2024高考物理一轮复习课练36光的折射全反射光的波动性电磁波含解析新人教版

PAGE16-课练36光的折射全反射光的波动性电磁波1．马路施工处警示灯是红色的，这除了因为红光简单引起视觉留意，还因为红光比其他可见光()A．简单发生明显衍射B．简单发生稳定干涉C．简单发生折射现象D．简单发生光电效应2．(多选)如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角为45°时，折射角为30°，以下说法正确的是()A．反射光线与折射光线的夹角为105°B．该液体对红光的折射率为eq\f(\r(2),2)C．该液体对红光的全反射临界角为45°D．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30°3．(多选)下列说法正确的是()A．入射角足够大，肯定能发生全反射B．电磁波可以在真空中传播C．X射线是原子的内层电子受到激发产生的D．光从空气射入水中，传播速度肯定减小4．(多选)某物理爱好小组用试验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P，让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后，有a和b两束单色光射向光屏P，如图所示．他们依据试验现象提出了以下五个猜想，你认为不正确的是()A．单色光a的波长小于单色光b的波长B．在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度C．单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间D．在光束SA绕圆心O逆时针转动的过程中，在光屏P上最早消逝的是a光5．[2024·重庆巴蜀中学测试](多选)下列说法正确的是()A．闻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试验，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练高考小题6．[2024·四川卷·5]某同学通过试验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时间线在空气和玻璃砖中的传播路径．该同学测得多组入射角i和折射角r，作出sini－sinr图象如图乙所示，则()A．光由A经O到B，n＝1.5B．光由B经O到A，n＝1.5C．光由A经O到B，n＝0.67D．光由B经O到A，n＝0.677．[2024·北京卷·14]利用图1所示的装置(示意图)，视察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样，下列关于P处放置的光学元件说法正确的是()A．甲对应单缝，乙对应双缝B．甲对应双缝，乙对应单缝C．都是单缝，甲对应的缝宽较大D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大8．[2024·全国卷Ⅱ·34(2)]某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．试验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以视察到干涉条纹．回答下列问题：(1)若想增加从目镜中视察到的条纹个数，该同学可________；A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．运用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝________；(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm.则所测单色光的波长为________nm(结果保留3位有效数字)．9．[2024·北京卷]物理学原理在现代科技中有很多重要应用．例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机着陆的导航．如图所示，两个可放射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉试验中的双缝．两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波．飞机着陆过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下列说法正确的是()A．天线发出的两种无线电波必需一样强B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定D．两种无线电波各自由空间的强弱分布完全重合练模拟小题10．(多选)如图所示，MN是介质1和介质2的分界面，介质1、2的肯定折射率分别为n1、n2，一束细光束从介质1射向介质2中，测得θ1＝60°，θ2＝30°，依据你所学的光学学问推断下列说法正确的是()A．介质2相对介质1的相对折射率为eq\r(3)B．光在介质2中的传播速度小于光在介质1中的传播速度C．介质1相对介质2来说是光密介质D．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象11.[2024·四川省成都外国语学校模拟](多选)如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，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12．[2024·湖北省襄阳五中模拟](多选)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确定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．