物理试题_【备考2013】2012届高三物理名校试题汇编系列(第1期)专题15 光、电磁波、相对论5864

一、单项选择题1．（四川省成都市2012届高三摸底考试）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）A ．电磁波由真空进入介质，频率不变，速度变大B ．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C ．声波和电磁波都可在真空中传播D ．雷达是用电磁波来测定物体位置的设备1.D 解析：电磁波在传播过程中，频率不变，波速随传播介质改变，在真空中波速最大，选项A 错误；根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，选项B 错误；声波属于机械波，所有机械波的传播都需要介质，但电磁波的传播不需要介质，选项C 错误；雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的原理来测定物体位置的装备，选项D 正确。

本题答案为D 。

2.（甘肃省河西五市部分高中2012届高三第一次联考试题）高速公路上的标志牌都是用“回归反光膜”制成的，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字显得特别醒目。

这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，如图所示，反光膜内均匀分布着直径为10μm 的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射的入射角应是（ ）2.D 解析：设入射角为i ，折射角为θ，作出光路图如上图所示，因为入射光线恰好和入射光线平行，所以i =2θ，根据折射定律3sin 2sin sin sin ==θθθi ，所以θ=30°，i =2θ=60°。

本题答案为D 。

3．（贵州省凯里一中2012届高三上学期月考试卷）一束由a 、b 两种单色光组成的复色光垂直照射在1/4圆柱形玻璃砖的AB 面上，进入玻璃砖后光路如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A ．a 光的折射率大于b 光的折射率B ．a 光的波长比b 光的波长大C ．b 光在该玻璃中的折射率2=n D ．a 光在该玻璃中的速度小于b 光的速度3.B 解析：发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，并且入射角大于临界角，根据光路图可知，题中复色光从玻璃射入空气时，入射角均为45°，其中只有b 光发生了全反射，所以C a ＞45°，C b ＜45°，它们的折射率n a =245sin 1sin 1=︒＜a C ，n b =245sin 1sin 1=︒＞b C ，所以n b ＞n a ，选项AC 错误；根据n =v c 可得n cv =，可见，在同种介质中，折射率大的光速小，即b 光在该玻璃中的速度小于a 光的速度，选项D 错误；a 光在玻璃中的折射率小，说明其频率小，即f b ＞f a ，在真空中，光速相同，即f λ=c ，又f b ＞f a ，所以λa ＞λb ，在玻璃中a 光的波长同样比b 光的波长大些，选项B 正确。

本题答案为B 。

4. （北师大附中2012届高三开考）光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播，以下关于光导纤维的说法正确的是（ ）A. 内芯的折射率比外套大，光在内芯与外套的界面发生全反射B. 内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面发生全反射C. 内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面发生折射D. 内芯的折射率与外套相同，外套材料有韧性，可以起保护作用4.A 解析：光导纤维工作的原理是光的全反射，而发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，并且入射角大于临界角；光纤有内、外两层材料，其中内层是光密介质，外层是光疏介质。

光在光纤中传播时，每次射到内、外两层材料的界面，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射，这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。

本题答案为A 。

5.（陕西省长安一中2012届高三质检）下列关于电磁波的说法正确的是（ ）A ．均匀变化的磁场能够在空间产生电场B ．电磁波在真空和介质中传播速度相同C ．只要有电场和磁场，就能产生电磁波D ．电磁波在同种介质中只能沿直线传播5.A 解析：根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场能够在空间产生稳定的电场，选项A 正确；电磁波在真空中传播速度最大，选项B 错误；电磁波是空间某处交替变化的电场和磁场产生的，选项C 错误；电磁波在同种均匀介质中沿直线传播，对应非均匀介质会发生偏折，选项D 错误。

本题答案为A 。

6.（山东省曲阜一中2012届高三摸底考试）卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送。

如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105 km ，运行周期约为27天，地球半径约为6400千米，无线电信号传播速度为3×108m/s ）（ ）A.0.1sB. 0.5sC. 0.25sD.1s6.C 解析：根据开普勒第三定律k T r =23（其中k 是与中心天体有关的常数），可得232月3月卫地）（T h R T r +=，将r 月=3.8×105 km ，T 月=27天，R 地=6.4×103 km ，T 卫=1天，代入可得h =3.6×107m ，所以t =2h/c =0.24s ，本题答案为C 。

7.（江苏省盐城市2012届高三摸底考试）列车静止时，车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线杆间距离相等。

当列车以接近光速行驶，车上的乘客观测车厢长度与相邻电线杆间距离，所得出的结论是 。

A ．车厢长度大于相邻电线杆间距离B ．车厢长度小于相邻电线杆间距离C ．向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离D ．向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离7.A 解析：列车运动时，车上的乘客观测到的车厢长度与列车静止时相邻电线杆间距离相同，设均为l 0，此时乘客观测到的相邻电线杆间距离设为l ，车速为v ，根据狭义相对论理论，有2201c v-l l =，可见，l 0＞l ，本题答案为A 。

