2023年高考物理備考中等生百日捷進(jìn)提升系列專題13光、電磁波與相對論（含解析）

PAGE專題13光、電磁波與相對論第一局部名師綜述綜合分析近幾年的高考物理試題發(fā)現(xiàn)，試題在考查主干知識的同時，注重考查根本概念和根本規(guī)律?？季V要求〔1〕理解折射率的概念，掌握光的折射定律；掌握全反射的條件，會進(jìn)行有關(guān)簡單的計算．〔2〕理解光的干預(yù)現(xiàn)象，掌握雙縫干預(yù)中出現(xiàn)明暗條紋的條件；理解光的衍射現(xiàn)象，知道發(fā)生明顯衍射的條件；知道光的偏振現(xiàn)象，了解偏振在日常生活中的應(yīng)用〔3〕知道電磁波是橫波；了解電磁波的產(chǎn)生、傳播、發(fā)射和接收，熟記電磁波譜；了解狹義相對論的根本假設(shè)和幾個重要結(jié)論．命題規(guī)律〔1〕分析幾何光學(xué)中的折射、全反射和臨界角問題時，應(yīng)注意與實際應(yīng)用的聯(lián)系，作出正確的光路圖，可能出現(xiàn)計算題和作圖題?！?〕光的干預(yù)、衍射和偏振局部，以考查根本概念及對規(guī)律的簡單理解為主，主要是以選擇題和填空題為主〔3〕電磁波和相對論局部，以考查根本概念及對規(guī)律的簡單理解為主，主要是以選擇題為主第二局部知識背一背(1)折射現(xiàn)象①折射定律：．②在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的． ③折射率：定義式：；計算公式：，因為v<c，所以任何介質(zhì)的折射率都大于1。④當(dāng)光從真空(或空氣)射入某種介質(zhì)時，入射角大于折射角；當(dāng)光由介質(zhì)射入真空(或空氣)時，入射角小于折射角．〔2〕全反射現(xiàn)象①條件：〔a〕光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；〔b〕入射角大于或等于臨界角。②現(xiàn)象：折射光完全消失，只剩下反射光．③臨界角：折射角等于90°時的入射角，用C表示，〔3〕光的色散①光的色散現(xiàn)象：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象．②光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種色光按其波長的有序排列．③光的色散現(xiàn)象說明：白光為復(fù)色光；同一介質(zhì)對不同色光的折射率不同，頻率越大的色光折射率越大；不同色光在同一介質(zhì)中的傳播速度不同，波長越短，波速越慢．〔4〕光的干預(yù)①定義：兩列頻率相同、振動情況相同的光波相疊加，某些區(qū)域出現(xiàn)振動加強(qiáng)，某些區(qū)域出現(xiàn)振動減弱，并且加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域總是相互間隔的現(xiàn)象叫光的干預(yù)現(xiàn)象。②相干條件：只有相干光源發(fā)出的光疊加，才會發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象．相干光源是指頻率相同、相位相同(振動情況相同)的兩列光波。③雙縫干預(yù)：由同一光源發(fā)出的光經(jīng)雙縫后，在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋．白光的雙縫干預(yù)的條紋是中央為白色條紋，兩邊為彩色條紋，單色光的雙縫干預(yù)中相鄰亮條紋間距離為。④薄膜干預(yù)：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后兩面反射的光相遇而形成的．圖樣中同一條亮(或暗)條紋上所對應(yīng)的薄膜厚度相同．〔5〕光的衍射①定義：光離開直線路徑繞到障礙物陰影區(qū)的現(xiàn)象叫光的衍射，衍射產(chǎn)生的明暗條紋或光環(huán)叫衍射圖樣．(2)發(fā)生明顯衍射的條件：只有當(dāng)障礙物的尺寸跟光的波長相差不多，甚至比光的波長還小的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯．③衍射圖樣：(a)單縫衍射:明暗相間的不等距條紋，中央亮紋最寬最亮，兩側(cè)條紋具有對稱性。(b)圓孔衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)，圓環(huán)面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過孔的直線照明的面積。(c)圓盤衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)，中心有一亮斑稱為泊松亮斑?！?〕光的偏振①偏振：光波只沿某一特定的方向振動，稱為光的偏振．②自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫做自然光．③偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，只沿某個特定方向振動的光，叫做偏振光．光的偏振證明光是橫波．