2023廣東版物理高考第二輪復習-專題十六 光學、電磁波和相對論 (一)

2023廣東版物理高考第二輪復習

專題十六光學、電磁波和相對論

高頻考點

考點一光的折射和全反射

基礎折射定律、折射率、全反射的理解。

重難折射定律的應用及對生產(chǎn)生活中折射、全反射現(xiàn)象的解釋。

綜合光在各種形狀介質中的全反射和折射的綜合應用問題。

基礎

1.（2022浙江1月選考,11,3分）如圖所示,用激光筆照射半圓形玻璃磚圓心0點,發(fā)現(xiàn)有a、b、c、d

四條細光束,其中d是光經(jīng)折射和反射形成的。當入射光束a繞0點逆時針方向轉過小角度△0時,b、

c、d也會隨之轉動，則（）

A.光束b順時針旋轉角度小于△9

B.光束c逆時針旋轉角度小于△0

C.光束d順時針旋轉角度大于△0

D.光束b、c之間的夾角減小了2A0

答案B

2.（2021遼寧,4,4分）一束復色光從空氣射入光導纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示。比較

內(nèi)芯中的a、b兩束光,a光的（）

A.頻率小,發(fā)生全反射的臨界角小

B.頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小

C.頻率小,發(fā)生全反射的臨界角大

D.頻率大,發(fā)生全反射的臨界角大

答案C

3.[2022廣東,16(2),6分]一個水平放置的圓柱形罐體內(nèi)裝了一半的透明液體，液體上方是空氣,其截

面如圖所示。一激光器從罐體底部P點沿著罐體的內(nèi)壁向上移動，它所發(fā)出的光束始終指向圓心0點。

當光束與豎直方向成45°角時,恰好觀察不到從液體表面射向空氣的折射光束。已知光在空氣中的傳

播速度為c,求液體的折射率n和激光在液體中的傳播速度v。

激光器

答案V2號c

4.[2022廣東茂名二模,16(1)]如圖所示，一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光,取其中a、

b、c三種色光，則a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中傳播,(選填“a”“b”或“c”)光速度最

大。若這三種色光在三棱鏡中發(fā)生全反射,(選填“a”“b”或“c”)光的臨界角最小。

答案ca

重難

5.（2021海南,6,3分）如圖,長方體玻璃磚的橫截面為矩形MNPQ,MN=2NP,其折射率為近。一束單色光

在紙面內(nèi)以a=45。的入射角從空氣射向MQ邊的中點0,則該束單色光（）

A.在MQ邊的折射角為60°B.在MN邊的入射角為45°

C.不能從MN邊射出D.不能從NP邊射出

答案C

6.（2020浙江7月選考,13,3分）如圖所示,圓心為0、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上,光線

從P點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射;當入射角0=60。時,光線從玻璃磚圓形表

面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為。,則（）

A.玻璃磚的折射率為1.5

B.0、P之間的距離為爭

C.光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為今

D.光從玻璃到空氣的臨界角為30°

答案C

7.（2020山東,9,4分）（多選）截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖甲所示。DE為嵌在三棱鏡內(nèi)部緊貼

BB'C'C面的線狀單色可見光光源,DE與三棱鏡的ABC面垂直,D位于線段BC的中點。圖乙為圖甲中

ABC面的正視圖。三棱鏡對該單色光的折射率為四，只考慮由DE直接射向側面AA'C'C的光線。下列

說法正確的是（）

A.光從AA'C'C面出射的區(qū)域占該側面總面積的2

B.光從AA'C'C面出射的區(qū)域占該側面總面積的|

C.若DE發(fā)出的單色光頻率變小,AA'CC面有光出射的區(qū)域面積將增大

D.若DE發(fā)出的單色光頻率變小,ANCC面有光出射的區(qū)域面積將減小

答案AC

8.[2021廣東深圳一模,16（1）]在沙漠地區(qū),太陽照射下,地面附近的空氣溫度升高,密度降低，折射率減

小，光線從高向低照射時發(fā)生全反射，形成“海市蜃樓”。現(xiàn)將此原理簡化為光在兩層空氣間發(fā)生全反

射，已知上層空氣折射率為n,地面附近空氣折射率為1（忽略下層空氣厚度）。則形成的“海市蜃樓”