8.（福建省福州八中2012届高三质检）两束不同频率的单色光a 、b 从空气射入水中，发生了图所示的折射现象（α＞β）．下列结论中正确的是（ ）A ．光束b 的频率比光束a 低B ．在水中的传播速度，光束a 比光束b 小C ．水对光束a 的折射率比水对光束b 的折射率小D ．若光束从水中射向空气，则光束b 的临界角比光束a 的临界角大8.C 解析：设入射角均为i ，则α=sin sin in a ，β=sin sin in b ，因为α＞β，所以n b ＞n a ，选项C 正确；在同种介质中，频率高的折射率大，所以b 的频率比a 的频率高，选项A 错误；根据n =v c 可得n cv =，可见，在同种介质中，折射率大的光速小，即b 光在该玻璃中的速度小于a 光的速度，选项B 错误；临界角C=arcsin n 1或sin C =n 1，可见，若光束从水中射向空气，折射率大的临界角小，所以光束b 的临界角比光束a 的临界角小，选项D 错误。

本题答案为C 。

9.（福建省福州八中2012届高三质检）如图所示，a 、b 、c 、d 四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样．分析各图样的特点可以得出的正确结论是（ ）A ．a 、b 是光的干涉图样B ．c 、d 是光的干涉图样C ．形成a 图样光的波长比形成b 图样光的波长短D ．c 、 d 中央条纹为暗纹9.A 解析：单色光的双缝干涉形成的是明暗相间的条纹，并且亮纹和暗纹间距相等，而单缝衍射形成的是虽然也是亮、暗相间的衍射条纹，但中央条纹宽度大，亮度也大，可见，a 、b 是光的干涉图样，c 、d 是光的衍射图样，并且c 、 d 中央条纹为亮纹，选项A 正确，BD 错误；a 、b 光形成的干涉条纹的间距与波长成正比，即λ=∆d lx ，a 光形成的条纹间距大，所以形成a 图样光的波长比形成b 图样光的波长长，选项D 错误。

本题答案为A 。

二、多项选择题10．（广西区柳州铁一中2012届高三月考理综卷）下面的说法正确的是（ ）A．肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象造成的B．天空中彩虹是光的干涉现象造成的C．圆屏阴影中心的亮斑（泊松亮斑）是光的衍射现象造成的D．在阳光照射下, 电线下面没有影子, 是光的衍射现象造成的10.AC 解析：肥皂泡的彩色条纹是薄膜干涉的结果，由于阳光中不同频率的色光在膜的不同厚度处经膜的上下或前后表面反射产生加强或减弱，互相重叠形成彩色，选项A正确；彩虹是阳光的折射形成的光的色散现象，选项B错误；泊松亮斑是单色光绕过圆屏而会聚到阴影中心的光的衍射现象，选项C正确；因为电线的尺寸太小，电线下面的地面上没有形成电线的本影区，所以看不到影子，选项D错误。

本题答案为AC。

11.（山西省大同市2012届高三调研卷）下列说法中正确的是（）A.波的图象表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移B.光的偏振现象说明光是横波C.均匀变化的磁场产生均匀变化的电场，均匀变化的电场产生均匀变化的磁场D.分别用红光和绿光在同一装置上进行双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距大E.狭义相对论认为，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，真空中的光速都是相同的。

11.BDE 解析：振动图象才表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移，选项A错误；只有横波才发生光的偏振现象，所以光的偏振现象说明光是横波，选项B正确；根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，选项C错误；干涉干涉实验，红光的干涉条纹间距大，选项D正确；选项E的内容正是狭义相对论的两个基本原理，选项E正确。

本题答案为BDE。

12．（广西梧州、玉林2011届高三联考理综卷）如图所示，一条红色光线和另一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为半圆形玻璃柱体，其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出．则可知（）A．挡住BO光线，OC光线是红光B ．挡住BO 光线，OC 光线是紫光C ．AO 光线较BO 光线穿过玻璃砖所需时间长D ．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由AO 光线变为BO 光线，则干涉亮条纹间距变小12.BC 解析：根据光路的可逆性，复色光从空气射入玻璃，偏折大的折射率大，在玻璃中，紫光折射率大于红光，所以A 是紫光，B 是红光，题中，若挡住BO 光线，OC 光线是紫光，所以选项A 错误，B 正确；在玻璃中，紫光折射率大，光速小，光程相同时，时间长，即AO 光线较BO 光线穿过玻璃砖所需时间长，选项C 正确；干涉条纹间距公式为λ=∆d lx ，可见，若l 和d 不变时，入射光由波长较短的紫光改为波长较长的红光，条纹间距变大，选项D 错误。

本题答案为BC 。

13.（山东省曲阜一中2012届高三摸底考试）华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”。