【精选+详解】高三物理名校试题汇编系列（第2期）专题15 光、电磁波、相对论.doc

【精选+详解】2013届高三物理名校试题汇编系列（第2期）一、单项选择题1（广西武鸣高中2012届高三第二次模拟考试理综试题）下列实验现象中，哪一个实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难（ ）a光电效应 b光的衍射 c多普勒效应 d光的干涉2（浙江省任岩松中学、龙岗高中、瑞安十中、鳌江中学、泰顺一中等五校2012届高三下期初联考理综试题）据飞行国际报道称，中国制造的首款具有“隐身能力”和强大攻击力的第四代作战飞机“歼-20”（如图所示），于2011年1月11日12：50进行了公开首飞。它的首飞成功标志着继美国和俄罗斯之后，中国成为世界上第三个进入到第四代战机的研发序列中的国家。隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是（ ） a运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，即使你拿望远镜也不能看到它b使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现c使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流d主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击3（安徽省六校教育研究会2012届高三上学期测试理综卷）公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度若干彩灯，在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是（ ）a红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小 b红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小c红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大 d红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大3.d 解析：光从水里射入空气发生折射，入射角相同时，折射率越大，折射角越大，从水面上看光源越前，本题中，红灯发出的红光的折射率最小，看起来越深；设光源的深度为h，光的临界角为c，则光能够照亮的水面面积大小为s=（dtanc）2，可见，临界角越大，照亮的面积越大，各自色光中，红光的折射率最小，临界角最大，所以红灯照亮的水面面积较大。本题答案为d。4（福建省厦门市2012届高三上学期期末质量检查物理试卷）在物理学理论的建立过程中，有许多伟大的科学家做出了巨大的贡献，下列说法正确的是（ ）a伽利略发现了行星运动的规律b牛顿通过实验测出了万有引力常量c库仑用扭秤研究带电体间的相互作用，建立了库仑定律d爱因斯坦的相对论，使人们认识到经典力学不适用于宏观低速运动5（浙江省温州中学2012届高三上学期期末试题理综卷）如图甲所示，一束复色光沿po射向截面为半圆形玻璃砖的圆心o处后，分成a、b两束单色光射出。对于a、b两束单色光下列说法正确的是（ ）6.（浙江省2012届高三上学期调研测试卷）为了表演“隐形的大头针”节目，某同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入盛有水的碗中，如图所示。已知水的折射率为，为了保证表演成功（在水面上看不到大头针），大头针末端离水面的最大距离h为（ ）7（广西区南宁市2012届高三上学期期末测试理综卷）如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光，可知（ ）a当它们在真空中传播时，c光的波长最长b当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大c若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大d若它们都能使某种金属产生光束电效应，c光照射出光电子的最在初动能最大8（广西梧州、玉林2011届高三联考理综卷）如图所示，一条红色光线和另一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为半圆形玻璃柱体，其透射光线都是由圆心o点沿oc方向射出则可知（ ）abcoa挡住bo光线，oc光线是红光 b挡住bo光线，oc光线是紫光cao光线较bo光线穿过玻璃砖所需时间长d在双缝干涉实验中，若仅将入射光由ao光线变为bo光线，则干涉亮条纹间距变小9.（江苏省2012届高三百校大联考一模试题物理卷）如图所示是双缝干涉实验，使用波长为600nm的橙色光照射时，在光屏上的p0点和p0点上方的p1点恰好形成两列相邻的亮条纹，若用波长为400nm的紫光重复上述实验，则p0点和p1点形成的明暗条纹情况是（ ）ap0点和p1点都是亮条纹 bp0点是亮条纹，p1点是暗条纹cp0点是暗条纹，p1点是亮条纹 dp0点和p1点都是暗条纹10（浙江省温州市2012届高三第一次适应性测试试题理综卷）某玻璃砖中有一个空气三棱柱，其截面如图所示。