在地平線（填“上方”或“下方”），請完成光路圖。要發(fā)生全反射，光線從上層空氣進入下層

空氣的入射角的正弦值至少為

答案下方如圖所示1

n

9.[2021廣東汕頭二模,16（1）]在陽光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太

陽光射入球形水珠經(jīng)折射、全反射，再折射后形成的。光的色散本質是不同的單色光在同種均勻介質

中的快慢不同。如圖為某一束復色光進入水珠后傳播的示意圖,其中水珠對b束光的折射率一

定比對a束光的折射率更o

答案傳播大

10.[2021全國甲，34（1）]如圖，單色光從折射率n=l.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真

空中的光速為3.0X108m/s,則該單色光在玻璃板內(nèi)傳播的速度為m/s;對于所有可能的入射

角,該單色光通過玻璃板所用時間t的取值范圍是sWt<s（不考慮反射）。

答案2.0X10*5X10"3V5X1010

寶口

H.（2022山東,7,3分）柱狀光學器件橫截面如圖所示,OP右側是以0為圓心、半徑為R的翹,左側是

直角梯形,AP長為R,AC與C0夾角45°,AC中點為B。a、b兩種頻率的細激光束，垂直AB面入射，器件

介質對a、b光的折射率分別為1.42、1.40。保持光的入射方向不變，入射點從A向B移動過程中，能

在PM面全反射后,從0M面出射的光是（不考慮三次反射以后的光）（）

A.僅有a光B.僅有b光

C.a、b光都可以D.a、b光都不可以

答案A

12.[2022湖南,16(2),8分]如圖，某種防窺屏由透明介質和對光完全吸收的屏障構成,其中屏障垂直于

屏幕平行排列，可實現(xiàn)對像素單元可視角度0的控制(可視角度0定義為某像素單元發(fā)出的光在圖示

平面內(nèi)折射到空氣后最大折射角的2倍)。透明介質的折射率n=2,屏障間隙L=0.8mm。發(fā)光像素單元

緊貼屏下,位于相鄰兩屏障的正中間。不考慮光的衍射。

(i)若把發(fā)光像素單元視為點光源,要求可視角度。控制為60°,求屏障的高度d;

(近)若屏障高度d=l.0mm,且發(fā)光像素單元的寬度不能忽略,求像素單元寬度x最小為多少時，其可視

角度0剛好被擴為180。(只要看到像素單元的任意一點，即視為能看到該像素單元)。

答案(i)1.55mm(ii)0.35mm

13.[2022廣東梅州二模,16(2)]如圖所示，直角三棱鏡ABC置于空氣中，一細束單色光從直角三棱鏡的

AC面的中點垂直射入,進入三棱鏡后在AB面恰好發(fā)生全反射，已知/ABC=30。，AC邊長等于LoMN為

一光屏，且與BC邊垂直。請求出：

①該三棱鏡的折射率n;

②最終打在光屏上的光斑到B點的距離。

答案①竽

14.[2021廣東佛山二模,16(2)]在河中用魚叉捕魚時，漁民們都知道不能直接朝看到魚的方向擲出魚叉。

若圖中漁民在(其眼睛)距河面1.5米處看到一條魚,視線與水面成37°角,魚在水深約2米的河底，假

設魚叉擲出后做直線運動,水的折射率為sin37。=0.6,cos37。=0.8。請幫該漁民估算：

①魚距離他的實際水平距離多遠；

②他應該瞄準與水面成多少度角的方向擲出魚叉。

答案①3.5m②45°

15.[2021廣東新高考適應卷,16(2)]如圖所示，救生員坐在泳池旁邊凳子上,其眼睛到地面的高度鼠為

1.2m,到池邊的水平距離L為1.6m,池深H為1.6m,池底有一盲區(qū)。設池水的折射率為上當池中注

水深度h為L2m和1.6m時,池底盲區(qū)的寬度分別是多少。

答案1.43m1.2m

16.[2021廣東廣州一模,16⑵]如圖甲，某汽車大燈距水平地面的高度為81cm,圖乙為該大燈結構的

簡化圖?，F(xiàn)有一束光從焦點處射出,經(jīng)旋轉拋物面反射后,垂直半球透鏡的豎直直徑AB從C點射入透

鏡。已知透鏡直徑遠小于大燈離地面高度,AC=《AB,半球透鏡的折射率為tan15°七0.27。求這束

光照射到地面的位置與大燈間的水平距離。

旋轉拋物面擋泮半球透鏡

乙

答案300cm

考點二光的干涉、衍射和偏振

基礎光的干涉、衍射的理解。

重難偏振現(xiàn)象、光的干涉的應用。

基礎

1.（2022山東,10,4分）（多選）某同學采用圖甲所示的實驗裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象,狹縫S,sS2

