《2020高考物理一轮复习专题十七：光学、电磁波与相对论初步（含答案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理一轮复习专题十七：光学、电磁波与相对论初步（含答案）（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020精选 物理一轮复习专题十七 光学 电 磁波与相对论初步 光的反和折射 如图所示 玻璃三棱镜的横截面是边长为的等边三角形 面沿竖直方向 点为的中点 现用一束宽为的单色平行光束水平射向及面 若玻璃三棱镜对此平行光束的折射率为 求射向中点的光线经折射后直接到达边的位置 若距点距离为处放置一平行面的光屏 光屏上被照亮的竖直长度为多少 答案 边的中点 考一1 aBCOBC aABAC 3 ABPBC O a 3 3 BC BC 2a 光的反和折射 如图所示 为竖直放置的光屏 光屏的左侧有半径为 折射率为 的透明半球体 为 球心 轴线垂直于光屏 至光屏的距离 一细束单色光垂直射向半球体的平面 在平
2、面的入射点为 求 光线从透明半球体射出时 出射光线偏离原方向的角度 光线在光屏上形成的光斑到点的距离 答案 考一2 MNR 3O OAOOA R 2 3 3 BOB R 2 1 A 30o 0 5R 光的折射定律 被称为 光纤之父 的华裔物理学家高锟 由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献 与两位美 国科学家共同荣获年诺贝尔物理学奖 如图所示 光纤的透明介质粗细均匀 它的直径为 现把光纤的透明介质弯曲成四分之一圆弧状 圆弧内侧半径为 一束平 行光从光纤左侧垂直光纤端面进入光纤 光速 求 考一3 2009 d 1 5mmR 2 25mm c 3 10 m s 8 要使光线能在光纤内部全部发生全
3、反射 折射率至少为多大 若光纤的折射率为 中最小值 平行光中最下方的光线首次到达光纤下端面需要 多长时间 答案 或 3 5 32 95 10s 11 2 97 10s 11 光的偏振 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 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 B 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的衍射形成的 C 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 D 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 E 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 C D E 考二1 光的反和折射 两种单色光形成细光束从水中射向水面
4、 形成两束折射光和一束反射光 如图所示 下列说法正确的是 A 光的折射率大 B 光在水中的传播速度大 C 保持入射点不变 顺时针方向旋转入射光 则光先消失 D 保持入射点不变 逆时针方向旋转入射光 则反射光旋转的角速度大于 入射光旋转的角速度 E 在空气中 光分别通过同一双缝干涉装置 光的相邻亮条纹间距大 答案 B C E 考二2 a b a a b a ba 光的反和折射 如图所示 和都是厚度均匀的平行玻璃板 和 和之间的夹角都为 一细光束由红光和蓝光组成 以入射角从点射入板 且射出板后的两束 单色光射在地面上两点 由此可知 A 射出板后的两束单色光与入射光平行 B 射到点的光在玻璃中的折射
5、率较大 C 射到点的光在玻璃中的传播速度较大 波长较长 D 若稍微增大入射角 光从 板上表面射入到其下表面 时 在该界面上有可能发生全反射 E 若射到两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象 则 射到点的光形成干涉条纹的间距小 这束光为蓝光 答案 B A E 考二3 a bcabbc Oac P Q c P P b P Q P 光的干涉 劈尖干涉是一种薄膜干涉 其装置如图 所示 将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃 之上 在一端夹入两张纸片 从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜 当光垂直入 射后 从上往下看到的干涉条纹如图 所示 下列说法正确的是 A 干涉条纹是由空气薄膜的上下两个表面反射 的光线