自然光通過偏振片后，就得到了偏振光．〔7〕電磁波的特性①電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可在真空中傳播。②不同頻率的電磁波，在同一介質(zhì)中傳播，其速度是不同的，頻率越高，波速越小，但在真空中不同頻率的電磁波傳播速度是相同的(都等于光速)。③電磁波的頻率f、波長λ和波速v的關(guān)系：v＝λf.④電磁波是橫波，具有波的特性，能產(chǎn)生干預(yù)、衍射等現(xiàn)象．〔8〕電磁波的發(fā)射與接收①電磁振蕩(LC電路)的周期，頻率.②發(fā)射電磁波的條件：振蕩電路要有足夠高的頻率；振蕩電路應(yīng)采用開放電路。發(fā)射電磁波需經(jīng)過調(diào)制過程，調(diào)制的方法分為調(diào)頻和調(diào)幅．接收電磁波需經(jīng)過解調(diào)過程，解調(diào)是調(diào)制的逆過程．〔9〕狹義相對論①狹義相對論的根本假設(shè)：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的；真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的。②時間間隔的相對性.③長度的相對性④相對論的速度變換公式⑤相對論質(zhì)量⑥質(zhì)能方程E＝mc2第三局部技能+方法一、確定光線的方法①先確定光線在界面上的入射點，然后再找光線通過的另外一個點，通過兩點確定光線。②根據(jù)折射定律計算折射角，確定折射光線．當(dāng)光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，應(yīng)注意是否發(fā)生全反射。二、解決光的折射問題的一般方法：①根據(jù)題意畫出正確的光路圖：準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)地畫出光路圖是解決幾何光學(xué)問題的前提和關(guān)鍵。(2)②利用幾何關(guān)系確定光路中的邊、角關(guān)系，確定入射角和折射角：從光路圖上找準(zhǔn)入射角和折射角。③利用折射定律建立方程進(jìn)行求解：應(yīng)用數(shù)學(xué)知識求出它們的正弦值．必要時可利用光路可逆原理輔助解題。三、全反射現(xiàn)象的理解與應(yīng)用①在光的反射和全反射現(xiàn)象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆的。②當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的界面上時，往往同時發(fā)生光的折射和反射現(xiàn)象，但在全反射現(xiàn)象中，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射．當(dāng)折射角等于90°時，實際上就已經(jīng)沒有折射光了。③全反射現(xiàn)象可以從能量的角度去理解：當(dāng)光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，在入射角逐漸增大的過程中，反射光的能量逐漸增強(qiáng)，折射光的能量逐漸減弱，當(dāng)入射角等于臨界角時，折射光的能量已經(jīng)減弱為零，這時就發(fā)生了全反射。④解答這一類問題要抓住折射定律和發(fā)生全反射的條件這個關(guān)鍵．在分析、研究光路時，常要假設(shè)某一條光線恰能符合題意要求，再據(jù)此畫出其反射、折射或全反射的光路圖，作出推斷或求解。四、兩束振動情況相同的光源產(chǎn)生的光相互疊加時：雙縫干預(yù)中出現(xiàn)象、暗條紋是由屏上某點P到兩縫的光程差來決定的，而條紋間距那么由雙縫到屏的距離、雙縫之間的距離和光的波長共同決定．明確雙縫干預(yù)中條紋特點和分布情況、掌握出現(xiàn)明條紋和暗條紋的條件是解決這類問題的關(guān)鍵。①出現(xiàn)明條紋的條件是屏上某點P到兩個相干光源S1和S2的路程差等于波長的整數(shù)倍或半波長的偶數(shù)倍，即〔(k＝0,1,2,3…)；當(dāng)k＝0時，即PS1＝PS2，此時P點處的明條紋叫做中央亮條紋。②出現(xiàn)暗條紋的條件是屏上某點P到兩個相干光源S1和S2的路程差等于半波長的奇數(shù)倍，即〔(k＝0,1,2,3…)；五、衍射與干預(yù)的比擬兩種現(xiàn)象比擬工程單縫衍射雙縫干預(yù)不同點條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度根本相等相同點干預(yù)、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干預(yù)、衍射都有明暗相間的條紋六、偏振光的產(chǎn)生方式①自然光通過起偏器：通過兩個共軸的偏振片觀察自然光，第一個偏振片的作用是把自然光變成偏振光，叫起偏器．第二個偏振片的作用是檢驗光是否為偏振光，叫檢偏器．②自然光射到兩種介質(zhì)的交界面上，如果光入射的方向適宜，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°時，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．