1、高考资源网（） 您身边的高考专家第二讲光与电磁波知识内容考试要求备考指津1.光的反射与折射c1.本讲主要在不定项选择题中考查，考查难度不大.2.光的反射、折射、全反射是考查的重点，平时应加强练习.2.全反射c3.光的干涉c4.光的衍射b5.光的偏振b6.光的颜色、色散b7.激光a8.电磁波的发现a9.电磁振荡c10.电磁波的发射和接收b11.电磁波与信息化社会a12.电磁波谱a光的折射与全反射 【重难提炼】1光的折射(1)折射率：由介质本身性质决定，与入射角的大小无关(2)折射率与介质的密度无关，光密介质不是指密度大的介质(3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小(4)公式n中
2、，不论光从真空射入介质，还是从介质射入真空，1总是真空中的光线与法线间的夹角，2总是介质中的光线与法线间的夹角2光的全反射(1)在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律；光路均是可逆的(2)当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射当折射角等于90时，实际上就已经没有折射光了(3)全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中，反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时就发生了全反射半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心在该截面内
3、有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O的距离相等两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a、b两束光()A在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大B以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大C在真空中，a光的波长小于b光波长D让a光向A端逐渐平移，将发生全反射解析由题图可知，b光发生了全反射，a光没有发生全反射，即a光发生全反射的临界角Ca大于b光发生全反射的临界角Cb，根据sin C，知a光的折射率小，即navb，选项A正确；根据n，当i相等时，rarb，选项B错误；a光束向A端平移，射到圆面的入射角增大到大于临界角，发生全反射，故选项D正确答案AD【题组过
4、关】考向一折射定律的理解和应用1如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气当出射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为.已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为()A.B.C. D.解析：选A.当出射角i和入射角i相等时，由几何知识，作角A的平分线，角平分线过入射光线的延长线和出射光线的反向延长线的交点、两法线的交点，如图所示可知12，43而i14由折射率公式n选项A正确2如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点图
5、中O点为A、B连线与分界面的交点下列说法正确的是()AO1点在O点的右侧B蓝光从空气中射入水中时，速度变小C若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点解析：选BCD.据折射定律，知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知O1点应在O点的左侧，故A错光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时，速度变小，故B对紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过B点正下方的C点，故C对若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过B点正上方的D点，故D对考向二全
6、反射现象的理解与应用3如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射该棱镜材料的折射率为()A. B.C. D.解析：选A.如图所示，由23，n与n，解得n.4固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，OO为直径MN的垂线足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO夹角较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大角，当时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则()A玻璃砖对A光的折射率比对B光
7、的大BA光在玻璃砖中的传播速度比B光的大C时，光屏上只有1个光斑D，故nAnB，选项A正确；根据n，得vAvB，选项B错误；当时，A光发生全反射，B光发生折射和反射，在光屏PQ上有两个光斑，选项C错误；当p2B这两束光从玻璃射向真空时，其临界角C1C2C这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压Uc1Uc2D这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n2能级时产生，则相应激发态的电离能E1E2答案：BD考向二光的衍射3如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样分析各图样的特点可以得出的正确结论是()Aa、b是光的干涉图样Bc、d是光的干涉图样C形成a图样的光的波长比形
8、成b图样光的波长短D形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长短解析：选A.干涉条纹是等距离的条纹，因此，a、b图是干涉图样，c、d图是衍射图样，故A项正确，B项错误；由公式x可知，条纹宽的入射光的波长长，所以a图样的光的波长比b图样的光的波长长，故C项错误；c图样的光的波长比d图样的光的波长长，故D项错误4抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可以判断细丝粗细的变化()A这里应用的是光的衍射现象B这里应用的是光的干涉现象C如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗D如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细解析：选AD.本题为光的衍射现象在工业生产中的实际应用
