全國名校物理試卷分項(xiàng)解析匯編光電磁波相對論

1、專題15 光、電磁波、相對論（選修3-4）全國新課標(biāo)卷有其特定的命題模板，無論是命題題型、考點(diǎn)分布、模型情景等，還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷。為了給新課標(biāo)全國卷考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的復(fù)習(xí)備考資料，物理解析團(tuán)隊(duì)的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以全國新課標(biāo)卷考區(qū)的最新名校試題為主，借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對全國新課標(biāo)卷考區(qū)具有借鑒價值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排，極限命制。備注：新課標(biāo)卷專版所選試題和新課標(biāo)卷專版所選試題不重復(fù)，歡迎同時下載使用。一、單項(xiàng)選擇題1.【2013·西安鐵一中國際合作學(xué)校高三上學(xué)期期末考試】太陽表面溫度約為6000k

2、，主要發(fā)出可見光；人體溫度約為310k，主要發(fā)出紅外線；宇宙間的溫度約為3k，所發(fā)出的輻射稱為“3k背景輻射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空間上保留下的余熱，若要實(shí)行“3k背景輻射”的觀測，應(yīng)該選擇下列哪一個波段（ ）a無線電波 b紫外線 cx射線 d射線2.【2013·西安鐵一中國際合作學(xué)校高三上學(xué)期期末考試】假設(shè)一個沿著一定方向運(yùn)動的光子和一個靜止的自由電子發(fā)生碰撞后，電子向某一方向運(yùn)動，光子將偏離原來的運(yùn)動方向，這種現(xiàn)象稱為光子的散射，散射后的光子跟原來相比b散射后的光子運(yùn)動方向?qū)⑴c電子運(yùn)動方向在一條直線上c因?yàn)殡娮邮艿脚鲎?，散射光子的頻率低于入射光子的頻率d散射光子雖改變原來的

3、運(yùn)動方向，但頻率不變.【答案】c【解析】試題分析：由碰撞知識可得：光子與電子碰撞，一部分能量轉(zhuǎn)移給電子，所以光子能量減小，根據(jù)可得減小，即光子頻率減小所以散射后光子的頻率小于入射光子的頻率故ad錯誤，c準(zhǔn)確；光子與電子碰撞后偏離原來的運(yùn)動方向，根據(jù)動量守恒知，散射后光子的運(yùn)動方向與電子的運(yùn)動方向不在同一條直線上故b錯誤考點(diǎn)：本題關(guān)鍵抓住動量守恒和能量守恒，以及波速、波長、頻率的關(guān)系實(shí)行分析求解二、多項(xiàng)選擇題3.【2014·桑植一中高三聯(lián)考】關(guān)于光學(xué)鏡頭增透膜的以下說法中，準(zhǔn)確的是 a 增透膜是為了減少光的反射損失，增加透射光的強(qiáng)度； b 增透膜的厚度等于入射光在真空中波長的1/4；

4、c 增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長的1/4； d 因?yàn)樵鐾改暮穸纫话氵m合綠光反射時相互抵消，紅光、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的鏡頭呈淡紫色。三、非選擇題4.【2013·景德鎮(zhèn)高三第二次質(zhì)檢】（9分）如圖，厚度為d的玻璃磚與水平實(shí)驗(yàn)桌成45°角放置。紅色激光束平行于水平桌面射到玻璃磚的表面，在桌面上得到兩個較亮的光點(diǎn)，測得間的距離為l。求玻璃磚對該紅色激光的折射率?！敬鸢浮俊窘馕觥吭囶}分析：由折射定律有：sin450/sin=n （3分）直角三角形mnr中sin=pn/2mn mn= （3分） 在直角三角形pqn中pn=l 解得n= （3分）考點(diǎn)：折射定律5

