光学专题10 光 电磁波 相对论(选修3-4)-2017年高考题和高考模拟题物理分项版汇编(解析版) word版含解析

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1、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.

2、若增大入射角i,则b光先消失B.在该三棱镜中a光波长小于b光C.a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

3、个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,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λ1和λ2的无线电波。飞机降落过程中,当接收到λ1和λ2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λ1与λ2两种无线电波之间的干涉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

4、收到的λ1和λ2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λ1和λ2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

5、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(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Ⅱ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

6、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】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,题目较简单。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,且D=R,求光线的会聚角α.(示意图未按比例画出)【答案

7、】30°【解析】由几何关系,解得则由折射定律,解得且,解得【考点定位】光的折射、反射【名师点睛】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Ⅰ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】【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

8、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。设光线在半球面的入射角为i,折射角为r。由折射定律有①由正弦定理有②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③式中L是入射光线与O

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