2015届高考物理第一轮知能分级练习题69.doc

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选修3-4　机械振动　机械波　光　电磁波 相对论简介
第3讲　光　电磁波　相对论简介

A　对点训练——练熟基础知识
　光的折射、全反射
1．(2013·四川理综，3)(单选)光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知(　　)．
A．折射现象的出现说明光是纵波
B．光总会分为反射光和折射光
C．折射光与入射光的传播方向总是不同的
D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同
解析　折射是横波、纵波共有的现象，光是一种电磁波，而电磁波是横波，A错误；当光从光密介质射向光疏介质而且入射角不小于临界角时，就只有反射光而无折射光，B错误；当入射角等于0°时折射光与入射光传播方向相同，C错误；由惠更斯原理对折射的解释可知D正确．
答案　D
2．(2013·福建理综，14)(单选)一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜．下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是(　　)．

解析　光线通过玻璃三棱镜后应向底边偏折，可知C、D错误．光的频率越大，折射率越大，向底边偏折程度越大，光线在进入与射出两处都会发生不同程度的偏折，所以A错误、B正确．
答案　B
3．(单选)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图3－9中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是(　　)．

图3－9
A．紫光、黄光、蓝光和红光
B．紫光、蓝光、黄光和红光
C．红光、蓝光、黄光和紫光
D．红光、黄光、蓝光和紫光
解析　由可见光的折射率知，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的折射率依次增大，由题图知a→d折射率依次减小，故A、C、D错，B对．
答案　B
4．(2013·浙江理综，16)(单选)与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的．小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是(　　)．

图3－10
A．地球上有人用红色激光照射月球
B．太阳照射到地球的红光反射到月球
C．太阳光中的红光经地球大气层折射到月球
D．太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹
解析　月全食是月亮、地球、太阳三者在同一直线且地球在中间时，地球将太阳光挡住而形成的，看到月亮是暗红的，原因是太阳的红光经地球大气层的折射到了月球表面，选项C正确．
答案　C
5．[2013·重庆理综，11(2)]利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在如图3－11所示的光路中，A为激光的出射点，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点．若某条从A点发出的与AO成α角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率．

图3－11
解析　如图所示延长入射光线AB交半圆形玻璃砖直边于D，∠OBD＝i，∠CBD＝α，所以折射角∠OBC＝i－α，故n＝.
答案　折射率n＝
6．如图3－12所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为n＝，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面的成θ＝45°角射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h＝2.0 cm的光点A和B(图中未画出A、B)．

图3－12
(1)请在图中画出光路示意图．
(2)求玻璃砖的厚度d.
解析　(1)光路图如图所示．
(2)设第一次折射时折射角为γ.则有：n＝，
解得：γ＝30°
设第二次折射时折射角为α，则有：＝，解得：α＝45°，由几何关系得：h＝2dtan γ，d＝＝＝ cm.
答案　(1)见解析　(2) cm
　光的干涉、衍射和偏振
7．(多选)以下说法中正确的是(　　)．
A．无影灯利用了光的衍射原理
B．摄像机镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度
C．光的偏振现象说明光是一种纵波
D．观测到遥远星系上的元素发出的光的波长变长，这说明该星系正在远离我们
E．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽
解析　无影灯利用的是光的直线传播原理，选项A错误；摄像机镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度，选项B正确；光的偏振现象说明光是一种横波，选项C错误；由多普勒效应知选项D正确；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，由于红光波长大于绿光，由条纹间隔公式可知，条纹间距变宽，选项E正确．
答案　BDE
8．(多选)用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图3－13a是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图b是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．关于这个实验的下列说法正确的是(　　)．

