高考物理总复习第十四章光学电磁波相对论课件练习题

第1讲光的折射全反射高考总复习2025课程标准1.通过实验,理解光的折射定律。会测定材料的折射率。2.知道光的全反射现象及其产生的条件。初步了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用。3.观察光的干涉、衍射和偏振现象,了解这些现象产生的条件,知道其在生产生活中的应用。会用双缝干涉实验测定光的波长。4.了解电磁振荡和电磁波。知道电磁波的发射、传播和接收。认识电磁场的物质性。5.认识电磁波谱。知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。知道光也是一种电磁波。6.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展中的意义。7.通过实验,了解激光的特性,能举例说明激光技术在生产生活中的应用。8.初步了解狭义相对论和广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据。关注宇宙学研究的新进展核心素养试题情境生活实践类全反射棱镜、光导纤维、增透膜、偏振滤光片、激光、雷达、射电望远镜、红外摄影、X射线管等学习探索类折射定律、全反射、测定玻璃的折射率、光的干涉现象、光的衍射、光的偏振现象、电磁振荡、电磁场和电磁波、相对论时空观、用双缝干涉测光的波长考点一折射定律及折射率的应用强基础•固本增分1.光的折射现象光从一种介质进入另一种介质时,

发生改变的现象称为光的折射现象。

2.折射定律(1)内容:如图所示,折射光线与入射光线、法线处在

内,折射光线与入射光线分别位于法线的

;入射角的

与折射角的

成正比。

(2)表达式:

=n12。

(3)在光的折射现象中,光路是

的。

传播方向同一平面两侧正弦正弦可逆3.折射率(1)折射率是一个反映介质的光学特性的物理量。(3)计算公式:,因为v<c,所以任何介质的折射率都大于

。

(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质射入真空(或空气)时,入射角小于折射角。1√××人教版教材选择性必修第一册第87页表中给出了几种介质的折射率,当光从真空中射入这些介质中后,传播速度最慢的是

。当光垂直这些介质界面射入时,折射角为

。表几种介质的折射率(λ=589.3nmt=20℃)金刚石0°研考点•精准突破1.对折射率的六点理解(1)公式

中,不论光是从真空射入介质,还是从介质射入真空,θ1总是真空中的光线与法线间的夹角,θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。(2)折射率由介质本身性质决定,与入射角的大小无关。(3)折射率与介质的密度没有关系,光密介质不是指密度大的介质。(4)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关。同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小。(5)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同。(6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传播速度的大小,

。2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特点

考向一

平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制问题典题1

如图所示,真空中有一个半径为R的均匀透明材料制成的球,两条相同光线与球的一条直径平行且处于同一平面中,与该直径的距离均为d=R,两光线折射后正好交于球面,已知光在真空中的速度为c。求:(1)该透明材料的折射率;(2)光线在球中传播的时间(不考虑光线在球中的多次反射)。解析

(1)设球的折射率为n,两束光刚好交于球面上,如图所示,令光线射入球中时的入射角为i,折射角为r,则由图中的几何关系有r=i审题指导

关键词句获取信息如图所示透明球半径已知,两条光线与球一直径平行,且d=R两光线折射后正好交于球面经球体折射,折射光线确定规律方法

解决光的折射问题的思路1.根据题意画出正确的光路图。2.利用几何关系确定光路中的边、角关系,要注意入射角、折射角均以法线为标准。3.利用折射定律、折射率公式求解。考向二

光在介质中传播时间的计算典题2(2024江苏镇江模拟)如图所示,某长方体透明材料长为L,一单色光斜射到上表面A点,反射光线和折射光线恰好垂直且入射光线的延长线与折射光线间的夹角为30°,折射光线经长方体侧面反射后射到下表面,已知光在真空中的传播速度为c,求:(1)透明材料对此单色光的折射率;(2)光从透明材料上表面射到下表面的时间。解析

(1)设入射角为α,由几何关系有2α-30°=90°可得α=60°,则折射角β=60°-30°=30°考点二光的折射、全反射的综合应用强基础•固本增分1.光密介质与光疏介质

介质光密介质光疏介质折射率大小光速小大相对性若n甲>n乙,则甲对乙来说是

介质

若n甲<n丙,则甲对丙来说是

介质

光密光疏2.全反射

光密光疏光密光疏大于等于3.全反射棱镜

棱镜对光路的控制如图所示,玻璃棱镜的截面为等腰直角三角形,当光从图中所示的方向射入玻璃时,由于光的方向与玻璃面

,光线不发生偏折。但在玻璃内部,光射向玻璃与空气的界面时,入射角

临界角,发生

。

垂直大于等于全反射4.光导纤维当光在有机玻璃棒内传播时,如果从有机玻璃射向空气的入射角

临界角,光会发生

,于是光在有机玻璃棒内沿着

形路线传播。这就是光导纤维导光的原理。

大于全反射锯齿√×√研考点•精准突破1.求解光的折射、全反射问题的四点提醒(1)光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质,相对于其他不同的介质,可能是光密介质,也可能是光疏介质。(2)如果光线从光疏介质进入光密介质,则无论入射角多大,都不会发生全反射现象。(3)光的反射和全反射现象,均遵循光的反射定律,光路均是可逆的。(4)当光射到两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反射现象,但在全反射现象中,只发生反射,不发生折射。2.求解光的折射和全反射问题的思路

3.求解全反射现象中光的传播时间的注意事项(1)在全反射现象中,光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化,即

。(2)在全反射现象中,光的传播路程应结合光路图与几何关系进行确定。(3)利用

求解光的传播时间。考向一

全反射的理解和应用典题3(多选)(2023湖南卷)一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射激光信号,设激光光束与水面的夹角为α,如图所示。他发现只有当α大于41°时,岸上救援人员才能收到他发出的激光光束,下列说法正确的是(

)C.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°D.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°BC解析

