正确；由C ＝arcsin 1n，a 光的临界角小，容易发生全发射，选项E 正确；a 光在水滴里的折射率大，频率大，波长小，由Δx ＝lλd，a 光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距，选项C 错误；在真空和在水滴中，分别有c ＝λ0f 和v ＝λf ，则c v ＝λ0λ，故a 、b 光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要短，选项D 错误．5．（2019·贵州六校二联）如图G11-3所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A 点沿AO 1方向(O 1点在分界面上，图中O 1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( )图G11-3A ．O 1点在O 点的右侧B ．蓝光从空气中射入水中时，速度变小C ．若沿AO 1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D ．若沿AO 1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点E ．若蓝光沿AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点5．BCD [解析] 由折射定律sin i sin r＝n 知，蓝光从空气射向水中，入射角大，O 1点在O 点的左侧，选项A 错误；由v ＝c n知，蓝光进入水中的速度变小，选项B 正确；若沿AO 1方向射向水中的是—束紫光，紫光折射率大，折射角小，则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点，选项C 正确；若沿AO 1方向射向水中的是—束红光，红光折射率小，折射角大，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点，选项D 正确；若蓝光沿AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点，不可能通过B 点正上方的D 点，选项E 错误．10．（2019·湖北八市联考）如图G 11-8所示，在MN 的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n ＝3，玻璃介质的上边界MN 是屏幕．玻璃中有一个正三角形空气泡，其边长l ＝40 cm ，顶点与屏幕接触于C 点，底边AB 与屏幕平行．一束激光a 垂直于AB 边射向AC 边的中点O ，结果在屏幕MN 上出现两个光斑．(1)求两个光斑之间的距离L.(2)若任意两束相同的激光同时垂直于AB 边向上射入空气泡，求屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离．图G 11-810．(1)40 cm (2) 80 cm[解析] (1)画出光路图如图甲所示．在界面AC ，入射角i ＝60°，由折射定律sin i sin r＝n 解得折射角r ＝30° 由光的反射定律得反射角θ＝60°由几何关系得，△ODC 是边长为12l 的正三角形，△OEC 为等腰三角形，且CE ＝OC ＝l 2则两个光斑之间的距离L ＝DC ＋CE ＝40 cm.甲 乙(2)作出入射点在A 、B 的光线的光路图，如图乙所示，由图可得屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离PQ ＝2l ＝80 cm.光的波动性18．[2019·浙江卷] 关于下列光学现象，说法正确的是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽18．CD[解析] 本题考查光速、光的全反射、折射、双缝干涉等知识．在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，选项A错误；光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，选项B错误；在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，选项C正确；在空气中红光的波长比蓝光要长，根据Δx＝ldλ可知红光的双缝干涉条纹间距大，选项D正确．8．[2019·天津卷] 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．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b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，b光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB[解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A正确；a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，B正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx＝ldλ，由于b光的波长长，所以b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；由于a光的频率大于b光的频率，根据公式E k＝hν－W得出a光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D错误．电磁场电磁波6．[2019·天津卷] 下列说法正确的是()A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同6．BD[解析] 本题是对玻尔理论、天然放射现象及多普勒效应等知识的考查，α粒子散射实验导致原子核式结构模型的建立，A错误；紫外线可以使荧光物质发光，B正确；天然放射现象中产生的γ射线在电场或磁场中不会发生偏转，C错误；观察者和波源发生相对运动时，观察者接收到的频率就会发生改变，D正确．2．，[2019·四川卷] 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2．C[解析] 衍射现象是波的特有现象，A错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D错误．6．（2019·开封名校联考）下列有关光纤及光纤通信的说法正确的是()A．光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小B．光在光纤中的传输利用了全反射的原理C．光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光，但红外线光和紫外线光属不可见光，它们都不可用来传输信息D．光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长大，在真空中传播的速度都约为3.0×108m/s6．B[解析] 光在光纤中的传输利用了光的全反射原理，内芯的折射率比外套的大，选项A错误，选项B正确；只要是光波，就能在光纤中传播，选项C错误；光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长小，选项D错误．相对论2．，[2019·四川卷] 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2．C[解析] 衍射现象是波的特有现象，A错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D错误．4．（2019·成都二诊）下列说法正确的是()A．麦克斯韦预言了电磁波，且首次用实验证实了电磁波的存在B．红外线是一种频率比紫外线还高的电磁波C．在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后，来回抖动梳子能产生电磁波D．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短4．C[解析] 麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A错误；红外线的频率比紫外线低，选项B错误；在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后带电，来回抖动梳子能产生变化的电场，从而产生电磁波，选项C正确；“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度将略微变短，选项D错误．5实验：测玻璃砖的折射率实验：用双缝干涉实验测量光的波长8．（2019·北京东城联考）用双缝干涉测光的波长，实验装置如图X28-7甲所示．已知单缝与双缝的距离L1＝60 mm，双缝与屏的距离L2＝700 mm，单缝宽d1＝0.10 mm，双缝间距d2＝0.25 mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度．(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1＝________ mm，对准第4条时读数x2＝________ mm，相邻两条亮纹间的距离Δx＝________ mm.(2)计算波长的公式λ＝________；求得的波长值是________nm(保留三位有效数字)．丙图X28-78．(1)2.1917.868 1.893(2)d2L2Δx676[解析] (1)对准第1条时读数x1＝(2＋0.01×19.1) mm＝2.191 mm，对准第4条时读数x2＝(7.5＋0.01×36.8 )mm ＝7.868 mm ，相邻两条亮纹间的距离Δx ＝x 2－x 14－1≈1.893 mm. (2)由条纹间距Δx ＝lλd 可得计算波长的公式λ＝d 2Δx L 2，代入数据解得λ≈6.76×10－7 m ＝676 m.光学综合11．【选修3－4】(1)(6分)[2019·重庆卷] 打磨某剖面如题11图1所示的宝石时，必须将OP 、OQ 边与轴线的夹角θ切磨在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线在OP 边和OQ 边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 边后射向MN 边的情况)，则下列判断正确的是( )题11图1A ．若θ＞θ2，光线一定在OP 边发生全反射B ．若θ＞θ2，光线会从OQ 边射出C ．若θ＜θ1，光线会从OP 边射出D ．若θ＜θ1，光线会在OP 边发生全反射(2)(6分)一竖直悬挂的弹簧振子下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸．当振子上下振动时，以速率v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如题11图2所示的图像．y 1、y 2、x 0、2x 0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．题11图211．[答案] (1)D (2)2x 0v y 1－y 22本题第一问考查光的折射和全反射，第二问考查波的图像．[解析] (1)D(2)设周期为T ，振幅为A .由题图得T ＝2x 0v ，A ＝y 1－y 22. 8．[2019·天津卷] 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 ．垂直穿过同一块平板玻璃，a 光所用的时间比b 光长B ．从同种介质射入真空发生全反射时，a 光临界角比b 光的小C ．分别通过同一双缝干涉装置，b 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，b光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB[解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A正确；a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，B正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx＝ldλ，由于b光的波长长，所以b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；由于a光的频率大于b光的频率，根据公式E k＝hν－W得出a光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D错误．17．[2019·全国卷] 在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为()A．2.06×10－7 m B．2.06×10－4 mC．1.68×10－4 m D．1.68×10－3 m17．C[解析] 本题考查双缝干涉条纹间距离公式．双缝干涉相邻条纹间距Δx＝ld λ，则d＝lΔxλ＝1.68×10－4 m，C正确．20．[2019·北京卷] 以往，已知材料的折射率都为正值(n>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(n<0) ，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足sin isin r＝n，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n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()A BC D20．B本题考查光的折射．是一道创新题，但本质上还是光的折射定律，本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，无论是从光从空气射入介质，还是从介质射入空气，都要符合此规律，故A、D错误．折射率为－1，由光的折射定律可知，同侧的折射角等于入射角，C错误，B正确．。

