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光学、电磁波、相对论简介

题组1光的折射、全反射

1.[2017天津高考,2,6分]明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一

面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象.如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色

光a、b,下列说法正确的是()

A.若增大入射角i,则b光先消失

B.在该三棱镜中a光波长小于b光

C.a光能发生偏振现象,b光不能发生

D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低

2.[2017北京高考,14,6分]如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光.如果光束b是蓝光,则光束a可能是()

A.红光

B.黄光

C.绿光

D.紫光

3.[2016四川高考,5,6分]某同学通过实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光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sin

i-sin r图象如图乙所示.则()

A.光由A经O到B,n=1.5

B.光由B经O到A,n=1.5

C.光由A经O到B,n=0.67

D.光由B经O到A,n=0.67

4.[2015重庆高考,11(1),6分]虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的,可用白光照

射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带,

光路如图所示.M、N、P、Q点的颜色分别为()

A.紫、红、红、紫

B.红、紫、红、紫

C.红、紫、紫、红

D.紫、红、紫、红

5.[2017全国卷Ⅱ,34(2),10分]一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD'、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示.容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料.在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率.

6.[2017江苏高考,12B(3),4分]人的眼球可简化为如图所示的模型.折射率相同、半径不同的两个球体共轴.平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点.取球体的折射率为√2,且D=√2R.求光线的会聚角α.(示意图未按比例画出)

7.[2016全国卷Ⅰ,34(2),10分]如图,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为3.0 m.从

点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角,水的折射率为4

(1)求池内的水深;

(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上,他的眼睛到池面的高度为2.0 m.当他看到正前下方的点光源A时,他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字).

8.[2014全国卷Ⅰ,34(2),9分]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n=√2.

(1)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?

(2)一细束光线在O点左侧与O相距√3

R处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置.

9.[2013全国卷Ⅰ,34(2),9分]图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,AB 代表端面.已知光在真空中的传播速度为c.

(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;

(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.

题组2光的波动性

10.[2017北京高考,20,6分]物理学原理在现代科技中有许多重要应用.例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航.如图所示,两个可发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实验中的双缝.两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波.飞机降落过程中,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须一样强

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.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合

11.[2017全国卷Ⅱ,34(1),5分][多选]在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()

A.改用红色激光

B.改用蓝色激光

C.减小双缝间距

D.将屏幕向远离双缝的位置移动

E.将光源向远离双缝的位置移动

12.[2015全国卷Ⅱ,34(1),5分][多选]如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线.则()

A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度

B.在真空中,a光的波长小于b光的波长

C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率

D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失

E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距

13.[2015上海高考,10,3分]用很弱的光做单缝衍射实验,改变曝光时间,在胶片上出现的图象如图所示,该实验表明()

A.光的本质是波

B.光的本质是粒子

C.光的能量在胶片上分布不均匀

D.光到达胶片上不同位置的概率相同

题组3电磁波、相对论

14.[2016北京高考,14,6分]下列说法正确的是()

A.电磁波在真空中以光速c传播

B.在空气中传播的声波是横波

C.声波只能在空气中传播

D.光需要介质才能传播

15.[2017江苏高考,12B(2),4分]野生大象群也有自己的“语言”.研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音,发现以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多的声音.播放速度变为原来的2倍时,播出声波的(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍,声波传播速度(选填“变大”

“变小”或“不变”).

一、选择题(每小题5分,共35分)

1.[2018广东湛江高三调研,34(1)][多选]如图所示,两束单色光a、b从水面下射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是()

A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距

B.a光比b光更容易发生衍射现象

C.在水中a光的速度比b光的速度小

D.在水中a光的临界角大于b光的临界角

E.若a光与b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光

2.[2018江西南宁毕业班摸底考试,34(1)][多选]ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意

图,AB⊥BC,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,光路图如图所示,则a、b两束光()

A.a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实验装置,a光的相邻亮条纹间距较小

3.[2018甘肃重点中学第一次联考,14(1)][多选]某复色光由空气斜射入某介质中后分解为a 、b 两束单色光,如图所示.以下说法正确的是

( )

A.a 光的频率比b 光小

B.a 光在该介质中的传播速度比b 光小

C.光由介质射入空气时,a 光的临界角比b 光小

D.a 、b 通过同一双缝干涉实验装置,a 光的干涉条纹间距较大

E.a 、b 通过同一双缝干涉实验装置,b 光的干涉条纹间距较大 4.[2017湖南长沙模拟,19(1)][多选]下列说法中正确的是

( )

A.水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象

B.雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的

C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光

D.红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同

E.狭义相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的 5.[2017新疆维吾尔自治区检测,34(1)][多选]关于声波,下列说法正确的是 ( ) A.声波和电磁波都能在真空中传播

B.声波的多普勒效应被应用在医疗中的“B 超”检查

C.声波只能产生衍射现象而不能产生干涉现象

D.频率不同的声波在同种介质中的传播速度相同

E.蝙蝠是利用超声波来定位猎物的

6.[2017河北石家庄质检,34(1)][多选]a 、b 两种不同波长的光,先后用同一装置在真空中做双缝干涉实验,得到两种干涉条纹,其中a 光的条纹间距大于b 光的条纹间距,则( ) A.a 光的波长小于b 光的波长 B.a 光的频率小于b 光的频率

C.玻璃对a 光的折射率比玻璃对b 光的折射率小

D.在玻璃中,a 光的速度小于b 光的速度

E.从玻璃射向空气发生全反射时,a 光的临界角大于b 光的临界角

7.[2016江西赣州检测,2]如图所示是两个城市间的光缆中的一条光导纤维,光纤长为L ,它的玻璃芯的折射率为n 1,外层材料的折射率为n 2,光在真空中的传播速度为c .光由它的一端射入经多次反射后从另一端射出,则

( )

A.n 1>n 2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间总等于L

c B.n 1

n 2

C.n 1>n 2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间最长为n 12L

n 2

D.n1

二、非选择题(共24分)

8.[2016北京一零一中模拟,35,6分]如图1所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜,并确定AB和AC界面的位置.然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2,再从棱镜的右侧观察P1和P2的像.

(1)此后正确的操作步骤是.(选填选项前的字母)

A.插上大头针P3,使P3挡住P2的像

B.插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像

C.插上大头针P4,使P4挡住P3的像

D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像

(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出).为测量该种玻璃的折射率,有位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图2中甲、乙所示.在图2中仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图2中的(选填“甲”或“乙”),所测玻璃折射率的表达式n=

(用代表线段长度的字母DE、GF表示).

9.[2018湖北武汉调研,17(2),8分]如图,水平桌面上有一水槽,槽中放置着平面镜M,镜面与水平面之间的夹角为θ.一束白光从O点射向水面,先经水面折射,再经平面镜反射,又经水面折射回到空气中,最后在水槽左上方的竖直屏N上形成彩色光带.若逐渐增大θ角,各种色光陆续消失,假定所有光线均在同一竖直平面内.

(1)色光最先从屏上消失;

(2)若入射光线与水面成30°角,镜面与水平面之间的夹角θ=45°,屏上的彩色光带恰好全部消失,求水对最后消失的色光的折射率.(结果可以用根式表示)

10.[2018吉林长春高三质量监测,18(2),10分]如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角∠BAC=30°，AB边的长度为l,P为垂直BD的光屏.一宽度也为l的平行单色光束垂直射向AB面,在屏上形成一条宽度等l的光带,求棱镜的折射率.

