2019年高考物理 名校模擬試題分項解析40熱點 專題39 光學和電磁波.doc

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專題39 光學和電磁波 一、 選擇題和填空題 1（2018江蘇物理）梳子在梳頭后帶上電荷，搖動這把梳子在空中產(chǎn)生電磁波，該電磁波 A．是橫波 B．不能在真空中傳播 C．只能沿著梳子搖動的方向傳播 D．在空氣中的傳播速度約為3108m/s 【參考答案】AD 【解題思路】電磁波是橫波，可以在真空中傳播，可以沿任何方向傳播，在真空中的傳播速度約為3108m/s，由于空氣的折射率約等于1，所以在空氣中的傳播速度約為3108m/s，選項AD正確BC錯誤。 二、計算題 1（2018高考理綜II卷）（10分）如圖，△ABC是一直角三棱鏡的橫截面，∠A=90，∠B=60，一細光束從BC邊的D點折射后，射到AC邊的E點，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中點。不計多次反射。 （i）求出射光相對于D點的入射光的偏角； （ii）為實現(xiàn)上述光路，棱鏡折射率的取值應在什么范圍？ 【命題意圖】 本題考查光的折射定律、反射定律及其相關的知識點。 【參考答案】 【解題思路】 （ⅰ）光線在BC面上折射，由折射定律有 ① 式中i2和r2分別是該光線在AC面上的入射角和反射角。光線在AB面上發(fā)生折射，由折射定律有 ③ 式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角。由幾何關系得 i2=r2=60，r1=i3=30④ F點的出射光相對于D點的入射光的偏角為 δ=（r1–i1）+（180–i2–r2）+（r3–i3）⑤ 由①②③④⑤式得 δ=60 ⑥ 2（10分）（2018高考全國理綜III）如圖，某同學在一張水平放置的白紙上畫了一個小標記“”(圖中O點)，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標記上，小標記位于AC邊上。D位于AB邊上，過D點做AC邊的垂線交AC于F。該同學在D點正上方向下順著直線DF的方向觀察。恰好可以看到小標記的像；過O點做AB邊的垂線交直線DF于E；DE=2 cm，EF=1 cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射) 【命題意圖】 本題考查折射定律、光在三棱鏡中傳播及其相關的知識點。 【解題思路】 過D點作AB邊的發(fā)現(xiàn)，連接OD，則為O點發(fā)出的光纖在D點的入射角；設該光線在D點的折射角為β，如圖所示。根據(jù)折射定律有 3(10分) （2019廣東七校聯(lián)考）如圖為一玻璃球過球心的橫截面，玻璃球的半徑為R，O為球心，AB為直徑，來自B點的光線BM在M點射出，出射光線平行于AB，另一光線BN恰好在N點發(fā)生全反射，已知∠ABM＝30，求： (i)玻璃的折射率； (ii)球心O到BN的距離。 【參考答案】 D 【命題意圖】本題考查折射定律和全反射及其相關知識點。 【解題思路】(i)設光線BM在M點的入射角為i，折射角為r，由幾何知識可知i＝30，r＝60，（2分） 根據(jù)折射定律知 n＝ （2分） 得n＝ （2分） 4（8分）（2019四川成都摸底）某種透明材料制成的空心球體外徑是內徑的2倍，其過球心的某截面（紙面內）如圖所示。一束單色光（紙面內）從外球面上A點入射，入射角為45時，光束經(jīng)折射后恰好與內球面相切。 （i）求該透明材料的折射率； （ii）欲使光束從A點入射后，恰好在內球面上發(fā)生全反射，則應將入射角變?yōu)槎嗌俣龋? 【命題意圖】此題考查折射定律、全反射及其相關知識點。 【解題思路】（i）如答圖2，設光束經(jīng)折射后到達內球面上B點在A點，由題意知，入射角i＝45，折射角r＝∠BAO 由幾何關系有：sinr＝＝0.5（1分） 由折射定律有：n＝（2分） 代入數(shù)據(jù)解得：n＝（1分） （ii）如答圖3，設在A點的入射角為i時，光束經(jīng)折射后到達內球面上C點，并在C點恰發(fā)生全反射，則光束在內球面上的入射角∠ACD恰等于臨界角C 5． (8分) （2018海南高考物理）如圖，由透明介質構成的半球殼的內外表面半徑分別為R和。一橫截面半徑為R的平行光束入射到半球殼內表面，入射方向與半球殼的對稱軸平行，所有的入射光線都能從半球殼的外表面射出。已知透明介質的折射率為。求半球殼外表面上有光線射出區(qū)域的圓形邊界的半徑。不考慮多次反射。 【參考答案】 【命題意圖】此題考查折射定律及其相關的知識點。 在玻璃與水的分界面上，有： 解得：