高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 專(zhuān)題二十 光 電磁波（加試）

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專(zhuān)題二十 光 電磁波（加試）考綱解讀章內(nèi)容考試要求說(shuō)明必考加試光光的反射與折射c1.不要求引入相對(duì)折射率的概念2.不要求定量計(jì)算以雙縫干涉為背景的問(wèn)題3.不要求討論衍射光柵4.不要求討論立體電影和液晶顯示屏的原理5.不要求定量分析涉及薄膜干涉的有關(guān)問(wèn)題6.不要求了解激光的產(chǎn)生機(jī)理7.不要求了解全息照相原理全反射b光的干涉c光的衍射b光的偏振b光的顏色、色散b激光a電磁波電磁波的發(fā)現(xiàn)a1.不要求理解“變化的電場(chǎng)相當(dāng)于一種電流”2不要求知道等幅振蕩的概念及等幅振蕩電路補(bǔ)充能量的方法3不要求掌握不同的波段無(wú)線電波的傳播特點(diǎn)4不要求掌握調(diào)諧、解調(diào)的方法與相關(guān)計(jì)算5不要求知道電視、雷達(dá)、移動(dòng)電話、因特網(wǎng)的技術(shù)細(xì)節(jié)電磁振蕩c電磁波的發(fā)射和接收b電磁波與信息化社會(huì)a電磁波譜a一、光的折射定律折射率1折射現(xiàn)象光從一種介質(zhì)斜射進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向改變的現(xiàn)象2折射定律：(如圖1所示)圖1(1)內(nèi)容：折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比(2)表達(dá)式：n12，式中n12是比例常數(shù)(3)在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的3折射率：(1)定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦的比值(2)定義式：n.不能說(shuō)n與sin 1成正比，與sin 2成反比折射率由介質(zhì)本身的光學(xué)性質(zhì)和光的頻率決定(3)物理意義：折射率僅反映介質(zhì)的光學(xué)特性，折射率大，說(shuō)明光從真空射入到該介質(zhì)時(shí)偏折大，反之偏折小(4)計(jì)算公式：n，因vc，故任何介質(zhì)的折射率總大于1.二、全反射、光導(dǎo)纖維1全反射：(1)條件光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)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(shí)的入射角，用C表示，sin C.2光導(dǎo)纖維：(如圖2所示)圖2原理：利用光的全反射三、光的干涉1產(chǎn)生條件兩列光的頻率相同，振動(dòng)方向相同，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣2楊氏雙縫干涉：(1)原理如圖3所示圖3(2)亮、暗條紋的條件單色光：形成明暗相間的條紋，中央為亮條紋a光的路程差rr2r1k(k0,1,2)，光屏上出現(xiàn)亮條紋b光的路程差rr2r1(2k1)(k0,1,2)，光屏上出現(xiàn)暗條紋白光：光屏上出現(xiàn)彩色條紋，且中央亮條紋是白色(填寫(xiě)顏色)(3)條紋間距公式：x.3薄膜干涉：(1)相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個(gè)表面反射的兩列光波(2)圖樣特點(diǎn)：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)條紋對(duì)應(yīng)薄膜的厚度相等單色光照射薄膜時(shí)形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時(shí)，形成彩色條紋四、光的衍射1發(fā)生明顯衍射的條件只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)相差不多，甚至比光的波長(zhǎng)還小的時(shí)候，衍射現(xiàn)象才會(huì)明顯2衍射條紋的特點(diǎn)：(1)單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較.單縫衍射圓孔衍射單色光中央為亮且寬的條紋，兩側(cè)為明暗相間的條紋，且越靠外，亮條紋的亮度越弱，寬度越小中央是大且亮的圓形亮斑，周?chē)植贾靼迪嚅g的同心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮條紋的亮度越弱，寬度越小. 