于2

一、选择题(每小题5分,共40分)

1.[多选]下列说法正确的是()

A.电磁波和机械波一样依赖于介质传播

B.照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象

C.泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象

D.γ射线波长比X射线波长短

E.变化的磁场一定会产生变化的电场

2.据报道,欧洲大型强子对撞机(LHC)“开足马力”后能把数以百万计的粒子加速至每秒30万千米,相当于光速的99.9%,粒子流每秒可在隧道内狂飙11 245圈,单束粒子能量可达7万亿电子伏.下列说法正确的是

()

A.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够超过光速

B.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够达到光速

C.粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量

D.粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量

3.[多选]下列说法正确的有()

A.某种光学介质对另一种光学介质的相对折射率可能小于1

B.英国物理学家托马斯·杨发现了光的干涉现象

C.激光和自然光都是偏振光

D.麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波

E.爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同

4.[多选]下列说法正确的是()

A.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象

B.全息照相利用了激光相干性好的特性

C.光的偏振现象说明光是横波

D.X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象

E.刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象

5.光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是()

A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化

B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光

C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景物的像更清晰

D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹

6.抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同,则下列描述正确的是()

①这是利用光的干涉现象

②这是利用光的衍射现象

③如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了

④如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了

A.①③

B.②④

C.①④

D.②③

7.[多选]如图所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为水平直径.M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD从D点射出,出射光线平行于AB,已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c,则()

A.此玻璃的折射率为√3

B.光线从B到D需用时3R

C.若增大∠ABD,光线不可能在DM段发生全反射现象

D.若减小∠ABD,从AD段射出的光线均平行于AB

E.若∠ABD=0°,则光线从A点射出,传播方向不变,在球中的光速增大

8.[多选]在透明均匀介质内有一球状空气泡,一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a、b色光分别从C点、D点射向介质,如图所示.已知A点的入射角为30°,a色光的偏向角为45°(C点出射光线与A点入射光线的夹角),CD弧所对的圆心角为3°,则下列结论正确的是()

A.b色光的偏向角为42°

B.介质对a色光的折射率n a=√3

C.在介质中,a光的频率小于b光的频率

D.b色光从介质射向空气的临界角正弦sin C=1

2sin51°

E.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置,屏上的条纹间距Δx a<Δx b

二、非选择题(共22分)

9.[10分]某研究性学习小组利用插针法测量半圆形玻璃砖的折射率.实验探究方案如下:在白纸上作一直线MN,并作出它的一条垂线AB,将半圆形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直径与直线MN重合,在垂线AB上插两枚大头针P1和P2,然后在半圆形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃砖的折射率.实验中提供的器材除了半圆形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等.

(1)某同学用上述方法测量玻璃砖的折射率,他在画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是. 为同时看到P1、P2的像,他应采取的措施是.

(2)在采取相应措施后,请在半圆形玻璃砖的右侧画出所插大头针的可能位置,并用“×”表示,作出光路图.

(3)为计算折射率,将应测量的物理量标注在光路图上,并由此得出折射率的计算公式为n=.

10.[12分]如图所示,在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥,顶角∠AOB=120°,顶点O与桌面的距离为4a,圆锥的底面半径R=a,圆锥轴线与桌面垂直.现有一半径为R的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知玻璃的折射率n=√3,求光束在桌面上形成的光斑的面积.

答案：

1.D从光路图上看,在入射角相等的情况下,a光的折射角较大,所以b光折射率大于a光折射率,n b>n a,根据

sin C=1

n ,a光的全反射临界角大,增大入射角i,a光先发生全反射,a光先消失,A错误; λa=λa0

n a

、λb=λb0

n b

,因为

λa0>λb0、n b>n a,所以λa>λb,B错误;光波属于电磁波,电磁波都是横波,都能发生偏振现象,C错误;遏止电压U c 满足eU c=hν-hν0,入射光的频率越低,遏止电压越低,a光折射率较低,则频率较低,对应的遏止电压也低,D正确.

2.D由题图可知,光束a的折射角小,根据n=sini

sinr

知,光束a的折射率大于光束b的折射率,频率越大,折射率

越大,且已知光束b是蓝光,选项中频率大于蓝光频率的只有紫光,故光束a可能是紫光,D项正确.

3.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的,即光由B经O到A;由折射率公

式,得n=sinr

sini =0.9

0.6

=1.5,B项正确.

4.A已知红光的折射率小于紫光的折射率,由题图可知,打在M点的光所对应折射角大,折射率较大,故为紫光;打在N点的光所对应折射角小,折射率较小,故为红光;打在P点的光所对应折射角小,折射率较小,故为红光;打在Q点的光所对应折射角大,折射率较大,故为紫光,选项A正确,选项B、C、D错误.

5. 1.55

解析:设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C,连接C、D,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线,反射后沿ED射向D点.光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示.设液体的折射率为n,由折射定律有n sin i1=sin r1①

n sin i2=sin r2②

由题意知r 1+r2=90°③

联立①②③式得n2=1

sin2i1+sin2i2

④

由几何关系可知sin i1=

√4l2+l2

√17

⑤

sin i2=

√4l2+9l2

⑥

联立④⑤⑥式得n=1.55.

6.30°

,解得i=45°

解析:由几何关系知sin i=D

则由折射定律有sini

=n,解得γ=30°

sinγ

,解得α=30°.

且i=γ+α

7.(1)2.6 m(2)0.7 m

,光线的折射角θ=90°.

解析: (1)如图,设到达池边的光线的入射角为i.依题意,水的折射率n=4

由折射定律有n sin i=sin θ①

②

由几何关系有sin i=

√l2+?2

式中,l=3.0 m,h是池内水的深度.

联立①②式并代入题给数据得h=√7m≈2.6 m③

(2)设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x.依题意,救生员的视线与竖直方向的夹角为θ'=45°.由折射定律有n sin i'=sin θ'④

式中,i'是光线在水面的入射角.

设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a.由几何关系有

⑤

sin i'=

√a2+?2

x+l=a+h'⑥

式中h'=2.0 m.

-1)m≈0.7 m.

联立③④⑤⑥式并代入题给数据得x=(3√7

8.(1)√2R(2)见解析

解析:(1)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θ,则

①

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1.由全反射条件有sin θ=1

图1 图2

由几何关系有OE=R sin θ②

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

l=2OE③

联立①②③式,代入已知数据得l=√2R

(2)设光线在距O点√3

R处的C点射入后,在上表面的入射角为α,由几何关系及①式和已知条件得α=60°>θ

光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图2.由反射定律和几何关系得OG=OC=√3

射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出.

9.(1)sin i≤√n2-1(2)Ln2

解析:(1)设光线在端面AB上C点(如图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律有sin i=n sin r①

设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α,为了使该光线可在此光导纤维中传播,应有α≥θ②

式中,θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角,它满足n sin θ=1③

由几何关系得α+r=90°④

由①②③④式得sin i≤√n2-1⑤

⑥

(2)光在玻璃丝中传播的速度大小为v=c

光速在玻璃丝轴线方向的分量为v z=v sin α⑦

⑧

光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T=L

v z

光线在玻璃丝中传播,在刚好发生全反射时,光线从端面AB传播到另一端面所需的时间最长,由②③⑥⑦⑧.

式得T max=Ln2

10.C天线发出的两种无线电波各自与另一天线发出的同一波长的电波发生干涉,故与两种无线电波的强度没关系,A项错误;两种无线电波传播的速度(光速)相同,由c=λν知,波长不同,则频率不同,故两种无线电波不会发生干涉,B项错误;两种无线电波各自发生干涉,因此在空间的强弱分布稳定,天线连线的中垂线上都是加强点,故C项正确,D项错误.