现有一束很细的具有二种不同颜色的复色光p从ab边射向空气，经过二次折射后，有a、b两束光分别从ac边上r、q两点射回玻璃中（r、q点未画出，已知r点离a点近）。则（ ） rqa光束从ab界面射入空气后向bc边偏折b在空气三棱柱中a光传播时间比b光的短c当a、b两束光由玻璃射向空气中，a光临界角比b光临界角大d用a、b两束光在相同条件下做双缝干涉实验，b光干涉条纹间距比a光大10.d 解析：因为光束从ab界面射入空气时，光线是从光密介质射入光疏介质，所以折射角应该大于入射角，根据题意，作出光线从玻璃砖射入空气三棱柱时的折射光线如上图右图所示，显然，折射光线向顶点偏折，a光的折射角较大，根据折射定律，a光在玻璃中的折射率较大，即nanb，选项a错误；根据关系式v=c/n和nanb可知，单色光a在玻璃砖中的波速较小，又因为a光在空气三棱柱中的传播距离较长，所以在空气三棱柱中a光传播时间比b光的长，选项b错误；根据临界角公式sinc=1/n以及nanb可知，当a、b两束光由玻璃射向空气中，a光临界角比b光临界角小，选项c错误；a光的折射率较大，波长较小，再根据光的双缝干涉条纹间距公式可知，若用同一干涉装置做实验，则a光的干涉条纹间距较小，即b光干涉条纹间距比a光大，所以选项d正确。本题答案为d。11.（四川省南充市高三2012届第二次高考适应性考试）如图所示为a、b两种不同的单色光形成的双缝干涉图样。分析图样的特点，比较a、b两种单色光，可以得出的正确结论是（ )a.真空中a光的光速较大 b.真空中a光的波长较大c.照射到同种金属表面发生光电效应时a光照射逸出的光电子最大动能较大d.从同种介质射向真空发生全反射时，a光的临界角较小12（四川省广元中学2012届高三月考理综卷）如图所示，真空中有一半径为r、均匀的玻璃球，频率一定的细激光束在真空中沿bc传播，从c点经折射进入，并经出射点d折射出去，已知cod=120，玻璃对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是（ ）a激光束在c点的入射角=60b此激光束在玻璃中穿越的时间为t=3r/cc一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小d改变入射角的大小，细激光束可能在球表面d处发生全反射，即c，根据几何关系，激光束在d点的入射角等于，而c，所以无论如何改变入射角的大小，细激光束都不可能在球表面d处发生全反射，选项d错误。本题答案为ab。13.（福建省2012届高三理科综合仿真模拟卷）如图所示，横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜，它们的顶角分别为、，且。a、b两细束单色光分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入，从另一个腰射出，射出的光线与入射光线的偏折角均为。则a、b两种单色光的频率f1、f2间的关系是（ ）a.f1 = f2 b.f1 f2 c.f1 f2 d.无法确定14（甘肃省兰州一中2012届高三月考试题）如图所示，是半圆玻璃砖的中心线，有两束与平行且距离相等的单色光a和b，从玻璃砖射出后相交于上方的p点，由此可得出的结论是（ ）15（浙江省四校2012届高三下学期联考理综试题）如图所示，两束不同单色光p和q射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心o点沿of方向，由此可知（ ）ap光束的光子能量比q光大bq光束穿过玻璃砖所需的时间比p光短c两束光以相同的入射角从水中射向空气，若q光能发生全反射，则p光也一定能发生全反射d如果让p、q两列单色光分别通过同一双缝干涉装置，p光形成的干涉条纹间距比q光的大16.（山西省临汾一中2012届高三月考）平面mnpqst为三个相互平行的界面，、为三种不同的介质，平面st的上表面涂有反射层（光线不能通过）。某种单色光线射向界面mn后，发生了一系列的反射和折射现象，光路如图所示。则（ ）a当入射角适当减小时，光线c、d都可能会消失 b当入射角适当增大时，光线d可能会消失c对于三种介质，光在介质中的传播速度最小 d出射光线b、c、d不一定平行111112222stpqmnacdb二、多项选择题17.（江苏省淮安市2012届高三上学期第一次调研测试）下列说法正确的是（ ）ax射线的频率比无线电波的频率高b用同一装置观察光的双缝干涉现象，蓝光的相邻条纹间距比红光的小c根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变短且矮d做简谐运动的单摆摆长增大为原来的2倍，其周期也增大为原来的2倍18（广西区柳州铁一中2012届高三月考理综卷）下面的说法正确的是（ ）a肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象造成的b天空中彩虹是光的干涉现象造成的c圆屏阴影中心的亮斑（泊松亮斑）是光的衍射现象造成的d在阳光照射下, 电线下面没有影子, 是光的衍射现象造成的18.ac 解析：肥皂泡的彩色条纹是薄膜干涉的结果，由于阳光中不同频率的色光在膜的不同厚度处经膜的上下或前后表面反射产生加强或减弱，互相重叠形成彩色，选项a正确；彩虹是阳光的折射形成的光的色散现象，选项b错误；泊松亮斑是单色光绕过圆屏而会聚到阴影中心的光的衍射现象，选项c正确；因为电线的尺寸太小，电线下面的地面上没有形成电线的本影区，所以看不到影子，选项d错误。