《（江苏专用）2018年高考物理一轮复习 专题十四 光学、电磁波及相对论习题课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（江苏专用）2018年高考物理一轮复习 专题十四 光学、电磁波及相对论习题课件（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、非选择题1 2017江苏单科 12B 1 3 1 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快B 飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C 地球上的人观测到地球上的钟较快D 地球上的人观测到地球上的钟较慢 3 人的眼球可简化为如图所示的模型 折射率相同 半径不同的两个球体共轴 平行光束宽度为D 对称地沿轴线方向射入半径为R的小球 会聚在轴线上的P点 取球体的折射率为 且D R 求光线的会聚角 示意图未按比例画出 A组自主命题 江苏卷题组 五年高考 解析 1 由狭义相对论的 钟慢效应 原理可知 飞船上的人观测到
2、地球上的钟较慢 地球上的人观测到飞船上的钟较慢 故A C正确 B D错误 答案 1 AC 3 见解析 2 2016江苏单科 12B 12分 1 一艘太空飞船静止时的长度为30m 它以0 6c c为光速 的速度沿长度方向飞行越过地球 下列说法正确的是 A 飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30mB 地球上的观测者测得该飞船的长度小于30mC 飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD 地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c 2 杨氏干涉实验证明光的确是一种波 一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上 两狭缝就成了两个光源 它们发出的光波满足干涉的必要条件 即两列光的相同 如图所示 在这
3、两列光波相遇的区域中 实线表示波峰 虚线表示波谷 如果放置光屏 在 选填 A B 或 C 点会出现暗条纹 3 在上述杨氏干涉实验中 若单色光的波长 5 89 10 7m 双缝间的距离d 1mm 双缝到屏的距 离l 2m 求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距 解析 1 飞船上的观测者相对飞船是静止的 测得飞船长度为静止长度30m A错误 地球上的观测者相对飞船的速度为0 6c 测得飞船的长度l l0 0 8l0 24m B正确 由光速不变原理知 C D皆错误 2 只有频率相同的两列波相遇时才可能发生干涉 在相遇区域内 某时刻波峰与波峰相遇处 波谷与波谷相遇处是振动加强点 而波峰与波谷相遇处才
4、是振动减弱点 故A B两点位于亮条纹上 C点处于暗条纹上 3 相邻亮条纹的中心间距 x 第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距L 10 x代入数据得L 1 178 10 2m 答案 1 B 2 频率C 3 1 178 10 2m 3 2015江苏单科 12B 3 人造树脂是常用的眼镜镜片材料 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 5cm AB 20cm BP 12cm 求该人造树脂材料的折射率n 答案 或1 5 解析设折射角为 由折射定律有sin30 nsin 由几何关系知sin 且OP 代入数据解得n 或n 1 5 4 2014江苏单
5、科 12B 3 Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒 这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉 电子显微镜下鳞片结构的示意图如图所示 一束光以入射角i从a点入射 经过折射和反射后从b点出射 设鳞片的折射率为n 厚度为d 两片之间空气层厚度为h 取光在空气中的速度为c 求光从a到b所需的时间t 答案见解析 解析设光在鳞片中的折射角为 由折射定律有sini nsin 在鳞片中传播的路程l1 传播速度v 传播时间t1 解得t1 同理 在空气中的传播时间t2 则t t1 t2 5 2013江苏单科 12B 3 图为单反照相机取景器的示意图 ABCDE为五棱镜的一个截面 AB BC
6、 光线垂直AB射入 分别在CD和EA上发生反射 且两次反射的入射角相等 最后光线垂直BC射出 若两次反射都为全反射 则该五棱镜折射率的最小值是多少 计算结果可用三角函数表示 答案 解析由题意知 光线经界面CD和界面EA两次反射后传播方向改变了90 光线在两界面上反射时入射角与反射角的和都为45 则对应的入射角为22 5 若此时恰好发生全反射 则折射率为最小值 即n 考点一光学一 单项选择题1 2017北京理综 14 6分 如图所示 一束可见光穿过平行玻璃砖后 变为a b两束单色光 如果光束b是蓝光 则光束a可能是 A 红光B 黄光C 绿光D 紫光 B组统一命题 省 区 市 卷题组 考点一光学一
7、 单项选择题1 2017北京理综 14 6分 如图所示 一束可见光穿过平行玻璃砖后 变为a b两束单色光 如果光束b是蓝光 则光束a可能是 A 红光B 黄光C 绿光D 紫光 B组统一命题 省 区 市 卷题组 答案D本题考查光的折射 色散 由题图可知 可见光穿过玻璃砖后 发生了色散 其中a光的侧移距离大于b光的侧移距离 说明玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率 同种介质对红 橙 黄 绿 青 蓝 紫的折射率依次增大 由于b光是蓝光 故只有D选项符合题意 2 2017上海单科 4 3分 用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜 所观察到的干涉条纹为 答案B本题考查薄膜干涉 由于在光的干涉中亮 暗条纹的
8、位置取决于两列光波相遇时通过的路程之差 则在薄膜干涉中取决于入射点处薄膜的厚度 因肥皂液薄膜在重力作用下形成了一个上薄下厚的楔形膜 厚度相等的位置在同一条水平线上 故同一条干涉条纹必然是水平的 由此可知只有选项B正确 解题指导干涉条纹位置与形状的判定同一条干涉条纹上各点的位置决定了干涉条纹的形状 在双缝干涉及薄膜干涉中 某点处于哪一级亮条纹或暗条纹上 取决于两光波相遇时通过的路程差 在两波源相位相同的情况下 当 r n 时处于亮条纹上 当 r 2n 1 时处于暗条纹上 3 2017天津理综 2 6分 明代学者方以智在 阳燧倒影 中记载 凡宝石面凸 则光成一条 有数棱则必有一面五色 表明白光通过
