XX省版高考物理一轮复习 单元质检十二 光学电磁波相对论 新人教版

单元质检十二光学电磁波相对论
(时间:45分钟满分:100分)
一、选择题(本题共5小题,每题6分,共30分。

选对1个得2分,选对2个得4分,全部选对的得6分,选错1个扣3分,最低得0分)
1.虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球来说明。

两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会形成MN和PQ 两条彩色光带,光路以下列图。

M、N、P、Q点的颜色分别为()
A.紫、红、红、紫
B.红、紫、红、紫
C.红、紫、紫、红
D.紫、红、紫、红
,折射率越大,折射角就越大,应选项A正确。

2.在没有月光的夜间,一个池面较大的水池底部中央有一盏灯S(可视为点光源),小鱼在水中游动,它向上方水面看去,看到了亮点S1;小鸟在水面上方遨游,它向下方水面看去,看到了亮点S2。

设水中无杂质,周围无光源,水面宁静,下面的说法中正确的选项是()
A.小鱼看到S1,是属于光的反射现象,S1的地址与小鱼的地址没关
B.小鱼看到S1,是属于光的折射现象,S1的地址与小鱼的地址有关
C.小鸟看到S2,是属于光的反射现象,S2的地址与小鸟的地址有关
D.小鸟看到S2,是属于光的折射现象,S2的地址与小鸟的地址没关
,小鱼看到的S1是属于光的反射现象,由光的反射定律知,S1的地址与灯S 关于水面对称,与小鱼的地址没关,则选项A正确,B错误;小鸟看到的S2是属于光的折射现象,由光的折射定律知,S2的地址与小鸟的地址有关,则选项C、D错误。

3.
以下列图的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹。

要获取相邻条纹间距更大的干涉图样,可以()
A.增大S1与S2的间距
B.减小双缝屏到光屏的距离
C.将绿光换为红光
D.将绿光换为紫光
,相邻亮(暗)条纹间的距离Δx=ldλ,要想增大相邻条纹间距,可以减小双缝间距d,也许增大双缝屏到光屏的距离l,也许换用波长更长的光做实验。

综上可知,C正确,A、B、D错误。

4.
两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,以下列图。

已知光辉1沿直线穿过玻璃,它的入射点是O;光辉2的入射点为A,穿过玻璃后两条光辉交于P 点。

已知玻璃截面的圆半径为R,OA=R2,OP=3R,光在真空中的流传速度为c。

据此可知()
A.光辉2在圆弧面的入射角为45°
B.玻璃资料的折射率为3
C.光辉1在玻璃中流传速度为c2
D.光辉1在玻璃中流传时间为32c
作出光路图以下列图,设光辉2沿直线进入玻璃,在半圆面上的入射点为B,入射角设为θ1,折射角设为θ2,由sinθ1=OAOB12得θ1=30°,A错误。

因OP=3R,由几何关系知
BP=R,故折射角θ2=60°,由折射定律得玻璃的折射率n=sinθ2sinθ1sin60°sin30°=3,B正确。

由n=cv解得光辉1在玻璃中流传速度为c3,流传时间为t=Rv3Rc,C、D错误。

5.以下说法中正确的选项是()
A.人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射
B.光的色散现象都是由光的干涉引起的
C.依照麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围必然可以产生电磁波
D.光导纤维丝内芯资料的折射率比外套资料的折射率大
E.学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是多普勒效应
F.走开地球的高速火箭里的人认为地球上人的寿命变长了
,波长较小,因此人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射,选项A 说法正确;光的色散现象都是由光的折射引起的,选项B说法错误;依照麦克斯韦的电磁场理论,周期性变化的电场周围才可以产生电磁波,选项C说法错误;光导纤维丝内芯资料的折射率比外套资料的折射率大,这样才能使得光在光导纤维的内芯发生全反射,选项D说法正确;学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是声波的干涉现象,选项E说法错误;依照爱因斯坦的相对论原理中的“时钟变慢”原理,走开地球的高速火箭里的人认为地球上人的寿命变长了,选项F说法正确。

二、非选择题(本题共7小题,共70分)
6.(8分)宇航员在地面大将两只钟校准到零时辰(如甲图所示),其中一只留在地面上,另一只被宇航员带上高速运行的飞船。

从零时辰开始计时,宇航员随身携带的手表转过了半个小时,宇航员观察飞船内钟的分针指示可能是图,宇航员观察地面上钟的分针指示可能为图。

丙
,观察飞船内钟的分针指示可能是乙图;地面相对宇航员是高速运动的。

依照运动的时钟变慢,宇航员观察地面上钟的分针指示可能为丙图。

7.
(8分)用插针法测量半圆形玻璃砖的折射率。

将半圆玻璃砖平放在白纸上,在白纸上先画出玻璃砖的轮廓,并确定其圆心O的地址。

再画出一条经过圆心O的直线,将两枚大头针P1、P2竖直插这条直线上,以下列图。

(1)为了确定入射光辉P1P2的折射光辉方向,最少需要在玻璃砖另一侧插入
枚大头针;
(2)若测得入射光辉与ON的夹角为α,折射光辉与OM的夹角为β,则该玻璃砖的折射率为。

