新教材2023年高考物理總復(fù)習(xí)考案26周測(cè)卷二十光學(xué)電磁波相對(duì)論課件

考案二十六[周測(cè)卷二十光學(xué)電磁波相對(duì)論]本試卷滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1．(2023·蘇州高三檢測(cè))酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上，你會(huì)看到在一定距離之外的地面顯得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠(yuǎn)處車、人的倒影。但當(dāng)你靠近“水面”時(shí)，它卻隨著你的靠近而后退。對(duì)此現(xiàn)象的解釋正確的是()A．該現(xiàn)象是“海市蜃樓”，是由于光的干涉造成的B．“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺C．太陽(yáng)輻射到地面，使地表溫度升高，地表附近空氣的折射率大，發(fā)生全反射D．太陽(yáng)輻射到地面，使地表溫度升高，地表附近空氣的折射率小，發(fā)生全反射D[解析]酷熱的夏天，地表溫度高，地表附近空氣的密度小，空氣的折射率下小上大，遠(yuǎn)處的車、人反射的太陽(yáng)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，發(fā)生全反射，就會(huì)出現(xiàn)如此現(xiàn)象。故選D。2．(2023·浙江高三開學(xué)考試)利用光的干涉原理可以檢測(cè)甲烷、二氧化碳、瓦斯等氣體的濃度，具有精度高、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。如圖為一甲烷檢測(cè)儀的工作原理圖，其中P點(diǎn)為雙縫中垂線與光屏的交點(diǎn)。則()A．空氣室和甲烷室內(nèi)的介質(zhì)不同，不能在光屏上觀察到干涉條紋B．P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，可知此時(shí)甲烷室中沒有甲烷C．隨著甲烷室中甲烷濃度的變化，光屏上相鄰兩干涉條紋的間距也相應(yīng)變化D．通過(guò)測(cè)量干涉條紋在光屏上的位移量，可以知道甲烷在空氣中的含量D[解析]通過(guò)空氣和甲烷，光的頻率不變，能在光屏上觀察到干涉條紋，故A錯(cuò)誤；只要滿足光程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍，就可以在P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，故B錯(cuò)誤；由于光的頻率未變，相鄰兩干涉條紋間距不變，故C錯(cuò)誤；光通過(guò)的介質(zhì)濃度改變，干涉條紋相對(duì)原位置會(huì)在光屏上有位移，通過(guò)測(cè)量位移量，可以知道甲烷在空氣中的含量，故D正確。3．(2022·江蘇省丹陽(yáng)高級(jí)中學(xué)三模)關(guān)于以下四幅圖中所涉及物理知識(shí)的論述中，正確的是()