5、.【2013·臨川二中、上高二中高三聯(lián)考】（9分）如圖所示，折射率n=的半圓形玻璃磚置于光屏mn的上方，其平面ab到mn的距離為h=10cm。一束單色光沿圖示方向射向圓心o，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的o點(diǎn)?，F(xiàn)使玻璃磚繞圓心o點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)動，光屏上的光點(diǎn)將向哪個方向移動？光點(diǎn)離o點(diǎn)最遠(yuǎn)是多少？【答案】右 10cm【解析】試題分析：光屏上的光點(diǎn)將向右移動。（3分） 如圖，設(shè)玻璃磚轉(zhuǎn)過角時光點(diǎn)離o點(diǎn)最遠(yuǎn)，記下此時光點(diǎn)位置為a，此時光線在玻璃磚的平面上恰好發(fā)生全反射，臨界角為c由折射定律有sinc=由幾何關(guān)系知，全反射的臨界角c=45° 光點(diǎn)a到o的距離xao=h10cm （2

6、分）考點(diǎn)：本題考查光的折射定律。6.【2014·新余高三上學(xué)期期末質(zhì)檢】圖示是一透明的圓柱體的橫截面，其半徑r20cm，折射率為，ab是一條直徑，今有一束平行光沿ab方向射向圓柱體，試求：光在圓柱體中的傳播速度；距離直線ab多遠(yuǎn)的入射光線，折射后恰經(jīng)過b點(diǎn).【答案】；10cm【解析】7.【2013·山西沂州一中高三聯(lián)考】如圖，一個三棱鏡的截面為等腰直角abc，為直角。一細(xì)束光線沿此截面所在平面且平行于bc邊的方向射到ab邊上的m點(diǎn)，m、a間距為l。光進(jìn)入棱鏡后直接射到ac邊上，并剛好能發(fā)生全反射。試求：（i）該棱鏡材料的折射率n=？（ii）光從ab邊到ac邊的傳播時間t=？

7、（已知真空中的光速為c。）【答案】(1) (2) 【解析】試題分析：設(shè)光從ab邊射入時，折射角為 ，射到ac面上n點(diǎn)時，入射角為 ，光路圖如圖所示：根據(jù)(1) 根據(jù)折射定律 ，光在ac邊上恰好全反射：根據(jù)幾何關(guān)系，聯(lián)立解得：8.【2014·山西高三四校聯(lián)考】一半徑為r的1/4球體放置在水平桌面上，球體由折射率為的透明材料制成。如圖所示，現(xiàn)有一束平行于桌面的光線射到球體表面上，折射入球體后再從豎直表面射出，已知入射光線與桌面的距離為r/2，求出射角。9.【2013·西安一中第一學(xué)期期末考試題】（5分）如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面abc的單色光從空氣射向e點(diǎn)，并偏折到f

8、點(diǎn)。已知入射方向與邊ab的夾角為=30°,e、f分別為邊ab、bc的中點(diǎn)，則（ ）a.該棱鏡的折射率為b.光在f點(diǎn)發(fā)生全反射c.光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變大d.從f點(diǎn)出射的光束與入射到e點(diǎn)的光束平行【答案】a【解析】試題分析：10.【2014·西工大附中第一次適應(yīng)性訓(xùn)練】（9分）如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知a60°，c90°，一束極細(xì)的光于ac的中點(diǎn)d垂直ac面入射，ada，棱鏡的折射率為，求：求此玻璃的臨界角；光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角；光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時間(設(shè)光在真空中的傳播速度為c)?！敬鸢浮俊窘馕觥吭囶}分析：

9、(1)設(shè)玻璃對空氣的臨界角為c，則，所以.(2)如圖所示，因，發(fā)生全反射，由折射定律有：，所以. 專題15 光、電磁波、相對論（選修3-4）全國新課標(biāo)卷有其特定的命題模板，無論是命題題型、考點(diǎn)分布、模型情景等，還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷。為了給新課標(biāo)全國卷考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的復(fù)習(xí)備考資料，物理解析團(tuán)隊(duì)的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以全國新課標(biāo)卷考區(qū)的最新名校試題為主，借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對全國新課標(biāo)卷考區(qū)具有借鑒價值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排，極限命制。備注：新課標(biāo)卷專版所選試題和新課標(biāo)卷專版所選試題不重復(fù)，歡迎同時下載使用。1.【20