λ可知,改用波长更长的激光照射在双缝上,相邻亮条纹的间距Δx增大,A项正确,B项错误;

11.ACD由Δx=L

减小双缝间距d,相邻亮条纹的间距Δx增大,C项正确;将屏幕向远离双缝的位置移动,增大了屏幕与双缝的距离L,相邻亮条纹的间距Δx增大,D项正确;相邻亮条纹的间距与光源到双缝的距离无关,E项错误.

12.ABD由题图知,从玻璃砖射出时,入射角相同,a光的折射角大于b光的折射角,玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,a光在玻璃中的传播速度比b光的小,a光的频率比b光的大,在真空中,a光的波长较短,a 光形成的干涉条纹间距较小,选项A、B正确,C、E错误;a光的全反射临界角较小,当入射角θ增大时,a光先发生全反射,折射光线先消失,选项D正确.

13.C从胶片上出现的图象可以看出,光具有波粒二象性,A、B项错误;由于光的能量在胶片上分布不均匀,故在曝光时间较长的情况下才会出现明暗相间的条纹,C项正确,D项错误.

14.A电磁波在真空中以光速c=3×108 m/s传播,A项正确;在空气中传播的声波是纵波,B项错误;声波不仅可以在空气中传播,也可以在液体、固体等介质中传播,C项错误;光属于电磁波,可以在真空中传播,D项错误.

15.频率不变

解析:播放速度变为原来的2倍,则声波的频率也变为原来的2倍,但在同一均匀介质中声波的传播速度不变.

1.ABD根据题给的光路图可知,a光的折射率较小,b光的折射率较大,根据n=c

可知,在水中a光的速度比b

光的速度大,选项C错误;根据折射率大的光的频率较大,波长较短可知,a光的波长较长,a光比b光更容易发

λ可知,波长较长的单色光a的干涉条纹间距较大,生衍射现象,选项B正确;由双缝干涉条纹间距公式Δx=L

选项A正确;由全反射临界角公式sin C=1

可知,在水中a光的临界角大于b光的临界角,选项D正确;由sin

,且n a

光,选项E错误.

2.ACD在CD边和AE边都只有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sin C=1

,可知b光的折射率较大,a光的频率比b光的频率小,选项A正确.在真空中,所

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正有光的传播速度都相同,选项B错误.根据n=c

,折射率越大,折射角越小,选项D正确.根据频率确.以相同的入射角从空气斜射入水中,根据折射定律n=sini

sinr

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光的波长大.由双缝干涉实验得出的相邻亮(暗)λ可知,波长较长的单色光的干涉条纹间距较大,即让a、b两束光分别通过同一双缝干涉条纹间距公式Δx=L

实验装置,a光的相邻亮条纹间距大,选项E错误.

3.BCE由题图可以看出,a光的偏折程度大于b光的偏折程度,则a光的折射率大于b光的折射率,所以a光

可知,a光在该介质中的传播速度比b 的频率大于b光的频率,选项A错误;因为a光的折射率大,由公式v=c

光小,选项B正确;a光的折射率大,根据sin C=1

知,a光的临界角比b光小,选项C正确;a光的频率大,则波长

λ知,b光比a光得到的干涉条纹间距大,选项E正确,D错误.

小,根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=L

4.CDE水中的气泡看起来比较明亮是因为有一部分光发生了全反射现象,选项A错误;均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场,是不能形成电磁波的,雷达发射的电磁波一定是由周期性变化的电场或磁场产生的,选项B错误;拍摄玻璃橱窗内的物品时,可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光,选项C正确;红色和蓝色的激光频率不同,在同种介质中传播时波速不同,波长不同,而红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同,选项D正确;狭义相对论认为真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的,选项E正确.

5.BDE声波不能在真空中传播,选项A错误.医疗中的“B超”检查是利用超声波的多普勒效应,所以选项B 正确.声波既能够产生衍射现象也能够产生干涉现象,选项C错误.频率不同的声波在同种介质中的传播速度相同,选项D正确.蝙蝠是利用超声波的反射来定位猎物的,选项E正确.

6.BCE用同一实验装置做双缝干涉实验时,由于a光的条纹间距大,则a光的波长长,a光的频率小,A错误,B 正确;对同一介质,频率小的色光的折射率也一定小,玻璃对a光的折射率小,C正确;由v=c

可知,在同一介质中,

折射率大的色光的速度较小,因此在玻璃中a光的速度大,D错误;又由n=1

sinC

可知,折射率越小,临界角越大,因此a光的临界角大,E正确.

7.C由于光从内层射向外层时需要发生全反射,所以要满足n1>n2.当光在光纤内恰不透出时,所经过的路程

最长,如图所示,设临界角为θ,则sin θ=n2

n1,此时光通过的总路程为s=L

sinθ

=n1L

,对应的光速为v=c

,所需的时间

为t=s

v =n1

n2c

.故选项C正确.

8.(1)BD(2)乙DE

解析:(1)在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2,确定入射光线,然后插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,再插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像,从而确定出射光线.因此选项B、D 正确.

(2)设入射角为α,折射角为β,根据折射定律和几何关系有:对于题图2中甲,sin α=DE

R ,sin β=GF

,对于题图2中

乙,sin α=DE

R ,sin β=GF

,可知仅通过测量DE、GF的长度便可正确计算出折射率的是题图2中的乙,折射率

n=sinα

sinβ=DE GF

9.(1)紫(2)√7

解析:(1) 逐渐增大θ角,反射光线逆时针转动,反射光线射到水面的入射角增大,由于紫光的临界角最小,所以紫光的入射角首先达到临界角,发生全反射,故屏上最先消失的是紫色光.

(2)最后消失的是红光,红光传播的路径如图所示.

在空气与水的界面,入射角α=60°,设折射角为β.由折射定律有n=sinα

sinβ

设红光在平面镜上的入射角为γ,由几何关系有β+γ= 45°

红光由水中射向空气,恰好发生全反射时入射角为C ,由几何关系知C=β+2γ 且sin C=1

n ,联立解得n=√72

10.√3

解析:平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束,如图所示. 图中θ1、θ2为光在AC 面上的入射角和折射角,根据折射定律有n=sin θ2sin θ1

设出射光线与水平方向成α角,则θ2=θ1+α 由于CC 2=A 1A 2=23l ,可得C 1C 2=1

3l 由几何关系知,θ1=∠BAC=30° 而AC 1=BC=l tan θ1=√3

l 解得tan α=√3

3 则α=30°

由几何条件得θ2=60°,n=sin θ

2sin θ1

=√3.

1.BCD 电磁波可以在真空中传播,故A 选项错误;照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象,因为镜头表面常常镀了一层透光的膜,膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉,所以B 选项正确;泊松亮斑是光的衍射现象,是在圆形障碍物后面的中心处形成的亮斑,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象,所以C 选项正确;由电磁波谱的组成可以知道,γ射线波长比X 射线波长短,所以D 选项正确;均匀变化的磁场产生恒定的电场,故E 选项错误.

2.C 根据相对论速度变换公式u=u'+v

u'v c 2

可知,物体的速度u 不可能等于或大于光速,A 、B 错误.根据相对质量

公式m =

m 0

√1?(c

)

可知,高速运动的物体的质量m 大于静止时的质量m 0,C 正确,D 错误.

3.ABE 激光的偏振方向一定,是偏振光,而自然光包含着垂直传播方向上沿一切方向振动的光,C 说法错误;麦克斯韦只是从理论上提出光是一种电磁波,D 说法错误.A 、B 、E 说法均正确.

