专题14 光、电磁波、相对论(课时作业)-【名师大课堂】2024年新高考物理艺术生总复习必备

专题十四　光、电磁波、相对论 考点1　光的折射、全反射、光的色散 1．光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知(　D　) A．折射现象的出现说明光是纵波 B．光总会分为反射光和折射光 C．折射光与入射光的传播方向总是不同的 D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同 解析：光的折射不能反映光是纵波还是横波，由光的偏振现象可知光是横波，选项A错误；当光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于等于临界角时，发生全反射现象，没有折射光，选项B错误；当光线垂直于界面入射时，折射光与入射光的传播方向相同，选项C错误；发生折射是因为光的传播速度在不同介质中不同，选项D正确． 2．(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　) A．等于90° B．大于90° C．小于90° D．与棱镜的折射率有关 解析：平面镜成像法：以BC面为平面镜，成像如图所示，由对称性可知β＝α，由几何知识及光路可逆可知，光线在AC处的折射角为θ，由于光线在AB、AC边的法线改变90°，所以出射光线相对于入射光线偏转了90°，故选A. 3．(2023·湖南卷)(多选)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示．他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是(　BC　) A．水的折射率为 B．水的折射率为 C．当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° D．当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60° 解析：他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，则说明α ＝41°时激光恰好发生全反射，则sin(90°－41°)＝，则n＝，A错误、B正确；当他以α＝60°向水面发射激光时，入射角i1＝30°，则根据折射定律有nsin i1 ＝sin i2，折射角i2大于30°，则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，C正确、D错误．故选BC. 4.(2022·辽宁卷)完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮.2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球．如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球，下列说法正确的是(　C　) A．此单色光从空气进入水球，频率一定变大 B．此单色光从空气进入水球，频率一定变小 C．若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射 D．若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射 解析：本题考查光的传播和全反射．光的频率与介质无关，光从空气进入水球，频率不发生改变，A、B错误；由题图知，光线1在M处的入射角小于光线2在N处的入射角，若光线1在M处发生全反射，说明光线1在M处的入射角已大于或等于临界角，则光线2在N处一定发生全反射，C正确；若光线2在N处发生全反射，光线1在M处的入射角不一定大于临界角，不一定发生全反射，D错误． 5.(2022·广东卷)[物理——选修3－4]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. 解析：当入射角达到45°时，恰好到达临界角C，根据sin C＝ 可得液体的折射率n＝＝＝ 由于n＝，可知激光在液体中的传播速度 v＝＝c 答案：，c 6.(多选)如图，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置，一细光束从空气中以某一角度θ(0<θ<90°)入射到第一块玻璃板的上表面．下列说法正确的是(　ACD　) A．在第一块玻璃板下表面一定有出射光 B．在第二块玻璃板下表面一定没有出射光 C．第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行 D．第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧 解析：光线从第一块玻璃板中的上表面射入，在第一块玻璃板中上表面的折射角和下表面的入射角相等，根据光的可逆原理可知，光在第一块玻璃板下表面一定有出射光，同理，在第二个玻璃板下表面也一定有出射光，故A正确，B错误；因为光在玻璃板中的上表面的折射角和下表面的入射角相等，根据光的可逆原理知，从下表面出射光的折射角和开始在上表面的入射角相等，即两光线平行，所以第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平