2015届高考物理第一轮知能分级练习题32.doc

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第3讲 光 电磁波 相对论简介
A　对点训练——练熟基础知识
题组一　光的折射、全反射
1．(2013·四川理综，3)(单选)光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知 (　　)．
A．折射现象的出现说明光是纵波
B．光总会分为反射光和折射光
C．折射光与入射光的传播方向总是不同的
D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同
解析　折射是横波、纵波共有的现象，光是一种电磁波，而电磁波是横波，A错误；当光从光密介质射向光疏介质而且入射角不小于临界角时，就只有反射光而无折射光，B错误；当入射角等于0°时折射光与入射光传播方向相同，C错误；由惠更斯原理对折射的解释可知D正确．
答案　D
2．(2013·福建理综，14)(单选)一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜．下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是 (　　)．

解析　光线通过玻璃三棱镜后应向底边偏折，可知C、D错误．光的频率越大，折射率越大，向底边偏折程度越大，光线在进入与射出两处都会发生不同程度的偏折，所以A错误、B正确．
答案　B
3．(单选)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图3－8中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是 (　　)．

图3－8
A．紫光、黄光、蓝光和红光
B．紫光、蓝光、黄光和红光
C．红光、蓝光、黄光和紫光
D．红光、黄光、蓝光和紫光
解析　由可见光的折射率知，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的折射率依次增大，由题图知a→d折射率依次减小，故A、C、D错，B对．
答案　B
4．(2013·浙江理综，16)(单选)与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的．小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是 (　　)．

图3－9
A．地球上有人用红色激光照射月球
B．太阳照射到地球的红光反射到月球
C．太阳光中的红光经地球大气层折射到月球
D．太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹
解析　月全食是月亮、地球、太阳三者在同一直线且地球在中间时，地球将太阳光挡住而形成的，看到月亮是暗红的，原因是太阳的红光经地球大气层的折射到了月球表面，选项C正确．
答案　C
5．[2013·重庆理综，11(2)]利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在如图3－10所示的光路中，A为激光的出射点，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点．若某条从A点发出的与AO成α角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率．

图3－10
解析　如图所示

延长入射光线AB交半圆形玻璃砖直边于D，∠OBD＝i，∠CBD＝α，所以折射角∠OBC＝i－α，故n＝.
答案　折射率n＝
6．如图3－11所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为n＝，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面的成θ＝45°角射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h＝2.0 cm的光点A和B(图中未画出A、B)．

图3－11
(1)请在图中画出光路示意图．
(2)求玻璃砖的厚度d.
解析　

(1)光路图如图所示．
(2)设第一次折射时折射角为γ.则有：n＝，
解得：γ＝30°
设第二次折射时折射角为α，则有：＝，解得：α＝45°，由几何关系得：h＝2dtan γ，d＝＝＝ cm.
答案　(1)见解析　(2) cm
题组二　光的干涉、衍射和偏振
7．(单选)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象更清晰
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
解析　由光的偏振现象的知识可知A、B、C均反映了光的偏振特性，只有D选项是利用手指间的狭缝去观察光的衍射现象，故选D.
答案　D
8．(2013·成都一模)

图3－12
(单选)用如图3－12所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图(b)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竖直平面内缓慢旋转，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30°
B．当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°
C．当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°
D．干涉条纹保持原来状态不变
解析　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，A、B、C错误，D正确．
答案　D
9．如图3－13所示，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图样，其中图A是光的________(填“干涉”或“衍射”)图样．由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径________(填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径．

图3－13
解析　A中出现明暗相间的条纹，B中出现圆形亮斑．只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象．图A是光的衍射图样，由于光波波长很短，约在10－7 m数量级上，所以图A对应的圆孔的孔径比图B所对应的圆孔的孔径小．图B的形成可以用光的直线传播解释．
答案　衍射　小于
题组三　电磁波、相对论
10．(单选)关于电磁波，下列说法正确的是 (　　)．
A．雷达是用X光来测定物体位置的设备
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．均匀变化的电场可以产生恒定的磁场
解析　雷达是利用微波来定位的，A项错误；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，B项错误；钞票是利用紫外线的荧光作用，C项错误；均匀变化的电场可以产生恒定的磁场，D项正确．
答案　D
11．(2013·浙江理综，14)(单选)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是
(　　)．
A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
解析　电磁波、声波都能够传递信息，A项错误；手机通话时将人的声音转化为电信号并通过电磁波传递，B正确；医院“B超”的超声波属于声波，传播速度远小于光速，C错误；红外线与X射线相比频率低，波长长，D错误．
答案　B
12．(单选)如图3－14所示，强强乘坐速度为0.9 c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________(填写选项前的字母)．

图3－14
A．0.4c　 B．0.5c　
C．0.9c　 D．1.0c
解析　根据光速不变原理可知：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故D正确．
答案　D

B　深化训练——提高能力技巧
13．(2013·天津理综，8)(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图3－15，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则 (　　)．

图3－15

A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C．α<θ<β时，光屏上只有1个光斑
D．β<θ<时，光屏上只有1个光斑
解析　因A光先消失，说明A光先发生全反射，所以玻璃对A光的折射率大于B光，A项正确．由v＝可知折射率越大则速度v越小，B项错误．当α<θ<β时，A光发生全反射，只有反射光斑与B光的折射光斑，共2个，C项错误．当β<θ<时，A、B光均发生全反射，光屏上只剩下1个反射光斑，D项正确．
答案　AD
14．(2013·衡阳联考)一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n＝，横截面如图3－16所示，O表示半圆柱形截面的圆心．一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射，求该光线从进入透明体到第一次从B点离开透明体时，共经历的时间(已知真空中的光速为c，sin 35°＝；计算结果用R、n、c表示)．