亮環(huán)或暗環(huán)間的距離隨圓孔半徑的增大而減小白光中央為亮且寬的白色條紋，兩側(cè)為亮度逐漸變暗、寬度逐漸變窄的彩色條紋，其中最靠近中央的色光是紫光，離中央最遠(yuǎn)的是紅光中央是大且亮的白色亮斑，周?chē)遣坏乳g距的彩色的同心圓環(huán)(2)泊松亮斑(圓盤(pán)衍射)：當(dāng)光照到不透明(選填“透明”或“不透明”)的半徑很小的小圓盤(pán)上時(shí)，在圓盤(pán)的陰影中心出現(xiàn)亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))五、光的偏振現(xiàn)象1偏振光波只沿某一特定方向的振動(dòng)2自然光太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)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(gè)特定方向振動(dòng)的光光的偏振證明了光是橫波自然光通過(guò)偏振片后，就得到了偏振光六、電磁場(chǎng)、電磁波及其傳播電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收1麥克斯韋電磁場(chǎng)理論變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)2電磁場(chǎng)變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系成為一個(gè)完整的整體，這就是電磁場(chǎng)3電磁波電磁場(chǎng)(電磁能量)由近及遠(yuǎn)地向周?chē)鷤鞑バ纬呻姶挪?1)電磁波是橫波(選填“縱波”或“橫波”)，在空間傳播不需要介質(zhì)(2)vf對(duì)電磁波同樣適用(3)電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象4發(fā)射電磁波的條件：(1)要有足夠高的振蕩頻率(2)電路必須開(kāi)放，使振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可能大的空間5調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方法6電磁波的傳播：真空中電磁波的波速與光速相同，c3108 m/s.7電磁波的接收：(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的無(wú)線電波的頻率相同時(shí)，激起的振蕩電流最強(qiáng)，這就是電諧振現(xiàn)象(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做調(diào)諧，能夠調(diào)諧的接收電路叫做調(diào)諧電路(3)從經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩中“檢”出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程叫做檢波，檢波是調(diào)制的逆過(guò)程，也叫做解調(diào)七、電磁波譜1定義按電磁波的波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短分布是無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線，X射線和射線，形成電磁波譜2電磁波譜的特性、應(yīng)用：電磁波譜特性應(yīng)用無(wú)線電波波動(dòng)性強(qiáng)，易發(fā)生衍射無(wú)線電技術(shù)紅外線熱效應(yīng)紅外線遙感可見(jiàn)光引起視覺(jué)照明、攝影紫外線化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、殺菌醫(yī)用消毒、防偽X射線貫穿性強(qiáng)檢查、醫(yī)用透視射線貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)工業(yè)探傷、醫(yī)用治療加試基礎(chǔ)練1(2016湖州模擬)一束光線從折射率為1.5的玻璃內(nèi)射向空氣，在界面上的入射角為45.下列光路圖中，正確的是()答案A解析由sin Csin 45，故入射角大于臨界角，發(fā)生全反射，故A正確2(多選)如圖4所示，光在真空和介質(zhì)的界面MN上發(fā)生偏折，那么下列說(shuō)法正確的是()圖4A光是從真空射向介質(zhì)B介質(zhì)的折射率為1.73C光在介質(zhì)中的傳播速度為1.73108 m/sD反射光線與折射光線成60角答案BC解析因?yàn)檎凵浣谴笥谌肷浣?，所以光是從介質(zhì)射向真空中，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)折射率公式n，所以n1.73，選項(xiàng)B正確；再由折射率n，代入數(shù)據(jù)得v1.73108 m/s，選項(xiàng)C正確；反射光線與折射光線成90角，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3(多選)關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下面說(shuō)法正確的是()A紅光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋B白光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋C光照到不透明小圓盤(pán)上出現(xiàn)泊松亮斑，說(shuō)明發(fā)生了衍射D光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑，說(shuō)明光沿直線傳播，不存在光的衍射答案AC解析單色光照到狹縫上產(chǎn)生的衍射圖樣是明暗相間的直條紋；白光的衍射圖樣是彩色條紋；光照到不透明圓盤(pán)上，在其陰影處出現(xiàn)亮點(diǎn)，是衍射現(xiàn)象；光的衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分，D項(xiàng)中屏上大光斑的邊緣模糊，正是光的衍射造成的，不能認(rèn)為不存在光的衍射現(xiàn)象4(多選)關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，正確的說(shuō)法是()A只有不均勻變化的磁場(chǎng)，才能在其周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)B電磁波的頻率等于激起電磁波的振蕩電流的頻率C電磁波能脫離電荷而獨(dú)立存在D電磁波的傳播速度一定是3108 