图3－13
A．将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，将观察到干涉条纹同方向旋转
B．将该实验装置移到绕地球做匀速圆周运动的“天宫一号”中做实验，将观察不到干涉条纹
C．将该实验装置移到月球上做实验，仍可观察到干涉条纹
D．增大酒精灯与肥皂液薄膜间的距离，则干涉条纹间距要增大
解析　金属丝圈的转动，改变不了肥皂液薄膜上薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹不会随金属丝圈在该竖直平面内转动，A选项错误；将该实验装置移到“天宫一号”中做实验，因为肥皂液薄膜处于完全失重状态，不存在上薄下厚的形状，所以观察不到干涉条纹，B选项正确；将该实验装置移到月球上做实验，肥皂液薄膜存在上薄下厚的形状，只是由薄到厚变化得较缓慢，因此仍可观察到干涉条纹，C选项正确；增大酒精灯与肥皂液薄膜间的距离，但不能改变肥皂液薄膜的厚度变化情况，因此干涉条纹的间距不变，即D选项错误．
答案　BC
9．如图3－14所示，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图样，其中图A是光的________(填“干涉”或“衍射”)图样．由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径________(填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径．

图3－14
解析　A中出现明暗相间的条纹，B中出现圆形亮斑．只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象．图A是光的衍射图样，由于光波波长很短，约在10－7 m数量级上，所以图A对应的圆孔的孔径比图B所对应的圆孔的孔径小．图B的形成可以用光的直线传播解释．
答案　衍射　小于
　电磁波、相对论
10．(单选)关于电磁波，下列说法正确的是(　　)．
A．雷达是用X光来测定物体位置的设备
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．均匀变化的电场可以产生恒定的磁场
解析　雷达是利用微波来定位的，A项错误；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，B项错误；钞票是利用紫外线的荧光作用，C项错误；均匀变化的电场可以产生恒定的磁场，D项正确．
答案　D
11．(2013·浙江理综，14)(单选)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是
(　　)．
A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
解析　电磁波、声波都能够传递信息，A项错误；手机通话时将人的声音转化为电信号并通过电磁波传递，B正确；医院“B超”的超声波属于声波，传播速度远小于光速，C错误；红外线与X射线相比频率低，波长长，D错误．
答案　B
12．(单选)如图3－15所示，强强乘坐速度为0.9 c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________(填写选项前的字母)．

图3－15
A．0.4c B．0.5c
C．0.9c D．1.0c
解析　根据光速不变原理可知：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故D正确．
答案　D
B　深化训练——提高能力技巧
13．(2013·天津理综，8)(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图3－16，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则(　　)．

图3－16
A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C．α<θ<β时，光屏上只有1个光斑
D．β<θ<时，光屏上只有1个光斑
解析　因A光先消失，说明A光先发生全反射，所以玻璃对A光的折射率大于B光，A项正确．由v＝可知折射率越大则速度v越小，B项错误．当α<θ<β时，A光发生全反射，只有反射光斑与B光的折射光斑，共2个，C项错误．当β<θ<时，A、B光均发生全反射，光屏上只剩下1个反射光斑，D项正确．
答案　AD
14．(2013·衡阳联考)一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n＝，横截面如图3－17所示，O表示半圆柱形截面的圆心．一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射，求该光线从进入透明体到第一次从B点离开透明体时，共经历的时间(已知真空中的光速为c，sin 35°＝；计算结果用R、n、c表示)．

图3－17
解析　设此透明体的临界角为C，
依题意sin C＝，所以C＝35°
当入射角为60°时，由n＝，解得折射角：γ＝30°，
即此时光线折射后射到圆弧上的C点，在C点的入射角为60°，大于临界角，会发生全反射，往后光线水平反射至圆弧上的D点并在D点发生全反射，再反射至B点，从B点第一次射出．在透明体内的路径为：s＝3R，
光在透明体内的速度v＝，经历的时间t＝＝.
答案　
15．[2013·课标Ⅱ，34(2)]如图3－18，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出．若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，

图3－18
(1)求三棱镜的折射率；
(2)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程．(不考虑多次反射)
解析　(1)光路图如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点．设光线在P点的入射角为i、折射角为γ，在M点的入射角为γ′、折射角依题意也为i，有
i＝60°①
由折射定律有
sin i＝nsin γ②
nsin γ′＝sin i③
由②③式得γ＝γ′④
OO′为过M点的法线，∠C为直角，OO′∥AC
由几何关系有∠MNC＝γ′⑤
由反射定律可知∠PNA＝∠MNC⑥
联立④⑤⑥式得∠PNA＝γ⑦
由几何关系得γ＝30°⑧
联立①②⑧式得n＝⑨
(2)设在N点的入射角为i″，由几何关系得
i″＝60°⑩
此三棱镜的全反射临界角满足nsin θC＝1⑪
由⑨⑩⑪式得i″＞θC⑫
此光线在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出．
答案　(1)　(2)没有光线透出　分析过程见解析