6、叠加而成的 B 干涉条纹垂直于两平板玻璃相交的棱 C 若在图 装置中抽去一张纸片 观察到干涉 条纹变疏 D 若把图装置中上边的平板玻璃竖直向上平移一段距离 观察到干涉条纹变密 E 若观察到的条纹如图中的条纹 则平板玻璃对应处分别凹下和凸起 答案 A C E 考二4 a b a a c P和Q 电磁波的产生 以下关于物理学知识的叙述中正确的是 A 超声波测量车速是利用了波的干涉原理 B 麦克斯韦预言了电磁波的存在 赫兹用实验证实了电磁波的存在 C 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 D 狭义相对论认为 在不同的惯性参考系中 一切物理规律都是相同的 答案 B D 考三1 电磁
7、波的应用 关于电磁波的应用下列说法正确的是 A 射线可以用于防伪鉴别工作 B 紫外线可以改变基因培育优良品种 C 射线可以用于机场检查箱内的物品 D 微波可以测量钢板厚度 答案 C 考三2 X 电磁波的产生 下列说法正确的是 A 电磁波在真空中以光速传播 B 在空气中传播的声波是横波 C 声波只能在空气中传播 D 光需要介质才能传播 答案 A 考三3 c 光的反和折射 如图所示 一束单色光从空气入射到棱镜的面上 经和两个面折射后从 面进入空气 当出射角和入射角相等时 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 方1 ABAB
8、ACAC i i sin 2 sin 2 sin 2 sin 2 sin 2 sin sin 2 sin 光的反和折射 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 下列说法正确的是 A 若增大入射角 则光先消失 B 在该三棱镜中光波长小于光 C 光能发生偏振现象 光不能发生 D 若光分别照射同一光电管都能发生光电效应 则 光的遏止 电压低 答案 D 方2 a b ib ab ab a ba 光的反和折射 如图甲所示 一透明半圆柱体玻璃砖折射率 半径为 长为 横截面
9、如图乙所示 一束 平行光从半圆柱体的矩形表面垂直射入 从玻璃砖直接折射出的光线在其下方的水平光屏上 形成一个长为 宽为的矩形光斑 求光屏距离玻璃砖直径 的距离 甲 乙 答案 方3 n 2RL MN L2RMNAB R 3 光的反和折射 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 射后射出两束光线 则 A 在玻璃中 光的传播速度小于光的传播速度 B 在真空中 光的波长小于光的波长 C 玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率 五A1 a b ab ab ab D 若改变光束的入射方向使角逐渐变大 则折射光线首先消失 E 分别用光在同一个双缝干涉实验装置上做实验 光的干
10、涉条纹间 距大于光的干涉条纹间距 答案 A B D a a ba b 光的干涉 在双缝干涉实验中 用绿色激光照射在双缝上 在缝后的屏幕上显示出干涉图样 若要增 大干涉图样中两相邻亮条纹的间距 可选用的方法是 A 改用红色激光 B 改用蓝色激光 C 减小双缝间距 D 将屏幕向远离双缝的位置移动 E 将光源向远离双缝的位置移动 答案 A C D 五A2 光的反和折射 如图 为一玻璃三棱镜的横截面 一束红光垂直边射入 从边上的 点射出 其折射角为 则玻璃对红光的折射率为 若改用蓝光沿同一路径入射 则光 线在 点射出时的折射角 填 小于 等于 或 大于 答案 大于 五A3 ABC A 30oABACD
11、 60o D60o 3 光的反和折射 一直桶状容器的高为 底面是边长为的正方形 容器内装满某种透明液体 过容器中心轴 垂直于左右两侧面的剖面图如图所示 容器右侧内壁涂有反光材料 其他内壁涂有吸光材 料 在剖面的左下角处有一点光源 已知由液体上表面的点射出的两束光线相互垂直 求该液体 的折射率 答案 五A4 2ll DD D 1 55 光的反和折射五A5 如图 在注满水的游泳池的池底有一点光源 它到池边的水平距离为 从点光源射向池 边的光线 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角 水的折射率为 求池内的水深 一救生员坐在离池边不远处的高凳上 他的眼睛到池面的高度为 当他 看到正前下方的点光源A时