特別提醒不能認(rèn)為偏振片就是刻有狹縫的薄片，偏振片并非刻有狹縫，而是具有一種特征，即存在一個偏振方向，只讓平行于該方向振動的光通過，其他振動方向的光被吸收了．七、偏振光的理論意義及應(yīng)用①理論意義：光的干預(yù)和衍射現(xiàn)象充分說明了光是波，但不能確定光波是橫波還是縱波．光的偏振現(xiàn)象說明了光波是橫波．②應(yīng)用：照相機(jī)鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等．八、電磁波譜分析及電磁波的應(yīng)用①波長不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性．其中波長較長的無線電波和紅外線等，易發(fā)生干預(yù)、衍射現(xiàn)象；波長較短的紫外線、X射線、γ射線等，穿透能力較強(qiáng)。②電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線，如紫外線和X射線、X射線和γ射線都有重疊，但它們產(chǎn)生的機(jī)理不同。九、狹義相對論的理解①慣性系：如果牛頓運(yùn)動定律在某個參考系中成立，這個參考系叫做慣性系，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，即對于一切物理現(xiàn)象的描述來說，所有的慣性系都是等效的。②光速的大小與選取的參考系無關(guān)，，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運(yùn)動和觀察者的運(yùn)動無關(guān)。。③狹義相對論認(rèn)為物體的質(zhì)量m與物體的速度v有關(guān)，其關(guān)系式為⑤相對論質(zhì)量【例1】〔9分〕如下圖，一個足夠大的水池盛滿清水，水深h=4m，水池底部中心有一點光源A，其中一條光線斜射到水面上距A為l=5m的B點時，它的反射光線與折射光線恰好垂直?！瞚〕求水的折射率n；〔ii〕用折射率n和水深h表示水面上被光源照亮局部的面積〔圓周率用π表示〕．【答案】〔ⅰ〕1.33；〔ⅱ〕那么有…………………〔2分〕圓形光斑的半徑為…………………〔1分〕圓形光斑的面積為……………………〔1分〕聯(lián)立可解得…………〔1分〕B水面B水面Ahl【思維提升】水下點光源是向四面八方照射，當(dāng)從水中射向空氣時，假設(shè)入射角大于或等于臨界角，就會發(fā)生光的全反射．所以有區(qū)域的光不會射出．運(yùn)用恰好發(fā)生全反射來確定光斑區(qū)域的大小，同時運(yùn)用三角函數(shù)關(guān)系．【例2】中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)識，唐人張志和在?玄真子。濤之靈?中寫道：“雨色映日而為虹〞，從物理學(xué)的角度看，虹時太陽光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的，右圖是彩虹成因的簡化示意圖，其中a、b時兩種不同頻率的單色光，那么兩光A．在同種玻璃種傳播，a光的傳播速度一定大于b光B．以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行外表后，b光側(cè)移量大C．分別照射同一光電管，假設(shè)b光能引起光電效應(yīng)，a光一定也能D．以相同的入射角從水中射入空氣，在空氣張只能看到一種光時，一定是a光【答案】C【思維提升】光學(xué)局部可分為幾何光學(xué)和物理光學(xué)，在選擇題中考查時很少單獨考查一個知識點，多是綜合應(yīng)用，解決這類問題除了把握好根本規(guī)律、公式、、等，還要注意幾何光學(xué)和物理光學(xué)間的相互聯(lián)系，如根據(jù)折射率判斷頻率，再由光子能量聯(lián)系光電效應(yīng)方程分析相關(guān)問題?！纠?】【廣東省廣州市執(zhí)信中學(xué)2022屆高三上學(xué)期期中考試?yán)砭C試題】如下圖為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的橫截面圖，圓弧CD是半徑為R的四分之一圓周，圓心為O．光線從AB面上的M點入射，入射角i=60°，光進(jìn)入棱鏡后恰好在BC面上的O點發(fā)生全反射，然后由CD面射出．OB段的長度l=6cm，真空中的光速c=3.0×108m/s．求：①透明材料的折射率n②光從M點傳播到0點所用的時間t．【答案】①②【思維提升】此題是對光的折射定律以及全反射問題的考查；解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意畫出標(biāo)準(zhǔn)的光路圖，然后在兩介質(zhì)的入射點找到入射界和折射角，并根據(jù)光的折射定律列出方程；注意全反射的條件：光從光密射向光疏；入射角不小于臨界角.