【物理】2020届一轮复习人教版光的波动性电磁波相对论课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版光的波动性电磁波相对论课时作业

‎2020届一轮复习人教版 光的波动性 电磁波 相对论 课时作业 ‎1．【2018全国III卷】如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。D位于AB边上，过D点做AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察。恰好可以看到小标记的像；过O点做AB边的垂线交直线DF于E；DE=2 cm，EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)‎ ‎【解析】过D点作AB边的发现，连接OD，则为O点发出的光纤在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为β，如图所示。根据折射定律有 ‎①‎ 式中n为三棱镜的折射率 由几何关系可知 ‎②‎ ‎③‎ 在中有 ‎④‎ 由③④式和题给条件得 ‎⑤‎ 根据题给条件可知，为等腰三角形，有 ‎⑥‎ 由①②⑥式得 ‎⑦‎ ‎2．【湖北省武汉市2019届高三调研】如图所示在折射n=的透明液体中水平一足够大的不透光薄板，薄板下力竖直放置着一把米尺，其零刻恰好与板上的O点重合。距离O为6cm处有一可以透光的小孔P，距离O为12cm处的Q点的正下方竖直放置着高为10cm的平面镜MN，平面镜的上端M到Q的距离为6cm。求 ‎(i)紧贴着液面的人能够直接观察到米尺的刻度范围；‎ ‎(ii)通过平面镜人能够观察到米尺的刻度范围。‎ ‎【解析】(1)如图所示，‎ 米尺上的A点发出的光线，经过P点射向液面时，刚好发生全反射，A点即为人观察到米尺的上边界。‎ 根据折射定律，液体的临界角满足 ‎ ‎ 由几何关系得：‎ ‎ ‎ 解得： ‎ 显然，人观察到米尺的下边界为米尺的末端100cm；‎ ‎(2)作出刻度尺通平面镜的成像光路图，米尺上的B点发出的光线，经过平面镜反射从P点射向液面时，刚好发生全反射，B点即为人观察到米尺的上边界。‎ 由几何关系 ‎ ‎ 解得： ‎ 米尺上的C点发出的光，经过平面镜的下边界反射从P点射向液面，可以被人观察到，C点即为人观察到米尺的下边界 由几何关系得：‎ ‎ ‎ 解得： ‎ 通过平面镜，人能观察到米尺的范围为24cm48cm。‎ ‎3．【江苏省南通市2019届高三模拟】有一种用于电子显示屏的发光二极管，其管芯的发光区域是直径为D的圆面，P为O点正上方球面上的一点，发光二极管中半球体介质的半径为R，如图所示.‎ ‎①若介质的折射率n1＝，真空中光速为c，求光从A点沿直线传播到P点的时间t；‎ ‎②为使从发光面AB发出的光在球面上都不发生全反射，介质的折射率n应满足什么条件？‎ ‎【解析】①光在介质中的传播速度v＝‎ 则此光从A点传播到P点的时间 ‎ 解得t＝.‎ ‎②从A或B点垂直于圆盘射出的光射到球面的入射角最大(设为α)，则 sinα＝‎ 设光发生全反射的临界角为C，则sinC＝‎ 不发生全反射应满足sinαnb，A正确；因为na>nb，所以λa<λb，又Δx＝λ，故Δxa<Δxb，D错误；波长越长，衍射现象越明显，b比a更容易发生明显的衍射现象，B、E正确，C错误。‎ ‎7．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．用光导纤维传播信号是利用了光的全反射 B．偏振光可以是横波，也可以是纵波 C．光速不变原理指出光在真空中的传播速度在不同惯性参考系中都是相同的 D．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象 E．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率等于声源振动的频率 解析：选ACD　用光导纤维传播信号时，是让携带信号的光在光导纤维中进行全反射，从而向前传播，A正确；偏振光只能是横波，不可能是纵波，B错误；由狭义相对论的基本假设知，C正确；光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象，D正确；根据多普勒效应知，声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，E错误。‎ ‎8．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系 B．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关 C．孔的尺寸比波长小才能发生明显衍射现象 D．振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场 E．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象 解析：选ADE　由狭义相对性原理知，狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系，故A正确；做简谐运动的质点，其振动能量与振幅有关，振幅越大，能量越大，故B错误；波发生明显衍射现象的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小，故C错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场，故D正确；泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象，故E正确。‎ ‎9．(多选)在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列现象中属于光的干涉的是(　　)‎ A．洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象 B．小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象 C．雨后天晴马路上的油膜在阳光照耀下出现的彩色现象 D．用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象 E．实验室通过双缝实验得到的彩色条纹 解析：选BCE　A属于光的色散现象；B、C属于光的薄膜干涉现象；D属于光的单缝衍射现象；E属于光的双缝干涉现象。‎ ‎10．(多选)如图所示是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则(　　)‎ A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大 B．在真空中a、b两光传播速度相同 C．a、b两光从真空射入同种介质发生全反射时，a光全反射临界角小 D．a、b两光从同种介质射入真空发生全反射时，a光全反射临界角小 E．在相同的条件下，b光比a光更容易产生明显的衍射现象 解析：选BDE　根据题图可知，b光的干涉条纹间距大于a光的干涉条纹间距，由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，b光的波长比a光的大，由f＝可知，b光的频率比a光的小，则同种均匀介质对b光的折射率小于对a光的折射率，根据v＝可知，a光的传播速度比b光的小，选项A错误；在真空中a、b两光传播速度相同，均为光速，选项B正确；光从真空射入同种介质不会发生全反射，选项C错误；介质对a光的折射率较大，a、b两光从同种介质射入真空发生全反射时，由光从介质射入真空的全反射临界角公式sin C＝ 可知，a光全反射临界角小，选项D正确；由于b光的波长比a光的大，根据发生明显衍射现象的条件可知，在相同的条件下，b光比a光更容易产生明显的衍射现象，选项E正确。‎