A．圖甲所示是沙漠中的“蜃景”現(xiàn)象，是光的衍射現(xiàn)象引起的B．圖乙所示是光照射透光的小圓孔得到的干涉圖樣C．圖丙所示是水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)時(shí)，激光沿水流會(huì)變彎曲是由于光的折射D．圖丁所示是線圈L中的磁場(chǎng)能正在減小D[解析]沙漠中的“蜃景”現(xiàn)象是光的全反射引起的，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖乙所示是光照射不透明的小圓板得到的衍射圖樣，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖丙所示是水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)時(shí)，激光沿水流會(huì)變彎曲是由于光的全反射，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)圖示電路可知，該振蕩電路正在充電，電流在減小，電容器兩極板間的電壓正在增大，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，所以磁場(chǎng)能正在減小，故D項(xiàng)正確。4．(2022·浙江1月卷)如圖所示，用激光筆照射半圓形玻璃磚圓心O點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)有a、b、c、d四條細(xì)光束，其中d是光經(jīng)折射和反射形成的。當(dāng)入射光束a繞O點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)小角度Δθ時(shí)，b、c、d也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，則()A．光束b順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于ΔθB．光束c逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于ΔθC．光束d順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度大于ΔθD．光速b、c之間的夾角減小了2ΔθBD6．(2023·江蘇南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬預(yù)測(cè))G1、G2為放在水平面上的高度略有差別的兩個(gè)長(zhǎng)方體，為了檢查這兩個(gè)長(zhǎng)方體的上表面是否相互平行，檢測(cè)員用一塊標(biāo)準(zhǔn)的平行透明平板T壓在G1、G2的上方，T與G1、G2支架分別形成尖劈形空氣層，如圖所示。G1、G2的上表面與平板的夾角分別為α和β，P為平板T上表面上的一點(diǎn)。用單色光從上方照射平板T，G1、G2的上方都能觀察到明顯的干涉條紋可以推知()A．若α＝β，則G1上方的干涉條紋間距小于G2上方的干涉條紋間距B．若α>β，則G1上方的干涉條紋間距大于G2上方的干涉條紋間距C．若將G1、G2的間距縮短些，則G1上方的干涉條紋分布變得更密D．若在P處用較小的力下壓平板T，則G1上方的干涉條紋分布變密C7．(2022·湖南高三開學(xué)考試)如圖所示，△OMN為等腰三角形玻璃棱鏡的橫截面，由a、b兩種單色光組成的細(xì)光束從空氣垂直于底邊M射入棱鏡，a、b兩種單色光的反射和折射的情況如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)光的折射率大于b光的折射率B．a(chǎn)光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)C．在玻璃棱鏡中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度D．用a、b兩束光分別照射同一狹縫，a光衍射現(xiàn)象更明顯DA．僅有a光 B．僅有b光C．a(chǎn)、b光都可以 D．a(chǎn)、b光都不可以A[解析]當(dāng)兩種頻率的細(xì)激光束從A點(diǎn)垂直于AB面入射時(shí)，激光沿直線傳播到O點(diǎn)，經(jīng)第一次反射沿半徑方向直線傳播出去。保持光的入射方向不變，入射點(diǎn)從A向B移動(dòng)過(guò)程中，如下圖可知，激光沿直線傳播到CO面經(jīng)反射向PM面?zhèn)鞑?，根?jù)圖像可知，入射點(diǎn)從A向B移動(dòng)過(guò)程中，光線傳播到PM面的入射角逐漸增大。當(dāng)入射點(diǎn)為B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)光的反射定律及幾何關(guān)系可知，光線傳播到PM面的P點(diǎn)，此時(shí)光線在PM面上的入射角最大，設(shè)為α，由幾何關(guān)系得α＝45°二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．(2023·全國(guó)高三專題練習(xí))關(guān)于光現(xiàn)象及其應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的有()A．用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象B．光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)是利用光的干涉現(xiàn)象C．分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬D．玻璃內(nèi)氣泡看起來(lái)特別明亮，是因?yàn)楣饩€從氣泡中射出的原因E．在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)的景物，可使景象更清晰ACEA．游泳池的水深約為2.6mB．游泳池的水深約為3.6mC．該題涉及的物理知識(shí)是干涉和衍射D．該題涉及的物理知識(shí)是折射和全反射AD11．(2022·湖北華中師大一附中模擬預(yù)測(cè))日暈是由于太陽(yáng)光穿過(guò)云層中小冰晶時(shí)發(fā)生折射或反射形成的光學(xué)現(xiàn)象，如圖甲所示。圖乙所示為平面內(nèi)一束太陽(yáng)光射到正六角形冰晶截面的光路圖，a、b為其中的兩種不同單色光。不考慮多次反射和折射，下列說(shuō)法正確的是()BDA．a(chǎn)光的頻率一定高于b光的頻率B．在冰晶中a光傳播速度大于b光傳播速度C．射出冰晶時(shí)a光和b光都有可能發(fā)生全反射D．通過(guò)同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的條紋間距較大12．(2023·全國(guó)高三課時(shí)練習(xí))如圖所示，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠B＝90°，∠C＝53°，M點(diǎn)為AB邊的中點(diǎn)。復(fù)色光k由a、b兩種單色光混合而成，k由M點(diǎn)平行于底邊BC射入棱鏡。僅有a光從AC上的N點(diǎn)射出，在BC下側(cè)P點(diǎn)(圖中未畫出)檢測(cè)到b光。取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。則()BCDB．在BC邊下方射出的b光的右側(cè)，可檢測(cè)到a光C．若k光經(jīng)M點(diǎn)斜向下入射，則a光可能在界面AC上發(fā)生全反射D．由M點(diǎn)至N點(diǎn)，a光所用的時(shí)間小于b光所用的時(shí)間三、非選擇題：本題共5小題，共52分。13．(6分)(2023·西安高三階段檢測(cè))用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)。(1)某同學(xué)通過(guò)測(cè)量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時(shí)，發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板中心刻線未對(duì)齊，如圖2所示，若要使兩者對(duì)齊，該同學(xué)應(yīng)如何調(diào)節(jié)_____。A．僅左右轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡 B．僅旋轉(zhuǎn)單縫C．僅旋轉(zhuǎn)雙縫 D．僅旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭D(2)在實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距d＝0.5mm，雙縫與光屏間的距離l＝0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉圖像如圖3，分劃板在圖中A、B位置時(shí)測(cè)量頭上游標(biāo)卡尺讀數(shù)分別如圖4、圖5，則圖4中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為___________mm，單色光的波長(zhǎng)為_________________m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。11.16.1×10－7