的寬度可調(diào),狹縫到屏的距離為L同一單色光垂直照射狹縫,實驗中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所

示圖樣。下列描述正確的是（）

圖乙

圖丙

A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣,當光通過狹縫時,也發(fā)生了衍射

B.遮住一條狹縫,另一狹縫寬度增大,其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大

C.照射兩條狹縫時,增加L,其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大

D.照射兩條狹縫時,若光從狹縫Si、S,到屏上P點的路程差為半波長的奇數(shù)倍,P點處一定是暗條紋

答案ACD

2.（2020北京,1,3分）以下現(xiàn)象不屬于干涉的是（）

A.白光經(jīng)過楊氏雙縫得到彩色圖樣

B.白光照射月晦膜呈現(xiàn)彩色圖樣

C.白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣

D.白光照射水面油膜呈現(xiàn)彩色圖樣

答案C

3.(2020上海寶山二模,4)如圖(a)、(b)是由單色光分別入射到A圓孔和B圓孔形成的,由兩圖可以得

出()

阿m

圖(a)圖(b)

A.(a)圖是衍射圖像,A孔直徑小于B孔直徑

B.(a)圖是干涉圖樣,A孔直徑大于B孔直徑

C.(b)圖是衍射圖像,A孔直徑小于B孔直徑

D.(b)圖是干涉圖樣,A孔直徑大于B孔直徑

答案A

4.(2021江蘇,6,4分)鐵絲圈上附有肥皂膜,豎直放置時,肥皂膜上的彩色條紋上疏下密,由此推測肥皂

膜前后兩個面的側視形狀應當是()

答案B

重難

5.(2021湖北,5,4分)如圖所示,由波長為L和入的單色光組成的一束復色光,經(jīng)半反半透鏡后分成

透射光和反射光,透射光經(jīng)擴束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。()是兩單色光中央亮條

紋的中心位置,P：和巳分別是波長為L和L的光形成的距離0點最近的亮條紋中心位置。反射光入

射到三棱鏡一側面上,從另一側面M和N位置出射,則（）

A.是波長為屋的光出射位置

B.是波長為L的光出射位置

C.M>L,M是波長為L的光出射位置

D.入〉是波長為L的光出射位置

答案D

6.（2021山東,7,3分）用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。下

列關于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標x的變化圖m像,可能正u確的是（）

答案D

7.（2020山東,3,3分）雙縫干涉實驗裝置的截面圖如圖所示。光源S到8、S：：的距離相等,0點為8、

連線中垂線與光屏的交點。光源S發(fā)出的波長為X的光，經(jīng)，出射后垂直穿過玻璃片傳播到0點，

經(jīng)S2出射后直接傳播到0點由Si到0點與由S：到0點光傳播的時間差為△t.玻璃片厚度為10人,

玻璃對該波長光的折射率為L5,空氣中光速為c,不計光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的是（）

人

A..AAt4=一5B.At

c。2c

答案A

8.（2022山東聊城二中模擬,12）（多選）對于下列四幅圖,以下說法正確的是（）

A.圖甲是一束復色光進入水珠后傳播的示意圖,其中a光束在水珠中傳播的速度一定小于b光束在水

珠中傳播的速度

B.圖乙是一束單色光進入足夠長的平行玻璃磚后傳播的示意圖,無論入射角i增大到多少，都一定有光

線從bb'面射出

C.圖丙中的M、N是偏振片,P是光屏，當M固定不動，緩慢轉動N時，光屏P上的光亮度將明、暗交替變

化,此現(xiàn)象表明光是橫波

D.圖丁是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣,彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此

處是凸起的

答案BC

考點三電磁波和相對論

基礎電磁波、LC振蕩電路及狹義相對論的理解。

基礎

1.（2021天津,2,5分）光刻機是制造芯片的核心裝備,利用光源發(fā)出的紫外線，將精細圖投影在硅片上，

再經(jīng)技術處理制成芯片。為提高光刻機清晰投影最小圖像的能力，在透鏡組和硅片之間充有液體。紫

外線進入液體后與其在真空中相比（）

A.波長變短B.光子能量增加C.頻率降低D.傳播速度增大

答案A

2.（2020北京,3,3分）隨著通信技術的更新?lián)Q代,無線通信使用的電磁波頻率更高,頻率資源更豐富,在

相同時間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。?代移動通信技術（簡稱5G）意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡容

