高三名校物理試題（新課標(biāo)Ⅱ版）（第03期）15 光 電磁波 相對(duì)論（選修3-4） 含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2014屆高三名校物理試題解析分項(xiàng)匯編（新課標(biāo)Ⅱ版）（第03期）專題15光、電磁波、相對(duì)論(選修3—4）精選名校試題單項(xiàng)選擇題1。【2013·北京市豐臺(tái)區(qū)高三第一學(xué)期期末考試】下列關(guān)于電磁波的說法正確的是 A．電磁波是一種縱波B．可見光是電磁波C．電磁波不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象D．電磁波必須依賴介質(zhì)傳播2?！?014·北京市通州區(qū)高三1月份摸底考試】電磁波與機(jī)械波具有的共同性質(zhì)是A．都是簡諧波 B．都能傳輸能量C．都能在真空中傳播 D．都具有恒定的傳播速度3?！?013·北京市豐臺(tái)區(qū)高三第一學(xué)期期末考試】已知某玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大，則A．藍(lán)光光子的能量較大B．在該玻璃中傳播時(shí),藍(lán)光的速度較大C．從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時(shí)，藍(lán)光的臨界角較大D．以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光的折射角較大【答案】A4?！?014·北京市通州區(qū)高三1月份摸底考試】下列現(xiàn)象中，屬于光的衍射現(xiàn)象的是A．雨后天空出現(xiàn)彩虹 B．通過一個(gè)狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋C．一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶 D．日光照射在肥皂泡上出現(xiàn)彩色條紋5．【2014·北京市通州區(qū)高三1月份摸底考試】一束復(fù)色光沿半徑方向射向一半圓形玻璃磚，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖2所示。下列說法中正確的是A．玻璃磚對(duì)a、b的折射率關(guān)系為na＜nbB．a(chǎn)、b在玻璃中的傳播速度關(guān)系為va＞vbC．單色光a從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光b從玻璃到空氣的全反射臨界角D．用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可看到a光干涉條紋的間距比b光的寬【答案】C

【解析】

二、多項(xiàng)選擇題6。【2014·貴州省遵義市第四中學(xué)高三上學(xué)期第三次月考】（5分）下列說法中不正確的是（選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)給4分,選對(duì)3個(gè)給5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分）A．泊松亮斑的本質(zhì)是光繞過盤的邊緣產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象B．在同一種物質(zhì)中，不同波長的光波的傳播速度不一樣，波長越短，波速越小C．全息照相是利用了光的衍射原理，這就要求參考光和物光有很高的相關(guān)性D．經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀就是一個(gè)絕對(duì)的時(shí)空觀，時(shí)間與空間、物體的運(yùn)動(dòng)無關(guān)E．聲波和電磁波本質(zhì)上是一致的，他們都能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象【答案】ACE【解析】試題分析:泊松亮斑的本質(zhì)是光繞過盤的邊緣產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；在同一種物質(zhì)中，不同波長的光波的傳播速度不一樣，波長越短，波速越小,B正確；全息照片的拍攝利用了光的干涉原理，即兩束光頻率必須相同，要求參考光和物光有很高的相干性，C錯(cuò)誤；經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀就是一個(gè)絕對(duì)的時(shí)空觀，時(shí)間與空間、物體的運(yùn)動(dòng)無關(guān),D正確;聲波屬于機(jī)械波,具有機(jī)械波的性質(zhì)。機(jī)械波、電磁波都能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象，但它們產(chǎn)生機(jī)理不同,E錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：本題考查波的衍射、干涉、經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀。7?！?013·遼寧省五校協(xié)作體高三第二次模擬考試】下列說法正確的是。A．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象B．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度C．在受迫振動(dòng)中驅(qū)動(dòng)力的頻率總是等于物體的固有頻率D．可見光只是電磁波中的一小部分,可見光的頻率低于X射線的頻率非選擇題8.【2014·海南省瓊海市嘉積中學(xué)高三上學(xué)期教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測】(4分）設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍．則粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的倍，粒子運(yùn)動(dòng)速度是光速的倍。由得：考點(diǎn)：本題考查了狹義相對(duì)論的質(zhì)量和質(zhì)能方程

