2019届二轮复习专题五第2讲光和电磁波课件（35张） 35页

第 2 讲　光和电磁波 专题五 　 加试选择题题型强化 内容索引 考点一　光的折射　全反射 考点二　光的波动性 考点三　电磁振荡与电磁波 光的折射　全反射 考点一 1 . 两点注意： (1) 若光线从光疏介质斜射入光密介质，不会发生全反射，只会同时发生反射和折射现象，不同色光偏折程度不同 . (2) 若光线从光密介质射向光疏介质，是否发生全反射，要根据计算判断，要注意不同色光临界角不同 . 2. 解题技巧： (1) 作图时要找出具有代表性的光线，如符合边界条件或全反射临界条件的光线 . (2) 解答时注意利用光路可逆性、对称性和几何知识 . 例 1 　 ( 多选 )(2018· 杭州市重点中学期末 ) 如图 1 所示是一玻璃球体，其半径为 R ， O 为球心， AB 为水平直径 . M 点是玻璃球的最高点，点光源 B 发出的光线 BD 从 D 点射出，出射光线平行于 AB ，已知 ∠ ABD ＝ 30° ，光在真空中的传播速度为 c ，则 A. 此玻璃的折射率为 B. 光线从 B 到 D 需用时 C. B 发出的光线不可能在 DM 段发生全反射现象 D. B 发出的光线从 AD 段射出的光线均平行于 AB 答案 √ 图 1 √ 解析 解析　 如图，由几何知识可得入射角 i ＝ ∠ ABD ＝ 30° ，折射角 r ＝ 2 ∠ ABD ＝ 60° ， 所以若增大 ∠ ABD ，入射角可能大于临界角，所以光线可能在 DM 段发生全反射现象，故 C 错误 . 要 使出射光线平行于 AB ，入射角必为 30° ，若减小 ∠ ABD ，入射角减小，则从 AD 段射出的光线与 AB 不平行，故 D 错误 . 1.( 多选 ) 如图 2 所示， A 、 B 、 C 是三块折射率相同的足够长的透明平板玻璃，由左向右辐射放置，一束单色平行光线由空气以入射角 i 射到 A 平板玻璃中，当光线由平板玻璃 C 的下表面射到空气中时，折射角为 r ，则有 A. 入射角 i 与折射角 r 相等 B. 从 C 板射出的光线偏向右下方 C. 从 C 板射出的光线与入射光线平行 D. 若增大入射角 i ，光线仍能从 C 中射出 答案 √ 图 2 √ 解析 拓展训练 解析　 由光的折射定律可得，光经过透明平板玻璃时，入射光线与出射光线平行，所以选项 C 正确，选项 A 、 B 错误 ； 只要 有光线从平板玻璃的上表面入射，就一定能从下表面射出，选项 D 正确 . 2.( 多选 ) 如图 3 所示，杯中装满水，上方有一点 A ，杯底有一点 B ， A 、 B 连线和水面的交点为 O ，现在 A 点用很细的一束红光照向水面上的 P 点，正好在 B 点形成亮点 . 若在 A 点用很细的另一颜色的光照向水面上的 Q 点，也正好在 B 点形成亮点 . 下列说法正确的是 A. 不管另一种光是什么颜色， P 点和 Q 点都在 O 点的右边 B. 若另一种光是紫色，则 Q 点距 O 点较远 C. 若另一种光是蓝色，则 Q 点距 O 点较近 D. 若另一种光是黄色， P 点和 Q 点都在 O 点的左边 答案 √ 图 3 解析 √ 解析　 光从空气射入水中发生折射，根据折射定律知：折射角小于入射角，故知要在 B 点形成亮点， P 、 Q 都应在 O 点右边，故 A 正确， D 错误 . 假设 紫光也照向水面上的 P 点，由于水对紫光的折射率大于水对红光的折射率，根据折射定律 n ＝ 可知 紫光的折射角较小，折射光线更靠近法线，则杯底上光斑落在 B 点的左侧，所以要使紫光照向水面上的 Q 点，也正好在 B 点形成亮点， Q 点距 O 点更远，故 B 正确 . 水 对蓝光的折射率也比水对红光的大，同理，若另一种光是蓝色， Q 点距 O 点都较远，故 C 错误 . 3.( 多选 )(2018· 台州市高三期末 ) 如图 4 所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的 O 点 ( 半圆的圆心 ) ，产生反射光束 1 和透射光束 2 ，已知玻璃折射率 为 ， 入射角为 45° ，现保持入射光不变，将半圆柱绕通过 O 点垂直于图 面的轴线 顺时针转过 15° ，如图中虚线所示，则 A. 光束 1 转过 15° B. 光束 1 转过 30° C. 光束 2 转过的角度小于 15° D. 光束 2 转过的角度大于 15° 答案 √ 图 4 √ 4.