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  • 2021-05-27 发布

专题16+光学++电磁波+相对论(测)-2019年高考物理二轮复习讲练测

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‎【满分:110分 时间:90分钟】‎ 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。填正确答案标号,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.下列说法正确的是________‎ A.机械波和电磁波本质上相同,都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 B.人耳能听见的声波比超声波更容易发生明显衍射 C.沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象 D.水中的气泡,看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时,一部分光在界面上发生了全反射 E. 在水中的鱼斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置高 ‎【答案】 BCE ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎2.关于波的干涉、衍射等现象,下列说法正确的是______________。‎ A.当波源与观测者相互靠近时,观测者接收到的振动频率大于波源发出波的频率 B.在杨氏双缝干涉实验中,用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距相等的条纹 C.某人在水面上方观察水底同位置放置的红、黄、绿三盏灯时,看到绿灯距水面最近 D.照相机镜头前的增透膜、信号在光导纤维内的传播都是利用了光的全反射原理 E. 电磁波与声波由空气进入水中时,电磁波波长变短,声波波长变长 ‎【答案】 ACE ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 根据多普勒效应可知,当波源靠近接收者时,接收者接收到的波的频率比波源频率高,故A 正确;用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象,屏上出现中间宽,两侧窄,间距越来越大的衍射条纹;故B错误;光折射成像时,视深:,水底同一深度并列红、黄、绿三盏灯时,绿光的折射率最大,故绿灯视深最浅,故C正确;拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片,是利用光的干涉现象,故D错误;由空气进入水中传播时,频率不变,波速变大,由公式v=λf,知电磁波的波长变短。声波的波速变大,频率不变,波长变大,故E正确。所以ACE正确,BD错误。 ‎ 根据光的折射定律,即可判定;‎ 由全反射定律可知临界角的大小关系。‎ ‎【详解】‎ ‎【点睛】‎ 考查光的干涉原理,干涉条纹间距公式的内容,理解光的折射定律与全反射条件,掌握临界角的概念,注意E选项容易选错。‎ ‎5.用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示,调整实验装置使屏上可以接收到清晰的干涉条纹。关于该实验,下列说法正确的是________。‎ A.若将滤光片向右平移一小段距离,光屏上相邻两条明纹中心的距离增大 B.若将光屏向右平移一小段距离,光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大 C.若将双缝间的距离d减小,光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大 D.若将滤光片由绿色换成红色,光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大 E.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条明条纹间的距离a,则相邻两条明条纹间距为 ‎【答案】 BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式,并能灵活运用.‎ ‎6.下列说法正确的是____。‎ A.在水中的鱼斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置高 B.全息照相主要是利用了光的衍射现象 C.水中的气泡看起来特别明亮是因为光从气泡射向水中时,一部分光在界面上发生了全反射 D.光纤通信是一种现代通信手段,光纤内芯的折射率比外壳的大 E.沙漠蜃景和海市蜃楼主要是光的全反射现象 ‎【答案】 ADE ‎【解析】‎ 岸边物体的光斜射到水面上,会发生折射现象,当光进入水中后靠近法线,射入鱼的眼睛,而鱼眼由于错觉,认为光始终沿直线传播,逆着光的方向看上去而形成的虚像,所以比实际位置高,故A正确。全息照相利用光的干涉现象,选项B错误;水中的气泡,看起来特别明亮,是因为光线从水射入气泡发生全发射的缘故,故C错误;发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质,则光纤的内芯折射率大于外壳的折射率,故D正确;海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的折射和全反射而产生的,故E正确。故选ADE.‎ ‎7.下列说法中正确的是  ‎ A.