4.BCE 光导纤维传输信号是利用光的全反射现象,选项A 错误;全息照相利用了激光相干性好的特性,选项B 正确;光的偏振现象说明光是横波,选项C 正确;X 射线比无线电波波长短得多,更不容易发生干涉和衍射现象,选项D 错误;刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象,选项E 正确.

5.D 由光的偏振现象的知识,可知A 、B 、C 选项均反映了光的偏振特性,只有D 选项反映了光的衍射现象,故选D.

6.B 题述现象符合光的衍射产生的条件,故②正确;由衍射产生的条件,可知丝越细,即障碍物尺寸越小,衍射现象越明显,故④也正确.选项B 正确.

7.ABE 由题图可知,光线在D 点的入射角为i =30°,折射角为r =60°,由折射率的定义,得n =sinr

sini ,知n =√3,A 正确;光线在玻璃中的传播速度为v=c n =√3

3c .由题图知BD=√3R ,所以光线从B 到D 需用时t =BD v =3R c ,B 正确;若增

大∠ABD ,则光线射向DM 段时入射角增大,射向M 点时为45°,而临界角满足sin C =1n =√33<√2

=sin 45°,即光线可以在DM 段发生全反射现象,C 错误;要使出射光线平行于AB ,则入射角必为30°,D 错误;入射角为0°时,折射角为0°,光沿直线传播,光在球中的传播速度增大,E 正确.

8.ADE 光线在A 点的入射角为i ,折射角分别为r a 、r b .由a 色光的偏向角为45°,而偏向角θa =2(r a -i ),得r a =52.5°,由几何知识得,AC 弧所对的圆心角为180°-2×52.5°=75°,CD 弧所对的圆心角为3°,则AD 弧所对的圆心角为78°,故r b =180°?78°

=51°,b 色光的偏向角为θb =2(r b -i )=42°,故A 正确.介质对a 色光的折射率

n a =sinr

a sini =sin52.5°

sin30°<

sin60°

sin30°=√3,故B 错误.介质对b 色光的折射率n b =sinr b sini =sin51°

sin30°

光从介质射向空气的临界角正弦sin C =1

n b =

2sin51°

,故D 正确.由以上分析得知,a 光的偏向角大于b 光的偏向

角,a 光的折射率大于b 光的折射率,a 、b 两单色光在透明介质中的波长λa <λb .根据双缝干涉条纹间距公式Δx =L

d λ,波长较长的光双缝干涉时条纹间距较大,故Δx a <Δx b ,故E 正确.

9.(1)入射光线AB 离圆心较远,在半圆形面发生了全反射沿着MN 方向向M 点方向平移玻璃砖 (2)见解析 (3)见解析

sini sinr

解析:(1)在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P 1、P 2的像,原因是入射光线AB 离圆心较远,在半圆形面发生了全反射;为同时看到P 1、P 2的像,他应采取的措施是:沿着MN 方向,向M 点方向平移玻璃砖. (2)光路如图所示.

(3)折射率的计算公式为n =sini

sinr . 10.

16√3-49

πa 2

解析:设临界角为C ,则有sin C =1

n =1√3

如图所示,射到OA 界面的入射角为 α=30°

则有sin α=1

设折射角为β,无限接近A 点的折射光线为AC ,根据折射定律有sin β=n sin α 解得β=60°.

过O 点作OD ∥AC ,则∠O 2OD=β-α=30° 在Rt △O 1AO 中,O 1O =R tan 30°=√3

3a 在Rt △ACE 中,EC =AE tan 30°=(4a +

√33a)×√33

=4√3+1

故O2C=EC-R=4√3-2

O2D=O2O tan 30°=4a tan 30°=4√3

πa2. 光束在桌面上形成光斑的面积S=π·O2D2-π·O2C2=16√3-4

电磁波和相对论

电磁波和相对论 1．一艘太空飞船静止时的长度为30 m ，他以0.6c (c 为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是( ) A ．飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 m B ．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 m C ．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c D ．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c 答案 B 解析飞船上的观测者测得飞船的长度不变，仍为30 m ，由l ＝l 01－(v c )2

光学电磁波相对论练习题

光学电磁波相对论练习题 1．两束单色光A 、B 的波长分别为A λ、B λ，且A λ>B λ，则______（选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大．用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到______（选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大．【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 A A 2．如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O 点)，然后用横截面为等边三角形 ABC 的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC 边上。D 位于AB 边上，过D 点做AC 边的垂线交AC 于F 。该同学在D 点正上方向下顺着直线DF 的方向观察。恰好可以看到小标记的像；过O 点做AB 边的垂线交直线 DF 于E ；DE =2 cm ，EF =1 cm 。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射) 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III 卷）【答案】【解析】试题分析本题考查折射定律、光在三棱镜中传播及其相关的知识点。解析过D 点作AB 边的发现，连接OD ，则为O 点发出的光纤在D 点的入射角；设该光线在D 点的折射角为β，如图所示。根据折射定律有考点定位】光的折射，全反射，几何光学【名师点睛】本题考查的知识点较多，涉及光的折射、全反射、光电效应方程、折射率与波长的关系、横波和纵波的概念等，解决本题的关键是能通过光路图判断出两种光的折射率的关系，并能熟练利用几何关系。 4．【2017·新课标Ⅱ卷】（10分）一直桶状容器的高为2l ，底面是边长为l 的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD ′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D 点射出的两束光线相互垂直，

(人教版)2020年高考物理一轮复习第十六章光与电磁波相对论简介第3讲电磁波学案

第3讲电磁波板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场电磁波的产生、发射、接收及其传播Ⅰ 1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。 2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场。 3．电磁波：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波。 (1)电磁波是横波，在空间传播不需要介质。 (2)v＝λf对电磁波同样适用。 (3)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。 4．发射电磁波的条件 (1)要有足够高的振荡频率； (2)必须是开放电路，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。 5．调制：有调幅和调频两种方法。 6．电磁波的传播 (1)三种传播方式：天波、地波、空间波。 (2)电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝3.0×108 m/s。 7．电磁波的接收 (1)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相等时，接收电路中产生的振荡电流最强，这就是电谐振现象。 (2)使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路。 (3)从经过调制的高频振荡电流中还原出调制信号的过程叫作解调，解调是调制的逆过程，调幅波的解调也叫作检波。 8．电磁波的应用电视、雷达和移动电话。【知识点2】电磁波谱Ⅰ 1．定义按电磁波的波长从长到短排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱。2．电磁波谱的特性、应用

【知识点3】狭义相对论的基本假设'质速关系爱因斯坦质能方程 Ⅰ 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，一切物理规律都是相同的。 (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相同的，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系。 2．相对论的质速关系 (1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系： m ＝ m 0 1－? ?? ??v c 2。 (2)物体运动时的质量m 总要大于静止时的质量m 0。

电磁波相对论简介

第十四章电磁波相对论简介课时作业39 电磁波时间：45分钟满分：100分一、选择题(8×8′＝64′) 1．(2010·天津高考)下列关于电磁波的说法正确的是( ) A ．均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B ．电磁波在真空和介质中传播速度相同 C ．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D ．电磁波在同种介质中只能沿直线传播解析：电磁波在真空中传播速度最大，为c ＝3×108 m/s ，在介质中传播速度v ＝c n ，n 为介质折射率，选项B 错误；均匀变化的电场或磁场，不能产生电磁波，选项C 错误；电磁波在均匀介质中沿直线传播，选项D 错误．答案：A 2．关于电磁波，下列说法中正确的是( ) A ．在真空中，频率越高的电磁波速度越大 B ．在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大 C ．电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变 D ．只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失解析：电磁波在真空中的传播速度都是光速，与频率、能量无关，而在介质中的传播速度要小于在真空中的传播速度．一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失．答案：C 3．关于γ射线，以下说法中正确的是( ) A ．比伦琴射线频率更高，穿透能力更强 B ．用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等 C ．利用γ射线穿透力强制成金属测厚计来检测金属板的厚度 D ．“γ刀”是利用了γ射线的强穿透能力解析：由于γ射线是一种比X 射线波长更短的电磁波，γ射线的能量极高，穿透能力比X 射线更强，也可用于金属探伤等，所以选项A 、B 、C 正确．答案：ABC