10、13河南河大附中高三11月月考】（5分）如圖所示，兩束單色光a、b自空氣射向玻璃，經(jīng)折射后形成復(fù)合光束c下列說法中正確的是( )a從玻璃射向空氣，a光的臨界角小于b光的臨界角b玻璃對a光的折射率小于玻璃對b光的折射率c經(jīng)同一雙縫所得干涉條紋，a光條紋寬度小于b光條紋寬度d在玻璃中，a光的速度等于b光的速度2.【2013河北滄州五校第二次高三聯(lián)考】由透明體做成的三棱柱，橫截面為有一個銳角為300的直角三角形，如圖乙所示，ac面鍍膜，經(jīng)透明體射到ac面的光只能反射。現(xiàn)有一束光從ab面的d點(diǎn)垂直ab面射入透明體，經(jīng)ac面e點(diǎn)反射后從bc面射出透明體，出射光線與bc面成30°角。求該透明體的

11、折射率；若光線從bc面的f點(diǎn)垂直bc面射入透明體，經(jīng)ac面e點(diǎn)反射后從ab面射出透明體，試畫出經(jīng)e點(diǎn)后的光路圖，并標(biāo)明出射光線與ab面所成夾角的角度（不用列式計算）。 2. n= fedbac30030030030030012考點(diǎn)： 光的折射，折射率3.【2013河北唐山高三4月二?！浚?分）如圖所示，截面為直角三角形abc，b=30°，斜邊ab=a。棱鏡材料的折射率為，。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線在距a點(diǎn)為處的m點(diǎn)垂直ac射入棱鏡，不考慮光線沿原路返回的情況，光線從玻璃磚的bc邊射出。求：光從棱鏡射出時的折射角；光從棱鏡射出時的射出點(diǎn)距b多遠(yuǎn)。4.【2014河北唐山一中高三第二

12、次調(diào)研】（9分）如圖所示為一玻璃磚，mn垂直np，一束單色光從mn上的一點(diǎn)a進(jìn)入玻璃磚后，又從np上一點(diǎn)b進(jìn)入空氣中，已知入射角和出射角，則求玻璃的折射率若已知，0，求的最小值5.【3013河南十所名校高三第三次聯(lián)考】如圖所示，obcd為半圓柱體玻璃的橫截面，od為直徑，一束由紅光和紫光組成的復(fù)色光沿ao方向從真空斜射入玻璃，b、c點(diǎn)為兩單色光的射出點(diǎn)（設(shè)光線在b、c處未發(fā)生全反射）。已知從b點(diǎn)射出的單色光由o到b的傳播時間為t。   若ob、oc兩束單色光在真空中的波長分別為b、c，試比較b、c的大小。求從c點(diǎn)射出的單色光由o到c的傳播時間tc。5.（1）b&l

13、t;c ；（2）t解析：紅光的折射率小，頻率小，波長大。進(jìn)入玻璃后紅光偏折得少，故光為紅光，故b<c（2分）如圖，作界面的法線，設(shè)圓柱體的直徑為，入射角為，折射角分別為b、c，連結(jié)、。（1分）由折射定律得（1分）（1分）故（1分）已知（1分）所以（1分）即（1分）考點(diǎn)：光的折射6.【2013湖北黃岡等七市高三聯(lián)考】(9分）一半圓形玻璃磚，玻璃的折射率為，ab為其直徑，長度為d, o為圓心，一束寬度恰等于玻璃磚半徑的單色平行光束 垂直于ab從空氣射入玻璃磚，其中心光線p通過o點(diǎn)，如圖所示.m、n為光束邊界光線.求：m、n射出玻璃磚后的相交點(diǎn)距o點(diǎn) 的距離。6.d解析：光路如圖所示.-2分由

