第十七單元 光學、電磁波與相對論 A卷 教師版

1、.此卷只裝訂不密封班級 姓名 準考證號 考場號 座位號 單元訓練金卷高三物理A卷第十七單元 光學、電磁波與相對論本卷須知：1答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2選擇題的作答：每題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4考試完畢后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題：此題共10小題，每題5分。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3

2、分，最低得分為0分。12019廣東湛江一中等四校聯考以下說法中正確的選項是A交通警示燈選用紅色是因為紅光更容易穿透云霧煙塵B光在同一種介質中沿直線傳播C用光導纖維束傳輸圖像信息利用了光的全反射D讓藍光和綠光通過同一雙縫干預裝置，形成的干預條紋間距較大的是綠光E圍繞振動的音叉轉一圈會聽到忽強忽弱的聲音是多普勒效應【答案】ACD【解析】選ACD.交通警示燈選用紅色是因為紅光的波長較長，更容易穿透云霧煙塵，選項A正確；光在同一種均勻介質中沿直線傳播，選項B錯誤；用光導纖維束傳輸圖像信息利用了光的全反射，選項C正確；根據條紋間距表達式x可知，因為綠光的波長大于藍光，故讓藍光和綠光通過同一雙縫干預裝置，

3、形成的干預條紋間距較大的是綠光，選項D正確；圍繞振動的音叉轉一圈會聽到忽強忽弱的聲音是聲波的干預現象，選項E錯誤22019福建三明質量檢查以下說法正確的選項是A偏振光可以是橫波，也可以是縱波B光學鏡頭上的增透膜是利用光的干預現象C光纖通信及醫(yī)用纖維式內窺鏡都是利用了光的全反射原理DX射線在磁場中能偏轉，穿透才能強，可用來進展人體透視E聲源與觀察者相對靠近時，觀察者所接收的頻率大于聲源振動的頻率【答案】BCE【解析】選BCE.偏振是橫波的特有現象，光的偏振現象說明光是橫波，故A錯誤；照相機的鏡頭上的增透膜是光的干預現象，故B正確；用光導纖維傳播信號是利用了光的全反射，C正確；X射線穿透力較強，但

4、它不帶電，不能在磁場中偏轉，故D錯誤；根據多普勒效應可知聲源與觀察者相對靠近時，觀察者所接收的頻率大于聲源振動的頻率，E正確3關于光的傳播現象及應用，以下說法正確的選項是A一束白光通過三棱鏡后形成了彩色光帶是光的色散現象B光導纖維絲內芯材料的折射率比外套材料的折射率大C海面上的海市蜃樓將呈現倒立的像，位置在實物的上方，又稱上現蜃景D一束色光從空氣進入水中，波長將變短，色光的顏色也將發(fā)生變化E一束白光從空氣斜射進入水中，也將發(fā)生色散【答案】ABE【解析】選ABE.一束白光通過三棱鏡后形成了彩色光帶是光的色散現象，A正確；由全反射的條件可知，內芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正確；海市蜃

5、樓將呈現正立的像，位置在實物的上方，又稱上現蜃景，C錯誤；色光進入水中，光的頻率不變，顏色不變，D錯誤；白光斜射入水中，由于水對不同色光的折射率不同，各種色光將分開，故E正確4如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結果在上方觀察到如圖乙所示的同心內疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的選項是A干預現象是由凸透鏡下外表反射光和玻璃上外表反射光疊加形成的B干預現象是由凸透鏡上外表反射光和玻璃上外表反射光疊加形成的C干預條紋不等間距是因為空氣膜厚度不是均勻變化的D干預條紋不等間距是因為空氣膜厚度是均勻變化的E

6、假設使用半徑小一些的凸薄透鏡，那么干預條紋的間距要變大【答案】ACE【解析】選ACE.由于在凸透鏡和平板玻璃之間的空氣形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透鏡的下外表和平板玻璃的上外表，故A正確，B錯誤由于凸透鏡的下外表是圓弧面，所以形成的薄膜厚度不是均勻變化的，形成不等間距的干預條紋，故C正確，D錯誤假設使用半徑小一些的凸薄透鏡，那么空氣薄膜上的厚度變化更快，那么形成的干預條紋的間距要變大，故E正確5.雙縫干預實驗裝置如下圖，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫的間隔 相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干預條紋屏上O點距雙縫S1和S2的間隔 相等，P點是距O點

7、最近的第一條亮條紋假如將入射的單色光換成紅光或藍光，討論屏上O點及其上方的干預條紋的情況是AO點是紅光的亮條紋BO點不是藍光的亮條紋C紅光的第一條亮條紋在P點的上方D藍光的第一條亮條紋在P點的上方E藍光的第一條亮條紋在P點的下方【答案】ACE【解析】選ACE.O點處波程差為零，對于任何光都是振動加強點，均為亮條紋，A正確；紅光的波長較長，藍光的波長較短，根據x可知，C、E正確62019西安質檢如下圖，從點光源S發(fā)出的一細束白光以一定的角度入射到三棱鏡的外表，經過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶下面的說法中正確的選項是Aa側是紅色光，b側紫色光B在真空中a側光的波長小于

