2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí)收尾二輪專題突破檢測 光及光的本性 相對論

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1、光及光的本性　相對論 (45分鐘　100分) 選擇題(本大題共16小題,其中1～12題,每小題6分,13～16題,每小題7分,共100分。多選題已在題號后標(biāo)出) 1.關(guān)于光的干涉和衍射的論述正確的是(　　) A.光的干涉遵循光波的疊加原理,衍射不遵循這一原理 B.光的干涉呈黑白相間的條紋,而衍射呈彩色條紋 C.光的干涉說明光具有波動性,光的衍射只說明光不是沿直線傳播的 D.光的干涉和衍射都可看成是兩列波或多列波疊加的結(jié)果 2.(2020·中山一模)如圖所示,紅色細(xì)光束a射到折射率為的透明球表面,入射角為45°,在球的內(nèi)壁經(jīng)過一次反射后,從球面射出的光線為b,則入射光線a與出射

2、光線b之間的夾角α為(　　) A.30°　 B.45°　 C.60°　 D.75° 3.(2020·福建高考)一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光,從空氣斜射向玻璃三 棱鏡。下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的 是(　　) 4.(2020·江蘇高考)如圖所示,白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q,A點(diǎn)位于P、Q之間,B點(diǎn)位于Q右側(cè)。旋轉(zhuǎn)偏振片P,A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是(　　) A.A、B均不變 B.A、B均有變化 C.A不變,B有變化 D.A有變化,B不變 5.(2020·成都一模)如圖所示,兩塊相同的玻璃等腰三棱鏡ABC置于空氣中,兩者的

3、AC面相互平行放置,由紅光和藍(lán)光組成的細(xì)光束平行于BC面從P點(diǎn)射入,通過兩棱鏡后,變?yōu)閺腶、b兩點(diǎn)射出的單色光,對于這兩束單色光,下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A.紅光在玻璃中傳播速度比藍(lán)光大 B.從a、b兩點(diǎn)射出的單色光不平行 C.從a點(diǎn)射出的為紅光,從b點(diǎn)射出的為藍(lán)光 D.從a、b兩點(diǎn)射出的單色光仍平行,且平行于BC 6.(2020·浙江高考)與通常觀察到的月全食不同,小虎同學(xué)在2020年12月10日晚觀看月全食時(shí),看到整個(gè)月亮是暗紅的。小虎畫了月全食的示意圖,并提出了如下猜想,其中最為合理的是(　　) A.地球上有人用紅色激光照射月球 B.太陽照射到地球的紅光反射到月球 C.

4、太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球 D.太陽光中的紅光在月球表面形成干涉條紋 7.(2020·寧波一模)如圖所示是一觀察太陽光譜的簡易裝置,一加滿清水的碗放在有陽光的地方,將平面鏡M斜放入水中,調(diào)整其傾斜角度,使太陽光經(jīng)水面折射再經(jīng)水中平面鏡反射,最后由水面折射回空氣射到室內(nèi)白墻上,即可觀察到太陽光譜的七色光帶。逐漸增大平面鏡的傾斜角度,各色光將陸續(xù)消失,則此七色光帶從上到下的排列順序以及最先消失的光分別是(　　) A.紅光→紫光,紅光 B.紫光→紅光,紅光 C.紅光→紫光,紫光 D.紫光→紅光,紫光 8.(2020·成都二模)下列說法正確的是(　　) A.用同一

5、裝置觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象,藍(lán)光的相鄰條紋間距比紅光的大 B.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生電磁波 C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象 D.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的 9.(2020·雅安二模)如圖所示,由紅、藍(lán)兩種單色光組成的光束以入射角θ從圓心O處由真空射入半圓形玻璃磚,進(jìn)入玻璃磚后分為OA、OB兩束,它們從O到A和從O到B的時(shí)間分別為tA和tB,則(　　) A.OA是藍(lán)光,tA小于tB　 B.OA是藍(lán)光,tA大于tB C.OA是紅光,tA小于tB D.OA是紅光,tA大于tB 10.(2020·內(nèi)江二模)如圖所示,一塊兩面