9、，考查光的衍射现象，若障碍物的尺寸与光的波长相比差不多或更小，衍射现象较明显通过观察屏上条纹的变化情况，从而监测抽制的丝的情况，故选A、D.考向三光的偏振5如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则()A图中a光为偏振光B图中b光为偏振光C以SP为轴将B转过180后，在P处将看到光亮D以SP为轴将B转过90后，在P处将看到光亮解析：选BD.自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光从电灯直接发出的光为自然光，则A错；它通过偏振片A后，即变为偏振光，则B对；设通过偏振片A的光沿竖直方向振动，P点无光亮，则偏振片B
10、只能通过沿水平方向振动的偏振光，将偏振片B转过180后，P处仍无光亮，C错；若将B转过90，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，D对6假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激，也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体以下措施中可行的是 ()A前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向也是竖直的C前窗玻璃的透振方向是斜向右上45，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45D前窗玻璃的透振方向是斜向右上45，车灯玻璃的透振方向也是斜向右上45解析：选D.首先，
11、司机要能够看清楚自己车灯发出的经对面物体反射回来的光线，所以他自己车灯的偏振片的透振方向和前窗玻璃的透振方向一定要平行；其次，他不能看到对面车灯发出的强光，所以对面车灯玻璃的透振方向与他自己车窗玻璃的透振方向一定要垂直满足上述要求的只有D. 1单缝衍射与双缝干涉的比较单缝衍射双缝干涉不同点条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距亮度情况中央条纹最亮，两边变暗条纹清晰，亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹2.光的干涉和衍射的本质：光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似
12、的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的 电磁振荡与电磁波 【题组过关】1关于电磁场和电磁波，下列说法中不正确的是()A变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围产生变化的电场，两者相互联系，统称为电磁场B电磁场从发生区域由近及远地传播就形成了电磁波C电磁波是一种物质，可在真空中传播，所以说真空中没有实物粒子，但有“场”这种特殊物质D电磁波在真空中的传播速度是3.0108 m/s解析：选A.根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的电场产生稳定的磁场，A错误电磁波的传播不需要介质，各种频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光速，D正确2关于电磁波谱，下列说法正确的是()A电
13、磁波中最容易表现出干涉、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CX射线和射线的波长比较短，穿透力比较强D红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线解析：选AC.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错误任何物体都能辐射红外线，D错误3根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是()A在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在均匀变化的磁场周围一定产生稳定的电场C均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D振荡的电场在周围空间一定产生同频率振荡的磁场答案：D电磁波谱频率
14、/Hz真空中波长/m特性应用递变规律无线电波31011103波动性强，易发生衍射无线电技术衍射能力减弱直线传播能力增强红外线10111015103107热效应红外线遥感可见光1015107引起视觉照明、摄影紫外线10151017107109化学效应、荧光效应、能杀菌医用消毒、防伪X射线101610191081011贯穿性强检查、医用透视射线10191011贯穿本领最强工业探伤、医用治疗 课后作业(二十一)(建议用时：30分钟)1关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是()A一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C海面上的海市蜃楼将呈现倒
15、立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化解析：选AB.一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，A正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，C错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，D错误2(2018高考江苏卷)梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波该电磁波()A是横波B不能在真空中传播C只能沿着梳子摇动的方向传播D在空气中的传播速度约为3108 m/s解析：选AD.电磁波传播方向与电磁场方向垂直，是横波，A项正确；电磁波传
16、播不需要介质，可以在真空中传播，B项错误；电磁波可以朝任意方向传播，C项错误；电磁波在空气中的传播速度接近光速，D项正确3关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同解析：选B.声波、电磁波都能传递能量和信息，A项错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，B项正确；可见光属于电磁波，“B超”中的超声波是声波，波速不同，C项错误；红外线波长比X射线波长长，故D项错误4电磁波已广泛运用于很多领域下列关于电磁
17、波的说法符合实际的是()A电磁波不能产生衍射现象B常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同解析：选C.干涉、衍射是波所特有的现象，所以电磁波能产生衍射现象，选项A错误；常用的遥控器是通过发出红外线来遥控电视机的，选项B错误；利用多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的速度，选项C正确；根据光速不变原理，在不同的惯性系中，光速是相同的，选项D错误5如图所示是双缝干涉实验，使用波长为600 nm的橙色光照射时，在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻的亮条纹；若用波长为400