8、b側光的波長C三棱鏡對a側光的折射率大于對b側光的折射率D在三棱鏡中a側光的傳播速率大于b側光的傳播速率E在同種條件下做雙縫干預實驗，a光的條紋間距小于b光【答案】BCE【解析】選BCE.紅光的折射率小，所以偏折角小，故b側為紅色光，a側為紫色光，紅色光的波長比紫色光的波長長，干預條紋間距也大，在玻璃中的傳播速率也大，B、C、E正確，A、D錯誤7.半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點為圓心在該截面內有a、b兩束單色可見光從空氣垂直于AB射入玻璃磚，兩入射點到O的間隔 相等兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如下圖，那么a、b兩束光A在同種均勻介質中傳播，a光的傳播速度較大B以一樣的入射角從空

9、氣斜射入水中，b光的折射角大C在真空中，a光的波長小于b光波長D讓a光向A端逐漸平移，將發(fā)生全反射E分別通過同一雙縫干預裝置，a光的相鄰亮條紋間距大【答案】ADE【解析】選ADE.由題圖可知，b光發(fā)生了全反射，a光沒有發(fā)生全反射，即a光發(fā)生全反射的臨界角Ca大于b光發(fā)生全反射的臨界角Cb，根據sin C，知a光的折射率小，即navb，選項A正確；根據n，當i相等時，rarb，選項B錯誤；由vavb知其頻率關系：fab，選項C錯誤；a光束向A端平移，射到圓面的入射角增大到大于臨界角，發(fā)生全反射，應選項D正確；根據條紋間間隔 公式x知，用a光時條紋間距大，選項E正確8.2019貴州六校聯考如下圖，

10、實線為空氣和水的分界面，一束藍光從空氣中的A點沿AO1方向O1點在分界面上，圖中O1點和入射光線都未畫出射向水中，折射后通過水中的B點圖中O點為A、B連線與分界面的交點以下說法正確的選項是AO1點在O點的右側B藍光從空氣中射入水中時，速度變小C假設沿AO1方向射向水中的是一束紫光，那么折射光線有可能通過B點正下方的C點D假設沿AO1方向射向水中的是一束紅光，那么折射光線有可能通過B點正上方的D點E假設藍光沿AO方向射向水中，那么折射光線有可能通過B點正上方的D點【答案】BCD【解析】選BCD.據折射定律，知光由空氣斜射入水中時入射角大于折射角，那么畫出光路圖如下圖，知O1點應在O點的左側，故A

11、錯光從光疏介質空氣進入光密介質水中時，速度變小，故B對紫光的折射率大于藍光，所以折射角要小于藍光的，那么可能通過B點正下方的C點，故C對假設是紅光，折射率小于藍光，折射角大于藍光的，那么可能通過B點正上方的D點，故D對假設藍光沿AO方向射入，據折射定律，知折射光線不可能過B點正上方的D點，故E錯9.2019陜西西安中學高三考試如下圖，一束由兩種色光混合的復色光沿PO方向射向一上、下外表平行且足夠大的厚玻璃平面鏡的上外表，得到三束光、，那么A光束仍為復色光，光束、為單色光，且三束光一定互相平行B增大角且90，光束、會靠近光束C玻璃對光束的折射率大于對光束的折射率D減小角且0，光束可能會由于全反射

12、而從上外表消失E光束比光束更容易發(fā)生明顯衍射【答案】ABE【解析】選ABE.所有色光都能反射，反射角一樣，那么由題圖可知光束是復色光，而光束、由于折射率的不同導致偏折別離，因為厚玻璃平面鏡的上下外表是平行的根據光的可逆性，知兩光束仍然平行射出，且光束、是單色光，故A正確；增大角且90，即減小入射角，折射角隨之減小，那么光束、會靠近光束，故B正確；由題圖知：光束進入玻璃磚時，光束的偏折程度大于光束的偏折程度，根據折射定律可知，光束的折射率大于光束的折射率，故C錯誤；減小角且0，復色光沿PO方向射入玻璃磚，經過反射時，在上外表的入射角等于光束進入玻璃磚時的折射角，所以由光路可逆性原理可知，光束不會

