《【状元之路】2011高考物理一轮复习 第二章 光学 电磁波 相对论（有解析）新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【状元之路】2011高考物理一轮复习 第二章 光学 电磁波 相对论（有解析）新人教版（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章光学电磁波相对论一、选择题(每小题4分，共40分1(2007高考上海卷)光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应，这一现象说明()A光是电磁波B光具有波动性C光可以携带信息 D光具有波粒二象性解析：衍射现象说明光具有波动性，利用衍射条纹的图样与障碍物的形状对应，可以让光携带不同的信息答案：BC2.空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图21所示方框内有两个折射率n1.5的玻璃全反射棱镜图22给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图21效果的是()图22解析：从光线的出射方向可以看出，a光线垂直下框射出，
2、b光线垂直上框射出，只有B图能满足上述情况答案：B3在完全透明的水下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光平面，如果透光圆面的半径正在匀速增大，则光源正在()A匀加速上升 B匀加速下沉C匀速上升 D匀速下沉解析：因为发生全反射，所以圆形透光面半径rdtan，r是匀速变大的，则d也是匀速变大的，故光源是在匀速下沉，选项D是正确的答案：D4以下关于光的说法正确的是()A光纤通信利用了全反射的原理B无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照射时发生了薄膜干涉C人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的衍射图样D麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在答案：ABC5绿光在水中的波长和紫
3、光在真空中的波长相等，已知水对该绿光的折射率是4/3，则下列说法中正确的是()A水对这种紫光的折射率应略小于4/3B绿光与紫光在真空中的波长之比是34C绿光与紫光的频率之比是34D绿光在真空中的传播速度大于紫光在真空中的传播速度解析：根据光在介质中的波速与频率的关系：vf，结合折射率n，代入数据计算得：绿光与紫光的频率之比是34，所以选项C是正确的，其余的A、B、D三个选项都是错误的答案：C6.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车，尾灯由透明介质制成，其外形如图23所示，
4、下面说法正确的是()A汽车灯光从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射B汽车灯光从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射C汽车灯光从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D汽车灯光从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射图24解析：我们从题图中取一个凸起并作出一条光路如图24所示，由图可知，每一部分相当于一块全反射棱镜，要想让司机看到，光要沿入射的反方向射出，因此光只能从右侧(直边)射入，经过尾灯左表面反射回去，故选项C正确，A、B、D错误答案：C7某电路中电场随时间变化的图象如图25所示，能发射电磁波的电场是()来图25解析：图A中电场不随时间变化，不会产生磁场图B和C中电场都随时间做均匀的变化，只
5、能在周围产生稳定的磁场，也不会产生和发射电磁波图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而该磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，才能发射电磁波答案：D8.如图26所示，有一光束以与界面成45入射到半径为R的半玻璃球的球心O点处，折射光束与界面夹角为60.现让光线向界面方向偏转，同时旋转半玻璃球且保持半玻璃球上表面始终水平，则出射光线照亮玻璃球的最大截面积是()A.B.C.D.解析：当光束以45角入射时，折射角为30，n.光线向界面靠近，当入射角等于90时，折射光线照亮玻璃球的截面积最大，此时折射角45，被照亮的截面半径rR
6、sin45R，被照亮的最大截面积Sr2，故B选项正确答案：B9.MN是空气与某种液体的分界面一束红光由空气射到分界面，一部分光线被反射，一部分光线进入液体中当入射角是45时，折射角为30，如图27所示，以下判断正确的是()A反射光线与折射光线的夹角为90B该液体对红光全反射的临界角为60C在该液体中，红光的传播速度比紫光大D当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30解析：由反射定律知，反射角等于45，可知反射光线与折射光线的夹角为105；由公式n得n，液体对红光的全反射临界角Carcsin45；紫光的折射率大于红光，由公式vc/n知，在该液体中，红光的传播速度大于紫光答案：C10(2