如图甲所示,其临界角C=90°-α,n=,A错误,B正确;当α=60°时,入射角i=30°,如图乙所示,根据折射定律,光从光密介质到光疏介质(空气),折射角大于入射角,所以救援人员接收激光光束与水面夹角小于60°,C正确,D错误。典题4(多选)(2024湖南常德统考)光纤通信中信号传播的主要载体是光纤,它的结构如图甲所示,一束激光由光导纤维左端的点O以α=60°的入射角射入一直线光导纤维内,恰好在光导纤维的侧面(侧面与过O的法线平行)发生全反射,如图乙所示。下列说法正确的是(

)A.光纤内芯的折射率比外套的小B.光从左端空气中进入光纤内芯后,其频率不变C.频率越大的光在光纤中传播的速度越大D.内芯对这种激光的折射率n=BD解析

激光在内芯和外套的界面上发生全反射,所以内芯是光密介质,外套是光疏介质,即光纤内芯的折射率比外套的大,A错误;光从左端空气中进入光纤内芯后,波长和波速会发生变化,但频率和周期不变,B正确;频率越大的光,介质对它的折射率越大,根据

,光在光纤中传播的速度越小,C错误;根据折射定律D正确。考向二

折射定律和全反射的综合应用典题5(2022湖南卷)如图所示,某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成,其中屏障垂直于屏幕平行排列,可实现对像素单元可视角度θ的控制(可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍)。透明介质的折射率n=2,屏障间隙l=0.8mm。发光像素单元紧贴屏下,位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。(1)若把发光像素单元视为点光源,要求可视角度θ控制为60°,求屏障的高度d。(2)若屏障高度d'=1.0mm,且发光像素单元的宽度不能忽略,求像素单元宽度x最小为多少时,其可视角度θ刚好被扩为180°(只要看到像素单元的任意一点,即视为能看到该像素单元)。考向三

视深视高问题视深是人眼看透明物体内部某物点时像点离界面的距离。视高是沿竖直方向从透明物体中看空中物体时的高度。中学阶段,在处理视深和视高问题时,一般都是沿着界面的法线方向去观察。典题6

如图所示,深H=2.0m的游泳池注满水,池底有一点光源P,它到池边的水平距离为L=3.5m。一个小孩站在池边观察,他的眼睛到地面的高度为h=1.5m,点光源发出的光经水面上离池边距离l=2.0m的Q点折射后恰好射入小孩的眼睛。(1)若小孩从点光源的正上方向下观察,他看到的点光源与水面的距离为多少?(2)若点光源以速度v=0.5m/s向上运动,试写出水面上光斑的面积随时间的变化关系式。答案

(1)1.5m(2)S=(2-0.5t)2m2(0<t<4s)解析

(1)画出光路如图所示由几何关系可知sin

i=0.8sin

r=0.6则折射率根据如图所示的光路图在点光源正上方观察时,α、β都很小。根据折射定律有由几何关系可得∠AP'B=β,∠APB=α又因为在θ角很小时,近似认为tan

θ=sin

θ则tan

β≈sin

βtan

α≈sin

α水面上光斑的半径为R=(H-vt)tan

C面积为S=πR2其中0<t<4

s。第2讲光的干涉、衍射和偏振电磁波相对论高考总复习2025考点一光的干涉现象的理解及应用强基础•固本增分光的干涉1.定义:在两列光波的叠加区域,某些区域的光被

,出现亮纹,某些区域的光被

,出现暗纹,且亮暗条纹互相间隔的现象叫作光的干涉现象。

2.条件:两列光的

、相位差恒定、振动方向相同,才能产生稳定的干涉现象。

加强

减弱频率相同4.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)

反射的光相遇而形成的。图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同。

3.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是_______

的相干光,屏上某点到双缝的路程差是

,该点出现亮条纹;路程差是半波长的

,该点出现暗条纹。相邻的亮条纹(或暗条纹)之间距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝距离l的关系为

。

相同半波长的偶数倍奇数倍前后表面√√×√提示

灯焰的像由明暗相间的水平条纹组成。如果用白光做实验,肥皂膜上会出现彩色水平条纹。研考点•精准突破1.光的双缝干涉现象(1)亮、暗条纹的判断方法①如图所示,光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差r2-r1=kλ(k=0,1,2,…)时,光屏上出现亮条纹。②光的路程差r2-r1=(2k+1)(k=0,1,2,…)时,光屏上出现暗条纹。(2)相邻两条亮(或暗)条纹的中心间距:Δx=,其中l是双缝到光屏的距离,d是双缝间的距离,λ是光波的波长。2.薄膜干涉(1)如图所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来,形成两列频率相同的光波,并且叠加。(2)亮、暗条纹的判断①在P1、P2处,两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍,即Δr=nλ(n=0,1,2,…),薄膜上出现亮条纹。②在Q处,两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍,即Δr=(2n+1)(n=0,1,2,…),薄膜上出现暗条纹。(3)薄膜干涉的应用干涉法检查平面,如图所示,两板之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检平面是平整光滑的,我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹;若被检平面不平整,则干涉条纹发生弯曲。考向一

双缝干涉典题1(多选)(2024七省适应性测试黑龙江、吉林物理)波长不同的a、b两束单色平行光分别照射到同一双缝干涉装置上,在屏上得到的干涉条纹如图所示。下列说法正确的是(

)A.在真空中,a光的波长比b光的长B.在真空中,a光的传播速度比b光的小C.若只减小双缝到屏的距离,两单色平行光产生的条纹间距均变小D.两单色平行光分别照射同一单缝衍射装置,若只减小缝宽,两单色平行光产生的中央亮纹宽度均变小AC解析

根据

和在屏上得到的干涉条纹可知,a光对应的条纹间距大于b光对应的条纹间距,则在真空中,a光的波长比b光的长,a光的传播速度与b光的传播速度相等,均为c,故A正确,B错误;根据