18、nm的紫光重复上述实验，则P0点和P1点形成的明暗条纹情况是()AP0点和P1点都是亮条纹BP0点是亮条纹，P1点是暗条纹CP0点是暗条纹，P1点是亮条纹DP0点和P1点都是暗条纹解析：选B.无论光的波长多大，P0点总是亮条纹对波长为600 nm的橙光，P1点与P0点为相邻的亮条纹，则S2P1S1P11600 nm，该距离之差是波长为400 nm紫光半波长的奇数倍，因此用2400 nm的紫光做实验，P1处出现暗条纹，选项B正确6在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为()A2.0610
19、7 mB2.06104 mC1.68104 mD1.68103 m解析：选C.在双缝干涉实验中，相邻明条纹间距x、双缝间距d与双缝到屏的距离L间的关系为x，则双缝间距d m1.68104 m.7光的偏振现象说明光是横波下列现象中不能反映光的偏振特性的是()A一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90时，反射光是偏振光C日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹解析：选D.通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到
20、彩色条纹，这是光的衍射现象，D不符合题意8如图所示为条纹总宽度相同的4种明暗相间的条纹，其中有两种是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样，还有两种是黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)则图中从左向右排列，亮条纹的颜色依次是()A红黄蓝紫B红紫蓝黄C蓝紫红黄 D蓝黄红紫解析：选B.由双缝干涉条纹间距公式可知，左侧第一个是红光通过双缝干涉仪器形成的干涉图样，第三个是蓝光通过双缝干涉仪器形成的干涉图样；由单缝衍射可知，左侧第二个是紫光通过单缝形成的衍射图样，左侧第四个是黄光通过单缝形成的衍射图样，所以选项B正确9关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是()A在
21、麦克斯电磁场理论中，振荡的电场产生同频率振荡的电场B电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直C电磁波和机械波一样依赖于介质传播D只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波解析：选ABD.机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不需要介质，C错10关于射线，以下说法中正确的是()A射线比伦琴射线频率更高，穿透能力更强B射线可用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等C利用射线穿透力强可制成金属测厚计来检测金属板的厚度D射线是一种波长很长的电磁波答案：ABC11用激光做单缝衍射实验和双缝干涉实验，比普通光源效果更好，图象更清晰如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在
22、光屏上看到彩色条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况下列说法正确的是()A当做单缝实验时，光强分布如图乙所示B当做单缝实验时，光强分布如图丙所示C当做双缝实验时，光强分布如图乙所示D当做双缝实验时，光强分布如图丙所示解析：选AD.当做单缝实验时，中间是亮条纹，往两侧条纹亮度逐渐降低，且亮条纹的宽度不等，所以其光强分布图如乙所示，A项正确，B项错误；当做双缝实验时，在屏上呈现的是宽度相等的亮条纹，所以其光强分布图如丙所示，C项错误，D项正确12如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细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
23、射光束2.现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直，在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是()A反射光束1消失B透射光束2消失C反射光束1和透射光束2都消失D偏振片P以入射光线为轴旋转90角，透射光束2消失解析：选AD.自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的偏振方向与纸面垂直，折射光的偏振方向与纸面平行因此当在入射光线方向垂直放上透振方向在纸面内的偏振片P时，因反射光垂直于纸面，则反射光束1消失，透射光束2不消失，A正确，B、C均错误偏振片P转动9
24、0，平行于纸面内的光消失，则透射光束2消失，D正确13如图所示，一束复色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为a、b两束单色光，则以下说法正确的是 ()A玻璃对a光的折射率较大B在玻璃中b光的波长比a光短C在玻璃中b光传播速度比a光大D减小入射角i，a、b光线有可能消失解析：选BD.由图可知折射率nanb，则avb，综上得ba，故A、C错误，B正确减小入射角i，由几何关系可知在玻璃内的入射角变大，可能发生全反射，a、b都可能消失，D正确14如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B小球所发的光能从水面任何区
25、域射出C小球所发的光从水中进入空气后频率变大D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 解析：选D.发光小球沿水平方向发出的光，均能射出玻璃缸，不发生全反射，选项A错误；小球发出的光射到水面上时，当入射角大于等于临界角时，会发生全反射，选项B错误；光的频率由光源决定，光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，选项C错误；根据n，光在水中的传播速度较小，选项D正确15打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在12，光线一定在OP边发生全反射B若2，光线会从OQ边射出C若1，光线会从OP边射出D若2，光线不能在OP边上发生全反射；若1，光线不能在OQ边上发生全反射，综上所述
26、，选项D正确16如图所示，AOB为透明扇形玻璃砖，圆心角AOB60，OM为AOB的角平分线，平行于OM的单色光在空气中由OA边射入玻璃砖，经OA面折射后的光线恰平行于OB.则下列说法中正确的是()A该玻璃的折射率为2B经OA面折射后的光线射到AMB面都将发生全反射C该入射光在空气中的波长与玻璃砖中的波长相等D该入射光在空气中的频率与玻璃砖中的频率相等解析：选D.依题意作出光路图(图略)，由几何知识得：入射角i60，折射角r30，由折射定律n得n，A错误；由sin C可知，光在此介质中发生全反射的临界角C大于30，经OA面折射后照射到面这一范围的光线可能发生全反射，经OA面折射后照射到范围的光线不能发生全反射，B错误；光在不同介质中传播的过程中频率不变，D正确；若光在真空中的传播速度为c，则光在玻璃砖中的传播速度为vc，由vf可知，该入射光在空气和玻璃砖中的波长不同，C错误- 14 - 版权所有高考资源网