( 多选 ) 如图 5 所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分成各种单色光，对其中 a 、 b 、 c 三种色光，下列说法正确的是 A. c 色光在该玻璃三棱镜中的速度最大 B. 三种色光的波长关系为 λ a ＞ λ b ＞ λ c C. 若分别让 a 、 b 、 c 三色光通过同 一 双 缝干涉装置，则 a 光形成的 相邻 干涉条纹 的间距最大 D. 若让 a 、 b 、 c 三色光以相同的入射角从某介质射向真空， b 光恰能 发生 全反射 ，则 a 光也一定能发生全反射 图 5 答案 √ √ 解析 解析　 根据光的偏折程度可知，该玻璃三棱镜对 c 光的折射率最小，对 a 光的折射率最大，则 c 光的波长最长， a 光波长最短，故 B 错误 . c 光的折射率最小， c 光的波长最长， a 光波长最短，而相邻干涉条纹的间距与波长成正比，则 a 光形成的干涉条纹的间距最小，故 C 错误 . a 光的临界角最小，若让 a 、 b 、 c 三色光以相同的入射角从某介质射向真空， b 光恰能发生全反射，则 a 光也一定能发生全反射，故 D 正确 . 光的波动性 考点二 1. 杨氏双缝干涉 (1) 单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹 . (2) 白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色 . 2. 薄膜干涉 (1) 相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波 . (2) 图样特点：同双缝干涉，同一条亮 ( 或暗 ) 条纹对应的薄膜的厚度相等 . 单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹 . 3. 区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法 (1) 根据条纹的宽度区分：双缝干涉条纹的宽度相同，而单缝衍射的中央亮条纹最宽，两侧的亮条纹逐渐变窄 . (2) 根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮条纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗 . 例 2 　 ( 多选 ) 如图 6 所示，下列四幅图对应的说法正确的 是 图 6 A. 图甲是研究光的衍射 B. 图乙是研究光的干涉 C . 图丙是利用光的偏振 D . 图丁是衍射图样 √ √ √ 答案 解析 解析 　 题图甲是光的单缝衍射，故 A 正确； 题图乙是光的双缝干涉现象，故 B 正确； 题图丙是检查表面的平整度，属于光的干涉现象，不是偏振现象，故 C 错误； 题图丁是泊松亮斑，是衍射图样，故 D 正确 . 5.( 多选 ) 如图 7 所示，把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关阐释合理的是 A. 远离中心点处亮环的分布较密 B. 用白光照射时，不会出现干涉形成的圆环 C. 是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上 的 反射光 干涉形成的 D. 与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的 答案 拓展训练 图 7 √ √ 解析 解析 　 远离中心点处亮环的分布较密，故 A 正确 ； 用 白光照射时，仍然会出现干涉形成的圆环，故 B 错误 ； 是 透镜曲面上反射光与玻璃平面上的反射光干涉形成的 . 故 C 错误 ； 当 光程差为波长的整数倍时是亮条纹，与同一亮环相对应的各处空气薄膜的厚度是相同的，故 D 正确 . 6.( 多选 ) 如图所示的四种明暗相间条纹，是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样 . 图中黑色部分代表亮纹，下列四幅图中由红光形成的图样是 答案 解析 √ √ 解析　 双缝干涉图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，故 1 、 3 是双缝干涉现象， 波长 λ 越大， Δ x 越大，故 A 选项是红光 ， C 选项是紫光 ； 单缝衍射 条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故 B 选项是紫光单缝衍射图样 ； D 选项为红光单缝衍射图样 . 