可知,若只减小双缝到屏的距离,则两单色平行光产生的条纹间距均变小,故C正确;两单色平行光分别照射同一单缝衍射装置,若只减小缝宽,则两单色平行光产生的中央亮纹宽度均变大,故D错误。典题2(2024山东青岛模拟)如图所示,利用平面镜也可以实现杨氏双缝干涉实验的结果,下列说法正确的是(

)A.光屏上的条纹关于平面镜M上下对称B.相邻亮条纹的间距为C.若将平面镜向右移动一些,相邻亮条纹间距不变D.若将平面镜向右移动一些,亮条纹数量保持不变C解析

根据双缝干涉原理,当光程差为波长的整数倍时出现亮条纹,当光程差为半波长的奇数倍时出现暗条纹,可知,光屏上的条纹与镜面平行,并非关于平面镜M上下对称,故A错误;根据双缝干涉相邻亮条纹之间的距离公式Δx=λ,其中d=2a,L=b+c,所以相邻两条亮条纹之间的距离为Δx=,故B错误;若将平面镜向右移动一些,不影响光源的像的位置和L的大小,相邻亮条纹间距不变,故C正确;若将平面镜向右移动一些,射到平面镜边缘的两条光线射到屏上的位置向下移动,宽度减小,而条纹间距不变,亮条纹数量减少,故D错误。考向二

薄膜干涉典题3(2023山东卷)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环,C为待测柱形样品,C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板,会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,下列说法正确的是(

)A.劈形空气层的厚度变大,条纹向左移动B.劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动C.劈形空气层的厚度变大,条纹向右移动D.劈形空气层的厚度变小,条纹向右移动A解析

由于C的膨胀系数小于G的膨胀系数,因此温度升高时,劈形空气层的厚度变大,条纹间水平距离差减小,条纹向左移动,选项B、C、D错误,A正确。易错提醒研究干涉现象时的三点注意(1)只有相干光才能形成稳定的干涉图样,光的干涉是有条件的。(2)单色光形成明暗相间的干涉条纹,白光形成彩色条纹。(3)双缝干涉条纹间距:Δx=,其中l是双缝到光屏的距离,d是双缝间的距离,λ是入射光波的波长。考点二光的衍射和偏振现象强基础•固本增分一、光的衍射1.发生明显衍射的条件:在障碍物或狭缝的尺寸

的时候,衍射现象十分明显。

衍射明显,不是衍射条件2.衍射条纹的特点(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较衍射类型单缝衍射圆孔衍射单色光中央为亮且宽的条纹,两侧为

的条纹,且越靠外,亮条纹的亮度

,宽度

中央是大且亮的圆形亮斑,周围分布着

的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越

,宽度越

;相邻亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而

足够小明暗相间越低越窄明暗相间低窄减小衍射类型单缝衍射圆孔衍射白光中央为亮且宽的白色条纹,两侧为亮度

、宽度

的彩色条纹,其中最靠近中央的色光是紫光,离中央最远的是红光

中央是大且亮的白色亮斑,周围是不等间距的彩色的

(2)泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到

(选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现

,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。

逐渐变低逐渐变窄同心圆环不透明亮斑二、光的偏振1.自然光:包含着在垂直于传播方向上沿

振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。

2.偏振光:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个

的方向振动的光。

3.偏振光的形成(1)让自然光通过

形成偏振光。

(2)让自然光在两种介质的界面发生反射和

,反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光。

4.光的偏振现象说明光是一种

波。

一切方向特定偏振片折射横×√√×D提示

由于可见光的波长在1×10-6

m左右,如果用衍射光栅测量波长,狭缝间距越接近波长,衍射现象越明显,测量波长越准确。故选D。研考点•精准突破1.对光的衍射的理解(1)干涉和衍射是波的特征。光遇到任何障碍物都可以发生衍射现象,只是明显与不明显的差别。(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况。2.光的偏振(1)自然光与偏振光的比较类别自然光(非偏振光)偏振光光的来源从普通光源发出的光自然光通过偏振片后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿任意方向,且沿各个方向振动的光的强度相同在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿特定方向(2)偏振光的应用:加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等。考向一

光的衍射典题4(2023山东潍坊模拟)关于下列图片所示的现象或解释,说法正确的是(

)A.甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的衍射现象B.乙图为单缝衍射,若仅减弱单色光的强度,中央亮条纹变窄C.丙图中的“泊松亮斑”,是小圆孔衍射形成的图样D.丁图是利用偏振眼镜观看立体电影,说明光是横波D解析

甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的干涉现象,选项A错误;乙图为单缝衍射,若仅减弱单色光的强度,因波长不变,则中央亮条纹宽度不变,选项B错误;丙图中的“泊松亮斑”,是小圆板衍射形成的图样,选项C错误;丁图是利用偏振眼镜观看立体电影,说明光是横波,选项D正确。考向二

光的偏振典题5(2024江苏南通统考模拟)透过偏振片观察手机屏幕上的字。随着偏振片的转动,画面出现明、暗交替的变化,则(

)A.人看到的光是偏振光,光的振动方向与传播方向垂直B.人看到的光是偏振光,光的振动方向与传播方向平行C.人看到的光是自然光,光的振动方向与传播方向垂直D.人看到的光是自然光,光的振动方向与传播方向平行A解析

随着偏振片的转动,画面出现明、暗交替的变化,说明人看到的光是偏振光,偏振光的振动方向与传播方向垂直,故A正确,B、C、D错误。考点三电磁振荡电磁场和电磁波相对论时空观强基础•固本增分一、电磁场、电磁波、电磁波谱1.麦克斯韦电磁场理论变化的磁场能够在周围空间产生

