2017年高考物理高考题和高考模拟题分项版汇编专题10光电磁波相对论含解析选修3_420170808.wps
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1、专题 1010 光 电磁波 相对论 1【2017北京卷】如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为 a、b 两束单色光。如果 光束 b 是蓝光,则光束 a 可能是 A红光 B黄光 C绿光 D紫光 【答案】D 【考点定位】光的折射 【名师点睛】由教材中白光通过三棱镜时发生色散的演示实验可知,光线在进入棱镜前后偏折 角度越大,棱镜对该光的折射率越大,该光的频率越大。 2【2017“天津卷】明代学者方以智在阳燧倒影中记载: 凡宝石面凸,则光成一条, 有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束复色 光通过三棱镜后分解成两束单色光 a、b,下列说法正确的是 A若增大入
2、射角 i,则 b 光先消失 B在该三棱镜中 a 光波长小于 b 光 1 Ca 光能发生偏振现象,b 光不能发生 D若 a、b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则 a 光的遏止电压低 【答案】D 【考点定位】光的折射,全反射,几何光学 【名师点睛】本题考查的知识点较多,涉及光的折射、全反射、光电效应方程、折射率与波长 的关系、横波和纵波的概念等,解决本题的关键是能通过光路图判断出两种光的折射率的关系, 并能熟练利用几何关系。 3【2017北京卷】物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如,利用波的干涉,可将 无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。 如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固
3、定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验 中的双缝。两天线同时都发出波长为 1和 2的无线电波。飞机降落过程中,当接收到 1 和 2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是 A天线发出的两种无线电波必须一样强 B导航利用了 1与 2两种无线电波之间的干涉 2 C两种无线电波在空间的强弱分布稳定 D两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合 【答案】C 【解析】由于两无线电波波源对称分布在跑道两侧,两种波长的无线电波各自发生干涉,在跑 道处干涉均加强,两种无线电波各自在空间的强弱分布稳定,但不重合,当接收到的 1和 2 的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。由题意,天线发出的两种
4、无线电波不必一样强, A 错误;导航利用了两种波长的无线电波各自的稳定干涉,B 错误;若两种无线电波各自在空 间的强弱分布完全重合,则接收到 1和 2的信号都保持最强的位置,不一定在跑道上,D 错 误;故选 C。 【考点定位】波的干涉 【名师点睛】波长相等的两列波可以产生稳定的干涉,类似双缝干涉实验,在两波源连线的中 垂线上干涉始终加强(波程差为零)。 4【2017江苏卷】接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟,飞船和地球上 的人观测这两只钟的快慢,下列说法正确的有_ (A)飞船上的人观测到飞船上的钟较快 (B)飞船上的人观测到飞船上的钟较慢 (C)地球上的人观测到地球上的钟较快 (
5、D)地球上的人观测到地球上的钟较慢 【答案】AC 【考点定位】狭义相对论 【名师点睛】本题主要考查狭义相对论时间间隔的相对性,注意运动的相对的,飞船相对地球 高速运动,地球也相对飞船高速运动 5【2017新课标 卷】(5 分)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏 幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是_ (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)。 A改用红色激光 B改用蓝色激光 3 C减小双缝间距 D将屏幕向远离双缝的位置移动 E将光源向远离双缝的位置移动 【答案】
6、ACD 【考点定位】双缝干涉 【名师点睛】此题考查双缝干涉中条纹间距的影响因素;关键是理解实验原理,知道干涉条纹 间距的表达式 l x ,题目较简单。 d 6【2017江苏卷】人的眼球可简化为如图所示的模型,折射率相同、半径不同的两个球体 共轴,平行光束宽度为 D,对称地沿轴线方向射入半径为 R 的小球,会聚在轴线上的 P 点取 球体的折射率为 2 ,且 D= 2 R,求光线的会聚角 (示意图未按比例画出) 【答案】30 【解析】由几何关系sin i D ,解得 i 45 2R 则由折射定律 sin i sin n,解得 30 且 i ,解得 30 2 【考点定位】光的折射、反射 【名师点睛】
7、几何光学的问题,画出光路图,剩下的就是平面几何,找边角关系 7【2017新课标卷】(10分)如图,一玻璃工件的上半部是半径为 R 的半球体,O 点为球 心;下半部是半径为 R、高位 2R 的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴 OC 的 4 光线从半球面射入,该光线与 OC 之间的距离为 0.6R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入 射光线平行(不考虑多次反射)。求该玻璃的折射率。 【答案】 n 2.05 1.43 【解析】如图,根据光路的对称性和光路可逆性,与入射光线相对于 OC 轴对称的出射光线一 定与入射光线平行。这样,从半球面射入的折射光线,将从圆柱体底面中心 C 点反射。
8、设光线在半球面的入射角为 i,折射角为 r。由折射定律有sini nsin r 由正弦定理有 sin r sin(i r) 2R R 由几何关系,入射点的法线与 OC 的夹角为 i。由题设条件和几何关系有sini L R 式中 L 是入射光线与 OC 的距离。由式和题给数据得 sin 6 r 205 由式和题给数据得 n 2.05 1.43 【考点定位】光的折射 【名师点睛】本题的关键条件是出射光线与入射光线平行,依据这个画出光路图,剩下就是平 面几何的运算了。 8【2017新课标 卷】(10分)一直桶状容器的高为 2l,底面是边长为 l 的正方形;容器 内装满某种透明液体,过容器中心轴 DD
9、、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内 壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面 的 D 点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率。 5 【答案】1.55 【解析】设从光源发出直射到 D 点的光线的入射角为 i1,折射角为 r1,在剖面内做光源相对于 反光壁的镜像对称点 C,连接 CD,交反光壁于 E 点,由光源射向 E 点的光线,反射后沿 ED 射 向 D 点;光线在 D 点的入射角为 i2,折射角为 r2,如图所示; 设液体的折射率为 n,由折射定律: nsini sin r 1 1 nsini sin r 2 2 依题意: r1 r2
10、90 联立解得: n2 1 sin i sin i 2 2 1 2 l 2 由几何关系: sini 1 2 l 4l 2 4 1 17 3l 2 sini 2 2 9l 4l 2 3 5 4 联立解得:n=1.55 6 【考点定位】光的折射及反射定律 【名师点睛】此题主要考查光的折射定律的应用;解题的关键是能画出光路图,通过几何关系 找到入射角及折射角;根据折射定律n sini 列方程求解。此题同时考查学生的数学计算能 sin r 力。 9【2017新课标卷】(10分)如图,一半径为 R 的玻璃半球,O 点是半球的球心,虚线 OO表示光轴(过球心 O 与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为
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