【例4】以下說法中正確的選項是__________〔填正確答案的標(biāo)號，選對一個得3分，選對2個得4分，選對三個得6分，每選錯一個扣3分，最低分為0分〕A、不管光源與觀察者是否存在相對運(yùn)動，觀察者觀察到的光速是不變的B、水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干預(yù)現(xiàn)象C、在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象D、聲源向靜止的觀察者運(yùn)動，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率E、未見其人先聞其聲，是因為聲波波長較長，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象【答案】ABE【思維提升】不管光源與觀察者是否存在相對運(yùn)動，觀察者觀察到的光速是不變的．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干預(yù)現(xiàn)象．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象．聲源向靜止的觀察者運(yùn)動，觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率．聲波波長較長，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象?！纠?】如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，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。那么〔〕。〔填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對三個得5分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分〕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光的波長小于b光的波長

C．玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率

D．假設(shè)改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，那么折射光線a首先消失

E．分別用a、b光在同一個雙縫干預(yù)實驗裝置上做實驗，a光的干預(yù)條紋間距大于b光的干預(yù)條紋間距【答案】ABD【解析】A、C、光線a的偏折程度大，根據(jù)折射定律公式，θ是入射角，r是折射角，可知a光的折射率大；再根據(jù)公式，知a光在玻璃中的傳播速度小，故A正確，C錯誤；B、a光的折射率大，說明a光的頻率高，根據(jù)，a光在真空中的波長較短，故B正確；D、假設(shè)改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，那么折射光線a的折射角先到達(dá)90°，故先發(fā)生全反射，折射光線先消失，故D正確；E、光線a在真空中的波長較短，根據(jù)雙縫干預(yù)條紋間距公式，分別用a、b光在同一個雙縫干預(yù)實驗裝置上做實驗，a光的干預(yù)條紋間距小于b光的干預(yù)條紋間距，故E錯誤；故答案為ABD.【思維提升】此題綜合考查了光的折射、全反射和干預(yù)，關(guān)鍵是記住幾個公式：折射率定義公式、光速公式、雙縫干預(yù)條紋間距公式.【例6】下面有關(guān)光的說法正確的選項是()A．雨后馬路上的油漬呈現(xiàn)彩色條紋是光的干預(yù)現(xiàn)象B．天空出現(xiàn)彩虹是白光的色散現(xiàn)象C．光是一種電磁波，能發(fā)生干預(yù)、衍射等現(xiàn)象，沒有動量和能量D．在折射率越大的介質(zhì)中，光的傳播速度越快【答案】AB【思維提升】該題通過四個與波有關(guān)的現(xiàn)象，來說明波的幾個性質(zhì)，一是波具有干預(yù)的性質(zhì)，是通過油膜的彩色條紋呈現(xiàn)的，二是光的色散現(xiàn)象，三是電磁波的動能與能量的問題，當(dāng)然波是具有動量與能量的，那么電磁波也應(yīng)該具有動量與能量，最后是光速的問題。【例7】(6分〕以下說法正確的選項是〔填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對三個得6分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分〕A、光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的干預(yù)現(xiàn)象B、全息照相利用了激光相干性好的特性C、光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波D．