13、在上外表發(fā)生全反射，一定能從上外表射出，故D錯誤；光束的折射率大于光束的折射率，那么光束的頻率大于光束的頻率，光束的波長小于光束的波長，所以光束的波動性強，比光束更容易發(fā)生明顯衍射，故E正確10.彩虹是由陽光進入雨滴，先折射一次，然后在雨滴的反面反射，最后分開水滴時再折射一次形成的形成示意圖如下圖，一束白光L由左側射入雨滴，a、b是白光射入雨滴后經過一次反射和兩次折射后的其中兩條出射光a、b是單色光以下關于a光與b光的說法中正確的選項是A雨滴對a光的折射率大于對b光的折射率Ba光在雨滴中的傳播速度小于b光在雨滴中的傳播速度C用同一雙縫干預儀做光的雙縫干預實驗，a光條紋間距大于b光條紋間距Da光

14、、b光在雨滴中傳播的波長都比各自在真空中傳播的波長要長E假設a光、b光在同一介質中，以一樣的入射角由介質射向空氣，假設b光可以發(fā)生全反射，那么a光也一定可以發(fā)生全反射【答案】ABE【解析】選ABE.從光的折射光路可知，a光折射率大，即nanb，選項A對根據n，折射率越大，在介質中的傳播速度越小，即a光在雨滴中傳播速度小，選項B對折射率越大，頻率越高，波長越短，即a光波長短，雙縫干預實驗中，由x知波長越長條紋間距越寬，所以a光雙縫干預條紋間距窄，選項C錯光在兩種介質外表發(fā)生折射時，頻率不變，從空氣進入雨滴，傳播速度變小，所以波長變小，選項D錯光線從介質到空氣，發(fā)生全反射的臨界角sin C，即a光

15、全反射的臨界角小，當b光可以發(fā)生全反射時，已經超過了a光的臨界角，a光也一定可以發(fā)生全反射，選項E對二、非選擇題：本大題共4小題，共60分。按題目要求作答。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。11.如下圖，某同學用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚圖中實線部分另一側垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，圖中MN為分界限，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，AB、CD均垂直于法線并

16、分別交法線于A、D點1設AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量_，那么玻璃磚的折射率可表示為_2該同學在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O為圓心順時針轉過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將_選填“偏大“偏小或“不變【答案】1l1和l3n2偏大【解析】1sin 1，sin 2，因此玻璃磚的折射率n，因此只需測量l1和l3即可2當玻璃磚順時針轉過一個小角度時，在處理數據時，認為l1是不變的，即入射角不變，而l3減小，所以測量值n將偏大12在“用雙縫干預測量光的波長實驗中，實驗裝置如圖甲所示1以線狀白熾燈為光源，對實驗裝置

17、進展了調節(jié)并觀察實驗現象后，總結出以下幾點：A燈絲和單縫及雙縫必須平行放置B干預條紋與雙縫垂直C干預條紋疏密程度與雙縫寬度有關D干預條紋間距與光的波長有關以上幾點中你認為正確的選項是_2當測量頭中的分劃板中心刻線對齊某干預條紋線時，手輪上的示數如圖乙所示，該讀數為_mm.3假如測量頭中的分劃板中心刻線與干預條紋不在同一方向上，如圖丙所示那么在這種情況下測量干預條紋的間距x時，測量值_選填“大于“小于或“等于實際值【答案】1ACD20.7023大于【解析】1為使屏上的干預條紋明晰，燈絲與單縫和雙縫必須平行放置，所得到的干預條紋與雙縫平行；由x可知，條紋的疏密程度與雙縫間間隔 d、光的波長、雙縫到

18、屏的間隔 L有關，所以A、C、D選項正確，B選項錯誤2固定刻度讀數為0.5 mm，可動刻度讀數為20.2，所以測量結果為0.5 mm20.20.01 mm 0.702 mm.3測量頭中的分劃板中心刻線與干預條紋不在同一方向上，由幾何知識可知測量頭的讀數大于條紋間的實際間隔 13.2019河南開封模擬半徑為R的玻璃圓柱體，截面如下圖，圓心為O，在同一截面內，兩束互相垂直的單色光射向圓柱面的A、B兩點，其中一束沿AO方向，AOB30，假設玻璃對此單色光的折射率n.1試作出兩條光線從射入到第一次射出的光路途徑，并求出B光第一次射出圓柱面時的折射角當光線射向柱面時，如有折射光線那么不考慮反射光線2求兩條光線經圓柱體后第一次射出的光線的交點或延長線的交點與A點的間隔 【答案】1見解析21R【解析】1A光過圓心，射入和射出玻璃圓柱方向始終不變，射出玻璃圓柱的折射角為0.B光從B點射入，設折射角為r，第一次在C點射出，設B光第一次射出圓柱面時的折射角為i2，由折射定律，n，解得r30.由折射定律，n，解得i260.光路圖如下圖2設B光從C點射出光線的反向延長線交A光光線于D點，由圖可知，DOC為直角，DARtan 60R1R.14.如下圖，一個半圓形玻璃磚的截面圖，A