专题十六电磁波相对论高考真题集锦

专题十六电磁波相对论 12．(2013·高考江苏卷)(2)如图所示，两艘飞船A 、B 沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v (v 接近光速c )．地面上测得它们相距为L ，则A 测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L .当B 向A 发出一光信号，A 测得该信号的速度为________．解析：(2)根据长度的相对性得L ＝L 0 1－????v c 2 所以A 测得两飞船间的距离L 0＝L 1－??? ?v c 2 >L . 根据狭义相对论的基本假设，光信号的速度为光速c . 答案：(2)大于 c (或光速) 14．(2013·高考浙江卷)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( ) A ．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 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 射线波长相同解析：选B.声波、电磁波都能传递能量和信息，A 项错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，B 项正确；可见光属于电磁波，B 超中的超声波是声波，波速不同，C 项错误；红外线波长较X 射线波长长，故D 项错误． 1．(2013·高考四川卷) 下列关于电磁波的说法，正确的是( ) A ．电磁波只能在真空中传播 B ．电场随时间变化时一定产生电磁波 C ．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波 D ．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在解析：选C.电磁波的传播不需要介质，真空、空气以及其他介质都能传播电磁波，选项A 错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，只有不均匀变化的电场或不均匀变化的磁场才能产生电磁波，选项B 错误；做变速运动的电荷会产生变化的电场，故选项C 正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项D 错误．

2020届高三物理总复习课时作业38 电磁波相对论简介新人教版

课时作业38 电磁波相对论简介时间：45分钟满分：100分一、选择题(8×8′＝64′) 1．(2020·天津高考)下列关于电磁波的说法正确的是( ) A ．均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B ．电磁波在真空和介质中传播速度相同 C ．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D ．电磁波在同种介质中只能沿直线传播解析：电磁波在真空中传播速度最大，为c ＝3×108 m/s ，在介质中传播速度v ＝c n ，n 为介质折射率，选项B 错误；均匀变化的电场或磁场，不能产生电磁波，选项C 错误；电磁波在均匀介质中沿直线传播，选项D 错误．答案：A 2．关于电磁波，以下说法正确的是( ) A ．电磁波是能量存在的一种方式 B ．电磁波能够传递能量 C ．电磁波不是真实的物质 D ．微波炉就是用微波的能量来煮饭烧菜的解析：场是一种看不见，摸不着，但真实存在的客观物质，电磁波是电磁场在周围空间中传播而形成的，所以也是一种客观物质，答案C 错误．答案：ABD 3．关于γ射线，以下说法中正确的是( ) A ．比伦琴射线频率更高，穿透能力更强 B ．用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等 C ．利用γ射线穿透力强制成金属测厚计来检测金属板的厚度 D ．“γ刀”是利用了γ射线的强穿透能力

解析：由于γ射线是一种比X射线波长更短的电磁波，γ射线的能量极高，穿透能力比X射线更强，也可用于金属探伤等，所以选项A、B、C正确．答案：ABC 4．关于电磁波的发射，下列说法中正确的是( ) A．各种频率的电磁振荡都能辐射电磁波，只是辐射的能量所占振荡总能量的比例不同罢了，振荡周期越大，越容易辐射电磁波 B．为了有效向外辐射电磁波，振荡电路必须采用开放电路，同时提高振荡频率C．为了有效向外辐射电磁波，振荡电路不需采用开放电路，但要提高振荡频率D．提高振荡频率和电路开放是发射电磁波的必要手段，振荡电路开放的同时，其振荡频率也随之提高解析：电磁波的发射应该采用开放电路，同时频率越高，发射范围越大．答案：B 图1 5．一根10m长的梭镖以相对速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况？( ) A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它 B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来 C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖 D．所有这些都与观察者的运动情况有关解析：如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．假如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半；那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样；你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同．所以你看到的一切都是相对的——依赖于你的参考系．答案：D 6．如图2所示，一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，都被加

高考物理一轮复习第十五单元光学电磁波相对论第2讲光的波动性电磁波相对论学案新人教版

第2讲光的波动性电磁波相对论考纲考情核心素养 ?光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ ?电磁波的产生Ⅰ ?电磁波的发射、传播和接收Ⅰ ?电磁波谱Ⅰ ?狭义相对论的基本假设Ⅰ ?质能关系Ⅰ 实验:用双缝干涉测光的波长 ?光的衍射、光的干涉、光的偏振、电磁波． ?麦克斯韦电磁理论、狭义相对论. 物理观念全国卷5年3考高考指数★★★★☆ ?用双缝干涉测光的波长.科学思维知识点一光的干涉、衍射和偏振 1．光的干涉 (1)定义:在两列光波叠加的区域,某些区域相互加强,出现明条纹,某些区域相互减弱,出现暗条纹,且加强区域和减弱区域相互间隔的现象． (2)条件:两束光的频率相同、相位差恒定． (3)双缝干涉图样特点:单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时,中央为白色亮条纹,其余为彩色条纹． 2．光的衍射 (1)发生明显衍射的条件:只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显． (2)衍射条纹的特点(如图所示) 直观情景 3.光的偏振

(1)偏振现象:横波只沿某一特定方向振动,称为波的偏振现象． (2)自然光通过偏振片后,就得到了偏振光. 直观情景知识点二电磁场和电磁波 1．麦克斯韦电磁场理论与电磁场如图所示:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场；变化的电场和磁场总是相互联系成为一个完整的整体,这就是电磁场． 2．电磁波 (1)产生:电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波． (2)电磁波的性质 ①电磁波是横波(选填“纵波”或“横波”),在空间传播不需要介质． ②真空中电磁波的速度为光速． ③公式v ＝λf 对电磁波同样适用． ④电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象．知识点三相对论 1．狭义相对论的两个基本假设 (1)狭义相对论原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的． (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相同的,光速和光源、观测者间的相对运动没有关系． 2．质速关系 (1)物体的质量随物体速度的增加而增大,物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系:m ＝m 0 1－? ????v c 2. (2)物体运动时的质量总要大于静止时的质量m 0.