杨氏双缝干涉试验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离肯定时，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13．[2024·江苏省盐城测试](多选)做单缝衍射试验和双缝干涉试验时，用激光比一般光源效果更好，图象更清楚．如图甲所示，假如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状况．下列说法正确的是()A．做单缝试验时，光强分布如图乙所示B．做单缝试验时，光强分布如图丙所示C．做双缝试验时，光强分布如图乙所示D．做双缝试验时，光强分布如图丙所示14．[2024·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上的小孔照耀到偏振片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()A．M、N间为偏振光B．P、Q间为自然光C．P、Q间的光线亮度渐渐变暗D．光屏N上的光线渐渐变暗15．[2024·河北省定州中学检测]在探讨A物体材料的热膨胀特性时，可采纳如图所示的干涉试验法．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匀称的空气薄膜．现用波长为λ的单色光垂直照耀玻璃板B，同时给A缓慢加热，在B的上方视察到B板的亮度发生周期性改变．当温度为t1时最亮，然后亮度渐渐减弱至最暗；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eq\f(λ,4)D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加eq\f(λ,2)16．[2024·海南省海口一中质检](多选)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简单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．不管光源与视察者是否发生相对运动，视察者视察到的光速都是不变的———[综合测评提实力]———一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1.[2024·福建厦门质检]如图所示，两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M.则下列说法中正确的是()A．假如a为蓝色光，则b可能为红色光B．在该三棱镜中，a色光的传播速度比b色光的传播速度大C．光从该三棱镜射向空气中，a色光的临界角比b色光的临界角大D．a光的折射率小于b光的折射率2.如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行，此玻璃的折射率为()A.eq\r(2)B．1.5C.eq\r(3)D．23．高速马路上的标记牌常用“回来反光膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照耀出去的光逆向返回，标记牌上的字特殊醒目．这种“回来反光膜”是用球体反射元件制成的，如右图所示，反光膜内匀称分布着直径为10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为eq\r(3)，为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射时的入射角是()A．60°B．45°C．30°D．15°4．下列说法中正确的是()A．频率相同的两列波叠加时，振动最强区域的质点位移总是最大B．雨后马路积水表面漂移的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象C．利用多普勒效应的原理，可以测量运动物体的速度D．在近光速运动的列车中，车上的人看到车头与车尾同时发生的事务，而静止在地面上的人认为车头事务先发生5．中国制造出了具有“隐身实力”和强大攻击力的作战飞机“歼—20”．隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发觉、跟踪和攻击．依据你所学的物理学问，推断下列说法中正确的是()A．运用隐藏色涂层，无论距你多近，即使你拿望远镜也不能看到它B．运用能汲取雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发觉C．运用汲取雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温简单产生紫外线辐射的部位实行隔热、降温等措施，使其不易被对方发觉6．如图所示，市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照耀物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的缘由之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消退不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示红外线在薄膜中的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为()A.eq\f(1,8)λB.eq\f(1,4)λC.eq\f(1,2)λD．λ7．LED水下灯是一种以LED为光源，由红、绿、蓝组成混合颜色改变的水下照明灯具，是喷水池、主题公园、展会、商业以及艺术照明的完备选择．某公园的水池底部装有一红、绿、蓝组成混合颜色的彩灯，当灯光从水中斜射向空气时，下列光路图中可能存在的一种状况是()8．如图甲、乙所示，将一块平板玻璃ABCD放置在另一平板玻璃之上，在CD下夹入两张纸片，当光竖直向下射入后，从上往下看，下列说法正确的是()A．视察到的条纹如图丙所示B．干涉条纹由空气薄膜上下两个表面反射的光线叠加而成C．抽去一张纸片，干涉条纹变密D．