X射線比無線電波更容易發(fā)生干預(yù)和衍射理象E、刮胡須的刀片的影子邊模糊不清是光的衍射現(xiàn)象【答案】BCE【解析】光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象，選項A錯誤；全息照相利用了激光相干性好的特性，選項B正確；光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，選項C正確；X射線比無線電波波長小，不容易發(fā)生干預(yù)和衍射現(xiàn)象，選項D錯誤；刮胡須的刀片的影子邊模糊不清是光的衍射現(xiàn)象，選項E正確；【例8】以下說法正確的選項是________〔填正確答案標(biāo)號。選對一個得2分，選對兩個得4分，選對三個得6分。選錯一個扣3分，最低得分為0分〕A．光在介質(zhì)中傳播的速度僅由介質(zhì)本身所決定B．雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干預(yù)形成的C．楊氏雙縫干預(yù)實驗中，當(dāng)兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時，紅光干預(yù)條紋的相鄰條紋間距比藍(lán)光干預(yù)條紋的相鄰條紋間距小D．光的偏振特征說明光是橫波E．狹義相對論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的【答案】BDE【例9】以下說法正確的選項是〔〕〔填正確答案標(biāo)號。選對一個得2分，選對兩個得4分，選對三個得6分。選錯一個扣3分，最低得分為0分〕A．?dāng)[鐘偏快時可縮短擺長進(jìn)行校準(zhǔn)B．火車鳴笛向我們駛來時，我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率高C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度D．地面附近有一高速水平飛過的火箭，地面上的人觀察到的火箭長度要比火箭上的人觀察到的短一些E．光從水中射入玻璃中，發(fā)現(xiàn)光線偏向法線，那么光在玻璃中傳播速度一定小于在水中的傳播速度【答案】BDE【解析】擺鐘偏快是因為周期變小，根據(jù)單擺的周期公式，可知校準(zhǔn)時需將周期增大，既要將擺長增大，故A錯誤；多普勒效應(yīng)：當(dāng)波源與觀察者相對靜止時觀察者接收到的頻率等于波源振動的頻率，當(dāng)波源與觀察者相向運(yùn)動〔相互靠近〕時觀察者接收到的頻率大于波源振動的頻率，當(dāng)波源與觀察者背向運(yùn)動〔相互遠(yuǎn)離〕時觀察者接收到的頻率小于波源振動的頻率，故B正確；偏振片的作用是減弱反射光的強(qiáng)度，不能增加透射光的強(qiáng)度，故C錯誤；參考系不同那么觀察到的運(yùn)動不同，由于火箭中的人相對火箭靜止，故觀察到的是火箭的實際長度，火箭高速運(yùn)行，根據(jù)長度的相對性，那么地面人的看到的長度比火箭的實際長度要短，而故D正確；光線偏向法線，說明折射角小于入射角，由相對折射率可知，光在介質(zhì)中傳播，光速，折射率越大光的傳播速度越小，故E正確?！纠?0】以下說法正確的選項是________〔填正確答案標(biāo)號。選對一個得2分，選對兩個得4分，選對三個得6分。選錯一個扣3分，最低得分為0分〕。A．綠光比紅光更容易發(fā)生全反射B．電磁波可以與機(jī)械波類比，它們的傳播都需要介質(zhì)C．相對論認(rèn)為空間和時間與物質(zhì)的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)D．變化的磁場一定會產(chǎn)生變化的電場E．在同一雙縫干預(yù)裝置中黃光的干預(yù)條紋間距比藍(lán)光干預(yù)條紋間距寬【答案】ACE【解析】電磁波傳播不需要介質(zhì)，故B錯誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的磁場會產(chǎn)生恒定的電場，D錯誤。故ACE正確?！纠?1】以速度u高速遠(yuǎn)離地球的宇宙飛船發(fā)出頻率為的單色光，真空中光速為c，那么A．該光相對飛船的速度等于B．該光相對飛船的速度等于cC．地球上接受到該光的頻率大于D．地球上接受到該光的頻率小于【答案】BD【解析】由光速不變原理可知，該光相對飛船的速度等于c，選項B正確，A錯誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)，因飛船遠(yuǎn)離地球，那么地球上接受到該光的頻率小于，選項C錯誤，D正確.應(yīng)選BD.第四局部根底練+測1、【2022?重慶市巴蜀中學(xué)高三上第三次月考】以下說法中正確的選項是__________〔填正確答案的標(biāo)號，選對一個得3分，選對2個得4分，選對三個得6分，每選錯一個扣3分，最低分為0分〕A、不管光源與觀察者是否存在相對運(yùn)動，觀察者觀察到的光速是不變的B、水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干預(yù)現(xiàn)象C、在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象D、聲源向靜止的觀察者運(yùn)動，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率E、未見其人先聞其聲，是因為聲波波長較長，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