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1、光的折射 全反射 光的波动性 电磁波光的折射 全反射 光的波动性 电磁波 小题狂练 小题是基础 练小题 提分快 37 1.2019浙江省名校联考(多选)某大学研制出了正六棱柱“隐形衣” 有同学将正六 棱柱放进装满水的透明鱼缸，向着棱的方向看，可以看到鱼缸另一侧大学的校徽 ； 用一支铅 笔穿过正六棱柱中心轴线的孔洞，再向棱方向观察，铅笔插进孔洞的那段消失不见了(如图 甲所示，图乙为光路说明图)，关于此实验说法正确的是( ) A隐形的原理是光发生了全反射 B光由水进入该介质，折射角大于入射角 C隐形的原理是光被介质吸收了 D光在该介质中的传播速度大于在水中的 答案：BD 解析：隐形的原理是光发生了
2、折射，不是全反射，A错误；由光路图可知光由水进入该 介质，折射角大于入射角，B正确；隐形的原理是光被介质折射后绕过了铅笔，C错误；因 光在该介质中的折射角大于在水中的入射角，可知光在该介质中的速度大于在水中的速度， D正确 2 2019广东省广州模拟(多选)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中， 实验光路如图所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是( ) A为了减小作图误差，C 和 D 的距离应适当取大一些 B为了减小测量误差，A、B 连线与法线 NN的夹角应适当大一些 C若 A、B 的距离较大时，通过玻璃砖会看不到 A、B 的像 D若 A、B 连线与法线 NN间夹角过大时，有可
3、能在 bb一侧看不清 A、B 的像 答案：ABD 解析 ： 实验时， 尽可能将大头针竖直插在纸上， 且 A 与 B 之间、 B 与 O 之间、 C 与 D 之间、 C 与 O之间距离要稍大一些， 入射角应适当大一些， 以减小测量角度的误差， 但也不宜太大， 入射角过大时，折射光强度较弱，有可能看不清 A、B 的像；根据光路的可逆原理可知，光 线一定能从下表面射出，选项A、B、D正确，C错误 32019广西南宁联考(5 选 3)ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意 图，ABBC，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
4、在CD、 AE边只有a光射出， 光路图如图所示， 则下列说法正确的是( ) Aa 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装置，a 光的相邻亮条纹间距较小 答案：ACD 解析 ： 在 CD 边和 AE 边都是只有 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sinC ，可知 b 光的折射率较大，a 光的频 1 n 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
5、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 c v 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 sini sinr 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 光的波长长，由双缝干 涉实验得出的相邻亮(暗)条纹间距公式x 可知，波长较长的单色光的干涉条纹间距 l d 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 4. 2019四川省成都外国语学校模拟(5 选 3)如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制 成的中空三
6、棱镜，里面是空气，一束光 A 从三棱镜的左边射入，从三棱镜的右边射出时发生 色散，射出的可见光分布在 a 点和 b 点之间，则下列说法正确的是( ) 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若蓝光能使某金属发生光电效应，则射到 a 点的光也能使其发生光电效应 E光在 ab 面上不可能发生全反射 答案：BDE 解析：作出射到 a 点和 b 点的光路图如图所示：由图看出射到 a 点光的折射角比较大， 而入射角相同， 由 n知， 从 a 点射出的光的折射率较大， 故从 a
7、点射出的是紫光， 从 b sini sinr 点射出的是红光，A、C错误，B正确 ； 若蓝光能使某金属发生光电效应，根据入射光的频率 大于金属的极限频率才能发生光电效应可知， 射到 a 点的光也能使其发生光电效应，D正确 ； 根据光从光密介质进入光疏介质， 且入射角大于临界角时才能发生光的全反射现象， 光在 ab 面上，光从空气进入水中，不满足产生的条件，因此不可能发生全反射，E正确 52019湖北省襄阳五中模拟(5 选 3)下列说法正确的是( ) A光在介质中传播的速度仅由介质本身决定 B雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的 C杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离
8、一定时，红光的相邻亮 条纹间距比蓝光的小 D光的偏振特征说明光是横波 E水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了 全反射 答案：BDE 解析：光在介质中传播的速度由介质本身及频率共同决定，A错误；油膜形成的彩色条 纹是油膜的前后表面反射光，进行光的叠加形成的干涉条纹，B正确；根据x 及红 L d 光的波长比蓝光的长， 可知红光干涉条纹的相邻亮条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻亮条纹间 距大，C错误；光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，D正确；水中的气泡看起来特 别明亮，是因为光从水射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生 了全反射，E正确 62
