一轮单元训练金卷高三物理第十七单元光学电磁波相对论

第十七单元光学电磁波相对论注意事项：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、(本题共10小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1～6题只有一项符合题目要求,第7～10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,有选错的得0分)1.下列说法正确的是()A.在空气中传播的声波是横波B.电磁波在真空中以光速c传播C.声波只能在空气中传播D.光需要介质才能传播2.一束单色光经空气射入玻璃,这束光的()A.速度变小,波长变短 B.速度不变,波长变短C.频率增大,波长变长 D.频率不变,波长变长3.一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路的是()4.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的,光导纤维由内、外两种材料制成,内芯材料的折射率为n1,外层材料的折射率为n2,如图所示的一束光信号与界面间的夹角为α,由内芯射向外层,要想在此界面发生全反射,必须满足的条件是()A、n1>n2,α大于某一值B、n1<n2,α大于某一值C、n1>n2,α小于某一值D、n1<n2,α小于某一值5、关于电磁场和电磁波,下列说法中不正确的是()A、均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场B、电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的,且都与波的传播方向垂直C、电磁波和机械波一样依赖于介质传播D、只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波6、假设一接近光速运行的高速列车在轨道上运行,列车上的窗户高为h,宽为d,高速列车轨道旁边有一广告牌,广告牌高为H,宽为L。在高速列车上有一观察者甲,另一观察者乙站在高速列车轨道旁边,有关两位观察者的判断,下列说法正确的是()A、观察者乙看到车窗高度小于hB、观察者乙看到车窗宽度小于dC、观察者甲看到轨道旁边的广告牌宽度大于LD、观察者甲看到轨道旁边的广告牌高度小于H7.接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟,飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢,下列说法正确的有()A.飞船上的人观测到飞船上的钟较慢B.飞船上的人观测到飞船上的钟较快C.地球上的人观测到地球上的钟较慢D.地球上的人观测到地球上的钟较快8、把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,如图所示,这时可以看到明暗相间的条纹。下面关于条纹的说法中正确的是()A.干涉条纹是光在空气尖劈膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B.干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C.将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动D.观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的另一侧9、下列说法中正确的是()A、微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应B、常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C、天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究D、遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征10、下列说法中正确的是()A、水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象B、雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的C、拍摄玻璃橱窗内的物品时,可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光D、红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同二、(本题共4小题,共50分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。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、(12分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将所用器材按要求安装在如图所示的光具座上,然后接通电源使光源正常工作。已知实验中选用缝间距d=0.20mm的双缝屏,像屏与双缝屏间的距离L=700mm。图中的a、b、c三个位置对应的器材分别为_______、_______、_______。(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,像屏上出现的干涉条纹如图甲所示,图甲中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图乙中游标尺上的读数x1=1.16mm；接着再转动手轮,像屏上出现的干涉条纹如图甲所示,此时图乙中游标尺上的读数x2=________mm；(2)若通过第(1)中的测量可计算出干涉条纹的间距Δx,利用题目中的已知量和测量结果可计算出这种色光的波长,其字母表达式为λ=_________（用题目中的已知量和测量量的字母表示）；代入数据,可计算出λ=________nm。12、(12分)如图所示,有一玻璃圆柱体,横截面半径为R＝10cm,长为L＝100cm.一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点,与玻璃圆柱体左端面距离d＝4cm,点光源向各个方向发射单色光,其中射向玻璃圆柱体、从左端面中央半径为r＝8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。光速为c＝3×108m/s。求：(1)玻璃对该单色光的折射率；(2)该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间。13.(12分)如图,三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射,第一次到达AB边恰好发生全反射、已知θ＝15°,BC边长为2L,该介质的折射率为eq\r(2)。求：(1)入射角i；(2)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到：sin75°＝eq\f(\r(6)＋\r(2),4)或tan15°＝2－eq\r(3))、14、(14分)如图所示,一束光线以60°的入射角照射到水平放置的平面镜M上,反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现将一块上下表面平行的透明玻璃砖放到平面镜M上（如图中虚线框所示）,则从玻璃砖的上表面射入的光线经平面镜反射后再从玻璃砖的上表面射出,打到光屏上的Q点,Q在P点的左侧cm处,已知玻璃砖对光的折射率为。求：(1)光束在玻璃砖内的折射角；(2)玻璃砖的厚度；(3)光在玻璃砖内运动的时间多长？（光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s）一轮单元训练金卷·高三·物理(B)卷第十七单元光学电磁波相对论答案一、(本题共10小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1～6题只有一项符合题目要求,第7～10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,有选错的得0分)1.【答案】B2.【答案】A3.【答案】A4.【答案】C5、【答案】C6、【答案】B7.【答案】BD【解析】由相对论知识Δt＝eq\f(Δτ,\r(1－(\f(v,c))2))知,Δt＞Δτ。则地面上的人观察飞船上的时间进程比地面上慢,即地球上的人观测到地球上的钟较快,同理可知,飞船上的人观测到飞船上的钟较快,B、D正确。8、【答案】AC9、【答案】CD10、【答案】CD【解析】水中的气泡看上去比较明亮是因为光从水中射向气泡时,有一部分光发生了全反射现象,选项A错误；均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场,不能形成电磁波,雷达发射的电磁波一定是由周期性变化的电场或周期性变化的磁场产生的,选项B错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时,可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光,选项C正确；红色和蓝色激光频率不同,在同一种介质中传播时波速不同,波长不同,而红色和蓝色激光在不同介质中传播时波长可能相同,选项D正确。二、(本题共4小题,共50分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。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、(12分)【答案】滤光片单缝双缝(1)15.02(2)或【解析】图中的a、b、c三个位置对应的器材分别为：滤光片、单缝、双缝。(1)图中,游标卡尺的主尺读数为15mm,游标读数为0.02mm×1=0.02mm,所以最终读数为：x2=15.02mm。(2)两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为：根据,得：。12、(12分)【解析】(1)由题意可知,光线AB从圆柱体左端面射入,在柱体侧面发生全反射,如图所示。sini＝eq\f(r,\r(r2＋d2))＝eq\f(2,\r(5))n＝eq\f(sini,sinθ),sinC＝eq\f(1,n)sinθ＝cosC＝eq\r(1－sin2C)联立解得n＝eq\f(3,5)eq\r(5)(2)折射光BD在玻璃圆柱体内传播路程最长,因而传播时间最长,由几何知识得s＝eq\f(L,sinC)＝nL,v＝eq\f(c,n)t＝eq\f(s,v)＝eq\f(n2L,c)＝6×10－9s。13.(12分)【解析】(1)根据全反射定律可知,光线在AB面上P点的入射角等于临界角C,由折射定律得sinC＝eq\f(1,n) ①代入数据得C＝45° ②设光线在BC面上的折射角为r,由几何关系得r＝30° ③由折射定律得n＝eq\f(sini,sinr) ④联立③④式,代入数据得i＝45° ⑤(2)在△OPB中,根据正弦定理得eq\f(OP,sin75°)＝eq\f(L,sin45°) ⑥设所用时间为t,光线在介质中的速度为v,得OP＝vt ⑦v