本题答案为ac。 19.（山西省忻州一中等四校2012届高三第二次联考理综卷）下列说法正确的是（ ）a光纤通信的工作原理是全反射的原理，具有容量大、抗干扰性强等优点b自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时，反射光和折射光都是偏振光c经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度d紫外线比红外线更容易发生衍射现象19.abc 解析：显然，选项ab正确；红光的波长比绿光的波长长，根据双缝干涉条纹间距公式可知，经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度，选项c正确；衍射现象的明显程度与缝的宽度（或障碍物的尺寸）和光的波长有关，缝越窄（或障碍物的尺寸越小），波长越长，衍射现象越明显，与红外线相比，紫外线的波长更短，更不容易发生衍射现象，选项d错误。本题答案为abc。20（广西梧州、玉林2011届高三联考理综卷）如图所示，一条红色光线和另一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为半圆形玻璃柱体，其透射光线都是由圆心o点沿oc方向射出则可知（ ）21.（湖北省八市2012届高三3月联考试卷理综卷）以下有关振动、波动和相对论内容的若干叙述中正确的是（ ）a在“用单摆测定重力加速度”实验中，必须从最大位移处开始计时b光速不变原理是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的c两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小d光的偏振现象说明光波是横波e用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为x，如果只增大双缝到光屏之间的距离，x将增大22.（河北省唐山市2012届高三上学期期末统一考试试题）用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中甲图是a光形成的，乙图是b光形成的。则关于a、b两束单色光，下述正确的是（ ）aa光的频率较高 ba光的波长较长ca光光子的能量较大da光在水中传播的速度较大23.（江西省宜春市2012届高三上学期期末统考理综试卷）下列是本学期发生的两则新闻事件： 2011年9月24日，欧洲核子研究中心发现存在中微子超光速现象，但此现象有待进一步验证；2011年12月10日晚，近10年来观赏效果最好的月全食如约登场，我国天气晴好地区的公众都有幸观测到月全食发生的全过程和一轮难得的“红月亮”。与这两则新闻相关的下列说法中正确的是（ ）a.相对论认为任何物质的速度都是无法超过光在真空中的速度b.如果中微子超光速被证实，爱因斯坦的相对论将一无是处c.月全食是由于光的折射形成的d.“红月亮”是由于太阳发出的一部分红光随着地球大气的折射作用折射到地球的后面去，如果恰好照到月亮上再被月亮反射到地球形成的24.（河南省平顶山许昌新乡2012届高三第二次调研考试）三束单色光a、b、c沿图示方向射向圆形玻璃砖，经两次折射后变成复色光d，以下说法正确的是（ ）a在真空中，a光传播速度比b、c大bb光的频率比c光小ca光的光子能量最小d在玻璃砖中，a光传播速度比b、c小e若以a、b、c三种单色光分别用相同的装置做“用双缝干涉测定单色光的波长”的实验，则a光观察到的条纹间距最大24bce 解析：在真空中，光速是相同的，所以选项a错误；根据光路的可逆性可知，a光的偏折最小，所以其折射率最小，光子频率也最小，光子能量最小，波长最长，即nanbnc，fafbfc，eaebec，abc，所以选项bc正确；根据关系式v=c/n可知，a光在玻璃中的折射率最小，所以其光速最大，选项d错误；根据光的双缝干涉条纹间距公式可知，a光波长最长，所以a光观察到的条纹间距最大，选项e正确。本题答案为bce。25（浙江省宁波市八校2012届高三下学期期初测试物理试题）如图所示，偏振片p的透振方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中，能在p的另一侧观察到透射光的是（ ）26（湖南省宁远一中、舜德学校2012届高三上学期第四次联考）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侧是紫色光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27（浙江省浙南、浙北部分学校2012届高三12月联考）如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形abcd是它的一个截面，一单色细光束入射到p点，入射角为，则（ ） a若要使光束进入长方体后能射至ad面上，角的最小值为b若要使光束进入长方体后能射至ad面上，角的最小值为c若要此光束在ad面上发生全反射，角的范围应满足d若要此光束在ad面上发生全反射，角的范围应满足28.