(2)coscosβ
(1)作出光路图如图,由图可知只需要一根大头针就可以确定出折射光辉;
(2)由图可知,入射角i=90°-α,折射角r=90°-β,依照折射定律得:n=sinsinr=sin(90°-
α)sin(90°-β)=cosαcosβ。

8.(8分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图甲):
(1)以下说法哪一个是错误的()
A.调治光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B.测量某条干涉亮纹地址时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距Δx=an1
(2)测量某亮纹地址时,手轮上的示数如图乙所示,其示数为 mm。

(2)1.970
摆放各光具时应保证光辉沿直线经过各光具的中心(轴线),因此摆放时其实不放单缝和双缝,A错误。

测量亮纹地址时,为了正确,应该将目镜分划板的中心刻线与亮纹中心对齐,B正确。

相邻两条亮纹间距为Δx,则n条亮纹间距为a=(n-1)Δx,即Δx=an1,C 正确。

(2)1.5mm+47.0×0.01mm=1.970mm。

9.
(10分)以下列图,透明柱状玻璃砖横截面为扇形AOB,圆心角∠AOB=60°,一单色平行光束平行于扇形AOB的角均分线OM均匀射向OA面,经OA面折射的光辉恰好平行于面OB。

(1)求柱状玻璃砖的折射率;
(2)若经过OA面上某点P(P未画出)的光辉在AMB扇面上恰好发生全反射,求OP与PA的比值。

(2)2∶1
以下列图,作出光路图,由几何关系解析可知θ1=60°,θ2=30°,依照折射定律可得n=sinθ1sinθ23。

(2)以下列图,从P点射入的光辉经折射后在N点恰好发生全反射,有sinθ3=33
由几何关系可得PQ=NR=33OA
OP=PQsinAOB=23OA
可得OP∶PA=2∶1。

10.
(12分)(2019·四川眉山中学月考)以下列图为一横截面是直角三角形ABC的透明介质,其中∠B=90°,∠C=30°,D、E点是斜边的三均分点,AC=3l,在底边BA的延长线上有一复色点光源S,光源S与A的距离为l。

光源S发出两束色光a、b分别照射到斜边上的E、D点,经过斜边折射后进入透明介质中的光辉均平行于底边AB,尔后在BC边第一次射出透明介质。

已知光在真空中的速度为c。

求:
(1)透明介质对a光的折射率;
(2)b光第一次在透明介质中流传的时间。

(2)t=5714c
(1)由几何关系易得:i a=60°,r a=30°
由折射率的定义式得n a=siniasinra3
(2)设∠SDA=α,则∠DSA=60°-α
由正弦定理有:1sin=21sin(60°-α)
解得cosα=5147
由三角函数知识得sin i b=cosα=5147
由几何关系得r b=30°
由折射率的定义式知n b=sinibsinrb577
b光在透明介质中的速度v=vnn
b光第一次在透明介质中流传的距离为:s=12
b光第一次在透明介质中流传的时间为t=sv57l14c。

11.(12分)(2018山东日照期中)以下列图,长方形玻璃砖ABCD的长AB为10 cm、宽
AD为8 cm,一细束光辉从AD的中点以某一角度入射,恰幸好AB的中点处发生全反射。

求玻璃砖的折射率和光辉在AD面的入射角大小(结果可保留根号和反三角函数)。

(2)arcsin 0.8
,设在AD的中点E入射,在AB的中点F发生全反射,此时全反射的临界角为C。

由几何关系可知sin C=AFEF5AE2+AF2=541
可得玻璃砖的折射率n=1sin=415
设光辉在玻璃砖的AD的中点入射时,入射角为i,折射角为r
依照几何关系,可知折射角sin r=AFEF4AE2+AF2=441
由折射定律,n=sinsinr=415
代入数据可得:sin i=0.8,因此入射角大小为arcsin0.8。

12.(12分)(2018安徽江淮十校联考)以下列图,ABCD是某种透明资料的截面,AB面为平面,CD面是半径为R的圆弧面,O1O2为对称轴;一束单色光从O1点斜射到AB面上折射后照射到圆弧面上E点,恰好发生全反射,∠O1O2E=30°,DO2⊥CO2,透明资料对单色光
的折射率为233,光在真空中流传速度为c,求:
(1)单色光在AB面上入射角α的正弦值;(结果可以用根号表示)
(2)光在透明资料中流传的时间(不考虑光在BC面的反射)。

(结果可以用根号表示)
α=33(2)t=(2)R3c
(1)光在圆弧面上恰好发生全反射,则sin C=1n32得C=60°
由几何关系可知:r+θ=C,因此r=30°,
由折射率公式:
n=sinsinr
sinα=33
(2)由几何关系可知:O1E=R光在E点的反射光辉EF平行于AB,则:
EF=R sin45°-R sin30°=(21)2R
光在资料中的流传速度v=cn32c
则光在资料中的流传时间:t=O1+EFv=(2+1)R3c。