高三高考物理复习专题练习：光学、电磁波、相对论简介

光学、电磁波、相对论简介

1.[多选]如图所示,两束单色光a、b从水面下射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是()

A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距

B.a光比b光更容易发生衍射现象

C.在水中a光的速度比b光的速度小

D.在水中a光的临界角大于b光的临界角

E.若a光与b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是a 光

2.[多选]ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC,由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜,经两次反射后光线垂直于BC射出,且在CD、AE 边只有a光射出,光路图如图所示,则a、b两束光()

A.a光的频率比b光的频率小

B.在真空中,a光的传播速度比b光的大

C.在棱镜内,a光的传播速度比b光的大

D.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较小

E.分别通过同一双缝干涉实验装置,a光的相邻亮条纹间距较小

3.[多选]某复色光由空气斜射入某介质中后分解为a、b两束单色光,如图所示.以下说法正确的是()

A.a光的频率比b光小

B.a光在该介质中的传播速度比b光小

C.光由介质射入空气时,a光的临界角比b光小

D.a、b通过同一双缝干涉实验装置,a光的干涉条纹间距较大

E.a、b通过同一双缝干涉实验装置,b光的干涉条纹间距较大

4.[多选]下列说法正确的是()

A.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象

B.全息照相利用了激光相干性好的特性

C.光的偏振现象说明光是横波

D.X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象

E.刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象

5.光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是()

A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化

B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光

C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景物的像更清晰

D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹

6.抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同,则下列描述正确的是()

①这是利用光的干涉现象

②这是利用光的衍射现象

③如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了

④如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了

A.①③

B.②④

C.①④

D.②③

7.[多选]如图所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为水平直径.M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD从D点射出,出射光线平行于AB,已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c,则()

A.此玻璃的折射率为

B.光线从B到D需用时

C.若增大∠ABD,光线不可能在DM段发生全反射现象

D.若减小∠ABD,从AD段射出的光线均平行于AB

E.若∠ABD=0°,则光线从A点射出,传播方向不变,在球中的光速增大

8.[多选]在透明均匀介质内有一球状空气泡,一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a、b色光分别从C点、D点射向介质,如图所示.已知A点的入射角为30°,a色光的偏向角为45°(C点出射光线与A点入射光线的夹角),CD弧所对的圆心角为3°,则下列结论正确的是()

A.b色光的偏向角为42°

B.介质对a色光的折射率n a=

C.在介质中,a光的频率小于b光的频率

D.b色光从介质射向空气的临界角正弦sin C=

E.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置,屏上的条纹间距Δx a<Δx b

9.[10分]某研究性学习小组利用插针法测量半圆形玻璃砖的折射率.实验探究方案如下:在白纸上作一直线MN,并作出它的一条垂线AB,将半圆形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直径与直线MN重合,在垂线AB上插两枚大头针P1和P2,然后在半圆形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃砖的折射率.实验中提供的器材除了半圆形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等.

(1)某同学用上述方法测量玻璃砖的折射率,他在画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是. 为同时看到P1、P2的像,他应采取的措施是.

(2)在采取相应措施后,请在半圆形玻璃砖的右侧画出所插大头针的可能位置,并用“×”表示,作出光路图.

(3)为计算折射率,将应测量的物理量标注在光路图上,并由此得出折射率的计算公式为n=.

10.[12分]如图所示,在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥,顶角∠AOB=120°,顶点O与桌面的距离为4a,圆锥的底面半径R=a,圆锥轴线与桌面垂直.现有一半径为R的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知玻璃的折射率n=,求光束在桌面上形成的光斑的面积.

11.[6分]如图1所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜,并确定AB和AC界面的位置.然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2,再从棱镜的右侧观察P1和P2的像.

(1)此后正确的操作步骤是.(选填选项前的字母)

A.插上大头针P3,使P3挡住P2的像

B.插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像

C.插上大头针P4,使P4挡住P3的像

D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像

(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出).为测量该种玻璃的折射率,有位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图2中甲、乙所示.在图2中仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图2中的(选填“甲”或“乙”),所测玻璃折射率的表达式n=(用代表线段长度的字母DE、GF表示).

12.[8分]如图,水平桌面上有一水槽,槽中放置着平面镜M,镜面与水平面之间的夹角为θ.一束白光从O点射向水面,先经水面折射,再经平面镜反射,又经水面折射回到空气中,最后在水槽

左上方的竖直屏N上形成彩色光带.若逐渐增大θ角,各种色光陆续消失,假定所有光线均在同一竖直平面内.

(1)色光最先从屏上消失;

(2)若入射光线与水面成30°角,镜面与水平面之间的夹角θ=45°,屏上的彩色光带恰好全部消失,求水对最后消失的色光的折射率.(结果可以用根式表示)

12.[10分]如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角∠BAC=30°，

AB边的长度为l,P为垂直BD的光屏.一宽度也为l的平行单色光束垂直射向AB面,在屏上形成一条宽度等于l的光带,求棱镜的折射率.

答案

1.ABD

2.ACD

3.BCE

4.BCE

5.D

6.B

7.ABE

8.ADE

9.(1)入射光线AB离圆心较远,在半圆形面发生了全反射沿着MN方向向M点方向平移玻璃砖

(2)光路如图所示.

(3)折射率的计算公式为n=.

10.πa2

11.(1)BD(2)乙

12.(1)紫(2)

13.