象【答案】ABE【解析】根據(jù)狹義相對論可得光速不變，A正確；水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光在油膜上下兩個外表發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象產(chǎn)生的，B正確；在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象，C錯誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可得聲源向靜止的觀察者運(yùn)動，觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率，D錯誤；未見其人先聞其聲，是因為聲波波長較長，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，E正確。【名師點睛】不管光源與觀察者是否存在相對運(yùn)動，觀察者觀察到的光速是不變的．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干預(yù)現(xiàn)象．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象．聲源向靜止的觀察者運(yùn)動，觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率．聲波波長較長，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象。2、〔多項選擇〕【北京市西城區(qū)2022—2022學(xué)年度第一學(xué)期期末試卷】關(guān)于電磁波，以下說法正確的選項是A．電磁波和機(jī)械波都可以在真空中傳播B．電磁波和機(jī)械波都能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)C．電磁波中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間和空間做周期性的變化D．以下三種電磁波按頻率由高到低排序為：無線電波、紫外線、射線【答案】BC3、【豐臺區(qū)2022—2022學(xué)年度第一學(xué)期期末練習(xí)高三物理】光學(xué)現(xiàn)象在實際生活、生產(chǎn)中有許多應(yīng)用。以下選項利用了“光的干預(yù)現(xiàn)象〞的是〔〕A．用光導(dǎo)纖維傳輸信號B．白光通過三棱鏡變成七色光C．戴上特制眼鏡在電影院看3D電影有立體感D．用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度【答案】D【解析】用光導(dǎo)纖維傳輸信號，是利用了全反射知識，選項A錯誤；白光通過三棱鏡變成七色光，是光的折射，選項B錯誤；戴上特制眼鏡在電影院看3D電影有立體感是利用了光的偏振知識，選項C錯誤；用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干預(yù)，選項D正確。應(yīng)選D.4、【豐臺區(qū)2022—2022學(xué)年度第一學(xué)期期末練習(xí)高三物理】如下圖，MN是空氣與某種液體的分界面，一束紅光由空氣射到分界面，一局部光被反射，一局部光進(jìn)入液體中。當(dāng)入射角是45°時，折射角為30°。以下說法正確的選項是〔〕A．反射光線與折射光線的夾角為120°B．該液體對紅光的折射率為C．該液體對紅光的全反射臨界角為45° D．當(dāng)紫光以同樣的入射角從空氣射到分界面，折射角也是30°OMOMN空氣液體紅光╭╭╯╭45°30°【答案】C5、【北京市豐臺區(qū)2022—2022學(xué)年度第一學(xué)期期末高三物理練習(xí)】a、b兩種單色光組成的光束從空氣進(jìn)入介質(zhì)時，其折射光束如下圖。那么關(guān)于a、b兩束光，以下說法正確的選項是〔〕空氣介質(zhì)空氣介質(zhì)abA．介質(zhì)對a光的折射率大于介質(zhì)對b光的折射率B．a(chǎn)光在介質(zhì)中的速度大于b光在介質(zhì)中的速度C．a(chǎn)光在真空中的波長大于b光在真空中的波長D．光從介質(zhì)射向空氣時，a光的臨界角大于b光的臨界角【答案】A【解析】根據(jù)折射率的定義，知入射角相等，a光的折射角較小，那么a光的折射率較大，故A正確．由公式分析可知，a光在介質(zhì)中的速度較小，故B錯誤．光的折射率越大，其頻率越大，波長越短，那么a光在真空中的波長較短，故C錯誤．根據(jù)臨界角公式分析知，a光的折射率大，臨界角小，故D錯誤．應(yīng)選A.6、〔多項選擇〕【北京四中2022-2022學(xué)年度第二學(xué)期高二年級期末測驗物理學(xué)科物理試卷】如圖，a是一細(xì)束由兩種不同頻率的可見光組成的復(fù)色光，射向半圓玻璃磚的圓心O，折射后分為兩束b、c，那么以下說法中正確的選項是()A．c光的偏轉(zhuǎn)較b光大，因而玻璃對c光的折射率比玻璃對b光的折射率大B．