光和电磁波概要.docx

1、光和电磁波概要第十三章 光1光的反射和折射【基础达标】1如图所示，平面镜AB水平放置，入射光线PO与AB夹角为30，当AB转过20角至AB位置时，下列说法正确的是 ( )A入射角等于50B入射光线与反射光线的夹角为80 C反射光线与平面镜的夹角为40D反射光线与AB的夹角为602一束光从空气射入某种透明液体，入射角40，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A小于40 B在40与50之间 C大于140 D在100与140与间3光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( )A B C D 4

2、光线从空气射向折射率n的玻璃表面，入射角为1，求：（1）当145时，折射角多大？（2）当1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？【能力提升】5为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm，底面直径24cm的圆筒内注满水，如图所示，这时从P点恰能看到筒底的A点把水倒掉后仍放在原处，这时再从P点观察只能看到B点，B点和C点的距离为18cm由以上数据计算得水的折射率为多少? 2全反射【基础达标】1在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体内的胃、肠、气管等器官的内部。内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察。光在光导纤维中传输利用了光的 （ ）A直线传播 B干涉 C衍射

3、D全反射2光导纤维的内部结构由内芯和外套组成，它们的材料不同，光在内芯中传播，则 ( )A内芯的折射率比外套大，光在内芯与外套的界面上发生全反射B内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面上发生全反射C内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面上发生折射D内芯和外套的折射率相同，外套的材料韧性较强，起保护作用3自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，在夜间骑车时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯时，会有较强的光被反射回去，从而引起汽车司机的注意，若尾灯的纵截面图如图所示，则汽车灯光应从 （ ） A左侧射入在尾灯右侧发生全反射 B左侧射入在尾灯左侧发生全反射C右侧射入在尾灯右侧发生全反射 D右侧射

4、入在尾灯左侧发生全反射4一潜水员在水深为h的地方向水面观察时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的一圆形区域内。已知水的折射率为n，则圆形区域的半径为 ( )Anh B C h D 【能力提升】5如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形（半径为R）的玻璃砖（折射率为3）则 （ ）A只有圆心两侧R范围内的光线能通过玻璃砖B只有圆心两侧R范围内的光线不能通过玻璃砖C通过圆心的光线将一直沿直线传播而不发生折射D圆心两侧R范围外的光线在曲面上发生全反射6如图，长方体ABCD是折射率为1.5的玻璃砖，将其放在空气中，一束光以入射角射到AB面的P点上，AD=2AP，求：（1）要使此光束进入长方体后

5、能直接折射到AD面上，的最小值是多少；（2）要使此光束直接折射到AD面上的光能在AD面上发生全反射，的取值范围是多少。3光的干涉4实验：用双缝干涉测量光的波长【基础达标】1在双缝干涉实验中保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变，用不同的色光照射时，则下列叙述正确的是 ( )A红光的干涉条纹间距最大 B紫光的干涉条纹间距最大C红光和紫光干涉条纹间距一样大 D用白光照射会出现白色干涉条纹2薄膜干涉条纹产生的原因是 ( ) A薄膜内的反射光线和折射光线相互叠加 B同一束光线经薄膜前后两表面反射后相互叠加 C入射光线和从薄膜反射回来的光线叠加 D明条纹是波峰和波峰叠加而成，暗条纹是波谷与波谷叠加而成3

6、下面有关光的干涉现象的描述中，正确的是 ( ) A在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽 B白光经肥皂膜前后表面反射后，反射光发生干涉形成彩色条纹C在光的双缝干涉实验中，若缝S1射入的是绿光，S2射入的是紫光，则条纹是彩色的D光的干涉现象说明光具有波动性4在双缝干涉中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若把双缝分别用红色滤光片（只能通过红光）和蓝色滤光片（只能通过蓝光）挡住，则在光屏上可以观察到( )A红色和蓝色两套干涉条纹的叠加B紫色干涉条纹（红色和蓝色叠加为紫色）C屏上两种色光叠加，但不会出现干涉条纹D屏上的上半部分为红色光，下半部分为蓝色光，不发生光的叠加