6、平行的玻璃磚平放在紙面上,將它的前、后兩個(gè)邊界PQ、MN記錄在紙面上。若單色光沿紙面從真空中以入射角i=60°從MN表面射入時(shí),光通過玻璃磚的時(shí)間為t;若保持入射光的方向不變,現(xiàn)撤去玻璃磚,光通過PQ、MN之間的區(qū)域的時(shí)間也為t,那么,這塊玻璃磚對該入射光的折射率為(　　) A.2　　　B.　　　C.1.5　　　D. 11.屬于狹義相對論基本假設(shè)的是:在不同的慣性系中(　　) A.真空中光速不變 B.時(shí)間間隔具有相對性 C.物體的質(zhì)量不變 D.物體的能量與質(zhì)量成正比 12.(多選)(2013·樂山二模)一束光從水中射向水面,形成兩條折射光a、b和一條反射光c,如圖所示,則(　

7、　) A.a光的折射率大于b光的折射率 B.a光在水中的傳播速度大于b光在水中的傳播速度 C.保持入射點(diǎn)不變,逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)入射光,則反射光的角速度大于入射光的角速度 D.保持入射點(diǎn)不變,順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)入射光,則b光首先消失 13.(多選)如圖所示,有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點(diǎn),并偏折到F點(diǎn)。已知入射方向與邊AB的夾角為θ=30°,E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn),則(　　) A.該棱鏡的折射率為 B.光在F點(diǎn)發(fā)生全反射 C.光從空氣進(jìn)入棱鏡,波長變小 D.從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行 14.(2020·紅橋區(qū)二模)下列說法中正確的是(　　

8、) A.托馬斯·楊通過光的單縫衍射實(shí)驗(yàn),證明了光是一種波 B.自然光斜射到玻璃、水面、木質(zhì)桌面時(shí),反射光和折射光都是偏振光 C.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為紅光,則干涉條紋間距變窄 D.麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言電磁波存在,后來他又用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在 15.(2020·西昌二模)下列關(guān)于光現(xiàn)象說法不正確的是(　　) A.光的顏色僅由光的頻率決定,而與傳播光的介質(zhì)無關(guān) B.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,僅將入射光由紫光改為紅光,則條紋間距一定變大 C.以相同入射角從水中射向空氣,紅光已發(fā)生全反射,則紫光一定也發(fā)生全反射 D.光的偏振現(xiàn)象說明光波是縱波 16.(

9、多選)(2020·廣元二模)如圖所示,真空中有一半徑為R、均勻的玻璃球,頻率一定的細(xì)激光束在真空中沿BC傳播,從C點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入,并經(jīng)出射點(diǎn)D折射出去,已知∠COD=120°,玻璃對該激光束的折射率為,則下列說法中正確的是(　　) A.激光束在C點(diǎn)的入射角i=60° B.此激光束在玻璃中穿過的時(shí)間為t= C.一個(gè)光子在穿過玻璃球的過程中能量逐漸變小 D.改變?nèi)肷浣莍的大小,細(xì)激光束可能在球表面D處發(fā)生全反射 答案解析 1.【解析】選D。光的干涉和衍射都是由于波疊加的結(jié)果,A錯(cuò)D對;光的干涉和衍射都說明光具有波動性,C錯(cuò),光的干涉條紋是等間隔的,衍射條紋是中間亮且寬,白光的干涉

10、和衍射條紋都是彩色條紋,B錯(cuò)。故選D。 2.【解析】選A。由折射定律有=,得折射角r=30°。根據(jù)題干光路圖,由幾何關(guān)系知,夾角α=30°,A正確。 3.【解析】選B。光射向三棱鏡經(jīng)兩次折射向底邊偏折,紫光折射率最大,向底邊偏折多,B對,A、C、D錯(cuò)。 4.【解析】選C。對白熾燈而言,無論偏振片P轉(zhuǎn)動到哪個(gè)方向,獲得的都是單一振動方向、強(qiáng)度都相同的偏振光,轉(zhuǎn)動偏振片P時(shí),只有透射方向和偏振片Q的透射方向相同時(shí),才能有光透過,其他光的光照強(qiáng)度均為零,所以答案選C。 5. 【解析】選B。紅光的折射率小于藍(lán)光的折射率,由n=知紅光在玻璃中的傳播速度比藍(lán)光大,A說法正確;AB∥BA,因此整體可