高中物理选修34第十四、十五章第55讲电磁波相对论简介

第55讲电磁波相对论简介考情剖析 (注：①考纲要求及变化中Ⅰ代表了解和认识，Ⅱ代表理解和应用；②命题难度中的A代表容易，B代表中等，C代表难)

知识整合知识网络基础自测一、麦克斯韦电磁场理论 1．麦克斯韦电磁场理论 (1)变化的磁场(电场)能够在周围空间产生________________________________________________________________________ ________________； (2)均匀变化的磁场(电场)能够在周围空间产生稳定的__________； (3)振荡的磁场(电场)能够在周围空间产生同________的振荡电场(磁场)． 2．电磁场和电磁波：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一体，即为电磁场．__________由近及远的传播就形成了电磁波．电磁波的特点： (1)电磁波是________________波．在传播方向的任一点E 和B 随时间作正弦规律变化，E 与B 彼此垂直且与传播方向垂直． (2)电磁波的传播速度v ＝λf ＝λ T ，在真空中的传播速度等于__________速．

(3)__________预言了电磁波的存在．__________证实了电磁波，测出了波长和频率，证实传播速度等于光速；验证电磁波能产生反射、折射、衍射和干涉． 3．对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解二、电磁波的发射 1．有效地向外发射电磁波的振荡电路应具备的特点： (1)要有足够高的振荡__________．理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领与频率的四次方成正比； (2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的__________，才能有效地把电磁场的能量传播出来． 2．发射电磁波的目的：传递信息(信号) 把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上，使电磁波随各种信号而改变叫做调制．其中，使高频振荡的电磁波振幅随信号而改变叫做__________；使高频振荡的电磁波频率随信号而改变叫做__________．三、电磁波的传播电磁波以横波形式传播，其传播不需要__________，传播方式有天波、地波和空间波(又称直线波)．传播速度和频率、波长的关系为__________．四、电磁波的接收使接收电路产生电谐振的过程叫做________________________________________________________________________．使声音或图像信号从高频电流中还原的过程，即调制的逆过程，叫做________________________．五、电磁波的传播及波长、频率、波速 (1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)． (2)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，波速越小． (3)v＝λf，f是电磁波的频率，即为发射电磁波的LC振荡电路的频率f＝1 2πLC ，改变L或C即可改变f，从而改变电磁波的波长λ. 六、电磁波与机械波的比较

电磁波与相对论(含答案)

第5课时电磁波与相对论导学目标 1.掌握麦克斯韦电磁场理论的两个要点，理解电磁波的概念.2.掌握电磁波的产生及其传播、发射和接收，掌握电磁波谱.3.掌握狭义相对论的基本假设和几个重要结论，以及相对论质能关系式．一、电磁场与电磁波 [基础导引] 麦克斯韦关于电磁场理论的主要论点是什么？请用麦克斯韦的电磁场理论说明电磁波是怎样产生的． [知识梳理] 1．麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场． 2．电磁场变化的电场在周围空间产生磁场，变化的磁场在周围空间产生电场，变化的电场和磁场成为一个完整的整体，这就是电磁场． 3．电磁波电磁场(电磁能量)由近及远地传播形成电磁波． (1)电磁波是______波，在空间传播__________介质． (2)真空中电磁波的速度为________ m/s. 二、无线电波的发射和接收 [知识梳理] 1．发射电磁波的条件 (1)要有足够高的振荡频率； (2)电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间． 2．调制有________和________两种方式，________是调制的逆过程．三、相对论的简单知识 [基础导引] 火箭以0.75c 的速度离开地球，从火箭上向地球发射一个光信号．火箭上测得光离开的速度是c ，根据过去熟悉的速度合成法则，光到达地球时地球上测得的光速是多少？根据狭义相对论原理呢？ [知识梳理] 1．狭义相对论的基本假设 (1)在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的． (2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的． 2．时间间隔的相对性Δt ＝Δτ 1－????v c 2 . 3．长度的相对性l ＝l 01－??? ?v c 2.

专题14光电磁波相对论

专题14 光电磁波相对论（2012 浙江）20、为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外面壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生周期错误!未找到引用源。的振荡电流。当罐中的液面上升时 A.电容器的电容减小 B. 电容器的电容增大 C. LC回路的振荡频率减小 D. LC回路的振荡频率增大 20【答案】BC 【考点】电容器

【解析】根据平行板电容的电容公式 4S C kd επ= ，知道液面上升，则板间的平均电介质ε 增大，得C 增大，B 项对；LC 振荡电路周期，在C 增大时，T 增大，所以频率减小，C 项对。（2012新课标）34.（2）（9分）一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。（2）【考点】全反射解：如图，考虑从玻璃立方体中心O 点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。根据折射定律有sin sin n θα= ① 式中，n 是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角。现假设A 点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。由题意，在A 点刚好发生全反射，故2 A π α= ② 设线段OA 在立方体上表面的投影长为R A ，由几何关系有A 22 sin ()2 A A a R θ+③ 式中a 为玻璃立方体的边长，有①②③式得2 21 A R n = - 由题给数据得2 A a R = ⑤ 由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为R A 的圆。所求的镀膜面积S ′

专题十七光学、电磁波与相对论初步(试题部分)

专题十七光学、电磁波与相对论初步考点一光的折射与全反射 1.[2018河南八市第一次测评,17(2)]如图所示,玻璃三棱镜的横截面是边长为a的等边三角形,BC面沿竖直方向,O点为BC的中点,现用一束宽为a的单色平行光束水平射向AB及AC面,若玻璃三棱镜对此平行光束的折射率为√3。 ①求射向AB中点P的光线经折射后直接到达BC边的位置; a处放置一平行BC面的光屏,光屏上被照亮的竖直长度为多少? ②若距O点距离为√3 3 答案①BC边的中点②2a 2.(2019山西百日冲刺)同一材料制成的透明体由半径为R的半球体和长度为L、半径为R的圆柱体组成,截面图如图所示,O为半球体的球心。某细束单色光沿PO方向射向半球面,在BC边恰好发生全反射,最后沿与DC夹角为θ的方向从CD边射出,已知光在真空中的速度大小为c。求 ①透明体对该光的折射率n; ②该光在透明体中传播的时间t。答案①该光在透明体中的光路如图所示,该光在BC边恰好发生全反射,α为临界角,则有: sinα=1 n 又:n=sin(90°?θ) sin(90°?α) 解得:n=√1+cos2θ ②由光的折射规律有:n=c v

该光沿AD方向的分速度大小为: v x=v sinα,且sinα=1 2 该光在透明体中传播时间为:t=Rsinα+L v x 解得:t=R√1+cos2θ+L(1+cos2θ) c 3.(2019安徽A10联盟2月联考)如图是某种玻璃材料制成的空心圆柱体的截面图,玻璃圆柱体的半径为2R,空心部分是半径为R的圆,两圆同心。一束单色光(平行于截面)从圆柱体外表面上的A点以入射角i射入玻璃材料中,光束经折射后恰好与内圆面相切于B点,已知该玻璃材料对此单色光的折射率为√2。 (Ⅰ)求入射角i; (Ⅱ)欲使该光束从A点入射后,恰好在内圆面上发生全反射,则入射角i'是多少? 答案(Ⅰ)45°(Ⅱ)30° 4.直角等腰玻璃三棱镜ABC的截面如图所示,∠ABC=∠ACB=45°,一条单色光从腰AB上的D点射入三棱镜,在玻璃内部折射光线为DE,折射角r=30°,折射光线传播到BC边上的E点。已知该玻璃三棱镜的折射率n=√2。 (ⅰ)求光线的入射角i(图中未标出); (ⅱ)判断光线能否在E点发生全反射。答案本题考查了光的折射和全反射,体现了科学思维中科学推理要素。 (ⅰ)根据光的折射定律有 n=sini sinr 解得i=45° (ⅱ)根据几何关系有∠DEB=15° 光线在BC边的入射角为α=75° 设光线从玻璃射入空气发生全反射的临界角为C,则 sin C=1 n 可得C=45°