（河南省焦作市2012届高三下学期第一次质量检测理综试题）下列说法中正确的是（ ）a光的偏振现象说明光是纵波b人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射c光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大d光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理e麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在28.bde 解析：光的偏振现象说明光是横波，不是纵波，选项a错误；人耳能听见的声波比超声波的波长更长，所以更易发生衍射，选项b正确；紫光的波长比红光的小，根据光的双缝干涉条纹间距公式可知，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变小，所以选项c错误；选项de正确。本题答案为bde。29.（辽宁省本溪一中、庄河高中2012届高三上学期期末联考卷）下列说法中正确的是（ ）a光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大b在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象c光传播时，若遇到的障碍物的尺寸比光的波长大很多，衍射现象十分明显，此时不能认为光沿直线传播d麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来赫兹用实验证实电磁波的存在e走时快的摆钟必须调长摆长，才可能使其走时准确30.（宁夏银川一中2012届高三下学期2月份月考理综试题）2009年诺贝尔物理学奖授予科学家高锟以及威拉德博伊尔和乔治史密斯。3名得主的成就分别是发明光纤电缆和电荷耦合器件（ccd）图像传感器。光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法中不正确的是（ ）a用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象b用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 c在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象d光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象三、非选择题31.（江西省红色六校2012届高三上学期联考试卷）如图所示，一束激光从o点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的a点射出。已知入射角为i，a与o相距l，介质的折射率为n，试求介质的厚度d。 31.解析：设折射角为r，根据折射定律有；由几何关系可得，解得。32.（湖南省岳阳市一中2012届高三下学期第二次周考理综卷）已知水的折射率是n=，当在水面下m深处放一强点光源时，看到透光水面的最大直径是多大?当此透光水面的直径变大时，光源正在上浮还是正在下沉?(请通过作图说明) 33.（山东省泰安市2012届高三第一次模拟考试）雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照片到空中弥漫的水珠上时出现的现象.在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路.一细束光线射入水珠，水珠可视为一半径为r=10mm的球，球心o入射光线的垂直距离为d=8mm，水的折射率为n=4/3.sin53=0.8（1）在图上画出该束光线射入水珠后，第一次从水珠中射出的光路图.（2）求这束光线从射向水珠到第一次射出水珠，光线偏转的角度.34.（江苏省淮安市2012届高三上学期第一次调研测试）如图所示，折射率n=的半圆形玻璃砖置于光屏mn的上方，其平面ab到mn的距离为h=10cm。一束单色光沿图示方向射向圆心o，经玻璃砖后射到光屏上的o点。现使玻璃砖绕圆心o点顺时针转动，光屏上的光点将向哪个方向移动？光点离o点最远是多少？35.（陕西省西安市2012届高三年级第一次质量检测试题理综卷）如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，mn为截面的直径，q是mn上的一点且与m点的距离qm=（r为半圆形截面的半径)。mn到屏距离为d, 一束与截面平行的红光由q点沿垂直于mn的方向射入玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，在光屏p上得到红光。玻璃砖对红光的折射率为n=，求：（1）红光由于玻璃砖的折射在屏上下移的距离；（2）如果保持入射光线和光屏的位置不变，而使玻璃砖沿mn向下移动，移动的距离小于，则屏上的光点如何移动？亮度如何变化？35.解析：（1）如上图所示，设光从玻璃射向空气时的入射角为1，折射角为2，出射点到屏的距离为x，由折射定律得，由几何关系知，sin1=，则sin2=，2=60；x=d-rcos1，y=xtan（2-1）=。（2）当玻璃砖下移时，光点下移，亮度减弱至消失。36.（北