11、看作兩表面平行的玻璃磚,出射光線平行于入射光線,B說法錯(cuò)誤,D說法正確;紅光折射率小于藍(lán)光折射率,故紅光偏折程度小于藍(lán)光,從a點(diǎn)射出的為紅光,b點(diǎn)射出的為藍(lán)光,C說法正確。 6.【解析】選C。月全食時(shí)不可能有人用很大能量的紅色激光照射月球,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;只有地球擋住了太陽光,才能形成月全食,不會是太陽光照射到地球,再反射到月球上,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球,符合物理原理,故C項(xiàng)正確;太陽光中的紅光在月球表面不滿足形成干涉的條件,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.【解析】選C。由于可見光中紅光折射率最小,全反射臨界角最大,所以七色光從上到下的排列順序?yàn)榧t光→紫光,最先消失的是紫光,選項(xiàng)C

12、正確。 8.【解析】選D。藍(lán)光的波長比紅光的短,根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx=λ可知,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,變化的電場周圍一定可以產(chǎn)生磁場,但不一定可以產(chǎn)生電磁波,因?yàn)橹挥锌臻g某處交替變化的電場和磁場才能產(chǎn)生電磁波,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由狹義相對論的兩條基本原理可知,選項(xiàng)D正確。 9.【解析】選B。因?yàn)樗{(lán)光的折射率比紅光的大,所以O(shè)A是藍(lán)光。由n=和t=可判斷tA>tB,故選項(xiàng)B正確。 10.【解析】選B。設(shè)玻璃磚厚度為d,則有=vt,=ct,又因?yàn)閚=和n=,聯(lián)合數(shù)學(xué)關(guān)系sin2r+cos2r=1,解得n=,選B。 11

13、.【解析】選A。狹義相對論基本假設(shè)為:一是在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的;二是真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,即光速不變原理,由此可知A屬于狹義相對論基本假設(shè),故A正確,B、C、D均錯(cuò)誤。 12.【解析】選B、D。由圖可知b光比a光偏折程度大,故nb>na,A錯(cuò)誤;由n=知va>vb,B正確;由反射定律知,反射角等于入射角,因此反射光的角速度等于入射光的角速度,C錯(cuò)誤;設(shè)發(fā)生全反射的臨界角C,sinC=,Ca>Cb,b光先發(fā)生全反射,D正確。 13.【解析】選A、C。由幾何關(guān)系可推理得入射角i=60°,折射角r=30°,由n==,A對;由sinC=,臨界角C>30

14、°,故在F點(diǎn)不發(fā)生全反射,B錯(cuò);由n==知光進(jìn)入棱鏡波長變小,C對;F點(diǎn)出射的光束與BC邊的夾角為30°,不與入射光線平行,D錯(cuò)。 14.【解析】選B。托馬斯·楊通過光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)證明了光是一種波,A錯(cuò)誤;在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為紅光,由于紅光的波長大,由Δx=λ可知干涉條紋間距變寬,C錯(cuò)誤;麥克斯韋首先提出電磁場理論并預(yù)言電磁波存在,赫茲首先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,D錯(cuò)誤。選項(xiàng)B說法正確。 15.【解析】選D。光的顏色是由光的頻率決定的,與其他無關(guān),A正確。由Δx= λ知,紅光波長長,則條紋間距大,B正確。根據(jù)sinC=,紫光折射率大,則臨界角小,易發(fā)生全反射,

15、C正確。光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波,故D錯(cuò)誤。 16.【解析】選A、B。根據(jù)題圖可知,激光束在C點(diǎn)的折射角為30°,所以=,i=60°,選項(xiàng)A正確;根據(jù)幾何關(guān)系CD=R,光速v==,所以此激光束在玻璃中穿過的時(shí)間為t=,選項(xiàng)B正確;光子能量E=hν,其中ν表示光子頻率,一個(gè)光子在穿過玻璃球的過程中頻率不變,所以能量不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;設(shè)激光束在C點(diǎn)的折射角為r,在玻璃中的臨界角為C,根據(jù)=,可知,無論如何改變?nèi)肷浣莍的大小,sinr=<=sinC,即r