14、幾何關(guān)系知,邊界光線在圓形界面上的入射角7.【2013陜西西安一中高三下學(xué)期期中考試】（6分）為了觀察門外情況，有人在門上開一小圓孔，將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸線與門面垂直，如圖所示。從圓柱底面中心看出去，可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角，已知該玻璃的折射率為n，圓柱長為，底面半徑為r，則視場角是( )a b c d 7.b解析：作出光路圖如圖所示 專題15 光、電磁波、相對論（選修3-4）（解析版）全國新課標(biāo)卷有其特定的命題模板，無論是命題題型、考點(diǎn)分布、模型情景等，還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷。為了給新課標(biāo)全國卷考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的

15、復(fù)習(xí)備考資料，物理解析團(tuán)隊(duì)的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以全國新課標(biāo)卷考區(qū)的最新名校試題為主，借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對全國新課標(biāo)卷考區(qū)具有借鑒價值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排，極限命制。備注：新課標(biāo)卷專版所選試題和新課標(biāo)卷專版所選試題不重復(fù)，歡迎同時下載使用。一、單項(xiàng)選擇題1.【2014·黃梅一中高三適應(yīng)訓(xùn)練5】如圖所示，水下光源s向水面a點(diǎn)發(fā)射一束復(fù)色光線，折射光線分成a，b兩束，則下列說法正確的是（ ）a在水中a光的速度比b光的速度小b用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的間距c若a、b兩種單色光由玻璃射向空氣時，a光的臨界角較小d若保持入

16、射點(diǎn)a位置不變，將入射光線順時針旋轉(zhuǎn)，則從水面上方觀察，a光先消失二、多項(xiàng)選擇題：2.【2013·黃岡高三6月適應(yīng)考試】 物理選修3-5（15分）（1）（6分）在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極k的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于_；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在a、k之間加一數(shù)值為u的反向電壓時，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為_；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動能為_.【2014·開封高三第一次模擬】以下說法正確的是a光的偏振現(xiàn)象說明光足一種縱波 b相對論認(rèn)為空間和叫間與物質(zhì)的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)c麥克斯韋預(yù)言并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的

17、存在d在光的雙縫十涉實(shí)驗(yàn)中若僅將入射光由綠色光變?yōu)榧t光則條紋間距變寬 e波在介質(zhì)中傳播的頻率由波源決定與介質(zhì)無關(guān)3.【2013·保定高三上學(xué)期調(diào)研】 (6分）下列說法中正確的是_(填寫選項(xiàng)前的字母；選對一個給3分，選對兩個給6分，不選或選錯得0分）a.醫(yī)院中用于體檢的“b超”利用了超聲波的反射原理b.鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與波源相比減小 c.在宇宙中高速飛行的飛船中的時鐘變快d.照相機(jī)鏡頭的偏振濾光片可使水下影像清晰e.無線網(wǎng)絡(luò)信號能繞過障礙物傳遞到接收終端是利用了干涉原理4.【2014·湖北重點(diǎn)中學(xué)高三聯(lián)考】（6分）2005年是“世界物理年”，100

18、年前的1905年是愛因斯坦的“奇跡”之年，這一年他先后發(fā)表了三篇具有劃時代意義的論文，其中關(guān)于光量子的理論成功的解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是：（ ）a當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率時，不能發(fā)生光電效應(yīng)b光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比c光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度成正比d某單色光照射一金屬時不發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長較短的光照射該金屬時可能發(fā)生光電效應(yīng)e發(fā)生光電效應(yīng)的時間非常短，這與入射光的強(qiáng)度無關(guān)一、 非選擇題：5.【2014·湖北重點(diǎn)中學(xué)高三聯(lián)考】（9分）如圖所示，折射率n=的半圓形玻璃磚置于光屏mn的上方，其平面ab到mn的距離為h=10cm。一束單色