12、 他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为 求救生员的眼睛到池边的水平距离 结果保留 位有效数字 答案 A3 0mA AB 3 4 2 0m 45 1 2 6m 0 7m 光的折射定律 一厚度为h的大平板玻璃水平放置 其下表面贴有一半径为的圆形发光面 在玻璃板上表面放置 一半径为的圆纸片 圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上 已知圆纸片恰好能完全遮挡 住从圆形发光面发出的光线 不考虑反射 求平板玻璃的折射率 答案 五A6 r R n 1 R r h 2 光的反和折射 如图 是一直角三棱镜的横截面 一细光束从边的点折射 后 射到 边的点 发生全反射后经 边的点射出 垂直于 交 于恰好是 的中
13、点 不计多次反射 求出射光相对于 点的入射光的偏角 为实现上述光路 棱镜折射率的取值应在什么范围 答案 五A7 ABC A 90 B 60 BCD ACEABFEGACBCG D CG D 60o 3 2 3 n 五B2 x 1 x 2 x 1 x 2 630nm1 00m 10 5mmmm 0 300 光的反和折射 如图 某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记 图中O点 然后用横截面为等边三角形 的三棱镜压在这个标记上 小标记位于边上 位于边上 过点做 边的垂 线交 于 该同学在点正上方向下顺着直线 的方向观察 恰好可以看到小标记的 像 过 点做 边的垂线交直线于 求三棱镜的折射率 不考
14、虑光线在三棱镜中的反射 答案 五B3 ABCACDABDAC ACFDDF OABDFEDE 2cmEF 1cm 3 光的反和折射 如图 一玻璃工件的上半部是半径为 的半球体 点为球心 下半部是半径为 高为 的圆柱体 圆柱体底面镀有反射膜 有一平行于中心轴的光线从半球面射入 该光线与之 间的距离为 已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行 不考虑多次反射 求该 玻璃的折射率 答案 五B4 ROR2R OCOC 0 6R 1 43 光的反和折射 如图 一半径为的玻璃半球 点是半球的球心 虚线表示光轴 过球心与半球底面垂直 的直线 已知玻璃的折射率为 现有一束平行光垂直入射到半球的底面上 有些
15、光线能从球 面射出 不考虑被半球的内表面反射后的光线 求 从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值 距光轴 的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离 五B5 ROOO O 1 5 3 R 答案 或2 74R R 3 2 R 5 3 2 23 光的反和折射 如图 玻璃球冠的折射率为 其底面镀银 底面的半径是球半径的 倍 在过球心且垂直 于底面的平面 纸面 内 有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的点 该光线的延长线恰好过底 面边缘上的点 求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角 答案 五B6 3 2 3 O M A 150o 光的反和折射 一个半圆柱形玻璃砖 其横截面是半径
16、为 的半圆 为半圆的直径 为圆心 如图所示 玻 璃的折射率为 一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面 若光线到达上表面后 都能从该表面射出 则入射光束在 上的最大宽度为多少 一细束光线在点左侧与相距 处垂直于 从下方入射 求此光线从玻璃砖射出点 的位置 答案 射到G点的光有一部分被反射 沿原路返回到达C点射出 五B7 RABO n 2 AB OO R 2AB R 2 颜色及光的色散 如图所示 一束可见光穿过平行玻璃砖后 变为两束单色光 如果光束是蓝光 则 光束可能是 A 红光 B 黄光 C 绿光 D 紫光 五C1 a bb a 答案 D 光通过棱镜时的偏折和色散 如图 一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光 波长分别为 该玻璃对单 色光的折射率分别为 则 A B C D 答案 B 五C2 a b ab a bn n ab ba n b a n ba n b a n a n ba n b 光的折射定律 直线过均匀玻璃球球心 细光束平行且关于对称 由空气射入玻璃球 的光路如图 光相比 A 玻璃对光的折射率较大 B 玻璃对光的临界角较小 C 光在玻璃中的传播速度较小 D 光在玻璃中的传播时间较短
