高考物理二轮习题：电磁波 相对论简介 光（word含答案）

2022届二轮高考物理习题：电磁波相对论简介光（有答案）一、选择题。1、（双选）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄2、如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，从a、b两点射出．对于从a、b射出的这两束光下列说法不正确的是()A．从a、b两点射出的两束光不平行B．从a、b两点射出的两束光仍平行，且平行于BC边C．从b点射出的光比从a点射出的光更容易使金属产生光电效应D．从a点射出的光比从b点射出的光更容易观察到单缝衍射现象3、高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照射出去的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，如右图所示，反光膜内均匀分布着直径为10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为eq\r(3)，为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射时的入射角是()A．60°B．45°C．30°D．15°4、（多选）如图所示，横截面为等腰直角三角形的玻璃砖置于水平面上，复合光a、b垂直AB射入玻璃砖后，在屏幕CD上只收集到a光的亮斑，下列说法正确的是()A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大C．在真空中，a光的波长比b光的长D．a光比b光更容易发生衍射现象E．玻璃对b光的折射率一定等于eq\r(2)5、（多选）下列说法正确的是()A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的薄膜干涉造成的B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，会在镜头前加装偏振片以增加透射光的强度C．狭义相对论认为：光在真空中的传播速度会随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变D．横波在传播过程中，相邻的波峰通过同一质点所用的时间为一个周期E．自然光在玻璃表面的反射光是偏振光6、(多选)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABM的单色光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BM的中点，则()A．该三棱镜对该单色光的折射率为eq\r(3)B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变短D．从F点出射的光束与入射到E点的光束可能平行E．从F点出射的光束与入射到E点的光束偏向角为60°7、(多选)下列光线由空气射入半圆形玻璃砖，或者由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5)()ABCDE8、（多选）下列说法正确的是()A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变小B．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同C．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以增加透射光的强度E．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的9、（多选）下列说法正确的是()A．“3D电影”的播放和观看利用了光的衍射B．色散现象表明白光是复色光C．泊松亮斑是光的干涉现象D．增透膜的厚度应为入射光在增透膜中波长的eq\f(1,4)E．光的偏振现象表明光是横波10、虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明．两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示．M、N、P、Q点的颜色分别为()A．紫、红、红、紫B．红、紫、红、紫C．红、紫、紫、红D．紫、红、紫、红11、如图所示，市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为()A.eq\f(1,8)λB.eq\f(1,4)λC.eq\f(1,2)λD．λ12、下列说法正确的是（）A．变化的磁场不一定产生变化的电场B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象C．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率可能发生变化E．在两列相干波发生干涉的区域内，振动加强点的位移始终比减弱点的位移大二、填空含实验。13、某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。(1)此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示)。(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。14、在观察光的双缝干涉现象的实验中：(1)将激光束照在如图乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的________。甲乙(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________(以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”)。三、解答题。15、（计算题）21世纪初期某年9月23日“光纤之父”华人科学家高锟逝世，他一生最大的贡献是研究玻璃纤维通讯。光纤在转弯的地方不能弯曲太大，如图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成eq\f(3,4)圆环，已知玻璃的折射率为eq\r(2)，光在真空中的速度为c，要使从A端垂直入射的光线能全部从B端射出。求：(1)圆环内径R的最小值；(2)在(1)问的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间。16、（计算题）某种光学元件由两种不同透明物质Ⅰ和透明物质Ⅱ制成，其横截面如图所示，O为AB中点，∠BAC＝30°，半圆形透明物质Ⅰ的折射率为n1＝eq\r(3)，透明物质Ⅱ的折射率为n2.一束光线在纸面内沿O点方向射入元件，光线与AB面垂线的夹角为θ时，通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出，求：(1)该透明物质Ⅱ的折射率n2；(2)光线在透明物质Ⅱ中的传播速率v；(3)光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值．17、（计算题）如图所示，足够宽的液槽中水的折射率n＝eq\f(2\r(3),3)，M是可绕轴转动的平面镜，M与水平面的夹角为α.光线从液槽的侧壁水平射入水中．(1)若α＝30°，求经平面镜反射后的光线从水面射出时折射角的正弦值；(2)若经平面镜反射后的光线能从水面射出，求α的取值范围．2022届二轮高考物理习题：电磁波相对论简介光（有答案）一、选择题。1、（双选）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄【答案】AD2、如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，从a、b两点射出．对于从a、b射出的这两束光下列说法不正确的是()A．从a、b两点射出的两束光不平行B．从a、b两点射出的两束光仍平行，且平行于BC边C．从b点射出的光比从a点射出的光更容易使金属产生光电效应D．从a点射出的光比从b点射出的光更容易观察到单缝衍射现象【答案】A。