更换波长较长的光，重新视察，干涉条纹变密二、多项选择题(本题共2小题，每小题4分，共8分)9．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i＝60°，玻璃砖的AB面和CD面之间相距为d，N点和PQ所在直线之间的距离为eq\f(\r(3),3)d，则下列说法正确的是()A．光线MN与PQ肯定平行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°10．如图所示是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则()A．在同种匀称介质中，a光的传播速度比b光的大B．在真空中a、b两光传播速度相同C．从真空射入同种介质发生全反射时，a光全反射临界角小D．从同种介质射入真空发生全反射时，a光全反射临界角小三、非选择题(本题共3小题，共22分)11．(5分)[2024·湖北三校联考]如图甲所示为用干涉法检查平面平整程度的装置，如图乙所示干涉条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是________(填“凹下”或“凸起”)；若仅增大单色光的频率，干涉条纹将______(填“变密”或“变疏”)；若仅减小薄片的厚度，干涉条纹将________(填“变密”或“变疏”)．12．(8分)[2024·全国卷Ⅱ]如图，△ABC是始终角三棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝60°.一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．(1)求出射光相对于D点的入射光的偏角；(2)为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？13．(9分)某种光学元件由两种不同透亮物质Ⅰ和透亮物质Ⅱ制成，其横截面如图所示，O为AB中点，∠BAC＝30°，半圆形透亮物质Ⅰ的折射率为n1＝eq\r(3)，透亮物质Ⅱ的折射率为n2.一束光线在纸面内沿O点方向射入元件，光线与AB面垂线的夹角为θ时，通过视察发觉此时从AC面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出，求：(1)该透亮物质Ⅱ的折射率n2；(2)光线在透亮物质Ⅱ中的传播速率v；(3)光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值．课练36光的折射全反射光的波动性电磁波[狂刷小题夯基础]1．A红光在可见光中的波长最长，简单发生明显衍射，故选项A正确；干涉与光的颜色无关，选项B错误；全部的光都能发生折射，选项C错误；红光在可见光中频率最小，最不简单发生光电效应，选项D错误．2．AC依据反射定律可得反射角为45°，所以反射光线与折射光线的夹角为105°，A正确；依据折射定律可得n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\r(2)，所以全反射临界角满意sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(2),2)，即C为45°，B错误，C正确；紫光波长要比红光的小，所以该液体对紫光的折射率要比红光的大，故折射角小于30°，D错误．3．BCD当光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角时，才能发生全反射，选项A错误；电磁波可以在真空中传播，选项B正确；X射线是原子的内层电子受到激发产生的，选项C正确；水相对空气是光密介质，则光从空气射入水中，传播速度肯定减小，选项D正确．4．ACD由题图知，a光的偏折程度小于b光的，所以a光的折射率小于b光的折射率，则a光的波长大于b光的波长，故A错误；由v＝eq\f(c,n)知，b光在玻璃砖中传播速度较小，时间较长，故B正确，C错误；由sinC＝eq\f(1,n)知a光的临界角较大，b光的临界角较小，则当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，在光屏P上最早消逝的是b光，D错误．5．ABD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试验，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．6．B由题图乙可知，入射角i小于折射角r，则可知光是从玻璃砖进入空气，即光由B经O到A；由折射率公式，n＝eq\f(sinr,sini)＝eq\f(0.9,0.6)＝1.5，B项正确．7．A由题图2中给出的甲、乙两种图样可知，甲是单缝衍射的图样，乙是双缝干涉的图样，A项正确；B、C、D项均错误．8．答案：(1)B(2)eq\f(d·Δx,n－1l)(3)630解析：(1)若想增加从目镜中视察到的条纹个数，须要减小条纹间距，由公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，须要减小双缝到屏的距离l或增大双缝间的距离d，故B项正确，A、C、D项错误．(2)由题意可知，eq\f(Δx,n－1)＝eq\f(l,d)λ⇒λ＝eq\f(d·Δx,n－1l).(3)将已知条件代入公式解得λ＝630nm.9．C本题考查波的干涉．无线电波的干涉信号可用于飞机着陆的导航，飞机着陆过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道，即此时飞机接收到的信号为振动加强点，是λ1与λ的干涉和λ2与λ2的干涉，而不是λ1与λ2的干涉，选项B错误；无线电波的干涉与强弱无关，选项A错误；飞机接收到的信号是λ1的干涉波与λ2的干涉波的叠加，因为λ1、λ2各自强弱分布稳定，故叠加后空间中波的强弱分布稳定，选项C正确；在跑道上接收λ1和λ2的信号都保持最强，但是λ1与λ2各自由空间的强弱分布不肯定完全相同，选项D错误．10．