光学电磁波与相对论 A卷 教师版

1、此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 单元训练金卷·高三·物理(A)卷第十七单元 光学、电磁波与相对论注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共10小题，每小题5分。选对1个得2分，选对2个得4分，

2、选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分。1(2019·广东湛江一中等四校联考)下列说法中正确的是()A交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘B光在同一种介质中沿直线传播C用光导纤维束传输图像信息利用了光的全反射D让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光E围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是多普勒效应【答案】ACD【解析】选ACD.交通警示灯选用红色是因为红光的波长较长，更容易穿透云雾烟尘，选项A正确；光在同一种均匀介质中沿直线传播，选项B错误；用光导纤维束传输图像信息利用了光的全反射，选项C正确；根据条纹间距表达式x可知，因为绿光的波长

3、大于蓝光，故让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光，选项D正确；围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是声波的干涉现象，选项E错误2(2019·福建三明质量检查)下列说法正确的是()A偏振光可以是横波，也可以是纵波B光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理DX射线在磁场中能偏转，穿透能力强，可用来进行人体透视E声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率【答案】BCE【解析】选BCE.偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是横波，故A错误；照相机的镜头上的增透膜是光的干涉现象，故B正确；用光

4、导纤维传播信号是利用了光的全反射，C正确；X射线穿透力较强，但它不带电，不能在磁场中偏转，故D错误；根据多普勒效应可知声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，E正确3关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是()A一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化E一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散【答案】ABE【解析】选ABE.一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，A正确；由全反射的条件

5、可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，C错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，D错误；白光斜射入水中，由于水对不同色光的折射率不同，各种色光将分开，故E正确4如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是()A干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度

6、不是均匀变化的D干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的E若使用半径小一些的凸薄透镜，则干涉条纹的间距要变大【答案】ACE【解析】选ACE.由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面，故A正确，B错误由于凸透镜的下表面是圆弧面，所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成不等间距的干涉条纹，故C正确，D错误若使用半径小一些的凸薄透镜，则空气薄膜上的厚度变化更快，则形成的干涉条纹的间距要变大，故E正确5.双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条

7、纹屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是()AO点是红光的亮条纹BO点不是蓝光的亮条纹C红光的第一条亮条纹在P点的上方D蓝光的第一条亮条纹在P点的上方E蓝光的第一条亮条纹在P点的下方【答案】ACE【解析】选ACE.O点处波程差为零，对于任何光都是振动加强点，均为亮条纹，A正确；红光的波长较长，蓝光的波长较短，根据x可知，C、E正确6(2019·西安质检)如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带下面

8、的说法中正确的是()Aa侧是红色光，b侧紫色光B在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率E在同种条件下做双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光【答案】BCE【解析】选BCE.红光的折射率小，所以偏折角小，故b侧为红色光，a侧为紫色光，红色光的波长比紫色光的波长长，干涉条纹间距也大，在玻璃中的传播速率也大，B、C、E正确，A、D错误7.半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O的距离相等两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a、

9、b两束光()A在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大B以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大C在真空中，a光的波长小于b光波长D让a光向A端逐渐平移，将发生全反射E分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大【答案】ADE【解析】选ADE.由题图可知，b光发生了全反射，a光没有发生全反射，即a光发生全反射的临界角Ca大于b光发生全反射的临界角Cb，根据sin C，知a光的折射率小，即na<nb，根据n，知va>vb，选项A正确；根据n，当i相等时，ra>rb，选项B错误；由va>vb知其频率关系：fa<fb，在真空中，由cf得，波长关系a>b，

10、选项C错误；a光束向A端平移，射到圆面的入射角增大到大于临界角，发生全反射，故选项D正确；根据条纹间距离公式x知，用a光时条纹间距大，选项E正确8.(2019·贵州六校联考)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点图中O点为A、B连线与分界面的交点下列说法正确的是()AO1点在O点的右侧B蓝光从空气中射入水中时，速度变小C若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点E若蓝光沿A

