专题18光电磁波相对论74984物理真题word.doc

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1、18-1（2019全国卷3,34,10分）如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，A=90，B=30。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。（1）求棱镜的折射率；（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。【答案】（1）；（2）sin=【解析】（1）光路图及相关量如图所示。光束在AB边上折射，由折射定律得式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知+=60由几何关系和反射定律得联立式，并代入i=60得n=（2）设改变后入射角为，折射角为，由折射定律得=n依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角，且sin=由

2、几何关系得=+30 由式得入射角的正弦为sin=18-2（2019天津，9（2）,6分）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。下列哪些措施能够提高实验准确程度_。A.选用两光学表面间距大的玻璃砖B.选用两光学表面平行的玻璃砖C.选用粗的大头针完成实验D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是_。该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，如图

3、所示，则玻璃的折射率_。（用图中线段的字母表示）【答案】 (1). AD (2). D (3). 【解析】采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路图会更加清晰，减小误差，同时两枚大头针的距离尽量大一些，保证光线的直线度，因此AD正确，光学表面是否平行不影响该实验的准确度，因此B错误，应选用细一点的大头针因此C错误。根据光的折射定律可知当选用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光，又因发生了折射因此出射光的出射点应相比入射光的延长线向左平移，因此D正确，ABC错误由折射定律可知折射率，联立解得18-3（2019全国2,34（2），10分）某同学利用图示装置测量某

4、种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：（i）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_；A将单缝向双缝靠近 B将屏向靠近双缝的方向移动C将屏向远离双缝的方向移动 D使用间距更小的双缝（ii）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为x，则单色光的波长=_；（iii）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为_nm（结果保留3位有效数字）。【答案】（2）（i）B （ii） （

5、iii）630【解析】本题考察的是双缝干涉实验，根据条纹间距：，若想看到的条纹个数增加，需要减小条纹间距，分析可知，选B；若第一条到第n条间距为x，则每个条纹间距为，解得：=；根据（ii）问中所得带入（iii）问中数据求解：=630nm。18-4（2019全国1，34（2）,10分）如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53（取sin53=0.8）。已知水的折射率为（1）求桅杆到P点的水平距离；（2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为4

6、5时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。【答案】（1）7m （2）5.5m【解析】设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为，到P点的水平距离为，桅杆高度为，P点处水深为；激光束在水中与竖直方向的夹角为，由几何关系有由折射定律有：设桅杆到P点的水平距离为则联立方程并代入数据得：设激光束在水中与竖直方向的夹角为时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为由折射定律有：设船向左行驶的距离为，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为，到P点的水平距离为，则：联立方程并代入数据得：18-5（2019江苏，13B（3）,4分）如图所示，某L形透明材料的折射率n=2现沿AB方向切去一角，AB与水平方向的

7、夹角为为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气，求的最大值【答案】【解析】要使光线不会射入空气，即发生全反射，设临界角为C，即有： 由几何关系得： 联立解得： 。18-6（2019江苏，13B（2）,4分）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的_（选填“折射”“干涉”或“衍射”）当缝的宽度_（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显【答案】 (1). 衍射 (2). 接近【解析】通过两支铅笔中间缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长接近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现象；