19、光沿圖示方向射向圓心o，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的o點(diǎn)。現(xiàn)使玻璃磚繞圓心o點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)動，光屏上的光點(diǎn)將向哪個方向移動？光點(diǎn)離o點(diǎn)最遠(yuǎn)是多少？【答案】光屏上的光點(diǎn)將向右移動 10cm【解析】試題分析：光屏上的光點(diǎn)將向右移動。（3分） 如圖，設(shè)玻璃磚轉(zhuǎn)過角時光點(diǎn)離o點(diǎn)最遠(yuǎn)，記此時光點(diǎn)位置為a，此時光線在玻璃磚的平面上恰好發(fā)生全反射，臨界角為c由折射定律有 sinc=1/n （2分）由幾何關(guān)系知，全反射的臨界角c=45° （2分）光點(diǎn)a到o的距離為10cm （2分）考點(diǎn)：考查了光的折射，光的全反射的綜合應(yīng)用 6.【2013·保定高三上學(xué)期調(diào)研】(9分）某種材料的三棱鏡截面如圖所示，

20、=900= 60° 束垂直于 bc邊的直線光束從ab邊上的的某點(diǎn)入射，折射光線經(jīng)過三棱鏡bc邊反射后，從ac邊垂直射出，已知真空中的光速.求：三棱鏡的折射率；光在棱鏡中傳播的速度【答案】（1） （2）【解析】7.【2014·開封高三第一次模擬】如右圖所示一束截面為圓形（半徑r）的平行復(fù)色光垂直射向一玻璃半球的面經(jīng)折射后在屏幕s上形成一個圓形彩色亮區(qū)已知玻璃半球的半徑為r屏幕s至球心的距離為d（d>3r）不考慮光的干涉和衍射，試問： 在屏幕s上形成的網(wǎng)形亮區(qū)的最外側(cè)足什么顏色? 若玻璃半球?qū)χ猩獾恼凵渎蕿閚請你求出圓形亮區(qū)的最大半徑?！敬鸢浮孔瞎狻窘馕觥吭囶}分析：復(fù)色

21、光與半球形玻璃面的下表面相垂直，方向不變，但是在上面的圓弧面會發(fā)生偏折，紫光的折射率最大，偏折能力最強(qiáng)，所以紫光偏折的最多，因此最外側(cè)是紫色。如下圖所示紫光剛要發(fā)生全反射時的臨界光線射在屏幕s上的點(diǎn)d到亮區(qū)中心e的距離r就是所求最大半徑設(shè)紫光臨界角為c由全反射的知識： （2分）所以考點(diǎn)：光的全反射8.【2014·黃岡高三上學(xué)期期末考試】（9分）有一頂角為直角的玻璃磚，放在空氣中，一光束斜射入玻璃磚的一個側(cè)面，如圖所示，然后投射到它的另一個側(cè)面。若該玻璃磚全反射臨界角為42°，問：這束光線能否從另一側(cè)面射出？若光線能從側(cè)面射出，玻璃磚折射率應(yīng)滿足何條件？9.【2014

22、3;黃梅一中高三適應(yīng)訓(xùn)練5】某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計了一個測量液體折射率的儀器。如圖所示，在一個圓盤上，過其圓心o做兩條互相垂直的直徑bc、ef。在半徑oa上，垂直盤面插上兩枚大頭針p1、p2并保持p1、p2位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中，而且總使夜面與直徑bc相平，ef作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察p1、p2的像，并在圓周上插上大頭針p3，使p3正好擋住p1、p2的像。同學(xué)們通過計算，預(yù)先在圓周ec部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)p3所插的位置，就可以直接讀出液體折射率的值。（1）在用此儀器測量液體的折射率時，下列說法正確的是_（填字母代號）(4分)a大頭針p3插在m位置時液體的折射率值大于插在n位置時液體的折射率值b大頭針p3插在m位置時液體的折射率值小于插在n位置時液體的折射率值c對于任何液體，在kc之間都能觀察到大頭針p1、p2的像d可能有一種液體，在kc之間觀察不到大頭針p1、p2的像（2）若aof=30°，op3與oc的夾角為30°，則液體的折射率為 。(4分)10.【2014·