2017年高考物理一轮复习第十三章光学电磁波相对论章末检测卷

1、第十三章 光学电磁波相对论（时间：90分钟 满分=100分_ _一、选择题（本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分.在每小题给出的四个选项中， 第 1 5 题只有一项符合题目要求，第 68 题有多项符合题目要求全部选对的得 6 分，选对但 不全的得 3 分，有选错或不选的得 0 分.）1. （2016 -成都模拟）下列说法正确的是（）A. 麦克斯韦预言了电磁波，且首次用实验证实了电磁波的存在B. 红外线是一种频率比紫外线还高的电磁波C. 在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后，来回抖动梳子能产生电磁波D. “和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短解析：麦克斯韦预言了电磁

2、波， 赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项 A 错误；红外线的频率比紫外线低， 选项 B 错误；在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后带电，来回抖动梳 子能产生变化的电场，从而产生电磁波，选项 C 正确；“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度将略微变短，选项D 错误.答案：C2. （2015 福建卷）如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光分别为入a、入b,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb,.则（）解析：由图知，三棱镜对b光的折射率较大，又因为光的频率越大， 介质对光的折射率就越大，所以naXb,所以 B 正确，A、C D 错误.答案：Ba、b,波长A入anbC.入

3、a 入b,na 入b,na Xb,nanb23.（2016 -包头模拟）ABCD为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光（）B.在棱镜内，a光的传播速度比b光的小C.以相同的入射角从空气斜射入水中， b 光的折射角较小D.分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距小解析：所有光在真空中有相同的速度，选项A 错误；在CD AE边只有a光射出，b光发生了全反射，说明b光的临界角小，在五棱镜中的折射率大，由v=半知，b光在棱镜里的 速度小，选项

4、 B 错误；由折射定律n= 知，b光的折射率大，折射角小，选项 C 正确;sin 丫a光的频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，由x=匚知，a光的相邻亮d条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距，选项 D 错误.答案：C4.（2016 -衡阳模拟）如图所示是双缝干涉实验，使用波长为600 nm 的橙色光照射时，在光屏上的P。点和P。点上方的R点恰好形成两列相邻的亮条纹；若用波长为 400 nm 的紫光重复上述实验，则 F0点和 R 点形成的明暗条纹情况是（）ABL BCA.在真空中,n3A. Po点和P点都是亮条纹4B. Po点是亮条纹，Pi点是暗条纹C. Po点是暗条纹，Pi点是亮条纹D.

5、 Po点和P点都是暗条纹解析：无论光的波长多大，Po点总是亮条纹.对 600 nm 的橙光，P点与Po点为相邻的 亮条纹，则S2Pi-SPi=1= 600 nm,该距离之差是 400 nm 紫光半波长的奇数倍，因此用 入2= 400 nm 的紫光做实验，P处出现暗条纹，选项 B 正确.答案：B5类比是一种有效的学习方法， 通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率.在 类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处某同学对机械波和电磁波进行类比， 总结出下列内容，其中不正确的是（）A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波的

6、传播依赖于介 质，而电磁波可以在真空中传播D.机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波解析：波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波也成立，故选项 A 正确；干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故选项B 正确；机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质，而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，故选项 C 正确；机械波既有横波又有纵波，但 是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象 是横波才有的，选项 D 错误.答案：D6. （2015 -课标全国 II 卷）如图所示，一束光沿半径方向

7、射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为0，经折射后射出a、b两束光线，则（）5A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中，a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使B角逐渐变大，则折射光线 a 首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间 距大于b光 的干涉条纹间距解析：由图可知：玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故 C 错误；在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故 A 正确；a光的频率大于b光的频率，在真空中，a光的波长小于b光的波长，故 B 正确；若改变光束的入射方向使B

8、角逐渐变大，因为a光的 折射率大，则折射光线a首先消失，故 D 正确；a光的波长小于b光的波长，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E 错误.答案：ABD7. （2016 哈尔滨模拟）碳水化合物（糖）的含量是食品安全检验的一个重要的指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对传播方向向左或向右旋转一个角度a,这一角度a称为“旋光度” ，a的值只与糖 溶液的浓度有关，将a的测量与标准值进行比较，就能确定被测样品的含糖量如图所示,S是自然光源，A B是偏振片，转动B,使到达O处的光最强，然后