《光学电磁波相对论》考点解读

《光学电磁波相对论》考点解读河北省鸡泽县第一中学057350吴社英考纲展示新的考试大纲几何光学对光导纤维、光的色散等考点为Ⅰ类要求，对光的折射考点为Ⅱ类要求；物理光学对光的本性学说、光的干涉、光的衍射、光的偏振、电磁波谱等考点为Ⅰ类要求。其中光的折射的应用要求较高。考点解读本单元内容为课标高考的选考内容，是选修模块3-4中的两部分重要内容之一，高考命题为了突出知识的覆盖面，该部分出题的可能性很大，涉及的考点也很多高考命题具有以下特点： 1. 突出对折射定律的考查：光的折射定律是本单元唯一的一个Ⅱ级考点，光的折射和全反射是高考命题热点光的折射、色散、全反射及光速和折射率的关系是高考考查的重点； 2 .注重联系实际、联系高科技：干涉现象、衍射现象、偏振现象等方面的知识与大学物理内容有千丝万缕的联系，且涉及较多物理学研究方法，薄膜干涉等知识容易和实际应用相结合命制相关试题既能考查基本知识,又能考查应用能力，应予以关注； 3.电磁波、相对论命题的可能性极小：这部分内容虽属于考纲内容，但从历年命题特点看，出题的可能性很小，这部分内容定性了解即可考点一：对折射定律的理解和应用 1.在解决光的折射问题时，应根据题意分析光路，即作出光路图，找出入射角和折射角，然后应用公式来求解．找出临界光线往往是解题的关键． 2.分析全反射现象的问题时，先确定光是否由光密介质进入光疏介质、入射角是否大于等于临界角，若满足全反射的条件，则再由折射定律和反射定律来确定光的传播情况．例12009年10月6日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯．高锟在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性的成就．若光导纤维是由内芯和包层组成，下列说法正确的是() A．内芯和包层折射率相同，折射率都大 B．内芯和包层折射率相同，折射率都小 C．内芯和包层折射率不同，包层折射率较大 D．内芯和包层折射率不同，包层折射率较小解析：为了使光线不射出来，必须利用全反射，而发生全反射的条件是光从折射率较大的光密介质进入折射率较小的光疏介质．且入射角大于等于临界角，因此，内芯的折射率应大于包层的折射率，故选项D正确．答案：D 变式练习 1．（08·宁夏·32）一半径为R的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为3的透明材料制成。现有一束位于过

知识讲解电磁波相对论的基本假设质速关系2

物理总复习：电磁波、相对论的基本假设、质速关系编稿：李传安审稿：张金虎【考纲要求】 1、知道电磁振荡及其产生过程 2、知道电磁振荡的周期和频率 3、了解麦克斯韦电磁场理论 4、知道电磁波的产生、特点及应用 5、了解狭义相对论的基本假设和相对时空观。【知识络】【考点梳理】考点一、电磁振荡要点诠释： 1、振荡电路能够产生振荡的电流的电路。常见的振荡电路是由一个电感线圈和一个电容器组成，

简称LC回路。 2、电磁振荡在振荡电路产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及与电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性变化的现象。 3、电磁振荡的周期与频率周期2TLC??，频率12fLC?? 由公式可知，改变T和f的大小，可以通过改变电容C或电感L来实现。由SCd??知，要改变C的大小，可改变电容器两极板的正对面积S、介电常数?或两极板的距离d 来实现；改变L的大小，可改变线圈的匝数、长度、线圈的直径或插、拔铁芯来实现。 4、阻尼振荡和无阻尼振荡（1）阻尼振荡：振幅逐渐减小的振荡。图像如图（1）所示。（2）无阻尼振荡，振幅不变的振荡。图像如图（2）所示。 5、LC回路中各量的周期性变化电容器放电时，电容器所带电荷量、极板间的场强和电场能均减小，直到零；电路中的电流、线圈产生的磁感应强度和磁场能均增大，直到最大值。充电时，情况相反。电容器正反向充放电一次，便完成一次振荡的全过程。图表示振荡过程中电路中的电流和极板上的电荷量的周期性变化。 6、从能量的转化角度分析电磁振荡过程理解电磁振荡过程中各物理量的变化规律，最好从电场能和磁场能相互转化的角度深化认识。电磁振荡的过程实质上是电场能和磁场能相互转化的过程，在这一过程中电容

专题17 光学电磁波相对论-2020年高考和模拟题物理分项汇编(解析版)

专题17 光学电磁波相对论1．（2020·江苏）“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长λ的变化情况是 A．I增大，λ增大 B．I增大，λ减小 C．I减小，λ增大 D．I诚小，λ减小【答案】B 【解析】黑体辐射的实验规律如图。特点是，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以人体热辐射的强度I增大；随着温度的升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，所以λ减小。故选B。 2．（2020·浙江）在的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是 A．当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线 B．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线 C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的 D．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的

【解析】AB ．凡是温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射，故人体一直都会辐射红外线，故A 错误， B 错误；CD ．人身体各个部位体温是有变化的，所以辐射的红外线强度就会不一样，温度越高红外线强度越高，温度越低辐射的红外线强度就越低，所以通过辐射出来的红外线的强度就会辐射出个各部位的温度；红外体温计并不是靠体温计发射红外线来测体温的，故C 错误，D 正确。故选D 。 3．（2020·浙江）下列说法正确的是 A ．质子的德布罗意波长与其动能成正比 B ．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是α 射线 C ．光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关 D ．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性【答案】D 【解析】A ．由公式h p λ==，可知质子的德布罗意波长1p λ∝ ，λ∝，故A 错误；B ．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是γ射线，故B 错误；C ．由k E h W ν=?，当0h W ν=，可知截止频率与入射光频率无关，由材料决定，故C 错误；D ．电子束穿过铝箱后的衍射图样说明电子具有波动性，故D 正确。故选D 。 4．（2020·Ⅰ）如图所示，圆心为O 、半径为R 的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P 点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ = 60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c ，则 A ．玻璃砖的折射率为1.5 B ．OP R C D ．光从玻璃到空气的临界角为30°

高中物理：第14章电磁波相对论简介

第14章电磁波相对论简介版块一知识点1变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场'电磁波的产生、发射、接收及其传播Ⅰ 1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。 2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场。3．电磁波：电磁场（电磁能量）由近及远地向周围传播形成电磁波。（1）电磁波是横波，在空间传播不需要介质。（2）v＝λf对电磁波同样适用。（3）电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。 4．发射电磁波的条件（1）要有足够高的振荡频率；（2）电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。 5．调制：有调幅和调频两种方法。 6．电磁波的传播（1）三种传播方式：天波、地波、空间波。（2）电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝3.0×108 m/s。 7．电磁波的接收（1）当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象。（2）使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路。（3）从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫作检波，检波是调制的逆过程，也叫作解调。 8．电磁波的应用

电视和雷达。知识点2电磁波谱Ⅰ 1.定义按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱。最强医用治疗知识点3狭义相对论的基本假设质速关系、质能关系' 相对论质能关系式Ⅰ 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，一切物理规律都是相同的。（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相同

高考真题汇总第十五章光学电磁波相对论

第十五章光学电磁波相对论 2018年【2018·北京卷】用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后 A. 干涉条纹消失 B. 彩色条纹中的红色条纹消失 C. 中央条纹变成暗条纹 D. 中央条纹变成红色【答案】 D 【2018·天津卷】氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定 A. 对应的前后能级之差最小 B. 同一介质对的折射率最大 C. 同一介质中的传播速度最大 D. 用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能【答案】 A 【解析】根据分析前后能级差的大小；根据折射率与频率的关系分析折射率的大小；根据判断传播速度的大小；根据发生光电效应现象的条件是入射光的频率大于该光的极限频率判断是否会发生光电效应．波长越大，频率越小，故的频率最小，根据可知对应的能量最小，根据可知对应的前后能级之差最小，A正确；的频率最小，同一介质对应的折射率最小，根据可知的传播速度最大，BC错误；的波长小于的波长，故的频率大于的频率，若用照射某一金属能发生光电效应，则不一定能，D错误．【2018·江苏卷】（多选）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波．该电磁波______．