7、010辽宁月考)光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要器件是真空玻璃管，这些玻璃管可将太阳能转换成水的内能，真空玻璃管表面采用镀膜技术增加透射性，使尽可能多的太阳能转换为内能，这种镀膜技术的物理依据是()A.光的衍射 B光的粒子性C光的干涉 D光的直线传播解析：为了增加透射性，可在真空玻璃管表面镀一层厚度为的增透膜，物理依据是薄膜干涉，正确选项为C.答案：C二、实验题(共16分)11(6分)用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，图29所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结
8、果图29(1)在这四个图中肯定把针插错了的是_(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是_计算玻璃的折射率的公式是_解析：(1)垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行(除了过圆心的光线)，A错(2)测量较准确的是图D，因B图的入射光线经过圆心，出射光线没有发生折射，C图的入射光线离圆心太近，射到圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大的误差测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率n.答案：(1)A(2)Dn12(10分)用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离d的大小恰好是图210中游标卡尺的读数，如图(d)，双缝到毛玻璃屏间距离l的大小也由图
9、中毫米刻度尺读出，如图(c)实验时先移动测量头如图(a)上的手轮，把分划线对准靠近最左边的一条明纹，如图(b)所示，并记下螺旋测微器的读数x1，如图(e)所示，然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数x7，如图(f)所示，由以上测量数据求得该单色光的波长为_图210图210解析：根据条纹宽度公式x可知：波长x，只要根据题目提供的数据就可求解，据图(d)可直接读出d0.25 mm，双缝到屏的距离由图(c)读出l749.0 mm.条纹宽度可先读出7条条纹间距为(14.7000.300) mm，注意此为6个条纹宽度，即6x14.400 mm，每条条纹宽度x2.400
10、 mm.将以上数据代入得：mm8.01107 m.答案：8.01107 m三、计算题(共44分)13(8分)据报道：2008年北京奥运会，光纤通信网覆盖所有奥运会场馆，为各项比赛提供了安全可靠的通信服务光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输如图211所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，光从一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为t，请探究分析以下问题：图211(1)n1和n2的大小关系；(2)最长时间t的大小(图中标的C为全反射的临界角，其中sinCn2/n1)解析：(1)欲使光在n1和n2的界面上发生全反射，需有n1n2.(2)光在介
11、质n1中的传播最长路程s，传播速度为v，故最长时间t.答案：(1)n1n2(2)14.(10分)如图212所示，AOB是由某种透明物质制成的1/4圆柱体的横截面(O为圆心)，折射率为.今有一束平行光以45的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？解析：如图213所示，从O点射入的光线折射角为，根据折射定律有nsin45/sin，解得30.假设从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上Q点处，入射角恰等于临界角C，有sinC1/n，代入数据得C45，易得图中角45
12、，故射出光线的部分占AB表面的比例为：45/901/2.答案：15(12分)登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损害视力有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减轻对眼睛伤害的眼镜他选用的薄膜材料的折射率n1.5，所要消除的紫外线的频率为8.11014Hz.那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少？解析：要使从该膜的前后两个表面反射形成的光叠加后加强，光程差应该是波长的整数倍，光程差为膜的厚度的两倍，故膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的.紫外线在真空中的波长，在膜中的波长，因此膜的厚度至少是D1.23107m.答案：1.23107m1
13、6(14分)(2007高考海南卷)如图214所示，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端再将线光源沿同一方向移动8.0 cm，刚好可以看到其顶端求此液体的折射率n.图214解析：当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，射到遮光板边缘O的那条光线的入射角最小如图215所示，线光源底端在A点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过O点液面的法线为OO1，则AOO1，其中为此液体到空气的全反射临界角由折射定律有sin同理，线光源顶端在B1点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则B1OO1.设此时线光源底端位于B点由图中几何关系可得sin联立式得n由题给条件可知AB8.0 cm，BB16.0 cm，代入式得n1.25.答案：1.25