7、【能力提升】5（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，装置如图1所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、_、_、_、遮光筒、_。对于某种单色光，为增加相邻亮纹间距，可采取_或_的方法。（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐， 将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。 然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x为_mm。（3）已知双缝间距为210-4m，测得双缝到屏的距离为0.7m，则所测红光的波长为_nm。5光的衍射【基础达标】1用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心有

8、一个亮斑，阴影外面有一圈一圈明暗相间的条纹，这是光的 ( )A干涉现象 B衍射现象 C色散现象 D反射现象2用红光进行双缝干涉实验时(缝极窄)，如果用不透光的纸遮住一个缝，则屏上出现( )A一片黑暗 B一片红光C原干涉条纹形状不变，但亮度减弱 D红、黑相间的条纹3关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是 ( )A形成原因完全相同B水面上的油层在阳光照射下出现的彩色条纹是光的干涉现象C泊松亮斑是光的衍射现象D激光防伪标志看起来是彩色的，这是光的干涉现象4让太阳光垂直照射到一块遮光板上，板中间有一个可以自由收缩的三角形孔，当此孔慢慢缩小直至闭合的过程中，在孔后的屏上将先后出现 ( )A由大到小的三角形

9、光斑，直到消失B由大到小的三角形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失C由大到小的三角形光斑，明暗相间的黑白条纹，直至条纹消失D由大到小的三角形光斑，小圆形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失5在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的 ( )A很小的不透明圆板 B很大的中间有大圆孔的不透明挡板C很大的不透明圆板 D很大的中间有小圆孔的不透明挡板6 如图甲、乙分别是单色光通过同一窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样，则 ( )A甲、乙均是干涉条纹 B甲、乙均是衍射条纹C甲对应的光的波长较长 D乙对应的光的波长较长【创新探究】7生活中我们经常会遇到“不

10、见其人，却闻其声”的现象，这是声波的衍射现象；但生活中或是书上一般都认为光是沿直线传播的，试用学过的知识解释有这一说法的原因。6光的偏振【基础达标】1在垂直于太阳光的传播上前后各放置两个偏振片P和Q，在Q的后面放一光屏，则( )AQ不动，旋转P，屏上的光的亮度不变BQ不动，旋转P，屏上的光的亮度时强时弱CP不动，旋转Q，屏上的光的亮度不变DP不动，旋转Q，屏上的光的亮度时强时弱2将两个偏振片紧靠在一起，把它们放在一盏灯前面，没有光通过；若将其中一个偏振片旋转180，在旋转过程中将会出现 ( )A透过偏振片的光的强度先增强，后又减弱到零B透过偏振片的光的强度先增强，后又减弱到不为零的最小值C透过

11、偏振片的光的强度始终增强D透过偏振片的光的强度先增强，后减弱，再增强3关于纵波和横波，下列说法正确的是 ( )A都可以产生偏振现象 B只有横波可以产生偏振现象C只有纵波可以产生偏振现象 D光的偏振现象说明光是横波4如图所示，P是一偏振片，P的透振方向（如图中箭头所示）竖直，下列四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光的是 ( )A太阳光B沿竖直方向振动的偏振光C沿水平方向振动的偏振光D沿与竖直方向成45角的偏振光5在拍摄傍晚水下的景物时，应在照相机镜头前装偏振片，其作用是 ( )A减少阳光在水面上的反射光B阻止阳光在水面的反射光进入镜头C增强由水面射入空气的折射光进入镜头的强度D减弱由水面射