,变化的电场能够在周围空间产生

。

2.电磁波(1)电磁场在空间由近及远地传播,形成

。

(2)电磁波的传播不需要

,可在真空中传播,在真空中不同频率的电磁波传播速度

(都等于光速)。

(3)不同频率的电磁波,在同一介质中传播,其速度是不同的,频率越高,波速越

。

(4)v=λf,f是电磁波的频率。电场磁场

电磁波介质相等小3.电磁波的发射

开放高频振荡振幅频率4.无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率

时,激起的振荡电流

,这就是电谐振现象。

(2)使接收电路产生电谐振的过程叫作

。能够调谐的接收电路叫作

电路。

(3)从经过调制的高频振荡信号中“检”出调制信号的过程,叫作

。解调是

的逆过程,也叫作检波。

5.电磁波谱按照电磁波的

或

的大小顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱。

按波长由长到短排列的电磁波谱为:无线电波、红外线、

、紫外线、X射线、γ射线。

相同最强调谐调谐解调调制频率波长可见光二、相对论1.狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是

的。

(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是

的,光速与光源、观测者间的相对运动

关系。

相同相同没有2.相对论时空观(1)时间延缓效应:相对于地面以v运动的惯性参考系上的人观察到与其一起运动的物体完成某个运动的时间间隔为Δτ,地面上的人观察到该物体完成这个动作的时间间隔为Δt,那么两者之间的关系是

。

(2)长度收缩效应:如果与杆相对静止的人测得杆长是l0,沿着杆的方向,以v相对杆运动的人测得杆长是l,那么两者之间的关系是

。

×√研考点•精准突破1.对麦克斯韦电磁场理论的理解

2.对电磁波的理解(1)电磁波是横波。电磁波的电场方向、磁场方向、传播方向三者两两垂直,如图所示。(2)电磁波与机械波的比较

比较项电磁波机械波产生由周期性变化的电场、磁场产生由质点(波源)的振动产生波速在真空中等于光速c=3×108m/s,在介质中与频率有关与介质有关,与频率无关是否需要介质不需要介质(在真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播)能量传播电磁能机械能3.对狭义相对论的理解(1)惯性系:如果牛顿运动定律在某个参考系中成立,这个参考系叫作惯性系。相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系。(2)光速的大小与选取的参考系无关。(3)运动物体的长度和物理过程的快慢都跟物体的运动状态有关。4.相对论质能关系用m表示物体的质量,E表示它具有的能量,则爱因斯坦质能方程为E=mc2。考向一

电磁振荡典题6(2023河北模拟)某时刻LC振荡电路所处的状态如图所示,则该时刻(

)A.振荡电流i在增大B.电容器上的电荷量增多C.磁场能正在向电场能转化D.电流的变化率增大A解析

图示时刻电流流向负极板,即负极板失去电子,可知,极板所带电荷量减小,即电容器在放电,振荡电流增大,A正确;根据上述可知,电容器处于放电状态,电容器上的电荷量减小,B错误;根据上述,电容器处于放电状态,电场能正在向磁场能转化,C错误;根据上述,电容器处于放电状态,电流增大,但电流增大得越来越慢,即电流变化率减小,D错误。考向二

电磁波典题7(2024广东惠州统考一模)使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意如图所示,以下说法正确的是(

)A.蓝牙通信的电磁波是可见光B.在同种介质中,蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短C.两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉D.蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速B解析

蓝牙通信的电磁波是无线电波,不是可见光,故A错误;在同种介质中,蓝牙通信的电磁波频率高于手机通信的电磁波频率,所以蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短,故B正确;两束蓝牙通信的电磁波若频率相同,相位差恒定,就会发生干涉,故C错误;蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度等于光速,故D错误。考向三

无线电发射和接收典题8(2023湖南邵阳模拟)我们可以通过移动电话上网购物、玩游戏、查资料等等,给我们的生活带来了便捷与欢乐。有关移动电话的下列说法错误的是(

)A.移动电话既能发射电磁波,也能接收电磁波B.移动电话只能发射电磁波,不能接收电磁波C.移动电话不仅能利用电磁波传递声音,也能传递图像D.在加油站禁止使用移动电话打电话B解析

移动电话既能发射电磁波,也能接收电磁波,选项A正确,B错误;移动电话不仅能利用电磁波传递声音,也能传递图像,选项C正确;为安全起见,在加油站禁止使用移动电话打电话,选项D正确。典题9

关于无线电波的发射和接收,下列说法错误的是(

)A.振荡电路频率越高,发射电磁波的本领就越大B.振荡电路的电场和磁场必须集中到尽可能小的空间,这样才能有效地把能量辐射出去C.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,有调幅和调频两种方法来调制D.使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐B解析

振荡电路频率越高,单位时间内辐射的能量越高,即发射电磁波的本领越大,A正确;振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,这样才能有效地把能量辐射出去,即要使用开放电路,B错误;在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,调制的方式有调幅和调频两种,C正确;使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐,D正确。考向四

相对论理解典题10(多选)(2024四川眉山校考模拟)联系相对论时空观,下列有关质量和长度的说法正确的是(

)A.物体的质量与运动状态无关B.物体的质量与运动状态有关,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计C.物体的长度与运动状态无关D.物体的长度与运动状态有关,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计BD解析

根据相对论时空观,物体的质量随速度增大而增大,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计;物体沿运动方向的长度随速度增大而减小,只是在速度较低的情况下,变化忽略不计。故选B、D。第3讲实验测量玻璃的折射率高考总复习2025强基础固本增分研考点精准突破目录索引强基础固本增分1.实验目的测定玻璃的折射率,掌握光发生折射的入射角和折射角的确定方法。2.实验原理用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O'B,确定出O'点,画出折射光线OO',然后测量出角θ1和θ2,根据

计算玻璃的折射率。

θ1为空气中的角,θ2为玻璃中的角

3.实验器材白纸、图钉、大头针、刻度尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖。4.实验步骤(1)铺白纸、画线①如图所示,将白纸用图钉按在绘图板上,先在白纸上画出一条直线aa'作为界面,过aa'上的一点O画出界面的法线NN',并画一条线段AO作为入射光线。②把平行玻璃砖平放在白纸上,使它的长边跟aa'对齐,画出玻璃砖的另一条长边bb'。(2)插针与测量①在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向,直到P1的像被P2挡住,再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2的像及P3,记下P3、P4的位置。

