2024版高考物理復(fù)習(xí)：考前特訓(xùn) 熱點(diǎn)情境突破練 熱點(diǎn)16　光學(xué)　電磁波

熱點(diǎn)16光學(xué)電磁波1．(2023·江蘇揚(yáng)州市期末)現(xiàn)代戰(zhàn)爭中反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星，米波雷達(dá)發(fā)射無線電波的波長在1～10m范圍內(nèi)，則該無線電波()A．和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播B．不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C．可以利用多普勒效應(yīng)測量飛機(jī)的速度D．和聲波一樣不會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象答案C解析無線電波是電磁波，可以在真空中傳播，不需要靠介質(zhì)傳播，A錯(cuò)誤；干涉和衍射是所有波特有的現(xiàn)象，該無線電波可以產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；該無線電波可以利用多普勒效應(yīng)測量飛機(jī)的速度，原理是無線電波振動(dòng)源與觀測者以相對速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀測者所接收到的振動(dòng)頻率與振動(dòng)源所發(fā)出的頻率有所不同，C正確；無線電波是電磁波，會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。2.如圖所示，一半圓形玻璃磚，C點(diǎn)為其圓心，直線OO′過C點(diǎn)與玻璃磚上表面垂直，與直線OO′平行且等距的兩束不同頻率的細(xì)光a、b從空氣射入玻璃磚，折射后相交于圖中的P點(diǎn)，以下說法正確的是()A．b光從空氣射入玻璃，波長變長B．真空中a光的波長大于b光的波長C．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率D．若a、b光從同一介質(zhì)射入真空，a光發(fā)生全反射的臨界角較小答案B解析光在兩種介質(zhì)的界面處不改變光的頻率，b光從空氣射入玻璃磚后，即由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，由v＝eq\f(c,n)可知，光的傳播速度變慢，由v＝λf可知，波長變短，故A錯(cuò)誤；由題分析可知，玻璃磚對b光的折射率大于對a光的折射率，則b光的頻率高，由c＝λf可知，在真空中，a光的波長大于b光的波長，故B正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)臨界角公式sinC＝eq\f(1,n)可知，a光的折射率小，則a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光，故D錯(cuò)誤。3.(2023·江蘇省高三聯(lián)考)用牛頓環(huán)可測量平凹透鏡球面的曲率半徑。如圖所示，平凹透鏡與一塊平板玻璃接觸，用單色光垂直透鏡的平面向下照射，會(huì)觀察到明暗相間的同心圓環(huán)，根據(jù)圓環(huán)半徑可計(jì)算出球面的曲率半徑R。則()A．形成同心圓環(huán)屬于光的衍射現(xiàn)象B．同心圓環(huán)內(nèi)疏外密C．曲率半徑R越大圓環(huán)越緊密D．圓環(huán)疏密程度與透鏡的折射率有關(guān)答案B解析形成同心圓環(huán)屬于光的干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；明暗相間的同心圓環(huán)是由透鏡和玻璃板之間的空氣膜上、下兩表面的反射光發(fā)生干涉后形成的，同一明圓環(huán)(或暗圓環(huán))處空氣膜的厚度相等，相鄰的兩個(gè)明圓環(huán)處，空氣膜的厚度差等于半個(gè)波長，離圓心越遠(yuǎn)的位置，空氣膜的厚度減小得越快，則圓環(huán)越密，所以同心圓環(huán)內(nèi)疏外密，故B正確；透鏡的曲率半徑R變大，空氣膜的厚度變化變慢，其形成的圓環(huán)比曲率半徑小的透鏡形成的圓環(huán)稀疏，故C錯(cuò)誤；由圓環(huán)形成的原理可知，其疏密程度與光的波長及空氣膜的厚度變化情況有關(guān)，與透鏡的折射率無關(guān)，故D錯(cuò)誤。