9、019重庆巴蜀中学测试(5 选 3)下列说法正确的是( ) A著名的泊松亮斑是光的衍射现象 B用白光做单缝衍射和双缝干涉实验，均可看到彩色条纹 C光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小 D发生日环食时月球距地球比发生日全食时月球距地球远 E光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间距变宽 答案：ABD 解析：泊松亮斑说明光偏离原来直线方向传播，即发生了光的衍射，A正确；用白光做 单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹，B正确；光纤由内芯和外套两层组成，内芯 的折射率比外套的大，才可能发生光的全反射现象，C错误；发生日环食时月球距地球比发 生日全食时月球距地球远一些，D正确
10、；做双缝干涉实验时，会在光屏上得到明暗相间的干 涉条纹，当波长越长时，条纹间距越宽，当由绿光改成紫光时，由于波长变短，则条纹间距 变小，E错误 72019江苏省盐城测试(多选)做单缝衍射实验和双缝干涉实验时，用激光比普通 光源效果更好，图象更清晰如图甲所示，如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上 看到彩色条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况下列说法 正确的是( ) A做单缝实验时，光强分布如图乙所示 B做单缝实验时，光强分布如图丙所示 C做双缝实验时，光强分布如图乙所示 D做双缝实验时，光强分布如图丙所示 答案：AD 解析 ： 双缝干涉条纹等间距，单缝衍射条纹一定
11、不等间距，即中央宽、两边窄的明暗相 间的条纹做单缝实验时，光强分布如题图乙所示，A正确，B错误；做双缝实验时，光强 分布如题图丙所示，C错误，D正确 82019河北省唐山二中检测如图所示，两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏 振片，现让太阳光沿轴线通过光屏 M 上的小孔照射到偏振片 P 上，再通过偏振片 Q，以光的 传播方向为轴使偏振片 P 由图示位置旋转 90 度的过程中，下列说法正确的是( ) AM、N 间为偏振光 BP、Q 间为自然光 CP、Q 间的光线亮度逐渐变暗 D光屏 N 上的光线逐渐变暗 答案：D 解析 ： M、P 间为自然光，经过偏振片 P 后变为偏振光，因此 P、N 间为偏振
12、光，A、B错 误 ； 由于自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同，因此经过偏振片 P 后，使偏振片 P 由题图图示位置旋转 90 度的过程中，P、Q 间的光线亮度不变，C错误；自然光沿轴线通过 光屏 M 上的小孔照射到偏振片 P 上，使偏振片 P 由题图图示位置旋转 90 度的过程中，当偏 振片 P 与偏振片 Q 垂直时，光屏最暗，则光屏上光线的亮度逐渐变暗，D正确 92019河北省定州中学检测在研究 A 物体材料的热膨胀特性时，可采用如图所示 的干涉实验法A 的上表面是一光滑平面，在 A 的上方放一个两面平行的玻璃板 B，B 与 A 的上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气薄膜现用波长
13、为 的单色光垂直照射 玻璃板 B，同时给 A 缓慢加热，在 B 的上方观察到 B 板的亮度发生周期性变化当温度为 t1 时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到 t2时，亮度再一次增到最亮，则( ) A出现最亮时，B 上表面反射光与 B 下表面反射光叠加后加强 B出现最暗时，B 下表面反射光与 A 上表面反射光叠加后加强 C温度从 t1升至 t2过程中，A 的高度增加 4 D温度从 t1升至 t2过程中，A 的高度增加 2 答案：D 解析 ： 出现最亮时，是 B 下表面反射光与 A 上表面反射光发生干涉，叠加后加强，故AB 错误 ； 温度从 t1升到 t2的过程中， 亮度由最亮又变到下一次最
14、亮， 当路程差(即薄膜厚度的 2 倍)等于半波长的偶数倍时， 出现亮条纹， 知路程差减小 ， 则 A 的高度增加， 故C错误，D 2 正确 102019河南省开封摸底(5 选 3)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( ) AX射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变 B射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高 C紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射 D在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是射线 E在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信 答案：ABE 解析 ：X射线具有较强的穿透能力，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，A正确 ； 射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
15、，B正确；紫外线比紫光的波长短，更 不容易发生衍射，C错误；电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是无线电波，D错误；在电 磁波谱中，无线电波波长较长，一般可用于通信，E正确 112019湖北省襄阳调研(5 选 3)在以下各种说法中，正确的是( ) A变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场 B可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于X射线的频率 C光线经过强引力场附近不会发生弯曲现象 D机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 E地球上的人看来，接近光速运动的飞船中的时钟变慢了 答案：BDE 解析：均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生