9?！?014·云南省部分名校高三12月統(tǒng)一考試】（9分）如圖所示，為某種透明介質(zhì)的截面圖,△AOC為等腰直角三角形,BC為半徑R=12cm的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)．一束紅光射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45o，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑。已知該介質(zhì)對(duì)紅光的折射率為n=，求兩個(gè)亮斑與A點(diǎn)間的距離.10.【2014·云南省部分名校（玉溪一中，昆明三中）高三第一次聯(lián)考（11月）】如圖所示，一束光線以60o的入射角照射到水平放置的平面鏡上，反射后射到平面鏡上方與平面鏡平行的光屏上P點(diǎn)?，F(xiàn)在將一塊上下表面平行的透明玻璃磚放到平面鏡M上，則進(jìn)入玻璃磚的光線經(jīng)平面鏡反射后再從玻璃磚的上表面射出，打到光屏上的另一點(diǎn)Q點(diǎn)（圖中未畫出），Q與P相比較向左平移了cm，已知玻璃磚的折射率n＝，光在真空中的傳播速度c=3×108m/s。求:=1\＊GB3①玻璃磚的厚度；=2\＊GB3\＊MERGEFORMAT②光在玻璃磚中運(yùn)動(dòng)時(shí)間?！敬鸢浮浚?)1。5m；(2）【解析】試題分析：設(shè)玻璃磚的厚度為d，光線進(jìn)入玻璃磚后的折射角為r，光路圖如下圖所示MMPQ由折射定律得r=30°由幾何關(guān)系可知11?！?014·貴州省六盤水市六校聯(lián)合統(tǒng)考高三12月月考】如圖所示，是一種折射率n=1.5的棱鏡，用于某種光學(xué)儀器中，現(xiàn)有一束光線沿MN方向射到棱鏡的AB面上，入射角的大?。矗海?①光在棱鏡中傳播的速率.②畫出此束光線射出棱鏡后的方向,要求寫出簡要的分析過程.（不考慮返回到AB和BC面上的光線）。【答案】①②【解析】考點(diǎn)：本題考查折射定律、光速公式和全反射知識(shí)的綜合應(yīng)用．12?！?014·遼寧省撫順二中高三上期期中考試】(10分）如圖所示，有一截面是直角三角形的棱鏡ABC，∠A=30o.它對(duì)紅光的折射率為n1.對(duì)紫光的折射率為n2。在距AC邊d處有一與AC平行的光屏.現(xiàn)有由以上兩種色光組成的很細(xì)的光束垂直AB邊射入棱鏡.（1）紅光和紫光在棱鏡中的傳播速度比為多少？（2)為了使紅光能從AC面射出棱鏡，n1應(yīng)滿足什么條件？（3)若兩種光都能從AC面射出，求在光屏MN上兩光點(diǎn)間的距離.（2）據(jù)發(fā)生全反射時(shí),入射角大于臨界角：C〉30osinC= ∴n1<2………………(3分）（3）據(jù)折射定律 Δx=d(tanr2-tanr1）=d..。。..。..。。.。.。..（4分）考點(diǎn)：本題考查光的折射。13.【2014·遼寧省撫順市六校聯(lián)合體高三上期期中考試】如圖所示，△ABC為一直角三棱鏡的截面，其頂角θ=30°，P為垂直于直線BCD的光屏。一束寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面，經(jīng)三棱鏡折射后在屏P上形成一條光帶。①以圖中編號(hào)為a、b、c的三條光線為代表畫出光束經(jīng)棱鏡折射的光路示意圖；②若從AC面出射的光線與原來入射光線的夾角為30°，求棱鏡的折射率?！敬鸢浮浚?)如下圖所示；(2）棱鏡的折射率n=eq\r（3）【解析】試題分析:平行光束經(jīng)棱鏡折射后的出射光束仍是平行光束，如圖所示．圖中θ1、θ2為AC面上的入射角和折射角．設(shè)出射光線與水平方向成α角．由題意:α=θ1=30°由幾何關(guān)系得θ2=θ1+α=60°由折射定律:考點(diǎn)：光的折射定律14?！?014·遼寧省沈陽市高三教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測（一）】(10分)如圖所示，AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖，其頂角．今有一束單色光線在橫截面內(nèi)從OA的中點(diǎn)E沿垂直O(jiān)A的方向射入玻璃磚，一部分光線經(jīng)AB面反射后恰好未從OB面射出，不考慮多次反射作用．試求玻璃的折射率n【答案】