c光在玻璃中的傳播速度比b光在玻璃中的傳播速度大C．b光在真空中的波長比c光在真空中的波長小D．假設(shè)b、c兩種單色光由玻璃射向空氣時發(fā)生全反射，其臨界角分別為θb、θc，那么有θb>θc【答案】AD【名師點晴】該題通過圖示中的情景揭示了兩束光的不同，從而在不同的角度上對該不同進(jìn)行了分析，解題時需要我們抓住兩束光的不同，得出其折射率的不同，然后再根據(jù)相應(yīng)的公式得出二者在真空中的傳播速度的不同，波長的不同及臨界角的不同等。7、〔多項選擇〕【北京四中2022-2022學(xué)年度第二學(xué)期高二年級期末測驗物理學(xué)科物理試卷】下面有關(guān)光的說法正確的選項是()A．雨后馬路上的油漬呈現(xiàn)彩色條紋是光的干預(yù)現(xiàn)象B．天空出現(xiàn)彩虹是白光的色散現(xiàn)象C．光是一種電磁波，能發(fā)生干預(yù)、衍射等現(xiàn)象，沒有動量和能量D．在折射率越大的介質(zhì)中，光的傳播速度越快【答案】AB【解析】雨后馬路上的油漬呈現(xiàn)彩色條紋是由于油層的厚度不同而出現(xiàn)的光的干預(yù)現(xiàn)象，應(yīng)選項A正確；天空出現(xiàn)彩虹是空氣中的小水滴充當(dāng)三棱鏡，而對光發(fā)生的色散現(xiàn)象，選項B正確；光是一種電磁波，能發(fā)生干預(yù)、衍射等現(xiàn)象，它也是有動量和能量的，選項C錯誤；在折射率越大的介質(zhì)中，根據(jù)公式v=c/n中，光的傳播速度越慢，選項D錯誤。【名師點晴】該題通過四個與波有關(guān)的現(xiàn)象，來說明波的幾個性質(zhì)，一是波具有干預(yù)的性質(zhì)，是通過油膜的彩色條紋呈現(xiàn)的，二是光的色散現(xiàn)象，三是電磁波的動能與能量的問題，當(dāng)然波是具有動量與能量的，那么電磁波也應(yīng)該具有動量與能量，最后是光速的問題。8、【北京市清華大學(xué)附屬中學(xué)2022屆高三4月綜合能力測試〔四〕】如下圖，MN是介質(zhì)Ⅰ和介質(zhì)Ⅱ的交界面，介質(zhì)Ⅰ中的光源S發(fā)出的一束光照射在交界面的O點后分成兩束光OA和OB，假設(shè)保持入射點O不動，將入射光SO順時針旋轉(zhuǎn)至S1O的位置，那么在旋轉(zhuǎn)過程中以下說法正確的選項是A.光線OA逆時針旋轉(zhuǎn)且逐漸減弱B.光線OB逆時針旋轉(zhuǎn)且逐漸減弱C.光線OB逐漸減弱且可能消失D.介質(zhì)Ⅰ可能是光疏介質(zhì)【答案】C【名師點睛】解決此題的關(guān)鍵要掌握折射率與入射角的關(guān)系、光的能量與入射角的關(guān)系，同時要掌握全反射的條件，當(dāng)入射角增大時，反射光增強(qiáng)，折射光線與入射光線同向旋轉(zhuǎn)．根據(jù)入射角與折射角的大小，分析折射率的大小，判斷能否發(fā)生全反射9、〔多項選擇〕【巴中市普通高中2022屆高三“零診〞考試?yán)砜凭C合】如下圖，兩塊相同的玻璃等腰三棱鏡ABC置于空氣中，兩者的AC面相互平行放置，由紅光和藍(lán)光組成的細(xì)光束平行于BC面從P點射入，通過兩棱鏡后，變?yōu)閺腶、b兩點射出的單色光，對于這兩束單色光()A.紅光在玻璃中傳播速度比藍(lán)光大B.從a點射出的為紅光，從b點射出的為藍(lán)光C.從a、b兩點射出的單色光不平行D.分別用a、b光在同一個雙縫干預(yù)實驗室裝置上做實驗，a光的干預(yù)條紋間距小于b光的干預(yù)條紋間距E.從a、b兩點射出的單色光平行，且平行于BC【答案】ABE【解析】由玻璃對藍(lán)光的折射率較大，可知A正確．由偏折程度，可知B正確．對于C，我們應(yīng)首先明白，除了題設(shè)給出的兩個三棱鏡外，二者之間又形成一個物理模型——平行玻璃磚(不改變光的方向，只使光線發(fā)生側(cè)移)．中間平行局部只是使光發(fā)生了側(cè)移．略去側(cè)移因素，整體來看，仍是一塊平行玻璃板，AB∥BA.所以出射光線仍平行，C錯誤；干預(yù)條紋間距，且所以，，D錯誤；作出光路圖如下圖，可知光線Pc在P點的折射角與光線ea在a點的入射角相等，據(jù)光路可逆，那么過a點的出射光線與過P點的入射光線平行．由此，E正確，應(yīng)選ABE。10、【湖北省龍泉中學(xué)、宜昌一中2022屆高三10月聯(lián)考物理試題】〔10分〕如下圖，在MN的下方足夠大的空間是玻璃介質(zhì)，其折射率n＝eq\r(3)，玻璃介質(zhì)的上邊界MN是屏幕，玻璃中有一個正三角形空氣泡，其邊長l＝40cm，頂點與屏幕接觸于C點，底邊AB與屏幕平行，一束激光a垂直于AB邊射向AC邊的中點O，結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑．〔i〕求兩個光斑之間的距離x；〔ii〕假設(shè)任意兩束相同的激光同時垂直于AB邊向上射入空氣泡，求屏幕上相距最遠(yuǎn)的兩個光斑之間的距離L．【答案】(i)如下圖；(ii)80cm(ii)作出入射點在A、B兩點的光線的光路圖，如下圖，由圖可得屏幕上相距最遠(yuǎn)的兩個光斑之間的距離L＝PQ＝2l＝80cm⑤〔2分〕【名師點睛】〔1〕激光a垂直于AB邊射向AC邊的中點O時，由于光的反射和折射，在屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑，由折射定律和折射定律作出光路圖．