第十四章 光电磁波 核心素养提升-【金版教程】2024高考物理一轮复习解决方案全书word（新教材）

金版教程 高考科学复习解决方案 物理 第十四章 核心素养提升 [科学思维提炼] 1．理想模型法：光线。 2．图像法：光路分析，测定玻璃的折射率的实验分析。 3．逆向思维：光路可逆性的应用。 4．归纳法：光的色散及色光性质规律的总结。 5．对比法：光、电磁波的特性与机械波的特性的对比，电磁波谱各波段特性的分析。 6．累积法：用双缝干涉测光的波长的数据分析方法。 [素养提升集训] 一、选择题(本题共8小题) 1．(2021·天津高考)光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比(　　) A．波长变短 B．光子能量增加 C．频率降低 D．传播速度增大 答案　A 解析　紫外线进入液体后与其在真空中相比，频率不变，根据v＝可知传播速度减小，根据λ＝可知波长变短，根据ε＝hν可知光子能量不变。故A正确，B、C、D错误。 2．(2021·福建高考)(多选)以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是(　　) A．“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波 B．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波 C．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现 D．“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程 答案　BD 解析　由题图知，“奋斗者”号与“探索一号”通信是通过水声通信，声波是纵波，故信息载体属于纵波，故A错误；由题图知，“奋斗者”号与“沧海”号通信是通过无线蓝绿光通信，光波是横波，故信息载体属于横波，故B正确；因为太空中没有介质，机械波无法传播，所以“探索一号”与通信卫星的实时通信无法通过机械波实现，只能通过电磁波来实现，故C错误；传递信息的过程也是传递能量的过程，故“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程，故D正确。 3.如图所示为一块透明的光学材料的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy，设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小。现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入该材料内部，则单色光a在该材料内部可能的传播途径是下图中的(　　) 答案　D 解析　光射入该材料后先由光密介质射向光疏介质，据折射定律知，折射角大于入射角。光在传播过程中，入射角逐渐增大，可能出现入射角大于或等于临界角，发生全反射，接着光向下由光疏介质射向光密介质，折射角小于入射角。故D正确。 4．(2023·浙江1月选考)如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边AB以角度θ入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α(　　) A．等于90° B．大于90° C．小于90° D．与棱镜的折射率有关 答案　A 解析　如图所示，设光线在AB边的折射角为β，棱镜对黄光的折射率为n，根据折射定律可得n＝；设光线在BC边的入射角为φ，光线在AC边的入射角为γ，折射角为i，由反射定律和几何知识可知β＋φ＝45°，β＋2φ＋γ＝90°， 联立解得γ＝β，根据折射定律可得＝n，结合前面分析可得i＝θ。过AB边上入射点作出射光线的平行线，则该平行线与AB的夹角为i＝θ，由几何知识可知，入射光线与出射光线的夹角α＝90°，故选A。 5．如图1所示，某种油量计是由许多透明等厚、长度不等的薄塑料片叠合而成的，每个薄片的形状如图2所示，其底部为等腰直角三角形。原理可以解释为光竖直向下射入固定在容器中的油量计，当容器内有油时，光大部分折射进入油中，只有少部分反射回观察窗口，当容器内无油时，光在塑料和空气的界面发生全反射而返回油量计上端，这样就可以通过观察窗上的亮暗分布来判断油量的多少。下列说法正确的是(　　) A．这款油量计对所有液体都适用 B．随着油量的减少，观察窗右边最先开始亮 C．观察窗亮的部分越长，说明剩余油量越多 D．可以用折射率为1.35的透明塑料来制作这款油量计 答案　B 解析　若换做其他液体，则光线在塑料和液体的界面可能发生全反射，即这款油量计不是对所有液体都适用，A错误；当油面下降，塑料片露出油面时，如图所示，光竖直向下射入塑料片中，在直角部分发生全反射时从油量计上端看起来才会明亮， 因为右边塑料片最短，可知随着油量的减少，观察窗右边最先开始亮，B正确；观察窗亮的部分越长，说明油面越低，剩余油量越少，C错误；光在从透明塑料射向空气时发生全反射的条件是透明塑料的折射率n>＝，D错误。 6.在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图