单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长无关 B.线性变化的电场一定产生恒定的磁场,线性变化的磁场一定产生恒定的电场 C.在杨氏双缝实验中,若仅将入射光由红光改为蓝光,则干涉条纹间距变窄 D.光纤通信的工作原理是光的反射,光纤通信具有容量大,抗干扰性强等优 E. 用标准玻璃样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏转 ‎【答案】 ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ E:用标准玻璃样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉。故E项错误。 ‎ ‎8.下列说法正确的是______‎ A.图A中,P、Q是偏振片,M是光屏,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏M上的光亮度将会变化,此现象表明光波是横波 B.图B是双缝干涉示意图,若只减小屏到档板间的距离L,两相邻亮条纹间距离将减小 C.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定能产生电磁波 D.利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长,容易发生衍射 E.人站在路边,一辆汽车响着喇叭从人身边疾驰而过,人听到喇叭的音调会由低变高 ‎【答案】 ABD ‎【点睛】光的偏振现象表明光是一种横波,知道双缝干涉相邻两亮条纹的间距的表达式,知道麦克斯韦的电磁场理论,知道发生明显衍射现象的条件;根据声波的多普勒效应分析频率的变化。‎ ‎9.如图所示,在透明均匀介质内有一球状空气泡,一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a、b光分别从C点、D点射向介质.已知光束在A点的人射角i=30°,a光经过气泡的偏向角θ=45°,CD弧所对圆心角为3°,则下列说法中正确的是______。‎ A.b光经过气泡的偏向角为42°‎ B.介质对a光的折射率大于 C.a光的频率小于b光的频率 D.b光从该介质射向空气的全反射临界角的正弦值为 E.若a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置,则b光在屏上产生的条纹的间距大 ‎【答案】 ADE ‎【解析】光线在A点的入射角为i,折射角分别为、,作出光路图,如图 ‎【点睛】设光线在A点的入射角为i,折射角为r,由几何知识知两光束经过球状空气泡偏向角为,由a色光的偏向角为45°,可由求出折射角,由折射定律求出折射率.CD弧所对的圆心角为3°,由几何关系求出a色光的折射角,即可求出偏向角,由求解临界角.a光的偏向角大于b光的偏向角,a光的折射率大于b光的折射率,a、b两单色光在透明介质中的波长,再分析干涉条纹间距的大小.‎ ‎10.下列说法正确的是________。‎ A机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量 B.在同一介质中,波长越短的光,传播速度越小 C.在打磨精密光学平面时,可以利用干涉法检查平面的平整程度 D.光的偏振现象可以说明光是横波 E.狭义相对性原理指出,力学规律在任何参考系中都是相同的 ‎【答案】 BCD 点晴:同一频率的光在不同介质中,传播速度不同,但频率不变,而波长与波速成反比.传播的速度与折射率有关。 ‎ ‎【详解】‎ 画出光路图如图所示:‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键掌握光的折射定律和全反射条件,画出光路图,结合几何关系进行研究.‎ ‎14.如图,三棱镜的横截面为直角三角形 ABC, ∠A=30°, ∠B=60°, BC 边长度为 L,一束垂直于 AB 边的光线自 AB 边的 P 点射入三棱镜, AP 长度 d<L,光线在 AC ‎ 边同时发生反射和折射,反射光线和折射光线恰好相互垂直,已知光在真空中的速度为 c。求:‎ ‎(1)三棱镜的折射率;‎ ‎(2)光从 P 点射入到第二次射出三棱镜经过的时间。‎ ‎【答案】 (1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)光线到达AC边的O点,入射角为i,折射角为r.‎ 由题意可得:i+r=90∘‎ i=30∘‎ 所以r=60∘‎ 可得三棱镜的折射率n=‎ 答:(1)三棱镜的折射率是;‎ ‎(2)光从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间是.‎ ‎【点睛】‎ ‎(1)光线射到AC边上的O点,由折射定律和几何关系求三棱镜的折射率;‎ ‎(2)光线反射到AB边上,由几何关系求出入射角,与临界角比较,能发生全反射.再反射从BC边射出.由v=c/n求出光在棱镜中传播的速度,由几何关系求出传播的距离,再求传播时间. ‎ ‎16.半径为R的半圆柱形介质截面如图所示,O为圆心,AB为直径,Q是半圆上的一点,从Q点平行于AB射入半圆柱介质的光线刚好从B点射出,已知∠QBO=,现有一条光线从距离O点处垂直于AB边射入半圆柱形介质,已知光在真空中的传播速度为c,求:‎ ‎①该半圆柱形介质的折射率;‎ ‎②垂直AB边射入介质的光线在半圆柱介质中的传播时间。‎ ‎【答案】 (1)(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)作出光路图:‎ 由几何关系可知,从Q点射入的光线的入射角为 由折射定律有:;‎