m/s答案BC解析麥克斯韋電磁場(chǎng)理論：變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng)，A錯(cuò)電磁波只有在真空中其波速才為3108 m/s，D錯(cuò)應(yīng)選B、C.5(多選)(2016臺(tái)州市9月選考)如圖5所示，一束白光以60的人射角射到一水平放置的平面鏡上，反射后在正上方與平面鏡平行的光屏上留下一光點(diǎn)A.現(xiàn)將一塊上下兩面平行的透明玻璃塊平放在平面鏡上，如圖中虛線所示當(dāng)進(jìn)入透明玻璃塊的光線經(jīng)平面鏡反射后再?gòu)耐该鞑ＡK的上表面射出，則下列說(shuō)法正確的是()圖5A光屏上形成一個(gè)光點(diǎn)且在A點(diǎn)左側(cè)B在玻璃塊的下表面最左端是紫光C在A點(diǎn)的右側(cè)光屏上出現(xiàn)光的色散現(xiàn)象D在光屏上形成一條彩色光帶，最靠近A點(diǎn)的是紅光答案BD解析將一塊上、下兩面平行的透明玻璃塊平放在平面鏡上后，光進(jìn)入玻璃塊折射，光路圖如圖，又紅光折射率最小，紫光折射率最大，紫光偏折最厲害，所以光屏上最靠近A的是紅光，綜上B、D正確光的折射全反射1折射率的理解(1)折射率由介質(zhì)本身性質(zhì)決定，與入射角的大小無(wú)關(guān)(2)折射率與介質(zhì)的密度沒(méi)有關(guān)系，光密介質(zhì)不是指密度大的介質(zhì)(3)同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越小2求解光的折射、全反射問(wèn)題的四點(diǎn)提醒：(1)光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)是相對(duì)而言的同一種介質(zhì)，相對(duì)于其他不同的介質(zhì)，可能是光密介質(zhì)，也可能是光疏介質(zhì)(2)如果光線從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，則無(wú)論入射角多大，都不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象(3)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(4)當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，往往同時(shí)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)生折射例1利用半圓柱形玻璃，可減小激光光束的發(fā)散程度在如圖6所示的光路中，A為激光的出射點(diǎn)，O為半圓柱形玻璃橫截面的圓心，AO過(guò)半圓頂點(diǎn)若某條從A點(diǎn)發(fā)出的與AO成角的光線，以入射角i入射到半圓上，出射光線平行于AO，求此玻璃的折射率n.圖6答案解析設(shè)光在玻璃中的折射角為r，如圖，由圖中幾何關(guān)系可知：ir，所以ri.由折射定律得n.應(yīng)用光的折射定律解題的一般思路1根據(jù)入射角、折射角及反射角之間的關(guān)系，作出比較完整的光路圖2充分利用光路圖中的幾何關(guān)系，確定各角之間的聯(lián)系，根據(jù)折射定律求解相關(guān)的物理量：折射角、折射率等3注意在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的變式題組1一束光從某介質(zhì)進(jìn)入真空，方向如圖7所示，則下列判斷中正確的是()圖7A該介質(zhì)的折射率是B該介質(zhì)的折射率是C該介質(zhì)相對(duì)真空發(fā)生全反射的臨界角是45D光線按如圖所示的方向入射，無(wú)論怎樣改變?nèi)肷浞较蚨疾豢赡馨l(fā)生全反射現(xiàn)象答案B解析由圖可知，該介質(zhì)的折射率n，故選項(xiàng)A錯(cuò)，選項(xiàng)B對(duì)；光由介質(zhì)射向真空時(shí)sin C，故臨界角C45，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光由介質(zhì)射入真空時(shí)，只要入射角足夠大就會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤2(2015舟山模擬)如圖8所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)AB和AC兩個(gè)面折射后從AC面進(jìn)入空氣當(dāng)出射角i和入射角i相等時(shí)，出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為.已知棱鏡頂角為，則計(jì)算棱鏡對(duì)該色光的折射率表達(dá)式為()圖8A. B.C. D.