P3、P4连线即为光线AO的出射光线②移开玻璃砖连接P3、P4并延长交bb'于O',连接OO'即为折射光线,入射角θ1=∠AON,折射角θ2=∠O'ON'。③用量角器测出入射角和折射角,查出它们的正弦值。④改变入射角θ1,重复实验,记录相关测量数据。5.数据处理(1)计算法:计算每次折射率n,求出平均值

。(2)图像法(如图甲所示)甲(3)单位圆法(如图乙所示)乙6.误差分析(1)入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故在入射侧和出射侧所插两枚大头针的间距应大一些。(2)入射角和折射角的测量造成误差。入射角应适当大一些,可以减小测量的相对误差。√××研考点精准突破考点一教材原始实验典题1

某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。(1)下列措施能够提高实验准确程度的有

;

A.选用两光学表面间距大的玻璃砖B.选用两光学表面平行的玻璃砖C.选用粗的大头针完成实验D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离适当大些AD(2)该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是

;

D(3)该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率n=

。(用图中线段的字母表示)

解析

(1)在插针法测定玻璃的折射率实验中,使用两光学面间距大的玻璃砖能更准确地确定玻璃砖内光线的位置,有利于减小实验误差,而两光学面是否平行对测量折射率没有影响,选项A正确,B错误;插针时要求后插的针挡住先插的针或先插的针的像,故选用细一点的大头针能更准确地确定光线位置,提高实验精确度,选项C错误;实验中是根据同侧两枚大头针的连线来确定入射光线或出射光线,故距离大些更好,选项D正确。

(2)由题图可知实验使用的是平行玻璃砖,故出射光线应该与入射光线平行且不在一条直线上,选项A出射光线与入射光线在同一直线上,选项B、C中出射光线与入射光线不平行,故只有选项D正确。典题2(2024黑龙江哈尔滨三中校考模拟)如图1所示,某实验小组的同学在“测量玻璃的折射率”实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,将玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa'和bb'。O为直线AO与aa'的交点。在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。(1)选出实验接下来要完成的必要步骤并按顺序填写选项前的序号

。

A.在玻璃砖另一侧插上大头针P3,使P3仅挡住P2的像B.在玻璃砖另一侧插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像C.在玻璃砖另一侧插上大头针P4,使P4仅挡住P3D.在玻璃砖另一侧插上大头针P4,使P4挡住P3、P1和P2的像BD(2)过P3、P4作直线交bb'于O',连接OO'。完成以上步骤后,实验小组内的同学采用不同的方式测量玻璃的折射率:①甲同学过O点作直线NN'垂直于aa'。多次改变入射角θ1,测出对应的折射角θ2,建立平面直角坐标系,作图像如图2所示,若图像的斜率表示玻璃的折射率,则图像的纵轴、横轴表示的物理量依次为

。

A.θ1、θ2 B.sinθ1、sinθ2C.sinθ2、sinθ1 D.tanθ2、tanθ1②如图3所示,乙同学以O点为圆心作圆,与入射光线AO、折射光线OO'分别交于E、F点,再过E、F点作NN'的垂线,垂足分别为G、H点,用刻度尺测得EG=2.32cm,FH=1.60cm,则该玻璃砖的折射率数值为

。

B1.45(3)一位同学在某次实验中,准确地画好玻璃砖的界面aa'和bb'后,不慎将玻璃砖向下平移了一些,如图4所示,而实验的其他操作均正确,则折射率的测量值

(选填“大于”“小于”或“等于”)准确值。

图4等于解析

(1)在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针,然后在玻璃砖另一侧插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像,最后在玻璃砖另一侧插上大头针P4,使P4挡住P3、P1的像和P2的像;故实验接下来要完成的必要步骤是BD。(2)①根据折射定律可得可得sin

θ1=nsin

θ2可知sin

θ1-sin

θ2图像的斜率表示玻璃的折射率,即图像的纵轴、横轴表示的物理量依次为sin

θ1、sin

θ2。故选B。(3)如图所示,实线表示将玻璃砖向下平移后实际的光路图,而虚线是作图时采用的光路图,通过比较发现入射角和折射角均没有变化,由折射定律可知,折射率的测量值等于准确值。考点二实验的改进与创新典题3(2023海南卷)用激光测玻璃砖折射率的实验中,玻璃砖与屏P平行放置,从另一侧用激光笔以一定角度照射,此时在屏上的S1处有激光点,移走玻璃砖,光点移到S2处,回答下列问题:(1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图;(2)已经测出AB=l1,OA=l2,S1S2=l3,则折射率n=

(用l1、l2、l3表示);

见解析图

(3)若改用比宽ab更小的玻璃砖做实验,则S1、S2间的距离会

(选填“变大”“变小”或“不变”)。

变小

解析

(1)根据题意画出光路图如图所示。

(2)设在C点光线入射角为θ、折射角为α,则根据折射定律有nsin

θ=sin

α由于射入玻璃砖的入射角与射出玻璃砖的折射角角度相同,则S1S2=CB=l3(3)若改用比宽ab更小的玻璃砖做实验,则画出光路图如图。可看出S1、S2间的距离变小。典题4(2024七省适应性测试贵州物理)某实验小组在用激光笔测量半圆形玻璃砖折射率的实验中,足够长的光屏与半圆形玻璃砖的直边平行,O点为玻璃砖圆心,OO'为法线。当激光沿AO方向入射时,光屏上未出现光斑;当激光沿BO方向入射时,光屏上C点出现光斑,如图所示。(1)激光沿AO方向入射时,光屏上未出现光斑的原因是激光发生

