热点39+光学和电磁波-40热点2019年高考名校物理模拟试题分项解析

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热点39+光学和电磁波-40热点2019年高考名校物理模拟试题分项解析

一、 选择题和填空题 ‎1(2018江苏物理)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3×108m/s ‎【参考答案】AD ‎【解题思路】电磁波是横波,可以在真空中传播,可以沿任何方向传播,在真空中的传播速度约为3×108m/s,由于空气的折射率约等于1,所以在空气中的传播速度约为3×108m/s,选项AD正确BC错误。 ‎ 二、计算题 ‎1(2018高考理综II卷)(10分)如图,△ABC是一直角三棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=60°,一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交BC于G,D恰好是CG的中点。不计多次反射。‎ ‎(i)求出射光相对于D点的入射光的偏角;‎ ‎(ii)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?‎ ‎【命题意图】 本题考查光的折射定律、反射定律及其相关的知识点。‎ ‎【参考答案】‎ ‎【解题思路】‎ ‎(ⅰ)光线在BC面上折射,由折射定律有 ‎①‎ 式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角。光线在AB面上发生折射,由折射定律有 ‎③‎ 式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角。由几何关系得 i2=r2=60°,r1=i3=30°④‎ F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为 δ=(r1–i1)+(180°–i2–r2)+(r3–i3)⑤‎ 由①②③④⑤式得 δ=60° ⑥‎ ‎2(10分)(2018高考全国理综III)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)‎ ‎【命题意图】 本题考查折射定律、光在三棱镜中传播及其相关的知识点。‎ ‎【解题思路】‎ 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 ‎3(10分) (2019广东七校联考)如图为一玻璃球过球心的横截面,玻璃球的半径为R,O为球心,AB为直径,来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,另一光线BN恰好在N点发生全反射,已知∠ABM=30°,求:‎ ‎(i)玻璃的折射率;‎ ‎(ii)球心O到BN的距离。‎ ‎【参考答案】 D ‎【命题意图】本题考查折射定律和全反射及其相关知识点。‎ ‎【解题思路】(i)设光线BM在M点的入射角为i,折射角为r,由几何知识可知i=30°,r=60°,(2分)‎ 根据折射定律知 n= (2分)‎ 得n= (2分) ‎ ‎4(8分)(2019四川成都摸底)某种透明材料制成的空心球体外径是内径的2倍,其过球心的某截面(纸面内)如图所示。一束单色光(纸面内)从外球面上A点入射,入射角为45°时,光束经折射后恰好与内球面相切。‎ ‎(i)求该透明材料的折射率;‎ ‎(ii)欲使光束从A点入射后,恰好在内球面上发生全反射,则应将入射角变为多少度?‎ ‎【命题意图】此题考查折射定律、全反射及其相关知识点。‎ ‎【解题思路】(i)如答图2,设光束经折射后到达内球面上B点在A点,由题意知,入射角i=45°,折射角r=∠BAO 由几何关系有:sinr==0.5(1分)‎ 由折射定律有:n=(2分)‎ 代入数据解得:n=(1分)‎ ‎(ii)如答图3,设在A点的入射角为i'时,光束经折射后到达内球面上C点,并在C点恰发生全反射,则光束在内球面上的入射角∠ACD恰等于临界角C ‎5. (8分) (2018海南高考物理)如图,由透明介质构成的半球壳的内外表面半径分别为R和。一横截面半径为R的平行光束入射到半球壳内表面,入射方向与半球壳的对称轴平行,所有的入射光线都能从半球壳的外表面射出。已知透明介质的折射率为。求半球壳外表面上有光线射出区域的圆形边界的半径。不考虑多次反射。‎ ‎ ‎ ‎【参考答案】‎ ‎【命题意图】此题考查折射定律及其相关的知识点。 ‎ 在玻璃与水的分界面上,有:‎ 解得:‎ ‎ ‎
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