9、多棱晶体折射会发生色散现象 如图所示 一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a b 下列说法正确的是 A 若增大入射角i 则b光先消失B 在该三棱镜中a光波长小于b光C a光能发生偏振现象 b光不能发生D 若a b光分别照射同一光电管都能发生光电效应 则a光的遏止电压低 答案D本题考查色散 全反射 偏振 光电效应 当增大入射角i时 两单色光在左侧界面的折射角增大 但在右侧界面的入射角均减小 故不会引起全反射 A错误 由图知三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率 而同种介质对频率越大的光折射率越大 故 a b B错误 偏振是横波所特有的现象 故a b两光都能发生偏振 C错误 由eUc Ek h
10、W可知 在照射同一光电管即W相同的条件下 a光波长长 频率低 故a光的遏止电压Uc也低 D正确 知识归纳单色光的相关物理量 其他条件相同 4 2016四川理综 5 6分 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n 如图甲所示 O是圆心 MN是法线 AO BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径 该同学测得多组入射角i和折射角r 作出sini sinr图像如图乙所示 则 A 光由A经O到B n 1 5B 光由B经O到A n 1 5C 光由A经O到B n 0 67D 光由B经O到A n 0 67 答案B图像斜率k 1 故光从光密介质射入 从光疏介质射出 其折射率n 1 5 故B选项正确
11、5 2016浙江自选 13 1 4分 如图所示的半圆形玻璃砖 圆心为O 半径为R 折射率为 光由空气从A点垂直射入玻璃砖 OA 则 A 该玻璃的临界角为45 B 光在玻璃砖中的传播速度为v cC 光第一次射出玻璃砖的折射角为60 D 玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化 答案C由sinC 知该玻璃的临界角C 45 A错误 光在玻璃砖中的传播速度为v c B错误 如图 sini 由折射定律有sinr nsini 故r 60 C正确 由sinC 知临界角只取决于玻璃的折射率 而与光线的入射位置无关 D错误 评析本题以半圆形玻璃砖为载体考查了光的折射 全反射及光在介质中的传播速度 几何条件给定较为隐
12、蔽 较好地考查了作图能力 难度中等偏易 6 2015安徽理综 18 6分 如图所示 一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上 经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气 当出射角i 和入射角i相等时 出射光线相对于入射光线偏转的角度为 已知棱镜顶角为 则计算棱镜对该色光的折射率表达式为 A B C D 答案A由图可知 当出射角与入射角相等时 AB面上的折射角与AC面上的入射角相等 设为r 由几何关系可知 180 2r 180 得 2r 而 2 i r 得i 由折射定律得n 选项A正确 7 2015福建理综 13 6分 如图 一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a b 波长分别为 a b 该玻璃对单
13、色光a b的折射率分别为na nb 则 A anbB a b na b na nb 答案B由图可知b光偏折程度大 则na b B项正确 8 2015四川理综 3 6分 直线P1P2过均匀玻璃球球心O 细光束a b平行且关于P1P2对称 由空气射入玻璃球的光路如图 a b光相比 A 玻璃对a光的折射率较大B 玻璃对a光的临界角较小C b光在玻璃中的传播速度较小D b光在玻璃中的传播时间较短 答案C从光路图可以看出 a b两束光的入射角相等 b光的折射角更小一些 由此可知nb na A错误 由sinC 可知 玻璃对a光的临界角较大 B错误 由n 可知 b光在玻璃中的传播速度较小 C正确 b光在玻璃
14、中的传播速度较小 且它在玻璃中传播的距离较长 所以在玻璃中的传播时间较长 D错误 9 2015重庆理综 11 1 6分 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A由题图可知 射到M点的光线进入玻璃球时的折射角小于射到N点的光线进入玻璃球时的折射角 所以玻璃对射到M点的光的折射率大于玻璃对射到N点的光的折射率 故M点的颜色为紫色 N点的颜色为红色 同理可
15、得P点的颜色为红色 Q点的颜色为紫色 所以只有A项正确 10 2014北京理综 20 6分 以往 已知材料的折射率都为正值 n 0 现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料 其折射率可以为负值 n 0 称为负折射率材料 位于空气中的这类材料 入射角i与折射角r依然满足 n 但是折射线与入射线位于法线的同一侧 此时折射角取负值 现空气中有一上下表面平行的负折射率材料 一束电磁波从其上表面射入 下表面射出 若该材料对此电磁波的折射率n 1 正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是 答案B折射线与入射线应位于法线的同一侧 故选项A D错误 因为材料折射率n 1 电磁波由空气进入介质时 sin si
16、n 得 则C项错 故正确选项为B 11 2015课标 34 1 5分 如图 一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖 在玻璃砖底面上的入射角为 经折射后射出a b两束光线 则 A 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 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 二 多项选择题 答案ABD从光路图看 入射角相同 a光的折射角较大 所以玻璃砖对a光的折射率较大 a光的频率较大 波长较短 B正确 C不正确 根据n 知va vb A正确 随着入射角增大 a光的折射角先达到90 D正确 在同一个双缝干涉实验装置上做实验 由 x 知光的波长越长 干涉条纹间距越大 E错误 12 2014浙江理综 18 6分 关于下列光学现象 说法正确的是 A 水中蓝光的传播速度比红光快B 光从空气射入玻璃时可能发生全反射C 在岸边观察前方水中的一条鱼 鱼的实际深度比看到的要深D 分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验 用红