[解析](1)發(fā)現(xiàn)里面的亮條紋與分劃板豎線未對(duì)齊，若要使兩者對(duì)齊，該同學(xué)應(yīng)調(diào)節(jié)測(cè)量頭，ABC錯(cuò)誤，D正確。14．(8分)(2023·寧夏六盤山高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用直角三棱鏡做“測(cè)定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)。他們先在白紙上畫出三棱鏡的輪廓(用實(shí)線△ABC表示)，然后放好三棱鏡，在垂直于AB的方向上插上兩枚大頭針P1和P2，在棱鏡的左側(cè)觀察，當(dāng)P1的像恰好被P2的像擋住時(shí)，插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，再插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P2的像。移去三棱鏡和大頭針，大頭針在紙上的位置如圖所示。(1)將圖中的光路圖補(bǔ)充完整；(2)根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)，可得該玻璃的折射率n＝______；(3)若實(shí)驗(yàn)中放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移，移至圖中虛線處，而測(cè)量時(shí)仍將△ABC作為實(shí)驗(yàn)中棱鏡所處位置，由此得出該玻璃折射率的測(cè)量值_______真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)。[答案]

(1)見解析小于[解析](1)如圖所示(3)若實(shí)驗(yàn)中放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移，移至圖中虛線處，如圖所示，可知出射光線相對(duì)于玻璃磚不動(dòng)時(shí)的出射光線向下平移，所以對(duì)折射角的測(cè)量無(wú)影響，但測(cè)量時(shí)仍將△ABC作為實(shí)驗(yàn)中棱鏡所處位置，所以作出的BC面的反射光線會(huì)比實(shí)際的反射光線向逆時(shí)針?lè)较蚱?，由此造成所測(cè)光線在AC面的入射角比實(shí)際值偏大，所以該玻璃折射率的測(cè)量值小于真實(shí)值。15．(12分)(2022·湖北高三模擬)如圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90°、半徑為R的扇形NBC。該柱體厚度為h，即MN＝DC＝AB＝h。一束剛好覆蓋ABNM面的單色光，以與該面成銳角θ的方向照射到ABNM面上。若只考慮首次入射到ABCD面上的光，則ABCD面上有光透出部分的面積為多少？[答案]

1.4m,1.2m[解析]當(dāng)池中注水深度h為1.2m，光路圖如圖所示即r＝37°根據(jù)幾何關(guān)系可知盲區(qū)寬度為s＝(1.6－1.2)tan53°m＋1.2×tan37°

m≈1.4