12、入空气的折射光进入镜头的强度6在光的双缝干涉实验中，在双缝后面放置两个偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则下列说法正确的是 ( )A光屏上仍有干涉条纹，但条纹的亮度减弱B光屏上仍有干涉条纹，但条纹的亮度增强C光屏上的干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上D光屏上的干涉条纹消失，且光屏上一黑暗【创新探究】7所有的汽车挡风玻璃和大灯都装上了透振方向与水平面成45的偏振片，试用学过的知识解释这样有什么作用？7光的颜色 色散【基础达标】1一束红光和一束紫光以相同的入射角沿CO方向入射半圆形玻璃砖的下表面，之后沿OA，OB方向射出，如图所示，则下列说法中正确的是 ( )AOA是红光，穿过玻璃砖的时间较短

13、BOB是红光，穿过玻璃砖的时间较短COA是紫光，穿过玻璃砖的时间较长DOB是紫光，穿过玻璃砖的时间较短2如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是 ( )A红光的偏折最大，紫光的偏折最小 B红光的偏折最小，紫光的偏折最大C玻璃对红光的折射率比紫光大 D玻璃中紫光的传播速度比红光大3如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经棱镜折射后，交会在屏上同一点，若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则有 ( )An1n2，a为红光，b为蓝光 Bn1n2，a为蓝光，b为红光Cn1n2，a为红光，b为蓝光 Dn1n2，a为蓝光，b为红光4如图所示，一束复色可见光射到置于空

14、气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，则 ( )A玻璃对a光的折射率较大 Ba光在玻璃中传播的速度较大Cb光的频率较大 Db光的波长较长【能力提升】5如图所示，横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2。一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入，从另一个侧面AC折射出来。已知棱镜的顶角A=30，AC边平行于光屏MN，且与光屏的距离为L，求在光屏上得到的可见光谱的宽度。8激光【基础达标】1下列关于激光的描述正确的是 ( )A晚上手电筒发出的光束就是激光 B激光可以发生干涉C激光可以发生衍射 D激光是纵波2纳米科技是跨世纪的新技术，将

15、激光束宽度聚焦到纳米范围，可以修复人体内已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除。以上应用是利用了激光的 （ ）A单色性 B方向性 C高能量 D平行性3激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重要的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成了一股高温高压的燃气流，以极大的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空，激光火箭利用的是激光的 （ ）A相干性好 B方向性好 C高能量 D平行度高4利用激光束来切割各种物质，这是利用了激光的 ( )A相干性好 B

16、方向性好 C高能量 D平行度高5 激光武器是利用了激光的 ( )A相干性好 B方向性好 C高能量 D平行度高6电脑中的光驱通常激光来读、写信息，这是利用了激光的 ( )A相干性好 B方向性好 C高能量 D平行度高72001年国家最高科技奖授予了中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献。已知某种排版系统中所用的激光的频率为41014Hz，则该激光的波长为 ( )A0.25m B0.5m C0.75m D1m【能力提升】8由于激光有很多优点，所以在光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体。要使射到粗细均匀的圆形光导纤维的一个端面上的激光束都能从另一端面射出，而不从侧壁“泄漏”，求光导纤维所用

17、材料的折射率至少为多少?第十三章 检测试题一、选择题（每小题分，共分）1太阳光沿与水平面成30角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( ) A15 B30 C60 D1052如图所示，人眼在A处看见河里B处有一条鱼若从A处射出一束激光，要使激光照射到鱼身上，则激光应对着哪一点射出 ( )AB点 BB上方些CB下方些 DB左方些3在水中同一深度处有两个相互靠得很近的点光源，一个发出红光，一个发出紫光，从水面上看，光源位置较深的是 （ ） A红色光源 B紫色光源C两个光源一样深 D无法确定4如图所示，两束光的交点前放入一块长方形的玻璃砖，则交点的位置

