高三物理（第01期）好題速遞分項解析匯編 專題15 光、電磁波、相對論（選修3-4）（含解析）

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專題15 光、電磁波、相對論 一、選擇題 【答案】B 【解析】由臨界角公式得到． 考點：考查了光的折射，全反射 【名師點睛】解決光學(xué)問題的關(guān)鍵要掌握全反射的條件、折射定律、臨界角公式、光速公式，運用幾何知識結(jié)合解決這類問題． 2.【陜西省西安中學(xué)2016屆高三第一次仿真考試?yán)砜凭C合試題】如圖所示，一束由兩種色光混合的復(fù)色光沿PO方向射向一上、下表面平行且足夠大的厚玻璃平面鏡的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，則（ ） A、光束Ⅰ仍為復(fù)色光，光束Ⅱ、Ⅲ為單色光，且三束光一定相互平行 B、增大角且，光束Ⅱ、Ⅲ會靠近光束Ⅰ C、玻璃對光束Ⅲ的折射率大于對光束Ⅱ的折射率 D、減小角且，光束Ⅲ可能會由于全反射而從上表面消失 E、光束Ⅲ比光束Ⅱ更容易發(fā)生明顯衍射 【答案】ABE 考點：光的折射定律 【名師點睛】本題由于光線在玻璃中的折射率不同，可通過光的折射而產(chǎn)生了色散．要掌握光的反射定律、折射定律和光的全反射條件，熟練運用光路性原理分析光路。 3.【河北省定州中學(xué)2017屆高三（高補班）上學(xué)期周練（8.14）物理試題】一束復(fù)色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射分成兩束單色光a、b。已知a光的頻率小于b光的頻率。下列哪個光路圖可能是正確的？（ ） 【答案】B 【解析】因a光的頻率小于b光的頻率，則a光的折射率小于b光的折射率，射入玻璃后a光的折射角較大；兩種光從玻璃中岀射時應(yīng)該平行射出，故選B． 考點：光的折射 【名師點睛】此題考查了光的折射知識；要知道頻率越小的光的折射率越小，對光的偏折程度越小；入射角相同的不同的光經(jīng)過同一個玻璃磚后將平行射出. 4.【江西省南昌市第三中學(xué)2016屆高三下學(xué)期第三次模擬考試?yán)砜凭C合】（6分）下列說法正確的是 。（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A．在潛水員看來，岸上的所以景物都出現(xiàn)在一個倒立的圓錐里 B．光纖通信利用了全反射的原理 C．泊松通過實驗觀察到的泊松亮斑支持了光的波動說 D．電子表的液晶顯示用到了偏振光的原理 E．變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 【答案】ABCD 考點：光的折射和全反射；光的波動性；光的偏振；電磁理論 5.【廣東省湛江一中等“四校”2017屆高三上學(xué)期第一次聯(lián)考物理試題】(5分）下列說法中正確的是　　　?。ㄌ钫_答案標(biāo)號，選對一個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯一個扣3分，最低分為0分） A．交通警示燈選用紅色是因為紅光更容易穿透云霧煙塵 B．光在同一種介質(zhì)中沿直線傳播 C．用光導(dǎo)纖維束傳輸圖象信息利用了光的全反射 D．讓藍(lán)光和綠光通過同一雙縫干涉裝置．形成的干涉條紋間距較大的是綠光 E．圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音是多普勒效應(yīng) 【答案】ACD 【解析】交通警示燈選用紅色是因為紅光的波長較長，更容易穿透云霧煙塵，選項A正確；光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，選項B錯誤；用光導(dǎo)纖維束傳輸圖象信息利用了光的全反射，選項C正確；根據(jù)條紋間距表達(dá)式可知，因為綠光的波長大于藍(lán)光，故讓藍(lán)光和綠光通過同一雙縫干涉裝置．形成的干涉條紋間距較大的是綠光，選項D正確；圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音是聲波的干涉現(xiàn)象，選項E錯誤；故選ACD. 考點：光的直線傳播；全反射；雙縫干涉；波的干涉 6.【河北定州中學(xué)2016-2017學(xué)年第一學(xué)期高四物理周練試題（一）】兩束單色光a和b沿如圖所示方向射向等腰三棱鏡的同一點O，已知b光在底邊界處發(fā)生全反射，兩束光沿相同方向射出，則（ ） A、在棱鏡中a光的傳播速度較大 B、用a光檢查光學(xué)平面的平整度時，呈現(xiàn)的明暗相間條紋比b光呈現(xiàn)的條紋要密 C、若a、b兩種色光以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，b光側(cè)移量大 D、用a、b光分別做單縫衍射實驗時，b光衍射條紋寬度更大 【答案】AC 考點：光的折射定律、光的干涉 【名師點睛】本題的解題關(guān)鍵是運用光路可逆性原理，分析折射率的大小，再進(jìn)一步分析兩光束波長、頻率關(guān)系，即可分析光電效應(yīng)和干涉現(xiàn)象，以及原子躍遷問題。 2、 非選擇題 1.