考点1电磁波与电磁振荡一、麦克斯韦电磁场理论1．理论内容变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场。

根据这个理论，周期性变化的电场和磁场相互联系，交替产生，形成一个不可分割的统一体，即电磁场。

2．深度理解（1）恒定的电场不产生磁场。

（2）恒定的磁场不产生电场。

（3）均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场。

（4）均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。

（5）振荡电场产生同频率的振荡磁场。

（6）振荡磁场产生同频率的振荡电场。

3．相关概念及判断方法（1）变化的磁场产生的电场叫感应电场；变化的电场产生的磁场叫感应磁场。

（2）感应电场与感应磁场的场线都是闭合的曲线，而且互相正交、套连。

（3）感应电场的方向可由楞次定律判定，感应磁场的方向可由安培定则判定。

二、电磁波1．电磁波的产生如果在空间某区域中有周期性变化的电场，救护在空间引起周期性变化的磁场，这个周期性变化的磁场又会在较远的空间引起新的周期性变化的电场，新的周期性变化的电场又会在更远的空间引起新的周期性变化的磁场······这样，电磁场就由远及近向周围空间传播开去，形成了电磁波。

2．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，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）。

（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。

（3）电磁波的频率f、波长λ和波速v的关系：v=λf。

（4）电磁波是横波，具有波的特性，能产生干涉、衍射等现象。

3．无线电波的发射与接收无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波。

无线电波的波长从几毫米到几十千米。

根据波长（或频率），通常将无线电波分成几个阶段，每个波段的无线电波分别有不同的用途。

（1）无线电波的发射①有效发射电磁波的条件：高频振荡；开放电路（如图所示）。

②调制：在无线电传播技术中，首先将声音、图象等信息通过声电转换、光电转换等方式转换为电信号，但这种电信号频率低，不能用来直接发射电磁波，所以要把传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上，使电磁波的频率或振幅随各种信号而改变，这种使电磁波随各种信号而改变的基数叫调制。