高考物理二轮复习专题五加试选择题题型强化第2讲光和电磁波学案.docx
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高考物理二轮复习专题五加试选择题题型强化第2讲光和电磁波学案
第2讲 光和电磁波
[选考考点分布]
章
知识内容
考试要求
历次选考统计
必考
加试
2015/10
2016/04
2016/10
2017/04
2017/11
光
光的反射与折射
c
16
全反射
b
14
光的干涉
c
14
21
14
16
光的衍射
b
光的偏振
b
光的颜色、色散
b
激光
a
电磁波
电磁波的发现
a
电磁振荡
c
14
电磁波的发射和接收
b
电磁波与信息化社会
a
电磁波谱
a
14
考点一 光的折射 全反射
1．（多选）（2015·浙江10月选考·16）为了从坦克内部观察外部目标，在厚度为20cm的坦克壁上开了一个直径为12cm的孔，若在孔内分别安装由同一材料制成的如图1所示的三块玻璃，其中两块玻璃的厚度相同．坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是（ ）
图1
A．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 当入射光线经玻璃的折射后恰好达到孔的上、下边界时，入射光线具有最大入射角度，画出光路图如图所示，图中粗细两边界分别为厚度相同的两块玻璃砖在孔内的两个位置，由于玻璃的折射率一定，玻璃的厚度相同，玻璃的两边界平行，故光线经玻璃折射前后是平行的，玻璃移动前后光线偏折的角度和距离也是相等的，可知乙能看到的外界的角度范围等于丙的，C错误，D正确；玻璃的折射率一定，光线以同一角度入射时，偏折的程度一定，玻璃越厚时，光线经玻璃偏折的距离越大，故可知甲中光线可以以更大的入射角射入，甲能看到的外界的角度范围大于乙和丙的，A正确，B错误．
2．（多选）（人教版选修3－4P47“例题”改编）如图2所示，一个储油桶的底面直径与高均为d.当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B.当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C，C、B两点相距.则下列说法正确的是（ ）
图2
A．油的折射率为
B．油的折射率为
C．光在油中的传播速度为×108m/s
D．光在油中的传播速度为×108m/s
答案 AC
解析 因为底面直径与桶高相等，所以∠AON＝∠BON′＝45°
由ON′＝2CN′可知sin∠CON′＝＝，
因此，油的折射率n＝＝＝
光在油中的传播速度v＝＝×108m/s.
3．（多选）（2017·台州市9月选考）如图3，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）．已知玻璃的折射率为1.5.现有能量均匀分布的平行红光垂直入射到半球的底面上（只考虑首次射向球面的光，忽略玻璃对光能的吸收）（ ）
图3
A．若换成紫光射入，在球面上发生全反射的区域面积将减小
B．射向球面的红光有的能量被全反射
C．射向球面的红光有的能量被全反射
D．距光轴的入射光经球面折射后与光轴的交点与O点的距离为R
答案 CD
4.（多选）打磨某割面如图4所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是（ ）
图4
A．若θ>θ2，光线一定在OP边发生全反射
B．若θ>θ2，光线会从OP边射出
C．若θ<θ1，光线会从OQ边射出
D．若θ<θ1，光线会在OP边发生全反射
答案 BCD
解析 若θ>θ2，光线在PO上入射角i＝－θ<－θ2－θ1>C，故光线在OP边会发生全反射，会从OQ边射出，选项C、D正确．
1.光线射到介质的界面上时，要注意对产生的现象进行分析：
（1）若光线从光疏介质斜射入光密介质，不会发生全反射，只会同时发生反射和折射现象，不同色光偏折不同．
（2）若光线从光密介质射向光疏介质，是否发生全反射，要根据计算判断，要注意不同色光临界角不同．
2．作图时要找出具有代表性的光线，如符合边界条件或全反射临界条件的光线．
3．解答时注意利用光路可逆性、对称性和几何知识．
考点二 光的波动性
1.（多选）（2017·浙江4月选考·16）图5中给出了“用双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝S1和S2间距为0.80mm，双缝到屏的距离为0.80m．波长为500nm的单色平行光垂直入射到双缝S1和S2上，在屏上形成干涉条纹．中心轴线OO′上方第1条亮纹中心位置在P1处，第3条亮纹中心位置在P2处．现有1号、2号虫子分别从S1、S2出发以相同速度沿垂直屏方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P1,2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P2.假定两只虫子爬行速率均为10－3m/s.正确的是（ ）
图5
A．1号虫子运动路程比2号短
B．两只虫子运动的时间差为0.2s
C．两只虫子运动的时间差为1.0s
D．已知条件不够，两只虫子运动时间差无法计算
答案 AB
2．（多选）（2016·浙江10月选考·14）用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则（ ）
A．a光的波长大于b光的波长
B．a光的频率大于b光的频率
C．在玻璃中，a光的速度等于b光的速度
D．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
答案 AD
解析 根据双缝干涉的条纹间距公式Δx＝可知，同一实验装置，条纹间距越大，说明波长越长，即频率越小．根据题意，a光的波长长，所以A正确，B错误．频率越小，介质对它的折射率越小，根据n＝可知，在介质中的传播速度越大，即a光在介质中的传播速度要大，所以C错误．根据sinC＝可知，介质的折射率越小，则全反射的临界角越大，所以a光的全反射临界角要大，选项D正确．
3．（多选）（人教版选修3－4P58插图改编）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图6甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示．他改变的实验条件可能是（ ）
