2024届高考物理一轮复习习题课件：光学 电磁波与相对论初步

2024届高考物理复习专题 ★★ 光学　电磁波与相对论初步 考点一　光的折射、全反射 基础篇 1.(2021北京,2,3分)如图所示的平面内,光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖, 出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是 (　    ) A.这是光的干涉现象 B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长 C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率 D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度 答案    C     2.(2021天津,2,5分)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     3.(2021海南,6,3分)如图,长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ,MN=2NP, 其折射率为 。一束单色光在纸面内以α=45°的入射角从空气射向MQ 边的中点O,则该束单色光 (　    ) A.在MQ边的折射角为60° B.在MN边的入射角为45° C.不能从MN边射出 D.不能从NP边射出 答案    C     4.(2021浙江6月选考,12,3分)用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观 察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等 间隔的三点处,空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、 出射光束c和d。已知光束a和b间的夹角为90°,则 (　    ) A.光盘材料的折射率n=2 B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二 C.光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度 D.光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度 答案    D     5.(2022山东,7,3分)柱状光学器件横截面如图所示,OP右侧是以O为圆 心、半径为R的 圆,左侧是直角梯形,AP长为R,AC与CO夹角45°,AC中点 为B。a、b两种频率的细激光束,垂直AB面入射,器件介质对a、b光的折 射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变,入射点从A向B移动过程 中,能在PM面全反射后,从OM面出射的光是(不考虑三次反射以后的光)  (　    )   A.仅有a光　　　     B.仅有b光 C.a、b光都可以　　　     D.a、b光都不可以 答案    A     6.(2022江苏,12,8分)如图所示,两条距离为D的平行光线,以入射角θ从空 气射入平静水面,反射光线与折射光线垂直。求: (1)水的折射率n; (2)两条折射光线之间的距离d。   答案    (1)tan θ    (2)D·tan θ 7.[2021广东,16(2),6分]如图所示,一种光学传感器是通过接收器Q接收到 光的强度变化而触发工作的。光从挡风玻璃内侧P点射向外侧M点再折 射到空气中,测得入射角为α,折射角为β;光从P点射向外侧N点,刚好发生 全反射并被Q接收,求光从玻璃射向空气时临界角θ的正弦值表达式。 答案    sin θ=  8.[2022广东,16(2),6分]一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液 体,液体上方是空气,其截面如图所示。 一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动,它所发出的光束始终 指向圆心O点。当光束与竖直方向成45°角时,恰好观察不到从液体表面 射向空气的折射光束。已知光在空气中的传播速度为c,求液体的折射率 n和激光在液体中的传播速度v。 答案　       c 9.[2022河北16(2),8分]如图,一个半径为R的玻璃球,O点为球心。球面内 侧单色点光源S发出的一束光在A点射出,出射光线AB与球直径SC平行,θ =30°。光在真空中的传播速度为c。求: (ⅰ)玻璃的折射率; (ⅱ)从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。 答案    (ⅰ)     (ⅱ)  10.[2022重庆,16(2),8分]如图所示,水面上有一透明均质球,上半球露出水 面,下半球内竖直中心轴上有红、蓝两种单色灯(可视为点光源),均质球 对两种色光的折射率分别为n红和n蓝。为使从光源照射到上半球面的光, 都能发生折射(不考虑光线在球内反射后的折射),若红灯到水面的最大距 离为h红, ①求蓝灯到水面的最大距离; ②两灯都装在各自到水面的最大距离处,蓝灯在红灯的上方还是下方?为 什么? 答案　见解析 解析　①为使从光源照射到上半球面的光都能发生折射,以红光为例, 当入射角最大达到临界角C红时,光线恰好垂直水面折射出去,光路图如 图所示 假设球半径为R,根据全反射定律可知 sin C红=  由几何关系可知tan C红