专题17光、电磁波和相对论(选修3-4)(解析版)决胜高考之全国名校试题物理分项汇编系列(第1季)

高中物理学习材料
（马鸣风萧萧**整理制作）
重庆理综卷物理部分有其特定的题命模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。

为了给重庆考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，学科网物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。

本资料以重庆考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对重庆考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。

专题17 光、电磁波、相对论（选修3-4）（解析版）
一、单项选择题
1.【2013·重庆市名校联盟2013届高三下学期第二次联考】如图11-1所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为AB、BC 的中点，则( )
A32 B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
2.【2013•重庆市高2013级二诊】如题11图1所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源、②是滤光片、③是单缝、④是双缝、⑤是光屏．下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是（仅有一个正确选项）
A．增大①和②之间的距离B．减小④和⑤之间的距离
C．将红色滤光片改成蓝色滤光片D．减小双缝之间的距离
3.【2013•重庆市高2013级三诊】下列有关光现象的说法不正确
．．．的是
A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
B．泊松亮斑是光的衍射现象
C．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
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。

二、多项选择题
4.【2013·辽宁五校协作体2013届高三冲刺考试题】下列说法正确的是
A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹
C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场向外传播就形成了电磁波
D．根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关
4.AD 【解析】由于绿光的临界角小于红光的临界角，因此增大入射光线，绿光先达到临界角，先发生全反射，A正确；在光的双缝干涉实验中，到双缝的光程差等于波长整数倍时，出现亮纹，而等于半波长的奇数倍
5.【2014·银川一中2014届高三月考】如图所示，两束单色光a、b从水下面射向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．用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的
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射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光
F．a比b更容易发生衍射现象
三、非选择题
6.【2013•重庆市六区2013届高三下期第二次学业调研抽测】如图6所示是一透明的圆柱体的横截面，其半径
为R
，折射率是3，AB
是一条直径。

今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求离AB多远的入射光线经折射后经过B点？
【答案】
3
2
R
7.【2013•重庆市高2013级一诊】如图7所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠C=30°．在距BC边d 处有一与BC边平行的光屏MN．现有某一单色光束从AC边的中点D垂直AC边射入棱镜．已知棱镜对该单色光束折射率为3
n，光在真空中的传播速度为c．求该光束从BC边第一次出射到达MN的时间．
图 6
光从BC 到达MN 的所经历
时间t ，则d ct 2= 有：c
d
t
2=
（2分） 考点：本题考查了光的折射定律、光路知识。

8.【2013•重庆市三峡联盟2013届高三4月联考】一半径为R 的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为
3的透明材料制成。

现有一束位于过球心O 的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体
后再从竖直表面射出，如图所示。

已知入射光线与桌面的距离为3/2R 。

求出射角。

d D
A
B
C
M
9.【2013•重庆市九校联盟高2013届高三上期期末】如图所示，ABC
∆为等腰直角三棱镜的横截面，o
90
C
∠=，一束激光a沿平行于AB边射入棱镜，经一次折射后射到BC边时，刚好能发生全反射，求该棱镜的折射率n.
【答案】
6 n=
【解析】
试题分析:据题意作出光的折射光路如图：
10.【2014·吉林白山市2014届高三8月摸底考试】如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=12 cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．一束红光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i=45o，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。

已知该介质对红光的折射率为
n=23
3
，求两个亮斑与A点间的距离。

11.【2013·商丘市2013年高三三模考试题】如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。

一束单色细光束从AD面的a点入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab 与AD面的夹角α=60º。

已知光在玻璃中的折射率n=1.5。

求：
①该束入射光线的入射角的正弦值；②该束光线第一次从玻璃棱镜中出射时折射角的正弦值。

【答案】①0.75 ②0.75；
【解析】
12.【2014·武汉市部分学校2014届高三起点调研测试】半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O 点为圆心，OO′为直径MN的垂线。

足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直。

一束复色光沿半径方向与OO′成θ＝30°角射向O点，已知复色光包含有折射率从n1＝2到n2＝3的光束，因而光屏上出现了彩色光带。

（ⅰ）求彩色光带的宽度；
（ⅱ）当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求θ角至少为多少？
13.【2013·陕西五校2013届高三第三次模拟考试】折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中，若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射，最后从B端射出，如图所示，求：
①光在A面上入射角的最大值．
②若光在纤维中恰能发生全反射，由A端射入到从B端射出经历的时间是多少？
14.【2013·甘肃省2013年高三第三次模拟】如图所示，一个半径为R 的14
透明圆柱体放置在水平面上，一束蓝光从A 点沿水平方向射入圆柱体后经B 点射出，最后射到水平面上的C 点。

已知OA ＝R 2
，该圆柱体对蓝光的折射率为3，则：
①它从圆柱面射出时的出射角β为多大？
②若换用一束红光同样从A 点射向该圆柱体，则它从圆柱体射出后在水平面上形成的光点在C 点的哪侧？
15.【2013·华中师大附中2013届高三期中检测】（9分）如图所示，一玻璃球体的半径为R ，O 为球心，AB 为直径．来自B 点的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB ，另一光线BN 恰好在N 点发生全反射．已知∠ABM ＝30°，求：
①玻璃的折射率． ②球心O 到BN 的距离．
【答案】 ①3；②
33
R 【解析】
设光线BM 在M 点的入射角为i ，折射角为r ，
由几何知识可知，i ＝30°，r ＝60°，
根据折射定律得n ＝sin r sin i
⑤ 代入数据得：n ＝ 3 ⑥
光线BN 恰好在N 点发生全反射，则∠BNO 为临界角C .。