【解析】

試題分析：光線在AO面垂直入射,傳播方向不變，如圖。在圓弧面發(fā)生反射，法線即為半徑因E點(diǎn)為OA的中點(diǎn)，所以在圓弧面的入射角①②臨界角③OB面恰好發(fā)生全反射，則sinC=④解得⑤評(píng)分參考：①②③④⑤式各2分?？键c(diǎn)：全反射

15?！?013·貴州省天柱民中、錦屏中學(xué)、黎平一中、黃平民中高三上期期末聯(lián)考】（9分)如圖所示,ABCD是柱體玻璃棱鏡的橫截面,其中，，，，，一束單色細(xì)光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角α＝60°.已知玻璃的折射率n＝1。5，求：（結(jié)果可用反三角函數(shù)表示）(1）這束入射光線的入射角多大？（2）該束光線第一次從棱鏡出射時(shí)的折射角.【答案】(1）i＝arcsin0。75(2）i′＝i＝arcsin0。75

【解析】

試題分析:（1)設(shè)光在AD面的入射角、折射角分別為i、rr＝30°，（1分）根據(jù)n＝eq\f（sini,sinr)(1分）得sini＝nsinr＝1。5×sin30°＝0.75，i＝arcsin0。75（1分）（2)光路如圖所示ab光線在AB面的入射角為45°設(shè)玻璃的臨界角為C,則sinC＝eq\f(1,n）＝eq\f(1，1.5）＝0。67（2分）sin45°>0。67，因此光線ab在AB面會(huì)發(fā)生全反射（1分）光線在CD面的入射角r′＝r＝30°（2分）根據(jù)n＝eq\f（sini，sinr)，光線在CD面的出射光線與法線的夾角i′＝i＝arcsin0。75（1分)考點(diǎn)：本題考查光的折射。16.【2014·貴州省六校聯(lián)盟高三第一次聯(lián)考】9分）如圖所示，△ABC為一直角三棱鏡的截面，其頂角θ=30°，P為垂直于直線BCD的光屏.一束寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面,經(jīng)三棱鏡折射后在屏P上形成一條光帶。①以圖中編號(hào)為a、b、c的三條光線為代表畫出光束經(jīng)棱鏡折射的光路示意圖；②若從AC面出射的光線與原來入射光線的夾角為30°，求棱鏡的折射率?！敬鸢浮抗饴啡鐖D,n=【解析】

試題分析：17.【2014·貴州省遵義市第四中學(xué)高三上學(xué)期第三次月考】（10分)如圖所示，矩形ABCD為長方體水池橫截面，寬度d=6m，高h(yuǎn)＝(2+1）m,水池里裝有高度為h′＝2m、折射率為n＝的某種液體，在水池底部水平放置寬度d′=5m的平面鏡，水池左壁高b＝m處有一點(diǎn)光源S，在其正上方放有一長等于水池寬度的標(biāo)尺AB，S上方有小擋板，使光源發(fā)出的光不能直接射到液面，不考慮光在水池面上的反射,求:=1\*GB3①在此橫截面上標(biāo)尺上被照亮的長度x1=2\＊GB3②液面上能射出光線部分的長度x2【答案】2m2.2m【解析】試題分析：=1\＊GB3①S發(fā)出的臨界光線光路如圖所示，18?！?013·遼寧省五校協(xié)作體高三第二次模擬考試】有一玻璃球冠,右側(cè)面鍍銀,光源S就在其對(duì)稱軸上，如圖所示。從光源S發(fā)出的一束光射到球面上,其中一部分光經(jīng)球面反射