18、将 ( ) A不变 B向左移动 C向右移动D可能向左，也可能向右移动，由光的颜色决定5下面各种现象中，属于全反射的是 ( ) A直尺斜插在水中时，呈弯折现象 B夜间行车时，装在汽车后的尾灯发光 C玻璃中的气泡看上去特别光亮 D露珠闪亮6如所示，在双缝干涉实验中，A、B、C为光屏上出现的三条相邻的明条纹的位置，由双缝S1和S2到C点的路程差为 ( ) A B2 C3 D47红光在水中的波长与绿光在真空中的波长相等，水对红光的折射率是，则 ( ) A红光与绿光在真空中的波长之比为34B红光与绿光的频率之比为34C红光与绿光在水中传播的速度相等D红光与绿光在水中传播的速度之比为438如图15-3所示

19、为肥皂膜的干涉原理图，图中实线和虚线分别表示从薄膜前、后表面反射的光波，则出现明条纹的位置是 （） A只有甲处 B只有乙处C甲和丙处 D乙和丁处二、填空、实验题（9、10每小题6分，11小题12分，共24分）9如图所示，一条光线从空气中垂直射到直角棱镜的界面BC上，棱镜的折射率n =，那么这条光线离开棱镜时与界面AC的夹角为_。10如图所示，AB为长l = 30 km的光导纤维，一束光从端面A射入，最后从端面B射出。已知光导纤维的折射率n = 1.35，光从纤维内侧面向外射出时，临界角的正弦值为0.9。求束光从端面A传播到端面B所用时间的最大值为_，最小值为_。（光在真空中的速度c = 310

20、8 m/s）11某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与玻璃圆柱同半径的圆，圆心为O，将玻璃圆柱平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合，在玻璃的一侧插两枚大头针P1和P2，在另一侧先后插两枚大头针P3和P4，使从另一侧隔着玻璃观察时，大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上，移去玻璃圆柱和大头针后，在白纸上得到如图所示的图，在图中画出：（1）沿P1、P2连线方向的入射光线通过玻璃砖的传播方向；（2）光线在玻璃内传播方向；（3）在光线的入射点作法线，标出入射角1和折射角2；（4）写出玻璃折射率的表达式_。三、计算题（每小题14分，共28分）12如图所示，一个小孩站在宽为6

21、m的河岸边，他的正对岸边有一树，树顶高出河面3m，树的正下方河底有一石块小孩向河面看去，同时看到树顶和石块的像，而且石块好像和树顶重合，若小孩眼睛离河面高为1.5m，河水的折射率为，求河水约有多深？ 13如图，MN是一条通过透明球体球心的直线。在真空中波长为0564nm的单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍，且与MN所成的角30。求：（1）透明体的折射率；（2）此单色光在透明球体中的波长。第十四章 电磁波1电磁波的发现【基础达标】1关于电磁场理论，下列说法正确的是 ( )A稳定的电场周围能产生磁场B变化的电场周围产生的磁场一定也是

22、变化C均匀变化的电场周围产生的磁场一定也是均匀变化D振荡电场周围产生同频率的振荡磁场2一个电子向一个固定不动的质子运动过程中， ( )A有可能发射电磁波 B不可能发射电磁波C电子和质子组成的系统机械能一定守恒 D电子和质子组成的系统能量一定守恒3下列关于电磁波与机械波的说法正确的是 ( )A机械波和电磁波的传播都需要介质 B机械波和电磁波都是横波C机械波和电磁波都是传播能量或信息的一种方式 D公式vf都适用4下列关于电磁波的说法正确的是 ( )A电磁波是电磁场由近及远的传播B电磁波在任何介质中的传播速度都为3108m/sC电磁波也能发生干涉和衍射现象D电磁波由真空进入某种介质时，波长将变短5关

23、于电磁场和电磁波，下列说法正确的是 ( )A当一个磁场变化时，其周围一定能形成电磁波B一个匀强磁场和一个匀强电场正交就形成了电磁场C电磁波的传播不一定需要介质D电磁波的频率等于激起它的振荡电流的频率6关于电磁波的传播速度、波长和频率的关系式vf，下列说法正确的是 ( )A波长越长，传播速度越大 B频率越高，传播速度越大C发射时的能量越大，传播速度越大 D电磁波的传播速度与介质有关7当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长将 ( )A不变 B增大 C减小 D无法确定【能力提升】8按有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.05W/sm2。若某小型无