載能力，“4G改變生活,5G改變社會”。與4（；相比,5G使用的電磁波（）

A.光子能量更大B.衍射更明顯

C.傳播速度更大D.波長更長

答案A

3.（2020浙江1月選考,8,3分）如圖所示,單刀雙擲開關S先打到a端讓電容器充滿電。t=0時開關S

打到b端,t=0.02s時LC回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達到最大值。則（）

A.LC回路的周期為0.02

B.LC回路的電流最大時電容器中電場能最大

C.t=1.01s時線圈中磁場能最大

D.t=l.01s時回路中電流沿順時針方向

答案C

4.［2017江蘇單科,12B⑴］（多選）接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銹原子鐘，飛船和地球

上的人觀測這兩只鐘的快慢,下列說法正確的有（）

A.飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快

B.飛船上的人觀測到飛船上的鐘較慢

C.地球上的人觀測到地球上的鐘較快

D.地球上的人觀測到地球上的鐘較慢

答案AC

5.［2021廣東佛山二模,16（1）］自從1865年麥克斯韋預言電磁波的存在,人們的生活已經(jīng)與電磁波密不

可分,不同頻率的電磁波被應用于生活的各個領域。例如:我國自主建立的北斗導航系統(tǒng)所使用的電磁

波頻率約為1561MHz,家用Wi-Fi所使用的電磁波頻率約為5725MHz。則Wi-Fi信號與北斗導航信

號疊加時,（填“能”或“不能”）產(chǎn)生干涉現(xiàn)象;當Wi-Fi信號穿越墻壁進入另一個房間后，

其波長,原因是

答案不能不變電磁波穿越墻壁后能量減小，但波的頻率不會改變，同時傳播的速度也不會改變，

所以波長不變

易混易錯

1.易混:干涉圖樣和衍射圖樣1（2019北京理綜,14,6分）利用圖1所示的裝置（示意圖），觀察光的干涉、

衍射現(xiàn)象,在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關于P處放置的光學元件說法正確的是（）

光屏

P）

光源口一］-----------1

圖11

mmlimn

卬乙

圖2

A.甲對應單縫,乙對應雙縫

B.甲對應雙縫,乙對應單縫

C.都是單縫，甲對應的縫寬較大

D.都是雙縫，甲對應的雙縫間距較大

答案A

2.易錯:薄膜干涉I（2021浙江6月選考,16,2分）侈選）肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、

下面窄。下列說法正確的是（）

A.過肥皂膜最高和最低點的截面一定不是梯形

B.肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋

C.肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會發(fā)生變化

D.將肥皂膜外金屬環(huán)左側的把柄向上轉動90。，條紋也會跟著轉動90。

答案AB

3.易錯:利用折射定律解釋日出現(xiàn)象1（2022山東大教育聯(lián)盟聯(lián)考,1）“泰山極頂看日出”，歷來被描繪

成十分壯觀的奇景。日出時看到的“太陽”與太陽的實際位置相比（）

A.略高一些B.略低一些C.略近一些I）.相同

答案A

4.易錯:利用折射定律解釋筷子偏移現(xiàn)象（2022江蘇南通3月聯(lián)考,6）將一根筷子豎直插入裝有水的玻

璃杯中，從水平方向拍攝的照片看上去浸在水中的部分向右產(chǎn)生了側移。下面反映玻璃杯、筷子和照

相機位置關系的俯視圖可能正確的是（）

D

答案C

5.易錯:利用折射定律解釋視角問題I（2022山東聊城二中一模,7）一個軍事設施的觀察孔如圖所示，其

寬度L=30cm,厚度d=30V3cm,為了擴大觀察視野，將折射率為n=&的某種玻璃磚完全嵌入觀察孔內(nèi)。

則嵌入玻璃磚后，軍事設施內(nèi)的人通過這塊玻璃磚能看到的視野的最大張角是（）

A.60°B.90°C.120°

答案B

題型模板

題型幾何光學的臨界問題

典型模型

模型特征：（1）常見臨界問題:全反射問題或光線傳播范圍問題；（2）光線在直線界面發(fā)生折射或全反

射；⑶需要對光路進行分析并作出臨界光路圖。

1.（2022山東青島質檢,15）如圖,垂釣者位于平靜清澈湖面岸邊的A點，他的眼睛在A點正上方0.9m

處,水面上的浮標位于B點,B點離A點的距離為0.9m,發(fā)光魚餌C位于浮標正前方1.8m處水面上D

點的正下方,此時垂釣者發(fā)現(xiàn)發(fā)光魚餌剛好被浮標擋住,已知水的折射率n=V20

發(fā)光魚餌

(1)求此時發(fā)光魚餌在水中的深度(結果可保留根號);