4．(2023·江蘇鹽城市三模)一束光由紅光和紫光組成，通過截面為等腰直角三角形的玻璃棱鏡。已知該玻璃對紅光和紫光的折射率均大于1.5，則下列能得到平行單色光的是()答案C解析根據(jù)臨界角的表達(dá)式sinC＝eq\f(1,n)，可得sinC<eq\f(2,3)<sin45°，即45°>C，知A、D兩種情況下，紅光和紫光射入棱鏡后在另外兩個(gè)界面發(fā)生全反射，射出的不是單色光，故A、D錯(cuò)誤；根據(jù)折射率公式n＝eq\f(sini,sinγ)，由B選項(xiàng)可知i＝45°，可得折射角γ<45°，光線到達(dá)右側(cè)界面的入射角大于45°，發(fā)生全反射然后從下界面射出，因?yàn)榧t光和紫光折射率不同，所以射出的光線不平行，故B錯(cuò)誤；根據(jù)折射率公式n＝eq\f(sini,sinγ)，由C選項(xiàng)可知i＝45°，可得折射角γ<45°，光線到達(dá)上界面的入射角大于45°，發(fā)生全反射，之后從右側(cè)界面射出，因?yàn)樽笥覍ΨQ，根據(jù)光路可逆可知，紅光和紫光出射光線依然平行，故C正確。5.(2023·江蘇蘇州市期末)用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示的明暗相間的干涉條紋，則下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖像可能正確的是()答案B解析薄膜干涉是光照射到薄膜上時(shí)，薄膜前后表面反射的兩列光相疊加，發(fā)生干涉現(xiàn)象，同一條亮條紋或暗條紋對應(yīng)的薄膜厚度相等，干涉條紋寬度越寬說明薄膜厚度變化越小，由題圖可知，相鄰亮條紋間的距離變小，干涉條紋越來越窄，故薄膜厚度變化越來越大，故選B。6.一半圓形玻璃磚截面如圖所示，截面內(nèi)一細(xì)束單色光以45°的入射角從直徑MN上射入，在入射點(diǎn)由N緩慢移動(dòng)到M的過程中，不考慮光的反射，圓弧MN上有一半?yún)^(qū)域有光線射出。則半圓形玻璃磚對該單色光的折射率為()A.eq\r(2)B.eq\r(3)C．2D.eq\r(5)答案A解析如圖所示，設(shè)P和Q分別是半圓上光線射出的臨界位置，因?yàn)榘雸A上有一半?yún)^(qū)域有光線射出，可知∠POQ＝90°，設(shè)光線射入玻璃磚后的折射角為θ，全反射臨界角為C，由幾何關(guān)系可知∠POM＝∠AOQ，即90°－θ－C＝C－θ，則C＝45°，折射率n＝eq\r(2)，A正確。7.(2023·江蘇省八市聯(lián)合二模)如圖所示為一個(gè)棱長為a的實(shí)心透明正立方體，在正立方體底面正方形中心O點(diǎn)放置一個(gè)單色點(diǎn)光源，該點(diǎn)光源發(fā)出的部分光通過透明正立方體折射出來。已知該單色光在透明正立方體材料中的折射率為n＝eq\r(5)，真空中的光速為c。下列說法中正確的是()A．從O點(diǎn)發(fā)出的光傳播到正立方體側(cè)面ABB′A′各點(diǎn)所需時(shí)間相等B．從O點(diǎn)發(fā)出的光傳播到正立方體上表面需要的最短時(shí)間為eq\f(\r(5)a,2c)C．觀察者從左向右觀察，在ABB′A′面上看到的亮斑面積為eq\f(πa2,32)D．觀察者從上向下觀察，在ABCD面上看到的亮斑面積為eq\f(πa2,8)答案C解析從O點(diǎn)發(fā)出的光傳播到正立方體側(cè)面ABB′A′各點(diǎn)的距離不相等，所以時(shí)間不相等，A錯(cuò)誤；單色光在透明介質(zhì)中傳播的速度為v＝eq\f(c,n)＝eq\f(c,\r(5))，光到達(dá)上表面需要的最短時(shí)間為t＝eq\f(a,v)＝eq\f(\r(5)a,c)，B錯(cuò)誤；由題意可知，觀察者從左向右觀察，在ABB′A′面上看到的亮斑形狀為一個(gè)半圓，設(shè)半圓的半徑為r，全反射的臨界角為θ，有sinθ＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,\r(5))，則tanθ＝eq\f(sinθ,cosθ)＝eq\f(1,2)，r＝eq\f(a,2)