16、稳定的电场，A错误；根 据电磁波谱可知，可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于X射线的频率，B正 确；光线经过强引力场附近时会发生弯曲现象，C错误；机械波和电磁波本质不同，但均能 发生反射、折射、干涉和衍射现象，D正确；钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且， 运动速度越快，钟走得越慢，接近光速时，钟就几乎停止了，E正确 122019黑龙江省哈尔滨市南岗区模拟(5 选 3)下列说法正确的是( ) A在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的 B真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的 C一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度小 D物体运动时的质量 m 总要小于静止时的质
17、量 m0 E在爱因斯坦质能方程 Emc2中，m 是物体的质量，E 是它具有的能量 答案：ACE 解析：根据狭义相对论可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，A正 确；根据光速不变原理可知，真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，B错误；根据 尺缩效应得一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小，C正确；微观粒 子的运动速度很大，它运动时的质量明显大于静止时的质量，D错误；根据爱因斯坦质能方 程的意义可知， 在爱因斯坦质能方程 Emc2中， m 是物体的质量， E 是它具有的能量，E正确 132019浙江省温州中学检测(5 选 3)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的
18、 是( ) A电磁波和声波都能传递信息 B手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 E在人造地球卫星上对地球进行红外遥感拍摄照相是利用红外线有较好的穿透云雾烟 尘的能力 答案：ABE 解析：电磁波可以传递信息，声波也能传递信息，A正确；手机在通话时，涉及的波既 有电磁波又有声波，B正确；太阳光中的可见光的传播速度远大于医院“B超”中的超声波 的传播速度，C错误；遥控器发出的红外线波长大于医院“CT”中的X射线波长，D错误； 红外线可较好地穿透云雾烟尘，因此在人造地球卫星上对地球拍摄时
19、利用红外线，E正确 142019海南省海口一中质检(5 选 3)下列说法正确的是( ) A测定某恒星特定元素发出光的频率，对比地球上该元素的发光频率，可以推算该恒 星远离地球的速度 B红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象 C在一个确定的参考系中观测，运动物体物理过程的时间进程跟物体运动速度有关 D不管光源与观察者是否发生相对运动，观察者观察到的光速都是不变的 E调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程 答案：ACD 解析 ： 根据多普勒效应可知测定某恒星特定元素发出光的频率，对比地球上该元素的发 光频率，可以推算该恒星远离地球的速度，A正确；根据电磁波谱可知红外线波长
20、比无线电 波的短，因而更不容易发生干涉和衍射，B错误；根据狭义相对论知，在一个确定的参考系 中观测，运动物体物理过程的时间进程跟物体运动速度有关，C正确；由光速不变原理知， 不管光源与观察者是否发生相对运动，观察者观察到的光速都是不变的，D正确；调谐是电 磁波接收应该经历的过程，调制是电磁波发射应该经历的过程，E错误 152019湖南省长沙市长郡中学模拟(5 选 3)在物理学的发展中，有许多科学家做 出了重大贡献，下列说法中正确的是( ) A牛顿建立了速度、加速度等概念，并建立了牛顿三大定律 B爱因斯坦建立了广义相对论，并预言了引力波的存在 C伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思
21、想史上的伟大成就，而且 标志着物理学的真正开端 D伽利略通过逻辑推理论证了重物体不会比轻物体下落得快 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：BCD 解析：伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，A 错误；爱因斯坦建立了广义相对论，并预言了引力波的存在，B正确；伽利略首先采用了实 验检验猜想和假设的科学方法， 把实验和逻辑推理和谐地结合起来， 从而有力地推进了人类 科学的发展，伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上的伟大成就， 而且标志着物理学的真正开端，C正确；伽利略通过逻辑推理论证了重物体不会比轻物体下 落
22、得快，D正确；当发射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电 磁波不会立即消失，还要继续传播一段时间，E错误 162019四川省眉山中学测试(5 选 3)下列说法正确的是( ) A肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看 太阳光呈现的彩色是光的衍射现象 B光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 C做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏上观察到干涉条纹，用红光代替绿光 照射单缝将得到相邻亮条纹间距更大的干涉图样 D相对论认为：竖直向上高速运动的球，无论谁去观察，在水平方向上都会变扁 E在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时