11、O方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正上方的D点【答案】BCD【解析】选BCD.据折射定律，知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知O1点应在O点的左侧，故A错光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时，速度变小，故B对紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过B点正下方的C点，故C对若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过B点正上方的D点，故D对若蓝光沿AO方向射入，据折射定律，知折射光线不可能过B点正上方的D点，故E错9.(2019·陕西西安中学高三考试)如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行且足

12、够大的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光、，则()A光束仍为复色光，光束、为单色光，且三束光一定相互平行B增大角且90°，光束、会靠近光束C玻璃对光束的折射率大于对光束的折射率D减小角且0°，光束可能会由于全反射而从上表面消失E光束比光束更容易发生明显衍射【答案】ABE【解析】选ABE.所有色光都能反射，反射角相同，则由题图可知光束是复色光，而光束、由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的根据光的可逆性，知两光束仍然平行射出，且光束、是单色光，故A正确；增大角且90°，即减小入射角，折射角随之减小，则光束、会靠近光束，故B正确；由题图知：光束

13、进入玻璃砖时，光束的偏折程度大于光束的偏折程度，根据折射定律可知，光束的折射率大于光束的折射率，故C错误；减小角且0°，复色光沿PO方向射入玻璃砖，经过反射时，在上表面的入射角等于光束进入玻璃砖时的折射角，所以由光路可逆性原理可知，光束不会在上表面发生全反射，一定能从上表面射出，故D错误；光束的折射率大于光束的折射率，则光束的频率大于光束的频率，光束的波长小于光束的波长，所以光束的波动性强，比光束更容易发生明显衍射，故E正确10.彩虹是由阳光进入雨滴，先折射一次，然后在雨滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的形成示意图如图所示，一束白光L由左侧射入雨滴，a、b是白光射入雨滴后经

14、过一次反射和两次折射后的其中两条出射光(a、b是单色光)下列关于a光与b光的说法中正确的是()A雨滴对a光的折射率大于对b光的折射率Ba光在雨滴中的传播速度小于b光在雨滴中的传播速度C用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距Da光、b光在雨滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长E若a光、b光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射【答案】ABE【解析】选ABE.从光的折射光路可知，a光折射率大，即nanb，选项A对根据n，折射率越大，在介质中的传播速度越小，即a光在雨滴中传播速度小，选项B对折射率越大，频率越高，

15、波长越短，即a光波长短，双缝干涉实验中，由x知波长越长条纹间距越宽，所以a光双缝干涉条纹间距窄，选项C错光在两种介质表面发生折射时，频率不变，从空气进入雨滴，传播速度变小，所以波长变小，选项D错光线从介质到空气，发生全反射的临界角sin C，即a光全反射的临界角小，当b光能够发生全反射时，已经超过了a光的临界角，a光也一定能够发生全反射，选项E对二、非选择题：本大题共4小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、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。11.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率在平铺的白纸上垂直

16、纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量_，则玻璃砖的折射率可表示为_(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)【答案】(1)l1和l3n(2)偏大【

17、解析】(1)sin 1，sin 2，因此玻璃砖的折射率n，因此只需测量l1和l3即可(2)当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l1是不变的，即入射角不变，而l3减小，所以测量值n将偏大12在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A灯丝和单缝及双缝必须平行放置B干涉条纹与双缝垂直C干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关D干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是_(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某干涉条纹线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为_mm.(3)如果测量头中的分划板中心刻线与

18、干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示则在这种情况下测量干涉条纹的间距x时，测量值_(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值【答案】(1)ACD(2)0.702(3)大于【解析】(1)为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干涉条纹与双缝平行；由x可知，条纹的疏密程度与双缝间距离d、光的波长、双缝到屏的距离L有关，所以A、C、D选项正确，B选项错误(2)固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为20.2，所以测量结果为0.5 mm20.2×0.01 mm 0.702 mm.(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离 13.(2019·河南开封模拟)半径为R的玻璃圆柱体，截面如图所示，圆心为O，在同一截面内，两束相互垂直的单色光射向圆柱面的A、B两点，其中一束沿AO方向，AOB30°，若玻璃对此单色光的折射率n.(1)试作出两条光线从射入到第一次射出的光路途径，并求出B光第一次射出圆柱面时