【廣西陸川縣中學(xué)2017屆高三8月月考理科綜合物理試題】半徑為R的半圓柱形玻璃磚的截面如圖所示，O為圓心，光線I沿半徑方向從a點射入玻璃磚后，恰好在O點發(fā)生全反射，另一條光線II平行于光線I從最高點b射入玻璃磚后，在底邊MN上的d點射出，若測得Od=，求該玻璃磚的折射率。 【答案】 從而得到： 考點：考查了光的折射，全反射 【名師點睛】解決光學(xué)問題的關(guān)鍵要掌握全反射的條件、折射定律、臨界角公式、光速公式，運用幾何知識結(jié)合解決這類問題． 2.【廣東省湛江一中等“四?！?017屆高三上學(xué)期第一次聯(lián)考物理試題】(10分）如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖，△AOC為等腰直角三角形，OBC為半徑R＝10 cm的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點。由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O，在AB分界面上的入射角i＝45，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑．已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為n1＝，n2＝．則： ① 判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色； ② 求兩個亮斑間的距離． 【答案】①在AM處產(chǎn)生的亮斑P1為紅色，在AN處產(chǎn)生的亮斑P2為紅色和紫色的混合色。② ②畫出如圖所示光路圖，設(shè)折射角為r，兩個光斑分別為P1，P2， 根據(jù)折射定律 求得 由幾何知識可得： 解得： 由幾何知識可得△OAP2為等腰直角三角形，解得AP2＝10 cm 所以 考點：光的折射定律 3.【河北省定州中學(xué)2017屆高三（高補班）上學(xué)期周練（8.14）物理試題】如圖所示，一根長直棒AB豎直地插入水平池底，水深a=0．8m，棒露出水面部分的長度b=0．6m，太陽光斜射到水面上，與水面夾角=37，已知水的折射率n=，sin37=0．6，cos37=0．8．求： ①太陽光射入水中的折射角β；②棒在池底的影長l． 【答案】：①37 ②1．4m 考點：光的折射定律 【名師點睛】此題考查了光的折射定律；首先要掌握光的折射定律的表達(dá)式，并結(jié)合幾何關(guān)系列出方程求解；畫出光路圖是解題的關(guān)鍵. 4.【內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學(xué)2017屆高三上學(xué)期入學(xué)摸底考試?yán)砜凭C合】如圖所示，直角棱鏡ABC置于空氣中，∠A=30，AB邊長為2a。一束單色光從D點垂直于BC邊射入棱鏡，在AC邊上的E點恰好發(fā)生一次全反射后，從AB邊中點F處射出。已知真空中光速為c。求：①棱鏡的折射率n；②單色光通過棱鏡的時間t。 A B C 30 F E D 【答案】CD 考點：光的全反射，光在介質(zhì)中傳播 5.【廣西南寧二中、柳州高中、玉林高中2017屆高三8月聯(lián)考理科綜合】(10分)一半徑為R的球體放置在水平面上，球體由折射率為的透明材料制成?，F(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再從豎直表面射出，如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為R，光在真空中的傳播速度為c，求： （i）出射角θ；（ii）光穿越球體的時間。 【答案】（i）600；（ii） 【解析】(1)設(shè)入射光線與球體的交點為C，連接OC，OC即為入射點的法線。因此，圖中的角α為入射角。過C點作球體水平表面的垂線，垂足為B，如圖所示。 依題意，∠COB＝α 又由△OBC知：sin α＝ 設(shè)光線在C點的折射角為β， 由折射定律得 聯(lián)立得β＝30 由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角γ如圖所示為30 由折射定律得 因此， 解得θ＝60。 考點：光的折射定律 【名師點睛】此題是對光的折射定律的考查；解題的關(guān)鍵是畫出光路圖，結(jié)合幾何關(guān)系，應(yīng)用光的折射定律來列方程解答. 6.【廣西柳州高級中學(xué)2016屆高三4月高考熱身模擬演練理科綜合物理試題】如圖所示，為等腰直角三棱鏡的截面圖，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點，由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光垂直BC邊射向AB中點O，在光屏MN上產(chǎn)生兩個亮斑，已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為，。 ①請畫出光路圖，并分析說出AM側(cè)亮斑的顏色； ②已知，求兩個亮斑間的距離。 【答案】（1）紅色；（2） （2）畫出如圖光路圖： 設(shè)折射角為，兩個光斑分別為，根據(jù)折射定律得： 解得：， 由幾何知識可得： 由幾何知識可得為等腰直角三角形，解得 所以。 考點：光的折射定律 【名師點睛】本題首先要能正確作出光路圖，掌握全反射的條件，并能正確應(yīng)用幾何關(guān)系和折射定律結(jié)合進(jìn)行解題。