答案A解析如圖所示，設(shè)AB面上的折射角為，AC面上的入射角為，由于ii，由光的折射定律及光路可逆知，又設(shè)兩法線的夾角為，則由幾何關(guān)系得：180，又由180，解得：，又由幾何關(guān)系得：ii，解得：i，則棱鏡對(duì)該色光的折射率n，故A正確3為了表演“隱形的大頭針”節(jié)目，某同學(xué)在半徑為r的圓形軟木片中心垂直插入一枚大頭針，并將其放入盛有水的碗中，如圖9所示已知水的折射率為，為了保證表演成功(在水面上看不到大頭針)，大頭針末端離水面的最大距離h為()圖9A.r B.rC.r D.r答案A解析只要從大頭針末端發(fā)出的光線射到圓形軟木片邊緣界面處能夠發(fā)生全反射，從水面上就看不到大頭針，如圖所示，根據(jù)圖中幾何關(guān)系有sin C，所以hr，選項(xiàng)A正確光路的分析與判斷平行玻璃磚、三棱鏡和圓柱體(球)對(duì)光路的控制 類(lèi)別項(xiàng)目平行玻璃磚三棱鏡圓柱體(球)結(jié)構(gòu)玻璃磚上下表面是平行的橫截面為三角形橫截面是圓對(duì)光線的作用通過(guò)平行玻璃磚的光線不改變傳播方向，但要發(fā)生側(cè)移通過(guò)三棱鏡的光線經(jīng)兩次折射后，出射光線向棱鏡底邊偏折圓界面的法線是過(guò)圓心的直線，經(jīng)過(guò)兩次折射后向圓心偏折應(yīng)用測(cè)定玻璃的折射率全反射棱鏡，改變光的傳播方向改變光的傳播方向不同顏色的光的頻率不同，在同一種介質(zhì)中的折射率、光速也不同，發(fā)生全反射現(xiàn)象的臨界角也不同.例2(多選)(2015浙江10月選考16)為了從坦克內(nèi)部觀察外部目標(biāo)，在厚度為20 cm的坦克壁上開(kāi)了一個(gè)直徑為12 cm的孔，若在孔內(nèi)分別安裝由同一材料制成的如圖10所示的三塊玻璃，其中兩塊玻璃的厚度相同坦克內(nèi)的人在同一位置通過(guò)玻璃能看到的外界的角度范圍是()圖10A甲的大于乙的B甲的小于丙的C乙的小于丙的D乙的等于丙的答案AD解析當(dāng)入射光線經(jīng)玻璃的折射后恰好達(dá)到孔的上、下邊界時(shí)，入射光線具有最大入射角度，畫(huà)出光路圖如圖所示，圖中粗細(xì)兩邊界分別為厚度相同的兩塊玻璃磚在孔內(nèi)的兩個(gè)位置，由于玻璃的折射率一定，玻璃的厚度相同，玻璃的兩邊界平行，故光線經(jīng)玻璃折射前后是平行的，玻璃移動(dòng)前后光線偏折的角度和距離也是相等的，可知乙能看到的外界的角度范圍等于丙的，C錯(cuò)誤，D正確；玻璃的折射率一定，光線以同一角度入射時(shí)，偏折的程度一定，玻璃越厚時(shí)，光線經(jīng)玻璃偏折的距離越大，故可知甲中光線可以以更大的入射角射入，甲能看到的外界的角度范圍大于乙和丙的，A正確，B錯(cuò)誤1光線射到介質(zhì)的界面上時(shí)，要注意對(duì)產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行分析：(1)若光線從光疏介質(zhì)斜射入光密介質(zhì)，不會(huì)發(fā)生全反射，而同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，不同色光偏折不同(2)若光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，是否發(fā)生全反射，要根據(jù)計(jì)算判斷，要注意不同色光臨界角不同2作圖時(shí)要找出具有代表性的光線，如符合邊界條件或全反射臨界條件的光線3解答時(shí)注意利用光路可逆性、對(duì)稱(chēng)性和幾何知識(shí)變式題組4如圖11，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長(zhǎng)分別為a、b，該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb，則()圖11Aanb Bab，nanbCab，nab，nanb答案B解析根據(jù)圖象，在入射角相同的情況下，單色光a的折射角大于b的折射角，由n可得nab，選項(xiàng)B正確5虹和霓是太陽(yáng)光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過(guò)一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來(lái)說(shuō)明兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會(huì)形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如圖12所示，M、N、P、Q點(diǎn)的顏色分別為()圖12A紫、紅、紅、紫 B紅、紫、紅、紫C紅、紫、紫、紅 D紫、紅、紫、紅答案A解析已知紅光的折射率小于紫光的折射率，由圖可知：白光照射到玻璃球表面時(shí)，打在M點(diǎn)的光所對(duì)應(yīng)折射角小，折射率較大，故為紫光；打在N點(diǎn)的光所對(duì)應(yīng)折射角大，折射率較小，故為紅光；打在P點(diǎn)的光所對(duì)應(yīng)折射角大，折射率較小，故為紅光；打在Q點(diǎn)的光所對(duì)應(yīng)折射角小，折射率較大，故為紫光，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤光的干涉、衍射和偏振1單縫衍射與雙縫干涉的比較： 兩種現(xiàn)象比較項(xiàng)目單縫衍射雙縫干涉不同點(diǎn)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，亮度基本相等相同點(diǎn)干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；干涉、衍射都有明暗相間的條紋2.