【大师珍藏】高考物理一轮单元训练金卷：第十七单元 光学、电磁波与相对论（A卷）含答案

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1、一 轮 单 元 训 练 金 卷 高 三 物 理 (A)卷第 十 七 单 元 光 学 、 电 磁 波 与 相 对 论注 意 事 项 ：1 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将 准 考 证 号 条 形 码 粘贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。2 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标 号 涂 黑 ，写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3 非 选 择 题 的

2、 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。一、选择题：本题共 10 小题，每小题 5 分。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分。1(2018广东湛江一中等四校联考) 下列说法中正确的是( )A交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘B光在同一种介质中沿直线传播C用光导纤维束传输图像

3、信息利用了光的全反射D让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光E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2(2018福建三明质量检查) 下列说法正确的是( )A偏振光可以是横波，也可以是纵波B光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理DX 射线在磁场中能偏转，穿透能力强，可用来进行人体透视E声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率3关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是( )A一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C海面上的海市蜃楼将

4、呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化E一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散4如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是( )A干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的E若使用半径小一些的凸薄透镜

5、，则干涉条纹的间距要变大5.双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝 S 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝 S1 和 S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹屏上 O 点距双缝 S1 和 S2 的距离相等，P 点是距 O 点最近的第一条亮条纹如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上 O点及其上方的干涉条纹的情况是( )AO 点是红光的亮条纹BO 点不是蓝光的亮条纹C红光的第一条亮条纹在 P 点的上方D蓝光的第一条亮条纹在 P 点的上方E蓝光的第一条亮条纹在 P 点的下方6(2018西安质检)如图所示，从点光源 S 发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱

6、镜的折射后发生色散现象，在光屏的 ab 间形成一条彩色光带下面的说法中正确的是( )Aa 侧是红色光，b 侧紫色光B在真空中 a 侧光的波长小于 b 侧光的波长C三棱镜对 a 侧光的折射率大于对 b 侧光的折射率D在三棱镜中 a 侧光的传播速率大于 b 侧光的传播速率E在同种条件下做双缝干涉实验，a 光的条纹间距小于 b 光7.半圆形玻璃砖横截面如图，AB 为直径，O 点为圆心在该截面内有 a、b 两束单色可见光从空气垂直于 AB 射入玻璃砖，两入射点到 O 的距离相等两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则 a、b 两束光( )A在同种均匀介质中传播， a 光的传播速度较大B以相同的入

7、射角从空气斜射入水中，b 光的折射角大C在真空中，a 光的波长小于 b 光波长D让 a 光向 A 端逐渐平移，将发生全反射E分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距大8.(2018贵州六校联考)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的 A 点沿 AO1方向( O1 点在分界面上，图中 O1 点和入射光线都未画出) 射向水中，折射后通过水中的 B 点图中O 点为 A、B 连线与分界面的交点下列说法正确的是( )AO 1 点在 O 点的右侧B蓝光从空气中射入水中时，速度变小C若沿 AO1 方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过 B 点正下方的 C 点D若沿 AO1 方向

8、射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B 点正上方的 D 点E若蓝光沿 AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过 B 点正上方的 D 点9.(2018陕西西安中学高三考试) 如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿 PO 方向射向一上、下表面平行且足够大的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光、，则( )A光束仍为复色光，光束 、为单色光，且三束光一定相互平行B增大 角且 90，光束、会靠近光束C玻璃对光束的折射率大于对光束 的折射率D减小 角且 0，光束 可能会由于全反射而从上表面消失E光束比光束更容易发生明显衍射10.彩虹是由阳光进入雨滴，先折射一次，然后在雨滴的背面反射，最后离开水滴时再折射

9、一次形成的形成示意图如图所示，一束白光 L 由左侧射入雨滴，a、b 是白光射入雨滴后经过一次反射和两次折射后的其中两条出射光(a、b 是单色光) 下列关于 a 光与 b 光的说法中正确的是( )A雨滴对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率Ba 光在雨滴中的传播速度小于 b 光在雨滴中的传播速度C用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a 光条纹间距大于 b 光条纹间距Da 光、b 光在雨滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长E若 a 光、b 光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b 光能够发生全反射，则 a 光也一定能够发生全反射二、非选择题：本大题共 4 小题，共 60 分。按

10、题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率在平铺的白纸上垂直纸面插大头针 P1、P 2 确定入射光线，并让入射光线过圆心 O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针 P3，使 P3 挡住 P1、P 2 的像，连接OP3，图中 MN 为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称， B、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD 均垂直于法线并分别交法线于 A、D 点(1)设 AB 的长度为 l1，AO 的长度为 l2，CD 的长度为 l3，DO

