高考物理一轮基础复习 光、电磁波及相对论综合检测卷1

光、电磁波及相对论综合检测卷一、选择题(每小题4分，共40分)1如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线，以下不正确的说法是()AbO不可能是入射光线BaO可能是入射光线CcO可能是入射光线DOb可能是反射光线【答案】C2某小型潜艇正在做水下升降训练潜艇上开一强光灯(可视为点光源)水面观摩人员发现水面上的圆形透光平面半径正均匀增大，由此可判定该潜艇的运动()A加速上升 B加速下沉C匀速上升 D匀速下沉解析D如图所示，水下点光源光线射至水面，远处发生全反射只有正上方半径为r的范围内有光射出水面，由此知rhtan C，r均匀增大，h也均匀增大，即匀速下沉3大气中各空气层的密度是随着高度的增加而减小的，从大气层外射来一束阳光，如图所示的四幅图中，能粗略表示这束阳光射到地面的路径的是()解析B大气层外相对大气层来说是光疏介质，光由光疏介质射向光密介质中，入射角大于折射角，但折射角不可能等于零，故B项正确4单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的是()解析A由单缝衍射图样中央亮条纹宽且亮的特点可知A正确，故选A.5下列有关光现象的说法正确的是()A在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大B以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射D拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度解析A根据干涉条纹的间距的公式x可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所以改为红光后条纹间距一定增大，A正确；紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发生全反射时红光不一定发生全反射，B错误；由于紫光的频率大于红光的频率，所以紫光的能量比红光的能量大，紫光发生光电效应红光不一定发生光电效应，C错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片，是为了防止玻璃的反光，所以D错误6.如图所示，a，b，c是三块折射率不同的透明平板玻璃，彼此平行放置，且有nanb2 B1r1，由折射定律n，则n2n1，是蓝光，是红光；“光驱”中的光指的是激光；激光是人工产生的相干光，激光只是频率单一，并不比所有普通色光的频率高，所以激光光子并不比普通光光子的能量高；光盘记录信息的密度高是由于激光的平行度好8煤矿中瓦斯爆炸危害极大某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯浓度的仪器，原理如图所示在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度以下说法正确的是()A如果屏的正中央是亮纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯B如果屏的正中央是暗纹，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，可能含有瓦斯C如果屏上干涉条纹不停地移动，说明B中的气体瓦斯含量稳定D只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹解析B设含有瓦斯的气体的折射率为n，则光在B中的波长n，如果屏的正中央是亮纹，则N，N为整数，说明B中的气体与A中的空气成分可能相同，即N0(n1)，也可能不同，即N为非零整数，A错；如果屏上干涉条纹不停地移动，n变，说明B中的气体瓦斯含量不稳定，C错；如果屏的正中央是暗纹，则n1，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，可能含有瓦斯，B对；复色光若满足条件亦可发生干涉，D错9.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象，图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈，将金属丝圈在其所在的平面内缓慢旋转，观察到的现象是()A当金属丝圈旋转30时，干涉条纹同方向旋转30B当金属丝圈旋转45时，干涉条纹同方向旋转90C当金属丝圈旋转60时，干涉条纹同方向旋转30D干涉条纹保持原来状态不变解析D金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知，干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，D项正确10.太阳光的可见光部分照射到地面上，通过一定的装置可以观察到太阳光谱如图所示为一简易装置，将一加满水的碗放在有太阳光的地方，把平面镜斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射回空气中的光屏上即可观察到太阳光谱对此，下面的说法中正确的是()A此光谱线是平行于地面水平排列的B此光谱线是竖直排列的C若是平行于地面水平排列的谱线，则红光在最下面而紫光在最上面D若是竖直排列的谱线，则从左侧看过去红光在最左，紫光在最右解析A如图所示，光线在第一个界面发生折射，因从红光到紫光，折射率递增，红光的偏折程度最小，在最上面，而紫光的偏折程度最大，在最下面，光线再经平面镜反射后，红光依然在最上面，所以A项正确二、非选择题(共60分)11(4分)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，如图所示，甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是_(填“甲”或“乙”)；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，在丙、丁两幅图中表示调幅波的是_(填“丙”或“丁”)解析单缝衍射图样，中央宽，两边窄，乙符合；调幅波是电磁波的振幅随信号而改变，为丙图【答案】乙丙12(10分)(1)在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，盛上水或其他透明液体，中间竖直插入一根细直铁丝，沿水平方向观看，会发现铁丝在液面处出现折断现象，这是光的折射现象形成的如图所示的情景，与实际观察到的情况相符的是_(其中O为圆心)(2)用毫米刻度尺、三角板、三根细直铁丝，可测液体折射率实验步骤是：如图所示，用刻度尺测量找出直径AB，并把刻度尺在刻度线的边缘与AB重合后固定并测出半径R.将一根细铁丝竖直固定于B处，用三角板找出过圆心O的垂直AB的直线，交杯缘于C，把一根细铁丝竖直固定于C点_._._.完成上面的实验步骤，填在相应横线上(3)利用上面的测量值，推算出折射率n的表达式(要有推算过程)解析(1)画出铁丝的光路截面图，如图所示可见A处的铁丝的像偏到A，故B、C两图正确(2)把另一根铁丝紧靠直尺AB边移动，使其折射像与C处、B处的铁丝三者重合测出铁丝距B(或A)的距离求出折射率(3)由上面实验步骤知P是铁丝在P点时的像，PC为入射光线，1、2为对应入射角和折射角，如图所示，由折射定律得n，又sin 2，sin 1，n.【答案】(1)BC(2)见解析(3)见解析13.(10分)如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，A30，C90，三棱镜材料的折射率n.一条与BC面夹角为30的光线射向BC面，经过AC面一次反射，再从AB面射出，则从AB面出射的光线的折射角是多少？解析画出光路图如图所示，光线从BC面入射时，由折射定律得：n，解得r30.光线经过AC面反射后入射到AB面时，入射角r30.由折射定律得：，解得：i60，故从AB面出射的光线的折射角为60.【答案】6014(12分)两个狭缝相距0.3 mm，位于离屏50 cm处，现用波长为6 000 的平行光照射双缝求：(1)两条相邻暗条纹间的距离是多少？(2)若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离是多少？(水的折射率为)解析(1)6 000 6107 m，y6107 m1103 m1 mm.(2)由n得，yny0.75 mm.【答案】(1)1 mm(2)0.75 mm15(12分)如图所示，一储油圆桶，底面直径与高均为d，当桶内无油时，从某点A恰好能看到桶底边缘上的某点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，求：油的折射率和光在油中的传播速度解析，sin r，sin i，故n，由n得：v6107 m/s.【答案】6107 m/s16.(12分)如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，A30.它对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2，在距AC边d处有一与AC面平行的光屏现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离解析画出光路图如图所示，由折射定律得：n1，n2.设在光屏上两光点间的距离为x，则xd(tan 2tan1)d()【答案】d()- 6 -