2022年高考物理试题分类汇编专题光学电磁波相对论 .pdf
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1、学习好资料欢迎下载2014 年高考物理试题分类汇编光学电磁波相对论光的传播182014 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18CD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
2、正确;在空气中红光的波长比蓝光要长,根据 xld 可知红光的双缝干涉条纹间距大,选项D 正确8 2014 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8AB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
3、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 xld ,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Ekh W 得出 a 光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大,D 错误精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页学习好资料欢迎下载3 2014 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
4、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3D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vcn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n2. ( )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?( )一细束光线
5、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)()2R()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 ,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 1n由几何关系有OERsin 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l2OE联立式,代入已知数据得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页学习好资料欢迎下载l2R( )设光线在距O 点32R的 C 点射入后,在上表面的
6、入射角为 ,由几何关系及式和已知条件得 60 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 OC32R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 2014 福建卷 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() AB CD 13A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
7、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(2014 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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页学习好资料欢迎下载Ca、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2AC解析 声波从空气中传入
8、水中时,频率不变,波速增大,由vf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 xl d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 (2014 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( )下列说法中正确的是() 图 X28-1 A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
9、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3D解析 由折射定律sin isin rn 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vcn知, b 光在玻璃里的速度小,选项C 错误图 X28- 4 6(2014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
10、正确的是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页学习好资料欢迎下载A水滴对a 光的折射率大于对b 光的折射率Ba 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Da、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6ABE解析 进入水滴时,由折射定律sin isin rn 知, a 光在水滴里的折射角小,折射率
11、大,选项A 正确;由vcn,a 光在水滴里的速度小,选项B 正确;由Carcsin 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 xl d,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 0f 和 vf,则cv0,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9(2014湖北八校二模) 图 X28-8 为由某种透明材料做成的三棱镜的横截面,其形状是边长为 a 的等边三角形现用一束宽度为a 的单色平行光束以垂直于BC 面的方向入射到该三棱镜的 AB 及 AC 面上,结
12、果所有从AB、AC 面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC 面(1)求该材料对此平行光束的折射率(2)这些到达BC 面的光线从BC 面射出后,如果照射到一块平行于BC 面的屏上形成光斑,则当屏到BC 面的距离d 满足什么条件时,此光斑分为两块?图 X28- 8 9(1)3(2)d36a解析 (1)从 AB 面入射的光线,在棱镜中是平行于AC 面的,则光线进入AB 面时的入射角 、折射角分别为 60 , 30由折射定律知,该材料对此平行光束的折射率精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页学习好资料欢迎下载nsin sin
13、3. (2)如图所示, O 为 BC 的中点,在B 点附近折射的光线从BC 面射出后与直线AO 交于 D点,只要屏放得比D 点远,光斑就会分成两块由几何关系可得OD36a所以当屏到BC 面的距离d36a 时,此光斑分为两块4 ( 2014福州质检) 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,且在CD、 AE 边只有 a 光射出,光路图如图G11-2 所示则 a、b 两束光 () 图 G11-2 A在真空中,a 光的传播速度比b 光的大B在棱镜内,a 光的传播速度比b 光的小C以
14、相同的入射角从空气斜射入水中,b 光的折射角较小D分别通过同一双缝干涉装置,a 光的相邻亮条纹间距小4C解析 所有光在真空中有相同的速度,选项A 错误;在CD、AE 边只有a 光射出, b 光发生了全反射,说明b光的临界角小,在五棱镜中的折射率大,由vcn知, b 光在棱镜里的速度小,选项B 错误;由折射定律sin isin rn 知, b 光的折射率大,折射角小,选项C 正确; a 光的频率小于b 光的频率,则a 光的波长大于b 光的波长,由 xl d知,a 光的相邻亮条纹间距大于b 光的相邻亮条纹间距,选项D 错误5(2014贵州六校二联) 如图 G11-3 所示,实线为空气和水的分界面,
15、一束蓝光从空气精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页学习好资料欢迎下载中的 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() 图 G11-3 AO1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 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D若沿 AO1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
16、过B 点正上方的D 点5BCD解析 由折射定律sin isin rn 知,蓝光从空气射向水中,入射角大,O1点在 O点的左侧,选项A 错误;由 vcn知,蓝光进入水中的速度变小,选项B 正确;若沿AO1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AO1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(2014 湖北八市联考)如图 G11-8 所示,在MN 的下方
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