11、的长度为 l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量_，则玻璃砖的折射率可表示为_(2)该同学在插大头针 P3 前不小心将玻璃砖以 O 为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将_(选填“ 偏大” “偏小”或“不变”) 12在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A灯丝和单缝及双缝必须平行放置B干涉条纹与双缝垂直C干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关D干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是_(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某干涉条纹线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为_m

12、m.(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示则在这种情况下测量干涉条纹的间距 x 时，测量值_( 选填“大于 ”“小于”或“等于”) 实际值13.(2018河南开封模拟)半径为 R 的玻璃圆柱体，截面如图所示，圆心为 O，在同一截面内，两束相互垂直的单色光射向圆柱面的 A、B 两点，其中一束沿 AO 方向，AOB 30，若玻璃对此单色光的折射率 n .3(1)试作出两条光线从射入到第一次射出的光路途径，并求出 B 光第一次射出圆柱面时的折射角(当光线射向柱面时，如有折射光线则不考虑反射光线) (2)求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点( 或延长线的交点)与

13、A 点的距离14.如图所示，一个半圆形玻璃砖的截面图，AB 与 OC 垂直，半圆的半径为 R.一束平行单色光垂直于 AOB 所在的截面射入玻璃砖，其中距 O 点距离为 的一条光线自玻璃砖右侧折射出来，与R2OC 所在直线交于 D 点，OD R.求：3此玻璃砖的折射率是多少？若在玻璃砖平面 AOB 某区域贴上一层不透光的黑纸，平行光照射玻璃砖后，右侧没有折射光射出，黑纸在 AB 方向的宽度至少是多少？一 轮 单 元 训 练 金 卷 高 三 物 理 (A)卷第 十 七 单 元 光 学 、 电 磁 波 与 相 对 论答 案1.【 答 案 】 ACD【 解 析 】 选 ACD.交通警示灯选用红色是因为

14、红光的波长较长，更容易穿透云雾烟尘，选项 A正确；光在同一种均匀介质中沿直线传播，选项 B 错误；用光导纤维束传输图像信息利用了光的全反射，选项 C 正确；根据条纹间距表达式 x 可知， 因为绿光的波长大于蓝光，故让蓝光和绿ld光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光，选项 D 正确；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 错误2.【 答 案 】 BCE【 解 析 】 选 BCE.偏振是横波的特有现象 ，光的偏振现象说明光是横波 ，故 A 错误；照相机的镜头上的增透膜是光的干涉现象，故 B 正确；用光导纤维传播信号是利用了光的全反射，C 正确；X 射线

15、穿透力较强，但它不带电 ，不能在磁场中偏转，故 D 错误；根据多普勒效应可知声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，E 正确3.【 答 案 】 ABE【 解 析 】 选 ABE.一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，A 正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故 B 正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，C 错误；色光进入水中 ，光的频率不变，颜色不变，D 错误；白光斜射入水中，由于水对不同色光的折射率不同，各种色光将分开，故 E 正确4.【 答 案 】 ACE【 解 析 】 选 ACE.由于在凸透镜和平板玻璃

16、之间的空气形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面，故 A 正确，B 错误由于凸透镜的下表面是圆弧面，所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成不等间距的干涉条纹，故 C 正确，D 错误若使用半径小一些的凸薄透镜，则空气薄膜上的厚度变化更快，则形成的干涉条纹的间距要变大，故 E 正确5.【 答 案 】 ACE【 解 析 】 选 ACE.O 点处波程差为零 ，对于任何光都是振动加强点，均为亮条纹，A 正确；红光的波长较长，蓝光的波长较短，根据 x 可知，C、 E 正确ld6.【 答 案 】 BCE【 解 析 】 选 BCE.红光的折射率小 ，所以偏折角小，故 b 侧为红色光

17、，a 侧为紫色光，红色光的波长比紫色光的波长长，干涉条纹间距也大，在玻璃中的传播速率也大，B、C 、E 正确，A 、D错误7.【 答 案 】 ADE【 解 析 】 选 ADE.由题图可知 ，b 光发生了全反射，a 光没有发生全反射 ，即 a 光发生全反射的临界角 Ca大于 b 光发生全反射的临界角 Cb，根据 sin C ，知 a 光的折射率小，即 navb，选项 A 正确；根据 n ，当 i 相等时，r arb，选项 B 错误；由 vavb知其频率cv sin isin r关系：f ab，选项 C 错误；a 光束向 A 端平移，射到圆面的入射角增大到大于临界角，发生全反射，故选项 D 正确；