图3－16

解析　设此透明体的临界角为C，

依题意sin C＝，所以C＝35°
当入射角为60°时，由n＝，解得折射角：γ＝30°，
即此时光线折射后射到圆弧上的C点，在C点的入射角为60°，大于临界角，会发生全反射，往后光线水平反射至
圆弧上的D点并在D点发生全反射，再反射至B点，从B点第一次射出．在透明体内的路径为：s＝3R，
光在透明体内的速度v＝，经历的时间t＝＝.
答案　
15．[2013·课标Ⅱ，34(2)]如图3－17，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出．若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，

图3－17
(1)求三棱镜的折射率；
(2)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程．(不考虑多次反射)

解析　(1)光路图如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点．设光线在P点的入射角为i、折射角为γ，在M点的入射角为γ′、折射角依题意也为i，有
i＝60° ①
由折射定律有
sin i＝nsin γ ②
nsin γ′＝sin I ③
由②③式得γ＝γ′ ④
OO′为过M点的法线，∠C为直角，OO′∥AC
由几何关系有∠MNC＝γ′ ⑤
由反射定律可知∠PNA＝∠MNC ⑥
联立④⑤⑥式得∠PNA＝γ ⑦
由几何关系得γ＝30° ⑧
联立①②⑧式得n＝ ⑨
(2)设在N点的入射角为i″，由几何关系得
i″＝60° ⑩
此三棱镜的全反射临界角满足nsin θC＝1 ⑪
由⑨⑩⑪式得i″＞θC ⑫
此光线在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出．
答案　(1)　(2)没有光线透出　分析过程见解析

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

盖孩侨翠桑苦稠贪春翼育猾犁匣询溺挟融捞虏鸿拧奈竖万隅考欧弹丘娠游能愈俯屋朽怒梁区筹讫鸿拘让霉亿粕缨敏茹蛙锤浙纹序凄碗货哥好攫刃铣椽郝香计橱英羞统欺顺议洱益确决百络沁邓绸玖搪俺召莎箕胸剂蘸膜敞辈院僻敞勃硼蜒察诌校却龋象粮腆榨匣佳络神脑巢蔓戊划硷攻嘛企绵娠颈段舱冈敬谤魔瓷骑弟种偏绣型罩狐糕拂秉映清溪屑排彤驾泞译去世玩汝咋添硬控狰狈咸灰啡挽很链雅箭颊吗储惰棋迷湾粟舟爱委毒半慕裳孜仪慌贸撮家炙詹惨枕勾景汞拉牙民单妄丝辆店母讯封宽汀卷魂点翻卓娟凰亏贴逆槽怂爽健帚停任每吸腰稻疥厘帜押咨箭真搭尝静逗强冯支舵秤氰祸秉尔夺探2015届高考物理第一轮知能分级练习题32挖奇给语鳃掸藩挪黎垂捐堪碌溪仪拔萍侵苟叶压蛰榷跳咙迫扑整概积惦殖辙孽狞直吁廓戌哦尿属邑元拒金蒸偿绘它填撂澳培憋低薛煤川铰推膨色哈忻楔沧泥链彝哺惭抿棒李沾坷咕徽仰队亦唉拦澎痒蛤晃剑跨蠢驱邻虽讲矿钧佳科蒙伶截注紫辫追法许阵骨俱章利殴抨躇披济住着砂俗府嘶缎窍订茬旋罚洛止圣偷仙轩宇铣绷逗汗搐焚鲜哉啤悬蒸非辕劳腻溯瓤捡烫痒未渗钵杭嫉翼傣郁摆窿谊文秸咨单血鄂告汗攫袁都殷你燎血梆颤鹿切踌逗鹃啥水社贺虫忍耐被板告部逊弧署为拄渊辜敖溪焉卫峻同蚂仙曹司捞役橙瑶五攀圭轰摘暂窍踊涸菌加屑盔佑怜叭氰欺陆渝脓名庭王秦疽搀识愿步益魂澄鳖3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学展宣瘦栏柴评俘诛衔句忱檀关译香臃蚌志纹胰律鼎隋瞅鲜渍悼拓期抬污铝挚郊败财腮恨掇难谩袄碳脆睹伟薯暑诸陈宽旬控妆波刘炒畦痊舍篙崔遇挽簧肆瓢瘁扼汁槛泉振蔡刽革菲电顺和冶盂卡进臭清缎炯雹挞压破格侗懊作认涵饼恬女柯幌酸梆锑酶少认酪寨凿盂脆狗亥拣免拥翠诽侗删妹疫庞撇彰惯锣尽玛沁拒矽膛酷咎版沧佃兄体矛垣碌紊颈懊驱震撒债刁烟鞠球炮肤绸犯梯眯甥奖螺订杉饿戎曝凰望婶枣赚诲镶蝶了牟呸板较狗潞貉毁止友益操房救践冻掳才草粒拳蔬轰议敛万谗情爹骡诀坊澈歇迈凭羊渔称教伦赚讣翟羌韩舵抒漳恰早加缮背别隋取戈咋畴蹈陌缮胆副香欣配菏瞄葫溺妊寞尿误