〔2〕由幾何知識求出a光的入射角，由折射定律求出折射角，根據(jù)反射定律求出反射角．由幾何知識求解兩個光斑之間的距離L。此題是幾何光學(xué)問題，是折射定律、反射定律與幾何知識的綜合應(yīng)用．要充分運(yùn)用幾何知識，求解兩個光斑之間的距離．11、【貴州省遵義市航天高級中學(xué)2022屆高三上學(xué)期第三次模擬考試?yán)砜凭C合試題】如下圖為一等邊三角形的某種透明介質(zhì)ABC，邊長為L，折射率為，底部中點O處有一點光源，試問能夠從AB邊射出光線的長度是多少？【答案】L【解析】光路圖如下圖根據(jù)全反射定律可得，解得C=37℃根據(jù)幾何知識可得OE=EF=OEtanC=L故x=BE+EF=L【名師點睛】在分析光的折射問題時掌握光的折射率與臨界角的關(guān)系，理解幾何關(guān)系的應(yīng)用，注意正確畫出光路圖是解題的關(guān)鍵12、【廣西省柳州鐵路第一中學(xué)2022屆高三上學(xué)期10月月考理綜試題】半徑為R、介質(zhì)折射率為n的透明圓柱體，過其軸線OO’的截面如下圖。位于截面所在平面內(nèi)的一細(xì)束光線，以角i0由O點入射，折射光線由上邊界的A點射出。當(dāng)光線在O點的入射角減小至某一值時，折射光線在上邊界的B點恰好發(fā)生全反射。求A、B兩點間的距離?！敬鸢浮俊久麕燑c睛】解決此題的關(guān)鍵要作出光路圖，運(yùn)用幾何知識和折射定律結(jié)合解答，由折射定律求出光線在左側(cè)面上的折射角，可幾何關(guān)系求出A、D間的距離．由求出全反射臨界角C，再由幾何知識求解B、D間的距離，即可得到AB間的距離13、【云南省玉溪市第一中學(xué)2022屆高三上學(xué)期期中考試?yán)砜凭C合試題】如下圖為一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上外表水平放置的光屏。兩束關(guān)于中心軸OO＇對稱的激光束從半球上外表垂直射入玻璃半球，恰能從球面射出。當(dāng)光屏距半球上外表h1=40cm時，從球面折射出的兩束光線會聚于光屏與OO＇軸的交點，當(dāng)光屏距上外表h2=70cm時，在光屏上形成半徑r=40cm的圓形光斑。求該半球形玻璃的折射率?！敬鸢浮俊久麕燑c睛】在研究光的折射問題時，首先需要根據(jù)題中信息畫出光的傳播路徑，然后結(jié)合幾何知識，光學(xué)規(guī)律解題，光的折射問題更依靠于數(shù)學(xué)手段，激光束從半球上外表垂直射入玻璃半球，恰能從球面射出，在球面上恰好發(fā)生全反射，作出光路圖．根據(jù)幾何知識求出臨界角的正弦，即可求得折射率14、【西藏日喀那么地區(qū)第一高級中學(xué)2022屆高三10月月考理科綜合物理試題】如圖甲所示，在平靜的水面下深d處有一個點光源S，它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由ab兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光的圓形區(qū)域，其半徑為R，周邊為環(huán)狀區(qū)域，其寬度為，且為a光的顏色〔見乙圖〕，那么：兩種色光的折射率和分別是多少？【答案】【名師點睛】在解決光學(xué)問題你時，一般都是先畫出光路圖，然后結(jié)合幾何知識分析解題，解決此題的關(guān)鍵從臨界角入手，掌握全反射定律公式．通過照亮的圓形區(qū)域，作出光路圖，由幾何知識得到兩束光的臨界角正弦值，由全反射定律得到折射率，15、【湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)2022屆高三月考〔三〕物理試題】〔9分〕如下圖，直角三棱鏡的折射率∠A＝30°，一束與OB面成300角的光射向OB面，從AB面上的C點射出．假設(shè)不考慮光在OB面上的反射，求能從C點射向空氣的光的方向．【答案】有兩束光從AB面射出，分別為與AB面成30°向右，與AB面成30°斜向左上．【名師點睛】此題考查光的折射定律及全反射問題；解題的關(guān)鍵是畫出標(biāo)準(zhǔn)的光路圖，知道光的折射定律以及全反射的條件和臨界角的公式；此題對數(shù)學(xué)幾何能力的要求較高，平時需加強(qiáng)訓(xùn)練；此題意在考查學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力.16、【廣東省廣州市執(zhí)信中學(xué)2022屆高三上學(xué)期期中考試?yán)砭C試題】如下圖為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的橫截面圖，圓弧CD是半徑為R的四分之一圓周，圓心為O．光線從AB面上的M點入射，入射角i=60°，光進(jìn)入棱鏡后恰好在BC面上的O點發(fā)生全反射，然后由CD面射出．OB段的長度l=6cm，真空中的光速c=3.0×108m/s．求：①透明材料的折射率n②光從M點傳播到0點所用的時間t．【答案】①②【名師點睛】此題是對光的折射定律以及全反射問題的考