内容正文:
专题16 光学 电磁波
目录
01光学 2
考向一 折射定律、折射率、光的传播问题及色散 2
考向二 全反射及其应用 7
考向三 光的干涉与衍射 16
考向四 几何光学与物理光学综合问题 17
02电磁振动及电磁波 19
考向一 电磁振荡 电磁波 19
01光学
考向一 折射定律、折射率、光的传播问题及色散
1.(2023·全国·高考真题)(多选)等腰三角形△abc为一棱镜的横截面,ab = ac;一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜,在bc边反射后从ac边射出,出射光分成了不同颜色的两束,甲光的出射点在乙光的下方,如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A.甲光的波长比乙光的长
B.甲光的频率比乙光的高
C.在棱镜中的传播速度,甲光比乙光的大
D.该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
E.在棱镜内bc边反射时的入射角,甲光比乙光的大
2.(2023·浙江·高考真题)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以角度入射,依次经和两次反射,从直角边出射。出射光线相对于入射光线偏转了角,则( )
A.等于 B.大于
C.小于 D.与棱镜的折射率有关
3.(2023·湖南·高考真题)(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( )
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°
4.(2023·江苏·高考真题)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是( )
A. B.
C. D.
5.(2022·浙江·高考真题)如图所示,用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点,发现有a、b、c、d四条细光束,其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度时,b、c、d也会随之转动,则( )
A.光束b顺时针旋转角度小于 B.光束c逆时针旋转角度小于
C.光束d顺时针旋转角度大于 D.光束b、c之间的夹角减小了
6.(2021·浙江·高考真题)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,则( )
A.光盘材料的折射率
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点处折射光束的强度
7.(2022·全国·高考真题)光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器,其简化的工作原理示意图如图所示。图中A为轻质绝缘弹簧,C为位于纸面上的线圈,虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场;M为置于平台上的轻质小平面反射镜,轻质刚性细杆D的一端与M固连且与镜面垂直、另一端与弹簧下端相连,为圆弧形的、带有均匀刻度的透明读数条,的圆心位于M的中心。使用前需调零:使线圈内没有电流通过时,M竖直且与纸面垂直;入射细光束沿水平方向经上的O点射到M上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变,使M发生倾斜,入射光束在M上的入射点仍近似处于的圆心,通过读取反射光射到上的位置,可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k,磁场磁感应强度大小为B,线圈C的匝数为N。沿水平方向的长度为l,细杆D的长度为d,圆弧的半径为r﹐,d远大于弹簧长度改变量的绝对值。
(1)若在线圈中通入的微小电流为I,求平衡后弹簧长度改变量的绝对值及上反射光点与O点间的弧长s;
(2)某同学用此装置测一微小电流,测量前未调零,将电流通入线圈后,上反射光点出现在O点上方,与O点间的弧长为、保持其它条件不变,只将该电流反向接入,则反射光点出现在О点下方,与O点间的弧长为。求待测电流的大小。
8.(2021·湖南·高考真题)我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验,认识到光沿直线传播。身高的人站在水平地面上,其正前方处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞,直径为、深度为,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时,由于孔洞深度过大,使得成像不完整,如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质,不考虑光在透明介质中的反射。
(i)若该人通过小孔能成完整的像,透明介质的折射率最小为多少?
(ii)若让掠射进入孔洞的光能成功出射,透明介质的折射率最小为多少?
9.(2024·吉林白山·统考一