。

(2)过B点作OO'的垂线,垂足为D。测得BD=l1、BO=l2、O'C=l3和OC=l4,则该玻璃砖的折射率n=

(用l1、l2、l3和l4表示)。

全反射

解析

(1)激光沿AO方向入射时,光屏上未出现光斑的原因是激光未发生折射,发生全反射。(2)由图标出折射角和入射角第4讲实验用双缝干涉实验测光的波长高考总复习2025强基础固本增分研考点精准突破目录索引强基础固本增分(1)调节双缝干涉的实验装置时,要注意调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。()(2)用双缝干涉测光的波长时,单缝和双缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上。()(3)用双缝干涉测光的波长时,用测量头直接测出Δx,这样可以减小误差。()√√×研考点精准突破考点一教材原型实验典题1(2023北京统考一模)双缝干涉实验装置示意图如图所示,实验时光源发出的光经滤光片成为单色光,把单缝照亮。单缝相当于一个线光源,它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉,则下列说法正确的是(

)A.组装实验仪器时,应将单缝和双缝垂直放置B.若想增加在目镜中观察到的条纹个数,应将单缝向双缝靠近C.若将滤光片去掉,则毛玻璃上将呈现黑白相间条纹D.若将红色滤光片换成绿色滤光片,则毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄D解析

组装实验仪器时,单缝与双缝应该相互平行放置,故A错误;若想增加在目镜中观察到的条纹个数,则条纹的宽度Δx将减小,根据相邻条纹间的距离为Δx=λ可知,可以减小L或者增大d,所以应该将屏幕向双缝方向移动,故B错误;若将滤光片去掉,能观察到干涉图样,只是这时观察到的是各色光重叠产生的彩色条纹,故C错误;若将红色滤光片换成绿色滤光片,则波长变小,根据Δx=λ可知,则毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄,故D正确。典题2(2024安徽滁州定远中学校考模拟)用“双缝干涉测量光的波长”实验装置图如图甲所示。甲已知单缝与双缝间的距离L1=100mm,双缝与屏间的距离L2=800mm,双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮条纹中心间的距离,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻度线对准第1条亮条纹的中心(如图乙所示),此时手轮的读数如图丙所示,是

mm,转动测量头,使分划板中心刻度线对准第4条亮条纹的中心,此时手轮的读数如图丁所示。则该被测光的波长为

m(保留两位有效数字)。

乙2.1905.9×10-7解析

对准第1条亮条纹中心时手轮的读数为x1=2

mm+0.01×19.0

mm=2.190

mm对准第4条亮条纹中心时手轮的读数为x2=7.5

mm+0.01×37.0

mm=7.870

mm考点二实验的改进与创新典题3

洛埃德提出了一种更简单的观察干涉的装置。如图所示,单色光从单缝S射出,一部分入射到平面镜后反射到光屏上,另一部分直接投射到屏上,在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹。单缝S通过平面镜成的像是S'。(1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹,这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个“缝”,

相当于另一个“缝”;

S'(2)实验中已知单缝S到平面镜的垂直距离h=0.15mm,单缝到光屏的距离D=1.2m,观测到第3个亮条纹中心到第12个亮条纹中心的间距为22.78mm,则该单色光的波长λ=

m(结果保留3位有效数字);

(3)以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离

;

A.将平面镜稍向上移动一些 B.将平面镜稍向右移动一些C.将光屏稍向右移动一些 D.将光源由红色光改为绿色光(4)实验表明,光从光疏介质射向光密介质界面发生反射,在入射角接近90°时,反射光与入射光相比,相位有π的变化,称为“半波损失”。如果把光屏移动到和平面镜接触,接触点P处是

(选填“亮条纹”或“暗条纹”)。

6.33×10-7AC暗条纹

解析

(1)通过洛埃德镜在屏上可以观察到明暗相间的干涉条纹,这和双缝干涉实验得到的干涉条纹一致。如果S被视为其中的一个“缝”,S'相当于另一个“缝”。(3)根据双缝干涉条纹间距公式

可知,增大D,减小d,增大波长λ,能够增大光屏上相邻两条亮条纹之间的距离。故选A、C。(4)如果把光屏移动到和平面镜接触,在入射角接近90°时,反射光与入射光相比,相位有π的变化,即“半波损失”,故直接射到光屏上的光和经平面镜反射的光相位差为π,所以接触点P处是暗条纹。第1讲光的折射全反射高考总复习202512345678基础对点练题组一

折射定律

折射率1.(2023江苏卷)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是(

)A解析

光线越接近地面,折射率越大,折射角越小,选项A正确。

123456782.(2024广东惠州统考一模)2021年12月9日,航天员王亚平在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课,她在水膜里注水,得到了一个晶莹剔透的水球,如图所示,MN是通过该水球球心O的一条直线,与球右表面交于C点,一束单色光AB平行于MN从B点射入球体时,光线从C点射出,已知水球半径为R,光线AB距MN的距离为

R,光在真空中的速度为c。求:(1)水对此单色光的折射率;(2)此单色光在水球内传播所用的时间。1234567812345678题组二

全反射的应用3.(2023安徽校联考模拟)光纤通信有传输容量大、抗干扰性及保密性强等多方面的优点,我国的光纤通信起步较早,现已成为技术先进的几个国家之一,光纤的示意图如图甲所示,光纤简化示意图如图乙所示(内芯简化为长直玻璃丝,外套简化为真空),玻璃丝长为AC=L,折射率为n,AB、CD代表端面,光从AB端面以某一入射角θ进入玻璃丝,在玻璃丝内部恰好发生全反射,已知光在真空中传播速度为c,下列说法正确的是(

)12345678A.内芯相对于外套是光疏介质B.sinθ=C.光在玻璃丝中传播的速度为csinθD.光在玻璃丝中从AB端面传播到CD端面所用的时间为

L答案

D

12345678123456784.(多选)为了研究某种透明新材料的光学性质,将其压制成半圆柱形,如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射入。CD为光学传感器,可以探测光的强度,从AB面反射过来的光的强度随角θ变化的情况如图乙所示。现将这种新材料制成的一根光导纤维束暴露于空气中(假设空气中的折射率与真空相同),用同种激光从光导纤维束端面EF射入,且光线与EF夹角为β,如图丙所示。则(