3、高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照射出去的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，如右图所示，反光膜内均匀分布着直径为10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为eq\r(3)，为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射时的入射角是()A．60°B．45°C．30°D．15°【答案】A4、（多选）如图所示，横截面为等腰直角三角形的玻璃砖置于水平面上，复合光a、b垂直AB射入玻璃砖后，在屏幕CD上只收集到a光的亮斑，下列说法正确的是()A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大C．在真空中，a光的波长比b光的长D．a光比b光更容易发生衍射现象E．玻璃对b光的折射率一定等于eq\r(2)【答案】ACD5、（多选）下列说法正确的是()A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的薄膜干涉造成的B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，会在镜头前加装偏振片以增加透射光的强度C．狭义相对论认为：光在真空中的传播速度会随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变D．横波在传播过程中，相邻的波峰通过同一质点所用的时间为一个周期E．自然光在玻璃表面的反射光是偏振光【答案】ADE6、(多选)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABM的单色光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BM的中点，则()A．该三棱镜对该单色光的折射率为eq\r(3)B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变短D．从F点出射的光束与入射到E点的光束可能平行E．从F点出射的光束与入射到E点的光束偏向角为60°【答案】ACE7、(多选)下列光线由空气射入半圆形玻璃砖，或者由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5)()ABCDE【答案】BDE8、（多选）下列说法正确的是()A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变小B．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同C．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以增加透射光的强度E．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的【答案】BCE9、（多选）下列说法正确的是()A．“3D电影”的播放和观看利用了光的衍射B．色散现象表明白光是复色光C．泊松亮斑是光的干涉现象D．增透膜的厚度应为入射光在增透膜中波长的eq\f(1,4)E．光的偏振现象表明光是横波【答案】BDE10、虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明．两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示．M、N、P、Q点的颜色分别为()A．紫、红、红、紫B．红、紫、红、紫C．红、紫、紫、红D．紫、红、紫、红【答案】A11、如图所示，市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为()A.eq\f(1,8)λB.eq\f(1,4)λC.eq\f(1,2)λD．λ【答案】B12、下列说法正确的是（）A．变化的磁场不一定产生变化的电场B．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象C．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率可能发生变化E．在两列相干波发生干涉的区域内，振动加强点的位移始终比减弱点的位移大【答案】ACD二、填空含实验。13、某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。(1)此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示)。(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。【答案】(1)eq\f(cosθ1,cosθ2)eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(或\f(sin90°－θ1,sin90°－θ2)))(2)大14、在观察光的双缝干涉现象的实验中：(1)将激光束照在如图乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的________。甲乙(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将________；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将________(以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”)。【答案】(1)A(2)变宽变窄三、解答题。15、（计算题）21世纪初期某年9月23日“光纤之父”华人科学家高锟逝世，他一生最大的贡献是研究玻璃纤维通讯。光纤在转弯的地方不能弯曲太大，如图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成eq\f(3,4)圆环，已知玻璃的折射率为eq\r(2)，光在真空中的速度为c，要使从A端垂直入射的光线能全部从B端射出。求：(1)圆环内径R的最小值；(2)在(1)问的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间。【答案】(1)(eq\r(2)＋1)d(2)eq\f(6(2＋\r(2))d,c)【解析】(1)从A端最下方入射的光线发生全反射时，其他光线都能发生全反射，根据几何关系得sinθ＝eq\f(R,R＋d)设全反射临界角为C，则要使A端垂直入射的光线全部从B端射出，必须有θ≥C根据临界角公式有sinC＝eq\f(1,n)因此有：sinθ≥sinC即有eq\f(R,R＋d)≥eq\f(1,n)；解得：R≥eq\f(d,n－1)＝(eq\r(2)＋1)d所以R的最小值为(eq\r(2)＋1)d。(2)在(1)问的情况下，θ＝45°，R＝(eq\r(2)＋1)d，如图所示。光在光纤内传播的总路程为s＝6R光在光纤内传播的速度为v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(2),2)c所以所求时间为t＝eq\f(s,v)＝eq\f(6(2＋\r(2))d,c)。16、（计算题）某种光学元件由两种不同透明物质Ⅰ和透明物质Ⅱ制成，其横截面如图所示，O为AB中点，∠BAC＝30°，半圆形透明物质Ⅰ的折射率为n1＝eq\r(3)，透明物质Ⅱ的折射率为n2.一束光线在纸面内沿O点方向射入元件，光线与AB面垂线的夹角为θ时，通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出，求：(1)该透明物质Ⅱ的折射率n2；(2)光线在透明物质Ⅱ中的传播速率v；(3)光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值．【答案】(1)eq\f(2\r(3),3)(2)2.6×108m/s(3)eq\f(1,3)【解析】(1)由题意可知，光