自然光和偏振光的比較：自然光(非偏振光)偏振光光的來(lái)源直接從光源發(fā)出的光自然光通過(guò)起偏振器后的光光的振動(dòng)方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿任意方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿特定方向例3(2016浙江10月學(xué)考14)用a、b兩種不同波長(zhǎng)的光，先后用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，得到兩種干涉條紋，其中a光的干涉條紋間距大于b光的條紋間距，則()Aa光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)Ba光的頻率大于b光的頻率C在玻璃中，a光的速度等于b光的速度D從玻璃射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大于b光的臨界角答案AD解析根據(jù)雙縫干涉的條紋間距x可知，同一實(shí)驗(yàn)裝置，條紋間距越大，說(shuō)明波長(zhǎng)越長(zhǎng)，即頻率越小根據(jù)題意，a光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，頻率小，所以A正確，B錯(cuò)誤頻率越小，介質(zhì)對(duì)它的折射率越小，根據(jù)n可知，在介質(zhì)中的傳播速度越大，即a光在介質(zhì)中的傳播速度要大，所以C錯(cuò)誤根據(jù)sin C可知，介質(zhì)的折射率越小，則全反射的臨界角越大，所以a光的全反射臨界角要大，選項(xiàng)D正確. 區(qū)分雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的方法(1)根據(jù)條紋的寬度區(qū)分：雙縫干涉條紋的寬度相同，而單縫衍射的中央亮條紋最寬，兩側(cè)的亮條紋逐漸變窄(2)根據(jù)條紋的間距區(qū)分：雙縫干涉條紋的間距是相等的，而單縫衍射的條紋越向兩側(cè)條紋間距越窄(3)根據(jù)亮條紋的亮度區(qū)分：雙縫干涉條紋，從中央亮條紋往兩側(cè)亮度變化很小，而單縫衍射條紋中央亮條紋最亮，兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗變式題組6某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到如圖14甲所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如圖乙所示他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是()圖14A減小光源到單縫的距離B減小雙縫之間的距離C減小雙縫到光屏之間的距離D換用頻率更高的單色光源答案B解析由公式x知，光源到單縫的距離不影響條紋寬度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；d減小時(shí)，x增大，選項(xiàng)B正確；l減小時(shí)，x減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光的頻率變高，波長(zhǎng)變小，x變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤7(多選)如圖15所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過(guò)偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向，看不到光亮，則()圖15A圖中a光為偏振光B圖中b光為偏振光C以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180后，在P處將看到光亮D以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)90后，在P處將看到光亮答案BD解析自然光沿各個(gè)方向發(fā)散是均勻分布的，通過(guò)偏振片后，透射光是只沿著某一特定方向振動(dòng)的光從電燈直接發(fā)出的光為自然光，則A錯(cuò)；它通過(guò)A偏振片后，即變?yōu)槠窆?，則B對(duì)；設(shè)通過(guò)A的光沿豎直方向振動(dòng)，P點(diǎn)無(wú)光亮，則B偏振片只能通過(guò)沿水平方向振動(dòng)的偏振光，將B轉(zhuǎn)過(guò)180后，P處仍無(wú)光亮，C錯(cuò)；若將B轉(zhuǎn)過(guò)90，則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^(guò)豎直方向上振動(dòng)的光的偏振片，則偏振光能通過(guò)B，即在P處有光亮，D對(duì)電磁波1電磁波的傳播及波長(zhǎng)、頻率、波速：(1)電磁波本身是一種物質(zhì)，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可在真空中傳播，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)(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(3)三者關(guān)系vf，f是電磁波的頻率，即為發(fā)射電磁波的LC振蕩電路的頻率f，改變L或C即可改變f，從而改變電磁波的波長(zhǎng).2對(duì)電磁波譜的四點(diǎn)說