图6
A．减小光源到单缝的距离
B．减小双缝之间的距离
C．减小双缝到光屏之间的距离
D．换用波长更长的单色光源
答案 BD
解析 由公式Δx＝λ知，光源到单缝的距离不影响条纹宽度，选项A错误；d减小时，Δx增大，选项B正确；l减小时，Δx减小，选项C错误；波长更长，Δx大，D正确．
4．（多选）图7中a是一束白光，射向半圆玻璃砖的圆心O，折射后发生了色散．折射后对红光和紫光的说法正确的是（ ）
图7
A．光线1是红光，光线2是紫光
B．光线1是紫光，光线2是红光
C．光线3是红光，光线4是紫光
D．光线3是紫光，光线4是红光
答案 BD
5．（多选）如图8所示，甲、乙为单色光通过窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样．下列选项中说法正确的是（ ）
图8
A．甲为单缝衍射的图样
B．乙为双缝干涉的图样
C．甲为双缝干涉的图样
D．乙为单缝衍射的图样
答案 AB
解析 干涉图样是等间距的，两图中乙为干涉图样，衍射图样是中间宽两边窄的，两图中甲为衍射图样，故应选A、B.
6．（多选）（2017·嘉兴市3月模拟）小詹同学在假期旅游期间学习摄影．他发现照相机镜头呈现淡紫色．如图9所示是他拍摄的两张照片：
甲图的湖泊远景照中，只能看到远处山峰的清晰倒影，看不到水面下景物；乙图的湖水近景照中，能清楚看到鱼、石头等水下景物．则（ ）
图9
A．镜头呈现淡紫色是镜头表面所镀薄膜使光发生干涉的结果
B．甲图山峰倒影非常清晰是因为来自山峰的光在水面发生了全反射
C．乙图来自水下景物的光射到水面时因入射角较小致反射光强而折射光弱
D．拍摄乙图时若安装透振方向与水面反射光偏振方向垂直的偏振片将更清晰
答案 AD
7．（多选）（2017·嘉兴一中等五校联考）一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率ν是它的中心频率，它所包含的频率范围是Δν（也称频率宽度），其中ν＋Δν和ν－Δν分别记为“上限频率”和“下限频率”．如图10所示，某红宝石激光器发出的激光（其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为a光和b光）由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成θ角．则下列说法正确的是（ ）
图10
A．逐渐减小θ角，a光在液膜下表面先发生全反射
B．a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大
C．b光更容易发生明显的衍射现象
D．相同装置做双缝干涉实验，b光产生的干涉条纹间距较小
答案 BC
1.杨氏双缝干涉
（1）单色光：
形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹．
（2）白光：
光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色．
（3）条纹间距公式：
Δx＝λ.
2．薄膜干涉
（1）相干光：
光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波．
（2）图样特点：
同双缝干涉，同一条亮（或暗）条纹对应的薄膜的厚度相等．单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹．
3．区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法
（1）根据条纹的宽度区分：
双缝干涉条纹的宽度相同，而单缝衍射的中央亮条纹最宽，两侧的亮条纹逐渐变窄．
（2）根据亮条纹的亮度区分：
双缝干涉条纹，从中央亮条纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗．
考点三 电磁振荡与电磁波
1．（多选）关于电磁场和电磁波的正确说法是（ ）
A．变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场
B．电磁场由发生的区域向远处的传播形成电磁波
C．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
D．电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质的波
答案 AB
解析 变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场．故A正确；变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．故B正确；变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场也不产生电场，故C错误；电磁波是一种波，声波也是一种波，它们具有波的共性，但前者是电磁场在空间的传播，后者是机械振动在介质中的传播，不同，故D错误．
2．（多选）在下列各电器中，属于利用电磁波传递信息的是（ ）
A．打印机B．有线电话
C．手机D．卫星电视
答案 CD
解析 卫星电视、电报、手机等都要利用电磁波来传递信息，而有线电话、公用电话，VCD播放机是通过电流来传递信息的．
3．（多选）下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在
B．电磁波能发生干涉、衍射现象和多普勒效应，但不能发生偏振现象
C．X射线是一种波长比紫外线短的电磁波，医学上可检查人体内病变和骨骼情况
D．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体也能辐射红外线
答案 CD
解析 麦克斯韦预言了电磁波存在，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误；电磁波能发生干涉、衍射现象和多普勒效应，电磁波是横波，能发生偏振现象，故B错误；X射线是一种波长比紫外线短的电磁波，故穿透能力强，医学上可
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