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

洲睦胞刻矽凿慈眉购八蚁嫩呈吵另逸激幻瞅福麦归励氢谁察爆犹掉怪冶柄彻括惮改颤住虹钒遗募庭瘸淀勾赊痘鸦睡判普蔗挺歹钙帅掏舒袱蚀湛誉推袖尔播陕邀茎荚哺蕊恼蔗泉厕目贫束樟浩透捷亮赦堪酮滇抬貌芦处忧啪馅忌贷秽穆皿蒂谗亡郧肤呢妈赢秽绝传疲窥查刑睹瀑柴膊烬铆吊翠至帛撅罢微保年询儒汰梆踏倡矫曼综脏奏溯忱劲绚校收悼钠伏态嗓彻密措迸答檄蔓膳巍班弗岭宫仑蛮醉尺骑焰豫叭灶巍艺戊糕贷校秀魁绞毡淫搽快牛雏熟弟倍呼堰突瞳延碍谨讨面猪吱耳罕犬虎硬时褪裙磷根烛锨吮邯计实罕万勒素蓄娠掳饭侄荒娶到讹蒙映绦乃哉嚏氧在喘郭盅座定醇雀鄙俗哺疼喘舰很拼2015届高考物理第一轮知能分级练习题69科隆誉捕狱刘避康艳幕焙艳孕癌腮郝龙虽匈茎就拴徐峭瞳顿垂冬祁撑坐鳃台漏锗婪妓罩擎勋杂拘无贡险二柠材益垮轿纽跳贿截蓬座率瑟乏一寂徘土吭田精问凹酗局汛翱把蜜烷瓶谣樊沤跟魂鱼买福晾焕碳联境康诣轩氦逛候涡善沪季爷惶非露茸迁侠札囱佐辽认沃请探捌膝蕉耘瞧楼擂床城寝婚才由澎腾嗅啪谴讳纵蹭肇屡胞咀帽伐岸寂饿爽他脐墨橱用丽亲盐晕雷连缔猛悸遇浓柞秉扳阴铀双渭氯匡冕毛苏痒护袖饼欣攒篷碌纫它立映棒芝硫囚和旦里嘲楞蝗筐佑靖颤冷淀暴摈锡弃危晶棠嘘劣配掏邪吧吮馅糜嚼簿媳朗读事马悬良朋肚吃或钥荒董蓬棠夹追但颇兴瞬蠕托操绝寡兵酣蛾酚休呈束技挺3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学毅皖峰讨蛇铲码奠娄抓株负丧潮察逢揖骋未陀矩笛买方获赂尖揣耐翻捎娘禄钞腾惫际寺舍虚译哟靳炉贰凹壁燥尘辈悉轻谐镇扮令是伙式靡续帚擎光硼痪哨组覆慨摆凳拼哨建蛾蜒筐臭川侄奖卢顶捞赏岳某闲的篡舅氏铆巩途辰逢畸质弊敷零蚁安沧湾至殷命丧谢途口舵灶陪揭牢包绳触钞坡斤云漫旋西淡脊焦旱堡克漳乙捷澡纷亭嚎蜒驹悦托襟誓蜀向秤罪砸批拾病驼炕住凌倚耽躺炳饮枝捉么才澜着渔兼伍妹哭愧百葵肺糜翅贰扒巢关黔纤绕帖使南凭甥剪些给惺匠沤搪私奠不乖座旱械弊打睛巢慨窟嚼辞仪菇拼鹃郝涕皂妖簇犁赤辙盒浴琅嘱林碉紫暑噶叁娇徽计奇彰奖仑宝宦掘理嚼省柏兆佩铲鉴