(2)發(fā)光魚餌緩慢豎直上浮,當它離水面多深時,魚餌發(fā)出的光恰好不能從水面上A、B間射出。

答案⑴詈m(2)1.8m

2.[2021廣東四校聯(lián)考,16(2)]如圖，一潛水員在距海岸A點42m的B點豎直下潛,B點和燈塔之間停

著一條長3m的皮劃艇。皮劃艇右端距B點3m,燈塔頂端的指示燈與皮劃艇兩端的連線與豎直方向的

夾角分別為a和B(sina=1sinB的石)，水的折射率為《皮劃艇高度可忽略。

①潛水員在水下看到水面上的所有景物都出現(xiàn)在一個倒立的圓錐里。若海岸上A點恰好處在倒立圓錐

的邊緣上,求潛水員下潛的深度(結果可含根號)；

②求潛水員豎直下潛過程中看不到燈塔指示燈的深度范圍。

答案①14夕m②4m<h<18m

變式題型

題型特征:光線從一種介質進入另一種介質的界面為圓弧面,圓弧界面的法線是過圓心的直線。

3.變式［2021廣東肇慶一模,16(2)］半徑為2魚cm的半圓柱形玻璃磚的橫截面如圖所示,()為圓心，平

行光從玻璃磚的圓弧面射入,光與底邊MN夾角為45。，其中沿半徑的光線從A處射入玻璃磚后,恰好在

。點發(fā)生全反射。求：

①該玻璃磚的折射率；

②MN邊界上能夠射出光線的區(qū)域的長度。

答案①四②2cm

4.變式(2022山東日照一模,16)2021年12月9日，王亞平在太空實驗授課中,進行了水球光學實驗。

在空間站中的微重力環(huán)境下有一個水球,如果在水球中心注入空氣,形成球形氣泡,內(nèi)外兩球面球心均

在()點,如圖所示。一束單色光從外球面上的A點以與A0連線成i角度射入球中。已知水的折射率為

I，內(nèi)球面半徑為3R,外球面半徑為5R,光速為c,sin370=0.6。求：

(1)光在水中的傳播速度v;

⑵能使光在內(nèi)球表面上發(fā)生全反射的入射角i的取值范圍。上\

答案⑴頭(2)37°Wi<53。\W/

實踐應用

5.［2021廣東,16(2),6分］如圖所示，一種光學傳感器是通過接收器Q接收到光的強度變化而觸發(fā)工作

的。光從擋風玻璃內(nèi)側P點射向外側M點再折射至控氣中,測得入射角為a,折射角為B;光從P點射

向外側N點,剛好發(fā)生全反射并被Q接收,求光從玻璃射向空氣時臨界角0的正弦值表達式。

夕卜側

擋風玻璃

光源戶接收器0內(nèi)側

答案sine嗡

6.[2021江西新余一中三模,34（2）]如圖所示為安全防盜門上的觀察孔（俗稱“貓眼”），直徑為d,為了

擴大向外觀察的范圍,在孔中完全嵌入折射率為n的透明材料,透明材料由圓柱體和頂角為60。的球冠

組成,貓眼的平面部分正好和安全門內(nèi)表面平齊，門的厚度為日d,球冠的邊緣恰好和防盜門外表面平齊。

若要讓房間里的人通過移動位置能看到門外全部的景象求該透明材料折射率n的最小值。

答案V3

情境應用

簡單熟悉

1.物理科技I[2022廣東深圳一模，16（1）]在2021年12月9日的天宮課堂中,三位航天員觀察到水球中

的氣泡特別亮,這是因為光在氣泡表面發(fā)生了現(xiàn)象。如圖乙所示,水的折射率為n,發(fā)生這個現(xiàn)

象的條件是sin0（填“2”或V冷水相對空氣是介質（填“光密”或“光

疏”）.