(shuō)明：(1)波長(zhǎng)不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性其中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)線電波和紅外線等，易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象；波長(zhǎng)較短的紫外線、X射線、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(zhǎng)并沒(méi)有很明顯的界線，如紫外線和X射線、X射線和射線都有重疊(3)不同的電磁波，產(chǎn)生的機(jī)理不同，無(wú)線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的；紅外線、可見(jiàn)光、紫外線是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；X射線是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的(4)電磁波的能量隨頻率的增大而增大例4下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法，正確的是()A電磁波只能在真空中傳播B電場(chǎng)隨時(shí)間變化時(shí)一定產(chǎn)生電磁波C做變速運(yùn)動(dòng)的電荷在空間產(chǎn)生電磁波D麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在答案C解析電磁波可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若電場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，則不能產(chǎn)生電磁波，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；做變速運(yùn)動(dòng)的電荷會(huì)在空間激發(fā)非均勻變化的磁場(chǎng)，從而會(huì)在空間產(chǎn)生電磁波，故選項(xiàng)C正確；赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤變式題組8(2016麗水模擬)關(guān)于麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是()A穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)B均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)C變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)一定是變化的D振蕩的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是振蕩的答案D解析麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論要點(diǎn)是：變化的磁場(chǎng)(電場(chǎng))要在周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)(磁場(chǎng))，若磁場(chǎng)(電場(chǎng))的變化是均勻的，產(chǎn)生的電場(chǎng)(磁場(chǎng))是穩(wěn)定的，若磁場(chǎng)(電場(chǎng))的變化是振蕩的，產(chǎn)生的電場(chǎng)(磁場(chǎng))也是振蕩的，由此可判定正確答案為D項(xiàng)9關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說(shuō)法正確的是()A電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波C太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同答案B解析電磁波和聲波都能傳遞信息，比如人們之間的語(yǔ)言交流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光屬于電磁波，而“B超”中的超聲波屬于機(jī)械波，它們的傳播速度不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)比X射線波長(zhǎng)大得多，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，正確選項(xiàng)為B.1(多選)下列屬于光的干涉現(xiàn)象的是()答案BC解析圖A屬于單縫衍射，圖B屬于薄膜干涉，圖C屬于薄膜干涉，圖D屬于白光的色散，故屬于光的干涉現(xiàn)象的是B、C.2(2015浙江自選13(1)以下說(shuō)法正確的是()A真空中藍(lán)光的波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)長(zhǎng)B天空中的彩虹是由光的干涉形成的C光纖通信利用了光的全反射原理D機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播，波長(zhǎng)保持不變答案C解析藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率，藍(lán)光的波長(zhǎng)小于紅光