故由红光形成的图样是 A 、 D. 电磁振荡与电磁波 考点三 1. 电磁波的产生 (1) 能否产生电磁波，要看变化的电场和磁场是否能持续地再产生变化的磁场和电场，也就是说，所产生的磁场或电场必须是变化的，而不能是稳定的 . (2) 明确是怎样变化的电场 ( 磁场 ) 产生怎样变化的磁场 ( 电场 ). ① 振荡电场产生同频率的振荡磁场 . ② 振荡磁场产生同频率的振荡电场 . ③ LC 振荡电路产生的振荡电场和振荡磁场都能产生电磁波 . 2. 参量间的关系 例 3 　 ( 多选 )(2017· 七彩阳光联盟联考 ) 关于图 8 中现象的表述正确的 是 答案 解析 A . 甲图中蝙蝠利用超声波定位 B. 乙图中 CT 是利用 β 射线照射人体 C. 丙图中回路电阻和向外辐射电磁波造成振荡电流能量的减小 D. 丁图中夜视系统是利用不可见光中的紫外线 图 8 √ √ 解析　 题图甲中蝙蝠利用超声波定位，从而进行捕食，故 A 正确 ； CT 是利用 X 射线照射人体的，不是利用 β 射线，故 B 错误 ； 题 图丙中回路电阻和向外辐射电磁波造成振荡电流能量的减小，故 C 正确 ； 题 图丁中夜视系统是利用不可见光中的红外线，故 D 错误 . 7.( 多选 ) LC 振荡电路中，某时刻磁场方向如图 9 所示 ， 则 下列说法正确的是 A. 此时电路中电流的方向为顺时针 B. 若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电 C. 若电容器正在放电，则电容器上极板带正电 D. 若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大 拓展训练 图 9 答案 √ √ √ 解析 解析　 由安培定则知，此时电路中电流的方向为顺时针， A 正确 ； 若 磁场正在减弱，根据楞次定律可得，线圈上端为正极，故电容器上极板带正电， B 正确 ； 若 电容器正在放电，根据安培定则可得，电容器上极板带负电，自感电动势正在阻碍电流增大，故 C 错误， D 正确 . 解析　 无线电波的波长长，易发生衍射现象， A 正确 ； 紫外线 的频率比可见光高， B 错误 ； X 射线和 γ 射线的波长比较短，穿透力比较强， C 正确 ； 任何 物体都能辐射红外线， D 错误 . 8.( 多选 ) 关于电磁波谱，下列说法正确的是 A. 电磁波中最容易发生衍射现象的是无线电波 B. 紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善 身体 健康 C.X 射线和 γ 射线的波长比较短，穿透力比较强 D. 红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线 答案 √ √ 解析 9.( 多选 ) 关于电磁波及其应用，下列说法正确的是 A. 麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B. 电磁波是机械波，需要靠介质传播 C. 共享单车的 GPS 卫星定位，是用无线电波实现的 D. 医学上的 “ γ 刀 ” 实际就是指 γ 射线 答案 解析 √ √ 解析 　 麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在，故 A 错误； 电磁波 不同于机械波，电磁波的传播可以在真空中，并非必须要有介质，故 B 错误 ； 共享 单车的 GPS 卫星定位，是用无线电波实现的，故 C 正确 ； γ 射线的穿透能力很强，所以医学上制成 γ 刀，不需要开颅就可治疗脑肿瘤，故 D 正确 . 答案 解析 10.( 多选 ) 下列电磁波的说法中，正确的是 A. 电磁波不能在真空中传播，介质可以是空气、水等透明的物质 B. 人类将进入智能时代，以后所有的电器都可以使用电磁波，只要在 电 器 上安装一个电磁波接发装置就可以实现 C. 光是一种电磁波，光的波长比无线电波的波长小得多 D. 电磁波通信技术是一项重大的技术，它使人们远程联络实现了实时性 ， 但 同时也带来了电磁污染的危害 √ √ √ 解析　 电磁波能在真空中传播 ， 故 A 错误 ； 所有 电器都可以使用电磁波，只要在电器上安装一个电磁波接发装置就可以实现，故 B 正确 ； 光是 一种电磁波，依据电磁波谱可知，光的波长比无线电波的波长小得多，故 C 正确 ； 电磁波 通信技术是一项重大的技术，使人们远程联络实现了实时性，但同时也带来了电磁污染的危害，故 D 正确 .