AB光从介质1射入介质2时，入射角与折射角的正弦之比叫做介质2相对介质1的相对折射率，所以有n21＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，A正确；因介质2相对介质1的相对折射率为eq\r(3)，可以得出介质2的肯定折射率大，因n＝eq\f(c,v)，所以光在介质2中的传播速度小于光在介质1中的传播速度，B正确；介质2相对介质1来说是光密介质，C错误；光从光密介质射入光疏介质时，有可能发生全反射现象，D错误．11．BD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＝eq\f(sini,sinr)知，从a点射出的光的折射率较大，故从a点射出的是紫光，从b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，依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．12．BD光在介质中传播的速度由介质本身及频率共同确定，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；依据Δx＝eq\f(L,d)λ及红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．13．AD双缝干涉条纹等间距，单缝衍射条纹肯定不等间距，即中心宽、两边窄的明暗相间的条纹．做单缝试验时，光强分布如题图乙所示，A正确，B错误；做双缝试验时，光强分布如题图丙所示，C错误，D正确．14．DM、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上的小孔照耀到偏振片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渐渐变暗，D正确．15．D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λ，则A的高度增加eq\f(λ,2)，故C错误，D正确．16．ACD依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；依据电磁波谱可知红外线波长比无线电波的短，因而更不简单发生干涉和衍射，B错误；依据狭义相对论知，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，不管光源与视察者是否发生相对运动，视察者视察到的光速都是不变的，D正确．[综合测评提实力]1．A由题图可知，a光通过三棱镜时偏向角较大，故介质对a光的折射率较大，D项错；由临界角与折射率关系sinC＝eq\f(1,n)可知，a光的临界角较小，C项错；由折射率与光速关系n＝eq\f(c,v)可知，a光在三棱镜中传播速率较小，B项错；由折射率与光的频率(颜色)关系可知，a光频率较高，若为蓝色的话，b光频率较低，可能为红色，A项正确．2.C绘出光在玻璃体内的光路图，由几何关系可知，第一次折射时，折射角为30°，则n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，C正确．3．A设入射角为i，折射角为θ，作出光路图如图所示．因为出射光线恰好和入射光线平行，所以i＝2θ，依据折射定律有eq\f(sini,sinθ)＝eq\f(sin2θ,sinθ)＝eq\r(3)，所以θ＝30°，i＝2θ＝60°.4．C振动最强区域的质点，是振动的振幅最大，但它仍旧在平衡位置旁边来回往复运动，位移随时间呈周期性改变，即位移可能为零，故选项A错误；雨后马路积水表面漂移的油膜看起来是彩色的，是由于发生了光的干涉现象，故选项B错误；在近光速运动的列车中，车上的人以车为参考系，看到车头与车尾同时发生的事务对静止在地面上的人以自己为参考系而言，依据光速不变原理可知，他将认为车尾事务先发生，故选项D错误；选项C说法正确．5．B隐形飞机的原理是在飞机制造过程中运用能汲取雷达电磁波的材料，使反射的雷达电磁波很弱，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，飞机在雷达屏幕上很难被发觉，故只有B正确．6．B红外线最显著的特点之一就是热效应，当光照耀物体时，一般都伴随着大量的红外线．在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(相当于增透膜)，当增透膜最小厚度等于红外线在其中传播的波长的eq\f(1,4)时，灯泡发出的红外线射到增透膜后，从增透膜的前后表面反射回来的两束红外线发生干涉，相互抵消，使反射的红外线强度减弱，达到冷光效果．7．D光线到界面时肯定发生反射，且入射角等于反射角，光束不分开，BC错误；红、绿、蓝三种光的折射率依次增加，全反射临界角依次减小，即C红>C绿>C蓝，光由水中射入空气中，红光的折射角最小，A错误；当红、绿光由水中斜射入空气中，发生折射时，蓝光仍可能发生全反射，D正确．8．B劈尖干涉是由空气薄膜上下两个表面反射的光线叠加而成，B正确；随意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等，故干涉条纹如图丁所示，A错误；抽去一张纸片后，空气薄膜的厚度改变范围减小，以致干涉时的光程差的改变范围减小，故条纹数削减，条纹变疏，C错误；同理，更换波长较长的光后，干涉时的光程差的改变范围减小，故条纹数削减，条纹变疏，D错误．9．AC由于AB与CD平行，光线MN与PQ肯定平行，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，NH＝eq\f(\r(3),3)d，在直角△NHP中，sin(i－r)＝eq\f(NH,NP)，而NPcosr＝d，联立解得r＝30°，即光线在AB面的折射角为30°，在CD面的入射角为30°，C正确，D错误．10．BD依据题图可知，b光的干涉条纹间距大于a光的干涉条纹间距．由双缝干涉条纹间距公式Δx＝eq\f(Lλ,d)可知，b光的波长比a光的大．由λ＝eq\f(c,f)可知，b光的频率比a光的小，则在同种介质中，b光的折射率小于