A. 是横波 B. 不能在真空中传播 C. 只能沿着梳子摇动的方向传播 D. 在空气中的传播速度约为3×108 m/ s 【答案】AD 【解析】摇动的梳子在空中产生电磁波，电磁波是横波，选项A正确；电磁波能在真空中传播，选项B错误；电磁波传播的方向与振动方向垂直，选项C错误；电磁波在空气中传播的速度约为光速，选项D正确。【2018·江苏卷】两束单色光A、B的波长分别为Aλ、Bλ，且Aλ>Bλ，则______（选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大．用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到______（选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大．【答案】A A 【2018·全国I卷】如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为_____。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。【答案】大于【2018·北京卷】（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述。 a．请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式； b．点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S?、S?到点电荷的距离分别为r?、

专题练习38 光的波动性电磁波相对论简介

专题练习(三十八)光的波动性电磁波相对论简介 1．下列说法正确的是() A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果 B．用光导纤维传送图像信息，这是光的衍射的应用 C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象 D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰解析：太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，是由于不同色光在介质中折射率不同产生的色散现象，A错；用光导纤维传送信息是利用了光的全反射，B错；眯着眼睛看发光的灯丝时观察到彩色条纹是光的衍射现象，C错；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，滤去了水面的反射光，使景像清晰，D对．答案：D 2.如图所示，某载人飞船返回舱开始以高速进入大气层时，返回舱表面形成一个温度高达几千摄氏度的高温区，高温区内的气体和返回舱表面材料的分子被分解和电离，这时返回舱与外界的联系被中断，这种现象称为“黑障”．产生“黑障”的原因是() A．飞船受到的万有引力消失 B．飞船为了宇航员的安全而暂时关闭通信系统 C．在飞船周围高温气体被电离成等离子体，从而对飞船的通信天线起屏蔽作用 D．飞船表面温度太高，如同火球，使得航天员看不见外面，外面也看不见飞船里面

光线先传播到C，即C先被照亮，C正确．答案：C 4．(2012·江苏高考)如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧，旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是() A．A、B均不变 B．A、B均有变化 C．A不变，B有变化 D．A有变化，B不变解析：白炽灯光是自然光，旋转偏振片P，A点光的强度不变，B点光的强度变化，现象C正确．答案：C 5．(2012·上海高考)下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则() A．甲为紫光的干涉图样B．乙为紫光的干涉图样 C．丙为红光的干涉图样D．丁为红光的干涉图样 A．太阳光 B．沿竖直方向振动的光 C．沿水平方向振动的光 D．沿与竖直方向成45°角振动的光解析：由于太阳光是自然光，能够通过偏振片P；沿竖直方向振动的光，能够通过偏振

光学、电磁波、相对论

光学电磁波相对论光的传播 34．[2011·课标全国卷] (2)一半圆柱形透明物体横截面如图1－16所示，底面AOB镀银(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心．一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.求：(ⅰ)光线在M点的折射角； (ⅱ)透明物体的折射率．图1－16 【解析】 (ⅰ)如图所示，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M两点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线．设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，∠OMQ＝α，∠PNF＝β.根据题意有α＝30°① 由几何关系得，∠PNO＝∠PQO＝r，于是β＋r＝60°② 且α＋r＝β③ 由①②③式得r＝15°④ (ⅱ)根据折射率公式有sin i＝n sin r⑤ i＝30°⑥ 由④⑤⑥式得n＝6＋2 2 ⑦ 15．[2011·四川卷] 下列说法正确的是( ) A．甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛B．我们能从某位置通过固定的任意透明介质看见另一侧的所有景物 C．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度 D．在介质中光总是沿直线传播

【解析】 A 根据光路传播的可逆性，甲从平面镜中看到乙的眼睛，乙也一定能从镜中看到甲的眼睛，A 正确；光线通过透明介质要发生反射和折射，反射光线和折射光线都存在于一定的空间范围，从某位置通过固定的透明介质并不能看见另一侧的所有景物，B 错误；在真空中，可见光的传播速度与电磁波的传播速度均相同，都等于c ＝3×108m/s ，C 错误；在同一种均匀介质中光才是沿直线传播的，D 错误．图1－2 16．[2011·全国卷] 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a 、b 、c 、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( ) A ．紫光、黄光、蓝光和红光 B ．紫光、蓝光、黄光和红光 C ．红光、蓝光、黄光和紫光 D ．红光、黄光、蓝光和紫光【解析】 B 由太阳光第一次进入水珠时的色散即可作出判断，把水珠看作三棱镜，向下偏折程度最大的光线一定是紫光，偏折程度最小的是红光，从图上可看出，a 是紫光，d 是红光，则b 是蓝光，c 是黄光，所以正确答案是B. 12．[2011·江苏物理卷] 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题，请选定其中两．．．．．．题．，并在．．．相应的答．．．．题．区域内作答．．．．．，若三题都做，则按A 、B 两题评分． B ．(选修模块3－4)(12分) (2)N1[2011·江苏物理卷] 一束光从空气射向折射率为3的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为________．真空中的光速为c ，则光在该介质中的传播速度为 ________ . (2)[2011·江苏物理卷] 【答案】 60° 33 c 【解析】设入射角、折射角分别为θ1、θ2 ，则θ1＋θ2＝90°，由n ＝sin θ1sin θ2 ，可得tan θ1＝ 3 ，即入射角为60° ；由n ＝c v ，所以v ＝c n ＝ 33 c . 光的波动性

2019高考物理一轮复习第十四章机械振动与机械波光电磁波与相对论第2讲机械波练习

第2讲机械波 1．(2016·高考全国卷Ⅲ)由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波源振动的频率为20 Hz ，波速为16 m/s.已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m ．P 、Q 开始振动后，下列判断正确的是( ) A ．P 、Q 两质点运动的方向始终相同 B ．P 、Q 两质点运动的方向始终相反 C ．当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置 D ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰 E ．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰解析：选BDE.由v ＝λf 可知，波的波长为λ＝v f ＝0.8 m ，x PS ＝? ????19＋34λ，x QS ＝? ????18＋14λ，根据波传播的周期性可知，P 、Q 两质点的振动情况正好相反，即运动方向始终相反，A 项错误，B 项正确；距离相差半波长整数倍的两点，同时通过平衡位置，而P 、Q 两质点与S 的距离不为半波长的整数倍，C 项错误；由波的传播特点知，波源经过平衡位置向上运动时，距其? ?? ??n ＋34λ的点在波峰位置，D 项正确；波源经过平衡位置向下运动时，距其? ?? ??n ＋14λ的点在波峰位置，E 项正确． 2．(2017·高考天津卷) 手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图．绳上有另一质点P ，且O 、P 的平衡位置间距为L .t ＝0时，O 位于最高点，P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是( ) A ．该简谐波是纵波 B ．该简谐波的最大波长为2L C ．t ＝T 8 时，P 在平衡位置上方 D ．t ＝3T 8 时，P 的速度方向竖直向上解析：选C.由题意知绳上的质点在竖直方向上振动，波水平向右传播，故该波为横波，选项A 错误；在t ＝0时刻，P 点在如图所示位置时，波长最大，则有14 λ＝L ，λ＝4L ，选项B 错误；t ＝0时，P 在平衡位置且向上振

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