24、线通讯装置的电磁辐射功率为1W，则距离该装置多远以外是符合规定的安全区域？2电磁振荡【基础达标】1在LC回路中，电容器两端的电压随时间的变化关系如图所示，则 ( )A在t 1时刻电路中的电流达到最大B在t 2时刻电容器极板上的电荷量达到最大C从t 2到t 3的过程中，电容器中的电场能不断增大D从t 3到t 4的过程中，线圈中的磁场能不断减小2关于LC振荡电路，下列说法正确的是 ( )A电容器放电完毕瞬间，回路中的电流最大，电场能最大B若线圈的电感增大，则充放电过程变慢C若减小电容器两极板间的距离，则充放电过程变快D每一个周期内，电容器完成一次充、放电过程3要增大LC振荡电路的振荡频率，下列可行

25、的方法是 ( ) A减少线圈匝数 B在线圈中插入铁芯C增大电容器两极板间的距离 D将电容器两极板间插入电介质4在LC振荡电路中，电容器上的电荷量从最大值变化到零的最短时间为 ( )A B C D 5已知某LC振荡电路中，电容器的电容为C，线圈的电感为L，则 ( )A电容器放电的时间，取决于充电电压的大小B电容器放电的时间，取决于L和C的数值C电场能和磁场能相互转化的周期为D线圈中电流变化的快慢和电容器充放电的快慢相同6如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，则以下说法正确的是 ( )A电容器正在放电B电容器极板上的电荷量正在增大C线圈中的磁场能正在增大D电容器两端的电压正在减小【能力提升】7如图所

26、示为一LC振荡回路，电容器的电容C4F，线圈的电感L0.1mH。开关断开时，电容器两极板间一带电灰尘恰好静止，当开关闭合后，灰尘在两极板间运动，设灰尘在运动过程中始终不与极板接触，求：（1）从开关闭合开始计时，经过210-5s，灰尘的加速度大小；（2）当线圈中的磁场能最大时灰尘的加速度大小。3电磁波的发射和接收【基础达标】1某调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入，仍接收不到某较低频率的电台发出的信号。则要接收到该信号，可行的方法是 ( )A增大调谐电路中线圈的匝数 B增大电源电压C在线圈两端并联一个较小的电容器 D减小电源电压2一台无线电接收机，当它接收频率为535kHz的信号时，调

27、谐电路中电容器的电容为270pF；若调谐电路的线圈电感不变，则要接收频率为1605kHz的信号时，调谐电路中电容器的电容应变为 （ ） A30pF B90pF C150pF D710pF3目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内，则 ( )A真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间 B电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D波长越短的电磁波，反射性越强4关于无线电波的接收，下列说法中正确的是 ( )A当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波频率相同时，该电磁波所带的信号就被接收了B使接收电路中

28、产生谐振的过程叫做调谐 C收音机的调谐电路是LC振荡回路 D从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号，叫做检波5某电台发射的电磁波频率f72MHz，若接收机的LC调谐电路的线圈电感L2H，求：（1）该电磁波的波长；（2）要收到该电台的节目，调谐电路中的电容应为多少？【创新探究】6在电视节目中，我们经常可以看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问每一答总是要迟“半拍”，造成这种现象的原因是_。现有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话，当一人讲完话后，他至少要经过多长时间才能听到对方的声音？（已知地球的质量为61024kg，地球半径为6.4106m，万有引力常量为6.671011Nm2/kg2）4电磁波与信息化社会【基础达标】1利用雷达测云层离我们观察点的距离时，电磁波从发射到吸收共经历1ms时间，则该云层到观察点的距离为 ( )A100km B150km C200km D250km2在海湾战争中，利用红外线探测仪发现目标“飞毛腿”导弹，然后将信号