9、将被测样品P置于A B之间，则下列说法正确的是（）SAPA.到达O处光的 强度会明显减弱B.到达 O 处光的强度不会明显减弱C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于a6解析：没有被测样品时，A、B透振方向平行，O处光最强，当加上被测样品时，由于旋光作用，偏振光的振动方向会旋转一个角度，即振动方向与B的透振方向不平行，所以O处光的强度会明显减弱；要想使0处的光仍最强，可以旋转B一个角度或反方向旋转A相同 角度.正确选项为AC、D.答案：ACD&（ 2016 青岛模拟）某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装作如下改

10、动，但还能使实验成功的是（）A. 将遮光筒内的光屏，向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B. 将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C. 将单缝向双缝移动少许，其他不动D. 将单缝与双缝的位置互换，其他不动解析：由x=入知：改变双缝到屏的距离I仍能得到清晰条纹，只不过条纹间距发 生变化，故选项 A 正确；滤光片的作用是得到相 干单色光，在单缝前还是在单、双缝之间 不影响干涉，故选项 B正确；单缝与双缝之间的距离移动少许对干涉无影响，故选项 C 正确;双缝发生干涉，而单缝发生衍射，故选项D 错误.答案：ABC二、非选择题（本题共 5 小题，共 52 分按题目要求作答， 解答题应写出必要的文字说 明、

11、方程式和重要演算步骤， 只写出最后答案的不能得分， 有数值计算的题， 答案中必须明 确写出数值和单位.）9. （8 分）（2015 -益阳模拟）如图所示，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时， 在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑这是光的 _ （填“干涉”“衍射”或“直线传播”）现象，这一实验支持了光的 _（填“波动说”“微粒说”或“光子说”）.D.将偏振片 A 转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于a7解析：圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，一定不是光的直线传播现象造成的，是8光在传播过程中绕过障碍物形成的现象，属于光的衍射，衍射是波的特性，所以这一实验支持了光的波动

12、说.答案：衍射（4 分）波动说（4 分）10. （10 分）（2016 -扬州模拟）用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸 上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针R、F2,然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P的像被F2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针Ps和F4, 使F3挡住P和F2的像，R挡住F3以及R和F2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮 廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线.（1）在图上补画出所需的光路.（2）为了测出玻璃的折射率， 需要测量入射角和折射角， 请在图中的AB分界面上画出这两个角.（3）用所测物理

13、量计算折射率的公式为n=.（4）为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当_（填“小一些”“无所谓”或“大一些”）.（5）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n=_ .解析：（1）连接R、F4与CD交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于P、F2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作出玻璃砖中的光 路，如图所示.In-/s一丄364121图甲0+2 040,60,8 sinT图乙9连接O点与光线在AB上的入射点即为法线，作出入射角和折射角如图中i、

14、丫所示.10（3）由折射定律可得n=-.sin 丫为了保证能在弧面CD上有出射光线，实验过程中，光线在弧面AB上的入射角应适当小一些，才不会使光线在CD面上发生全反射.（5）图象的斜率k=Sin 1=n,由题图乙可知斜率为 1.5，即该玻璃的折射率为1.5.sin 丫答案：见解析图（2 分）（2）见解析图（2 分）（3）Sin 1（2 分）小一些（2 分）sin 丫（5）1.5（2 分）11. （10 分）（2015 -江苏卷）人造树脂是常用的眼镜片材料，如图所示，光线射在一人 造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点，已知光线的入射角为 30,OA=5 cm,AB=20 cm,BP=12

15、cm，求该人造树脂材料的折射率n.解析：设折射角为丫，由折射定律 sin 30 =nsin 丫 .（3 分）PB- OA由几何关系知 sin 丫 =op, （3 分）且0P=7（PB- OA2+AB.（2 分）代入数据得 1.5.（2 分）答案：1.512. （12 分） （2016 -渭南模拟）两个狭缝相距 0.3 mm,位于离光屏 50 cm 处， 现用波长 为 6 000 ?的光照射双缝，求：（1）两条相邻暗条纹间的距离是多少？4（2）若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离是多少（水的折射率为 3, 1 ?=10-10m）?l0.5X6X10-7311解析：（1） x=$入=03X10-3m= 1X10 m =1 mm.（4 分）12I0.5X4.5X10Tx，=d入=0 3X10-彳m = 0.75 mm.（4 分）13.（12 分）（2016 -荷泽模拟）如图所示是一透明的折射率为n= .3 的圆柱体，其半径R= 20 cm,O点为圆心，AB为其中的一直径.今有一束平行光沿平行于AB方向射向圆柱体，8已知真空中光速为c= 3.0X10 m/s.sinar-假设入射角为a，折射角为3，则由折射定律有n=, （2 分）sin3又由几何关系有a= 23.（1 分）解得a= 60,3= 30 .（2 分）厂则BC= 2FC