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)；天空中的彩虹是由光的折射形成的，選項(xiàng)B錯(cuò)；光纖通信利用了光的全反射原理，選項(xiàng)C正確；機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播，頻率保持不變，波長(zhǎng)發(fā)生變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3(2016浙江3月聯(lián)考)利用所學(xué)物理知識(shí)，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相關(guān)問(wèn)題IC卡內(nèi)部有一個(gè)由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路公交車(chē)上的讀卡機(jī)(刷卡時(shí)“嘀”的響一聲的機(jī)器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波刷卡時(shí)，IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達(dá)到一定的電壓后，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸下列說(shuō)法正確的是()AIC卡工作所需要的能量來(lái)源于卡內(nèi)的電池B僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射該特定頻率的電滋波時(shí)，IC卡才能有效工作C若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流DIC卡只能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息答案B解析由題意可知，該能量來(lái)自于電磁感應(yīng)，即人刷卡的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯(cuò)誤；為了使IC卡中的感應(yīng)電流達(dá)最大，應(yīng)使LC電路產(chǎn)生電諧振，故只有發(fā)射特定頻率的電磁波時(shí)，IC卡才能有效工作，故B正確；若電磁波的頻率偏離該頻率，L中仍可出現(xiàn)感應(yīng)電流，但不會(huì)達(dá)到電諧振，故C錯(cuò)誤；IC卡接收到讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，同時(shí)將自身數(shù)據(jù)信息發(fā)送給讀卡機(jī)進(jìn)行處理，故D錯(cuò)誤4光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是()A一束自然光相繼通過(guò)兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90時(shí)，反射光是偏振光C日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰D通過(guò)手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋答案D解析在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個(gè)特定方向振動(dòng)的光是偏振光，A、B選項(xiàng)反映了光的偏振特性，C是偏振現(xiàn)象的應(yīng)用，D是光的衍射現(xiàn)象5(多選)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用黃光作為入射光為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有(已知紅黃藍(lán))()A改用紅光作為入射光 B改用藍(lán)光作為入射光C增大雙縫到屏的距離 D增大雙縫之間的距離答案AC解析根據(jù)x，要增大條紋間距x，將l、增大或?qū)減小均可以紅光比黃光波長(zhǎng)大，故A選項(xiàng)正確；而藍(lán)光比黃光波長(zhǎng)小，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；增大雙縫到屏的距離l，則x增大，故C選項(xiàng)正確；增大雙縫間的距離d，則x變小，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤6如圖1所示，有一玻璃三棱鏡ABC，頂角A為30，一束光線垂直于AB射入棱鏡，從AC射出進(jìn)入空氣，測(cè)得出射光線與AC夾角為30，則棱鏡的折射率為()圖1A. B. C. D.答案C解析頂角A為30，則光從AC面射出時(shí)，在玻璃中的入射角130.由于出射光線和AC的夾角為30，所以折射角260.由光路可逆和折射率的定義可知n，C項(xiàng)正確7為測(cè)量一塊等腰直角三棱鏡ABD的折射率，用一束激光沿平行于BD邊的方向射向AB邊，如圖2所示激光束進(jìn)入棱鏡后射到AD邊時(shí)，剛好能發(fā)生全反射該棱鏡的折射率為()圖2A. B. C. D.