)12345678A.图甲中若减小入射角θ,则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小B.该新材料的折射率为C.若该激光在真空中波长为λ,则射入该新材料后波长变为

λD.若该束激光不从光导纤维束侧面外泄,则β需满足0°<β<180°答案

BCD

1234567812345678题组三

光的折射

全反射的综合应用5.一用透明材料做成的中心是空腔的球如图所示,其中空心部分半径与球的半径之比为1∶2,由红光、绿光、紫光组成的细光束以i=45°的入射角射入球中,其中b光线为绿光,其折射光线刚好与内壁相切,则下列说法正确的是(

)A.a光线是红光B.增大入射角i,b光线在空腔外表面可能发生全反射C.该透明材料对绿光的折射率为D.c光线在该透明材料中传播速度最小C12345678解析

紫光的频率大于绿光的频率大于红光的频率,可知紫光的折射率大于绿光的折射率大于红光的折射率,根据折射定律

,结合题图可知a光线的折射率最大,c光线的折射率最小,可知a光线是紫光,A错误;增大入射角i,则b123456786.(多选)(2024湖南怀化一模)在生产玻璃的过程中,有时会有空气进入玻璃,形成空气泡。如图所示,一边长为4R的方形玻璃元件的中心处有一个半径为R的圆形空气泡。用一束与AB边夹角为45°的光从E点射入玻璃。AE=d,玻璃折射率n=,光在空气中传播速率为c,下列说法正确的是(

)A.若0<d<2R,光都能经过内圆B.若d=2R,光从BC边射出CD123456781234567812345678综合提升练7.(2023山东卷)一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量,其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N,相距为d,直径均为2a,折射率为n(n<)。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体,经被测物体表面镜面反射至N下端面,N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。(1)从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为θ,求θ的正弦值。(2)被测物体自上而下微小移动,使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮,求玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围(只考虑在被测物体表面反射一次的光线)。12345678甲12345678乙123456788.(2022河北卷)如图所示,一个半径为R的玻璃球,O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出,出射光线AB与球直径SC平行,θ=30°。光在真空中的传播速度为c。求:(1)玻璃的折射率;(2)从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。

12345678解析

(1)根据题意将光路图补充完整,如下图所示,根据几何关系可知i1=θ=30°,i2=60°根据折射定律有nsin

i1=sin

i2解得n=。第2讲光的干涉、衍射和偏振电磁波相对论高考总复习2025123456789101112基础对点练题组一

光的干涉1.(2023江苏镇江三模)如图所示,某种光盘利用“凹槽”和“平面”记录信息,激光照射到“凹槽”会产生极小反射光,下列说法正确的是(

)A.“凹槽”产生极小反射光是由衍射现象形成的B.“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度相同C.激光在介质中的波长可能为“凹槽”深度的3倍D.“凹槽”反射光与“平面”反射光的频率相同D123456789101112解析

“凹槽”产生极小反射光是由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削弱,是干涉现象形成的,故A错误;“凹槽”中有透明介质,光的速度小于真空中光的速度,“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度不同,故B错误;由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削弱,考虑到“凹槽”反射光的路程,“凹槽”深度的2倍应该为激光束半波长的奇数倍,故C错误;“凹槽”反射光与“平面”反射光是同种类型的光,频率相同,故D正确。1234567891011122.(2024七省适应性测试甘肃物理)如图所示,波长为λ的单色光,照射到间距为d的双缝上,双缝到屏的距离为l(l≫d),屏上观察到明暗相间的条纹。现将屏向右平移

l,则屏移动前和移动后屏上两相邻亮条纹中心的间距之比为(

)A.4∶3 B.3∶4C.4∶5 D.5∶4C1234567891011121234567891011123.(2023天津南开中学模拟)关于甲、乙、丙、丁四个实验,以下说法正确的是(

)A.四个实验产生的条纹均为干涉条纹B.甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹C.丙实验中,产生的条纹间距越大,该光的频率越大D.丁实验中,适当减小单缝的宽度,中央条纹会变宽D123456789101112解析

甲、乙、丙实验产生的条纹均为干涉条纹,而丁实验是光的衍射条纹,故A错误;甲实验产生的条纹为等距条纹,而乙是牛顿环,空气薄层不均匀变化,则干涉条纹间距不相等,故B错误;根据干涉条纹间距公式Δx=λ,丙实验中,产生的条纹间距越大,则波长越长,频率越小,故C错误;丁实验中,产生的明暗条纹间距不相等,若减小单缝的宽度,中央条纹会变宽,故D正确。123456789101112题组二

电磁振荡

电磁波4.(2024江苏模拟)为了测量储液罐中液体的液面高度,有人设计了如图所示装置。当开关从a拨到b时,由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波,再使用调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波,这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的发射频率,进而再获知电容C的值(L值已知),从而测量储液罐内的液面高度。下列分析判断正确的是(

)A.该装置适用于测量任意种类液体的液面高度B.该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关C.当装置使用过久电源电动势减小时,测量的液面高度比真实值偏小D.当储液罐内的液面高度降低时,所测到的LC回路中电流的振荡频率变小B123456789101112解析

该装置适用于测量不导电液体的液面高度,A错误;该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关,则当装置使用过久电源电动势减小时,振荡电路的周期和频率不变,则测量的液面高度和真实值一致,B正确,1234567891011125.某收音机中的LC振荡电路,由固定线圈和可调电容器组成,能够产生频率范围为f~kf(k>1)的电磁振荡。可调电容器的最大电容和最小电容之比为(

)A.k4 B.k3 C.k2 D.kC1234567891011126.(多选)(2023广东佛山二模)随着科技的进步,越来越多的人使用蓝牙耳机,手机与基站及耳机的通信如下图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波,则以下说法正确的是(