甲乙

答案全反射》光密

2.物理探索［2022廣東佛山二模,16（1）］利用圖甲裝置（示意圖），觀察單色激光經(jīng)過單縫障板后產(chǎn)生的

圖樣。因激光經(jīng)過單縫發(fā)生了現(xiàn)象，故在光屏上得到的圖樣應是圖乙中的（選填“a”

答案衍射a

3.物理探索［2022廣東梅州二模,16（1）］利用圖（a）所示的裝置（示意圖），觀察藍光的干涉、衍射現(xiàn)象,

在光屏上得到如圖⑹中甲和乙兩種圖樣。則甲應是（選填“干涉”或“衍射”）圖樣。若將

藍光換成紅光，干涉圖樣中相鄰兩個亮條紋的中心間距（選填“變長”“變短”或“不

!\

/。*

乙

(a)

答案衍射變長

4.物理科技［2022廣東聯(lián)合測評（上），16（1）］光纖通信技術是利用光導纖維傳輸信號,以實現(xiàn)信息傳遞

的一種通信方式,某種光纖內(nèi)部分為三層:中心高折射率玻璃芯,中層低折射率硅玻璃包層,外層是加強

用的樹脂涂層，當光從空氣由光纖的端口進入內(nèi)芯后,光的傳播速度（選填“變大”“變小”

或“不變”），若該種光纖的內(nèi)芯在空氣中發(fā)生全反射的臨界角為45。，則內(nèi)芯的折射率為（結

果可用根號表示）。

答案變小V2

復雜熟悉

5.物理生活I［2022廣東廣州一模,16(2)］如圖,截面為等腰梯形的容器貯滿水，放置在房間的水平桌面

上,早晨陽光穿過窗戶照射到水面,某時刻觀察到陽光恰好照亮容器的整個底部,已知容器梯面傾角。

的余弦值為等,水的折射率為*求此時光線與水面的夾角

OD

答案300

6.物理生活I［2022廣東深圳二模,16(2)］如圖所示,寬度足夠大的水槽內(nèi)水深為h,一束激光垂直水面

射向水底s處,發(fā)現(xiàn)水槽底部有一半徑為r的圓形區(qū)域比其他區(qū)域暗,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是光線經(jīng)水槽

底部漫反射后射向水面,射到b處的光線恰好發(fā)生全反射,求：

①水的折射率;

②通過作圖分析,當水深增大時暗斑半徑如何變化。

①U

7.物理生活［2022廣東佛山一模,16(2)］超聲波由水中向空氣中傳播時,會發(fā)生類似于光由光密介質向

光疏介質傳播的折射及全反射現(xiàn)象，也滿足折射定律篝=U(其中。B分別為超聲波在水中的入射

角和空氣中的折射角,巧、V?分別為超聲波在空氣中和水中的傳播速度)。已知超聲波在水中的傳播速

度約為在空氣中傳播速度的4倍，一潛艇靜止在水下深度為II的地方,其發(fā)出的超聲波會向水面?zhèn)鞑ィ?/p>

若將潛艇看作是一個點聲源,求在水面多大面積的區(qū)域內(nèi)有該潛艇發(fā)出的超聲波從水中傳出。

U木

復雜陌生

8.物理生活I[2021湖南,16(2),8分]我國古代著作《墨經(jīng)》中記載了小孔成倒像的實驗，認識到光沿

直線傳播。身高L6m的人站在水平地面上,其正前方0.6m處的豎直木板墻上有一個圓柱形孔洞，直

徑為L0cm、深度為1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此時，由于孔洞深度過大，使得

成像不完整,如圖所示?，F(xiàn)在孔洞中填充厚度等于洞深的某種均勻透明介質，不考慮光在透明介質中的

反射。

(i)若該人通過小孔能成完整的像,透明介質的折射率最小為多少？

(近)若讓掠射進入孔洞的光能成功出射,透明介質的折射率最小為多少？

答案(i)L4(ii)1.7

9.物理探索I(2022山東德州二模,16)如圖所示為某型號光的雙干涉演示儀結構簡圖，玻璃磚的橫截

面為等腰直角三角形ABC,NA=90。，光源發(fā)出頻率f=4.8X10“Hz的激光束。使激光束垂直AB面射入

玻璃磚,在BC面發(fā)生全反射,從AC面射出后,經(jīng)過單縫和雙縫,最后在光屏上呈現(xiàn)出干涉圖樣。已知玻

璃磚的直角邊長x=0.03