18、根据条纹间距离公式 x 知，用 ald光时条纹间距大，选项 E 正确 8.【 答 案 】 BCD【 解 析 】 选 BCD.据折射定律，知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知 O1 点应在 O 点的左侧，故 A 错光从光疏介质( 空气)进入光密介质(水) 中时，速度变小，故 B 对 紫光的折射率大于蓝光， 所以折射角要小于蓝光的，则可能通过 B 点正下方的 C 点，故 C 对若是红光 ，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过 B 点正上方的 D 点，故 D 对若蓝光沿 AO 方向射入，据折射定律，知折射光线不可能过 B 点正上方的 D 点，故 E 错9.【 答

19、案 】 ABE【 解 析 】 选 ABE.所有色光都能反射，反射角相同，则由题图可知光束是复色光，而光束、由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的根据光的可逆性，知两光束仍然平行射出，且光束、是单色光，故 A 正确；增大 角且 90 ，即减小入射角，折射角随之减小，则光束、会靠近光束，故 B 正确；由题图知：光束进入玻璃砖时，光束的偏折程度大于光束的偏折程度，根据折射定律可知，光束的折射率大于光束的折射率，故C 错误；减小 角且 0，复色光沿 PO 方向射入玻璃砖 ，经过反射时，在上表面的入射角等于光束进入玻璃砖时的折射角，所以由光路可逆性原理可知，光束不会在上表面发生

20、全反射，一定能从上表面射出，故 D 错误；光束 的折射率大于光束的折射率，则光束的频率大于光束的频率，光束的波长小于光束的波长，所以光束的波动性强，比光束更容易发生明显衍射，故E 正确10.【 答 案 】 ABE【 解 析 】 选 ABE.从光的折射光路可知，a 光折射率大，即 nan b，选项 A 对根据 n ，折cv射率越大，在介质中的传播速度越小，即 a 光在雨滴中传播速度小，选项 B 对折射率越大，频率越高，波长越短，即 a 光波长短，双缝干涉实验中，由 x 知波长越长条纹间距越宽，所以 a 光ld双缝干涉条纹间距窄，选项 C 错光在两种介质表面发生折射时，频率不变，从空气进入雨滴，传

21、播速度变小，所以波长变小，选项 D 错光线从介质到空气 ，发生全反射的临界角 sin C ，即 a1n光全反射的临界角小，当 b 光能够发生全反射时，已经超过了 a 光的临界角，a 光也一定能够发生全反射，选项 E 对11.【 答 案 】 (1)l1 和 l3 n (2) 偏大l1l3【 解 析 】 (1)sin 1 ，sin 2 ，因此玻璃砖的折射率l1BO l3COn ，因此只需测量 l1 和 l3 即可sin 1sin 2l1BOl3CO l1l3(2)当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为 l1 是不变的，即入射角不变，而 l3减小，所以测量值 n 将偏大 l1l312.【

22、 答 案 】 (1)ACD (2)0.702 (3)大于【 解 析 】 (1)为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置 ，所得到的干涉条纹与双缝平行；由 x 可知，条纹的疏密程度与双缝间距离 d、光的波长 、双缝到屏的距离 L 有关，Ld所以 A、C 、D 选项正确，B 选项错误(2)固定刻度读数为 0.5 mm，可动刻度读数为 20.2，所以测量结果为 0.5 mm20.20.01 mm 0.702 mm.(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离13.【 答 案 】 (1)见解析 (2)( 1) R3【 解 析 】 (

23、1)A 光过圆心，射入和射出玻璃圆柱方向始终不变 ，射出玻璃圆柱的折射角为 0.B光从 B 点射入，设折射角为 r，第一次在 C 点射出，设 B 光第一次射 出圆柱面时的折射角为 i2，由折射定律 ，n ，sin 60sin r解得 r30.由折射定律，n ，sin i2sin r解得 i260.光路图如图所示(2)设 B 光从 C 点射出光线的反向延长线交 A 光光线于 D 点，由图可知，DOC 为直角，DARtan 60 R( 1)R.314.【 答 案 】 (1)BDE (2) R3233【 解 析 】 连接 O、E 并延长至 H，作 EF 垂直 OD 于 F，光线与 AB的交点为 G，由几何关系可知EOD30，DEH60所以此玻璃砖的折射率 n .sin 60sin 30 3设光线 IJ 恰好发生全反射，则IJO 为临界角，所以有 sin IJO 1n 33根据几何关系有 sin IJOOIOJ求得 OI R，所以黑纸宽至少是 R.33 233