2023版高三物理一輪復習專題13光學電磁波及相對論（含2023年高考真題）

PAGEPAGE2專題13光學電磁涉及相對論1.〔15海南卷〕一半徑為R的半圓形玻璃磚，橫截面如下圖.玻璃的全反射臨界角r〔r<〕.與玻璃磚的底平面成〔〕角度、且與玻璃磚橫截面平行的平行光射到玻璃磚的半圓柱面上.經柱面折射后，有局部光〔包括與柱面相切的入射光〕能直接從玻璃磚底面射出.假設忽略經半圓柱內外表反射后射出的光，求底面透光局部的寬度.答案：解析：光路圖如下圖，沿半徑方向射入玻璃磚的光線，即光線①射到MN上時，根據(jù)幾何知識入射角恰好等于臨界角，即恰好在圓心O處發(fā)生全反射，光線①左側的光線，經球面折射后，射到MN上的角一定大于臨界角，即在MN上發(fā)生全反射，不能射出，光線①右側的光線射到MN上的角小于臨界角，可以射出，如圖光線③與球面相切，入射角，從MN上垂直射出，根據(jù)折射定律可得，根據(jù)全反射定律，兩式聯(lián)立解得根據(jù)幾何知識，底面透光局部的寬度2.〔15四川卷〕直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細光束a、b平行且關于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖.a、b光相比A．玻璃對a光的折射率較大B．玻璃對a光的臨界角較小C．b光在玻璃中的傳播速度較小D．b光在玻璃中的傳播時間較短答案：C解析：由于a、b光平行且關于過球心O的直線P1P2對稱，因此它們的入射角i相等，根據(jù)圖中幾何關系可知，b光在玻璃球中的光路偏離進入球之前方向較多，即b光的折射角γ較小，根據(jù)折射定律有：n＝，所以玻璃對b光的折射率較大，應選項A錯誤；根據(jù)臨界角公式有：sinC＝，所以玻璃對a光的臨界角較大，應選項B錯誤；根據(jù)折射率的定義式有：n＝，所以b光在玻璃中的傳播速度v較小，應選項C正確；根據(jù)圖中幾何關系可知，a、b光進入玻璃球后，b光的光程d較大，根據(jù)勻速直線運動規(guī)律有：t＝，所以b光在玻璃中的傳播時間較長，應選項D錯誤.θi’iαABC3.〔15安徽卷〕如下圖，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經AB和AC兩個面折射后從AC面進入空氣.當出射角和入射角i相等時，出射光線相對于入射光線偏轉的角度為θi’iαABCA．B．C．D．答案：Aθi’iαABC12345解析：根據(jù)對稱性知，，，又，根據(jù)幾何關系，，，所以，，即入射角θi’iαABC123454.〔15重慶卷〕虹和霓是太陽光在水珠內分別經過一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來說明.兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如題11圖1所示.M、N、P、Q點的顏色分別為A.紫、紅、紅、紫B.紅、紫、紅、紫C.紅、紫、紫、紅D.紫、紅、紫、紅答案：A解析：白光中的可見光局部從紅到紫排列，對同一介質的折射率，由折射定律知紫光的折射角較小，由光路可知，紫光將到達M點和Q點，而紅光到達N點和P點，應選A.5.〔15新課標2卷〕(5分)如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經折射后射出a、b兩束光線，那么〔填正確答案標號，選對1個給2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分0分〕A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B.在真空中，a光的波長小于b光的波長C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D.假設改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，那么折射光線a首先消失E.分別用a、b光在同一個雙縫干預實驗裝置上做實驗，a光的干預條紋間距大于b光的干預條紋間距答案：ABD解析：由圖可知：玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率，故C錯誤；在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，故A正確；a光的頻率大于b光的頻率,在真空中，a光的波長小于b光的波長，故B正確；假設改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，因為a光的折射率大，那么折射光線a首先消失，故D正確；a光的波長小于b光的波長，分別用a、b光在同一個雙縫干預實驗裝置上做實驗，a光的干預條紋間距小于b光的干預條紋間距，故E錯誤.6.〔2022·全國新課標Ⅰ〕在雙縫干預實驗中，分布用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干預條紋間距與綠光的干預條紋間距相比〔填“＞〞“＜〞或“＝〞〕.假設實驗中紅光的波長為