答案D解析作出光路圖，如圖所示，根據(jù)題意和幾何關(guān)系可知，i45，n，sin C，C90r，聯(lián)立以上各式，可得n，選項(xiàng)D正確8如圖3所示，兩細(xì)束平行的單色光a、b射向同一塊玻璃磚的上表面，最終都從玻璃磚的下表面射出已知玻璃對(duì)單色光a的折射率較小，那么下列說(shuō)法中正確的有()圖3A進(jìn)入玻璃磚后兩束光仍然是平行的B從玻璃磚下表面射出后，兩束光不再平行C從玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離一定減小了D從玻璃磚下表面射出后，兩束光之間的距離可能和射入前相同答案D解析進(jìn)入時(shí)入射角相同，折射率不同，因此折射角不同，兩束光在玻璃內(nèi)不再平行，但從下表面射出時(shí)仍是平行的射出時(shí)兩束光之間的距離根據(jù)玻璃磚的厚度不同而不同，在玻璃厚度從小到大變化時(shí)，該距離先減小后增大，有可能和入射前相同(但左右關(guān)系一定改變了)9(多選)(2016平湖市聯(lián)考)兩束不同頻率的單色光a、b從空氣平行射入水中，發(fā)生了如圖4所示的折射現(xiàn)象()下列結(jié)論中正確的是()圖4A在水中的傳播速度，光束a比光束b大B在水中的傳播速度，光束a比光束b小C水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率小D水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率大答案AC解析由公式n，可得折射率nanb，C正確，D錯(cuò)誤；由v，navb，A正確，B錯(cuò)誤10(2015四川3)直線P1P2過(guò)均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對(duì)稱(chēng)，由空氣射入玻璃球的光路如圖5所示a、b光相比()圖5A玻璃對(duì)a光的折射率較大B玻璃對(duì)a光的臨界角較小Cb光在玻璃中的傳播速度較小Db光在玻璃中的傳播時(shí)間較短答案C解析由題圖可知，b折射程度較大，故玻璃對(duì)b的折射率較大，A錯(cuò)誤；由sin C知b的臨界角較小，B錯(cuò)誤；由v知，b在玻璃中的傳播速度較小，C正確；b在玻璃中傳播距離大且傳播速度小，由t知，b在玻璃中的傳播時(shí)間較長(zhǎng)，D錯(cuò)誤11實(shí)驗(yàn)表明，可見(jiàn)光通過(guò)三棱鏡時(shí)各色光的折射率n隨波長(zhǎng)的變化符合科西經(jīng)驗(yàn)公式：nA，其中A、B、C是正的常量太陽(yáng)光進(jìn)入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如圖6所示，則()圖6A屏上c處是紫光 B屏上d處是紅光C屏上b處是紫光 D屏上a處是紅光答案D12(2016舟山模擬)如圖7所示，現(xiàn)有兩束不同的單色光a、b垂直于AB邊射入等腰棱鏡ABC，若兩束光在AB面上的入射點(diǎn)到OC的距離相等，且兩束光折射后相交于圖中的P點(diǎn)，則以下判斷正確的是()圖7A在真空中，a光光速大于b光光速B在真空中，a光波長(zhǎng)大于b光波長(zhǎng)Ca光通過(guò)棱鏡的時(shí)間大于b光通過(guò)棱鏡的時(shí)間Da、b兩束光從同一介質(zhì)射向真空時(shí)，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角答案C解析在真空中，所有光的速度都相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩束光經(jīng)棱鏡折射后相交于P點(diǎn)，由題圖可知，棱鏡對(duì)a光的偏折程度大，所以棱鏡對(duì)a光的折射率大，a光的頻率大，由cf知，在真空中，a光波長(zhǎng)小于b光波長(zhǎng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題圖知，a光和b光在棱鏡中通過(guò)的距離相等，由n知a光在棱鏡中的傳播速度小，所以a光通過(guò)棱鏡的時(shí)間大于b光通過(guò)棱鏡的時(shí)間，選項(xiàng)C正確；因?yàn)閍光的折射率大于b光的折射率，由sin C知，a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光發(fā)生全反射的臨界角，選項(xiàng)D錯(cuò)誤13如圖8所示，一束光線從空氣射入某介質(zhì)，入射光線與反射光線夾角為90，折射光線與入射光線延長(zhǎng)線間夾角為15，求：圖8(1)該介質(zhì)的折射率；(2)光在該介質(zhì)中傳播的速度；(3)當(dāng)光從介質(zhì)射入空氣時(shí)的臨界角答案(1)(2)2.12108 m/s(3)45解析(1)由反射定律可知，由于90，故入射角45；由圖可知r45，由于15，故折射角r30，所以該介質(zhì)的折射率n.(2)由折射率與速度的關(guān)系n得v m/s2.12108 m/s.(3)光從介質(zhì)射入空氣時(shí)臨界角的正弦值sin C，故臨界角C45.14如圖9所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，AB為直徑來(lái)自B點(diǎn)的光線BM在M點(diǎn)射出，出射光線平行于AB，另一光線BN恰好在N點(diǎn)發(fā)生全反射已知ABM30，求：圖9(1)玻璃的折射率；(2)球心O到BN的距離答案(1)(2)R解析(1)設(shè)光線BM在M點(diǎn)的入射角為i，折射角為r，由幾何知識(shí)可知，i30，r60，根據(jù)折射定律得：n.(2)光線BN恰好在N點(diǎn)發(fā)生全反射，則BNO為臨界角C，sin C設(shè)球心O到BN的距離為d，由幾何知識(shí)可知dRsin C聯(lián)立得dR.