23、，它的传播速度不变，波长变短 答案：ACE 解析 ： 肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝 看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，A正确；光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光 的全反射原理，全息照相不是利用全反射，是利用光的干涉，B错误；做双缝干涉实验时， 红光的波长大于绿光，根据x可知，用绿光照射单缝，在光屏上观察到干涉条纹， L d 用红光代替绿光照射单缝将得到相邻亮条纹间距更大的干涉图样，C正确；相对论认为：竖 直向上高速运动的球，水平方向上没有变化，竖直方向变扁了，D错误；在真空中传播的电 磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，周期变小，则波长变短，
24、E正确 课时测评 综合提能力 课时练 赢高分 37 一、选择题 1(5 选 3)下列说法中正确的是( ) A如图甲所示，小球在倾角很小的光滑斜面上来回运动，小球做简谐运动 B如图乙所示，a 是一束白光，射向半圆玻璃砖的圆心 O，经折射后发生色散，最左侧 为紫光，最右侧为红光 C如图丙所示为双缝干涉示意图，双缝间距 d 越大，相邻亮条纹间距越大 D如图丁所示为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率大 E如图戊所示为单色光单缝衍射示意图，如果换成白光，屏上得到的条纹是彩色的 答案：BDE 解析 ： 小球在某个光滑斜面上时，所受合外力恒定，故其运动不是简谐运动，选项A错 误；由双缝干涉条纹宽度公
25、式x ，知 d 越大，x 越小，选项C错误；红光的波长比 1 d 紫光长，频率比紫光小，红光的折射率小于紫光的折射率，偏转角也小于紫光的偏转角，故 题图乙中最右侧为红光，最左侧为紫光，选项B正确；光在光导纤维中传播时发生全反射， 光只有从折射率较大的介质进入折射率较小的介质中才会发生全反射， 故题图丁中内芯的折 射率大于外套的折射率，选项D正确 ； 题图戊是单色光的单缝衍射示意图，白光是多种色光 的混合光，若用白光做单缝衍射实验，则屏上显示的是彩色条纹，选项E正确 22019北京东城区模拟如图所示，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(
26、 ) 答案：D 解析：当光由半圆形玻璃砖射入空气时，若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 3(5 选 3)某同学用插针法测梯形玻璃砖 ABCD 的折射率，如图所示，用 MN 和 PQ 分别 表示入射光线和出射光线，他测得光线在 AB 面的入射角 i60，玻璃砖的 AB 面和 CD 面 之间相距为 d
27、，N 点和 PQ 所在直线之间的距离为d，则下列说法正确的是( ) 3 3 A光线 MN 与 PQ 一定平行 B光线 MN 与 PQ 可能不平行 C光线在 AB 面的折射角为 30 D光线在 CD 面的入射角为 60 E玻璃砖的折射率 n 3 答案：ACE 解析 ： 由于 AB 与 CD 平行，光线 MN 与 PQ 一定平行，A正确，B错误 ； 如图，连接 NP，NP 即为在AB面上的折射光线， 过N作NH垂直于PQ， 由题意， NHd， 在直角NHP中，sin(ir) 3 3 ，而 NPcosrd，联立解得 r30，即光线在 AB 面的折射角为 30，在 CD 面的入射 NH NP 角为 3
28、0，C正确，D错误；由折射定律得 n，E正确 sini sinr 3 4 (多选)如图所示为一束复色光 AO 从某一介质射向空气时发生折射的情况， 图中入射 光束 AO 与分界面成 60角， 折射光束 OB 与入射光束 AO 延长线的夹角为 15， 折射光束 OB 与折射光束 OC 间的夹角也为 15，则以下说法中正确的是( ) AOB 光的频率大于 OC 光的频率 B全反射时 OB 光的临界角正弦值与 OC 光的临畀角正弦值之比为：26 C介质对 OB 光和 OC 光的折射率之比为：26 DOB 光和 OC 光在介质中的速度之比为：26 答案：BD 解析：过 O 点作法线，根据折射定律，对于
29、 OB 光有 nBsin30sin45，对于 OC 光 有 nCsin30sin60，解得 nB、nC，因为在同一种介质中，介质对频率大的光的23 折射率也大，故选项A错误；根据全反射临界角公式sinC 可知，：2， 1 n sinCB sinCC nC nB 6 选项B正确；介质对 OB 光和 OC 光的折射率之比为：3，故选项C错误；由公式 v nB nC 6 可知，OB 光和 OC 光在介质中的速度之比为：2，选项D正确 c n vB vC nC nB 6 52019北京朝阳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 n1，外层材料的
30、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( ) An1n2， 大于某一值 Bn1n2， 小于某一值 Dn1nsini3 式中 C 是全反射临界角，满足 nsinC1 由式知，棱镜的折射率 n 的取值范围应为 n2 2 3 3 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 n2.一3 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 B
31、C 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) (2)2.6108 m/s (3) 2 3 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. 1 n2 2 3 3 (2)由 n2 ，得 v2.6108 m/s. c v c n2 (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 . n2 n1 sin sin 1 3