)A.甲、乙波的频率都比可见光的频率小B.真空中甲波的传播速度比乙波慢C.真空中甲波比乙波更容易绕过障碍物D.甲波与乙波有可能发生干涉AC123456789101112解析

由图可知甲、乙波的波长都比可见光波长长,由c=λf可得,甲、乙波的频率都比可见光的频率小,A正确;所有频率的电磁波在真空中的传播速度都为3×108

m/s,B错误;波长越短的波越不容易发生衍射,甲波波长比乙波长,所以真空中甲波比乙波更容易绕过障碍物,C正确;甲波与乙波频率不同,不能发生稳定的干涉,D错误。123456789101112题组三

光的衍射

光的偏振7.通过3D眼镜看电脑显示屏的照片如图所示,下列说法正确的是(

)A.左侧镜片上涂有增反膜B.右侧镜片上涂有增透膜C.两侧镜片为透振方向不同的偏振片D.电脑显示屏发出的光为自然光C解析

手机、电脑、电视等电子显示设备发出的光是偏振光,D错误;3D眼镜的2个镜片是两个透振方向互相垂直的偏振片,图中电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与左侧眼镜垂直,没有光穿过左侧眼镜,左侧眼镜看不见电脑显示屏,电脑显示屏发出的偏振光的透振方向与右侧眼镜平行,有光穿过右侧眼镜,右侧眼镜看得见电脑显示屏,A、B错误,C正确。1234567891011128.用如图甲所示装置做圆孔衍射实验,在屏上得到的衍射图样如图乙所示,实验发现,光绕过孔的边缘,传播到了相当大的范围。下列说法正确的是(

)A.此实验说明了光沿直线传播B.圆孔变小,衍射图样的范围反而变大C.圆孔变小,中央亮斑和亮纹的亮度反而变大D.用不同波长的光做实验,衍射图样完全相同B123456789101112解析

此实验说明了光的衍射现象,故A错误;圆孔变小,衍射现象更明显,透光强度变小,中央亮斑和亮纹的亮度变弱,衍射图样的范围反而变大,故B正确,C错误;用不同波长的光做实验,衍射图样并不相同,因为波长越长,对同一圆孔而言,衍射现象越明显,故D错误。123456789101112综合提升练9.(多选)下列说法正确的是(

)A.观察紧叠在一起的两块平板玻璃,若板间存在薄空气层,从平板玻璃的上表面常会看到彩色条纹,这是光的干涉现象B.光照到一个不透光的小圆盘上,在小圆盘背后的阴影区出现亮斑,这是光的偏振现象C.LC振荡电路中,同时减小线圈的匝数和电容器的电容,该电路电磁振荡的周期也会减小D.真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的AC123456789101112解析

这种现象是光射到板间空气薄层的上、下两个表面的反射光产生光的干涉现象,故A正确;这种现象是光绕过小圆盘传到阴影区域,是光的衍射现象,故B错误;根据

可知,同时减小线圈的匝数和电容器的电容,该电路电磁振荡的周期也会减小,故C正确;根据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的,故D错误。12345678910111210.(2023湖北冲刺模拟)如图所示,以下关于光学知识的叙述中,错误的是(

)A.甲图是著名的泊松亮斑图案,这是光波的衍射现象B.乙图可用激光监控抽制高强度纤维细丝的粗细,应用的是光的干涉原理C.丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜,增透膜利用了光的干涉原理D.丁图是医学上的内窥镜,其核心部件光导纤维能传输光像信号,是利用了光的全反射B123456789101112解析

甲图是著名的泊松亮斑图案,这是光波的衍射现象,选项A正确;由于是激光束越过细丝即绕过障碍物,所以是光的衍射现象,选项B错误;丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜,增透膜利用了光的干涉原理,选项C正确;丁图是医学上的内窥镜,其核心部件光导纤维能传输光像信号,是利用光的全反射,选项D正确。12345678910111211.(多选)(2022山东卷)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象,狭缝S1、S2的宽度可调,狭缝到屏的距离为l。同一单色光垂直照射狭缝。实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是(

)A.图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,也发生了衍射B.遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,其他条件不变,图丙中亮条纹宽度增大C.照射两条狭缝时,增加l,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D.照射两条狭缝时,若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍,P点处一定是暗条纹甲乙丙ACD123456789101112解析

根据干涉和衍射原理可知,选项A、D正确。遮住一条缝后是衍射现象,当缝宽度增大时,亮条纹宽度变小,选项B错误。根据Δx=λ可知,l增大,Δx增大,选项C正确。12345678910111212.(2024山东潍坊统考)某学习小组在做杨氏双缝干涉实验时,以白光为光源,在屏幕上观察到了清晰的彩色干涉条纹。之后进行了多次实验探究,根据所学知识以下实验现象可能出现的是(

)A.在双缝前加红色滤光片,发现清晰的干涉条纹,后换用紫色滤光片,屏上呈现的条纹的间距将变大B.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片,在另一缝前放一紫色滤光片,屏上将呈现红紫相间的条纹C.在双缝前加紫色滤光片,再遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的紫色条纹D.在双缝后加装一个偏振片,则干涉条纹的间距变窄,亮纹的亮度减弱C123456789101112解析

在双缝前加红色滤光片,发现清晰的干涉条纹,后换用紫色滤光片,因紫光的波长小于红光的波长,根据Δx=λ,则屏上呈现的条纹的间距将变小,A错误;若在双缝中的一缝前放一红色滤光片,在另一缝前放一紫色滤光片,因两种光的频率不同,则不能产生干涉,即屏上不会呈现红紫相间的条纹,B错误;在双缝前加紫色滤光片,再遮住其中一条狭缝,屏上将呈现单缝衍射条纹,即屏上呈现间距不等的紫色衍射条纹,C正确;自然光经过偏振片后变为偏振光,光的强度减弱。单色光经过偏振片后仍然能产生干涉现象,由于波长不变,干涉条纹的间距不变,D