（备战2015年高考）2014年全国名校物理试卷分项解析汇编：光、电磁波、相对论

专题专题 1515 光 电磁波 相对论 选修光 电磁波 相对论 选修 3 43 4 全国新课标 卷有其特定的命题模板 无论是命题题型 考点分布 模型情景等 还 是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷 为了给新课标全国卷考区广大师 生提供一套专属自己的复习备考资料 物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料 本资料以全国新课标 卷考区的最新名校试题为主 借鉴并吸收了其他省市最新模拟 题中对全国新课标 卷考区具有借鉴价值的典型题 优化组合 合理编排 极限命制 备注备注 新课标 卷专版所选试题和新课标 卷专版所选试题不重复 欢迎同时下载使 用 一 单项选择题一 单项选择题 1 1 2013 西安铁一中国际合作学校高三上学期期末考试 太阳表面温度约为 6000K 主 要发出可见光 人体温度约为 310K 主要发出红外线 宇宙间的温度约为 3K 所发出的辐 射称为 3K 背景辐射 它是宇宙 大爆炸 之初在空间上保留下的余热 若要进行 3K 背景辐射 的观测 应该选择下列哪一个波段 A 无线电波 B 紫外线 C X 射线 D 射线 2 2013 西安铁一中国际合作学校高三上学期期末考试 假设一个沿着一定方向运动的光 子和一个静止的自由电子发生碰撞后 电子向某一方向运动 光子将偏离原来的运动方向 这种现象称为光子的散射 散射后的光子跟原来相比 A 光子将从电子处获得能量 因而频率增大 B 散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上 C 由于电子受到碰撞 散射光子的频率低于入射光子的频率 D 散射光子虽改变原来的运动方向 但频率不变 答案 C 解析 试题分析 由碰撞知识可得 光子与电子碰撞 一部分能量转移给电子 所以光子能量减 小 根据可得减小 即光子频率减小 所以散射后光子的频率小于入射光子的频Ehv v 率 故 AD 错误 C 正确 光子与电子碰撞后偏离原来的运动方向 根据动量守恒知 散射 后光子的运动方向与电子的运动方向不在同一条直线上 故 B 错误 考点 本题关键抓住动量守恒和能量守恒 以及波速 波长 频率的关系进行分析求解 二 多项选择题二 多项选择题 3 2014 桑植一中高三联考 关于光学镜头增透膜的以下说法中 正确的是 A 增透膜是为了减少光的反射损失 增加透射光的强度 B 增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的 1 4 C 增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的 1 4 D 因为增透墨的厚度一般适合绿光反射时相互抵消 红光 紫光的反射不能完全抵消 所 以涂有增透膜的镜头呈淡紫色 三 非选择题三 非选择题 4 2013 景德镇高三第二次质检 9 分 如图 厚度为 D 的玻璃砖与水平实验桌成 45 角放置 红色激光束平行于水平桌面射到玻璃砖的表面 在桌面上得到两个较亮的光点 AB 测得AB间的距离为 L 求玻璃砖对该红色激光的折射率 答案 2 1 2 L D 解析 试题分析 由折射定律有 sin450 sin n 3 分 直角三角形 MNR 中 sin PN 2MN MN 3 分 22 2 PND 在直角三角形 PQN 中 PN L 解得 n 3 分 2 2 1 2 L D 考点 折射定律 5 2013 临川二中 上高二中高三联考 9 分 如图所示 折射率 n 的半圆形玻璃2 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 答案 右 10cm 解析 试题分析 光屏上的光点将向右移动 3 分 如图 设玻璃砖转过 角时光点离 O 点最远 记下此时光点位置为 A 此时光线在玻璃砖的平 面上恰好发生全反射 临界角为 C 由折射定律有 sinC 由几何关系知 全反射的临 n 1 界角 C 45 光点 A 到 O 的距离xAO h 10cm 2 分 tan h 考点 本题考查光的折射定律 6 2014 新余高三上学期期末质检 图示是一透明的圆柱体的横截面 其半径 R 20cm 折射率为 AB是一条直径 今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体 试求 3 光在圆柱体中的传播速度 距离直线AB多远的入射光线 折射后恰经过B点 答案 10cm 8 3 10 m s 3 解析 7 2013 山西沂州一中高三联考 如图 一个三棱镜的截面为等腰直角ABC 为 A 直角 一细束光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向射到AB边上的M点 M A间距 为l 光进入棱镜后直接射到AC边上 并刚好能发生全反射 试求 i 该棱镜材料的折射率n ii 光从AB边到AC边的传播时间t 已知真空中的光速为c 答案 1 2 6 2 n 3 2 2 l c 解析 试题分析 设光从AB边射入时 折射角为 射到AC面上N点时 入射角为 光路 图如图所示 根据 1 根据折射定律 0 sinsin45n 光在AC边上恰好全反射 sin1n 根据几何关系 联立解得 0 90 6 2 n 8 2014 山西高三四校联考 一半径为R的 1 4 球体放置在水平桌面上 球体由折射率 为的透明材料制成 如图所示 现有一束平行于桌面的光线射到球体表面上 折射入球 3 体后再从竖直表面射出 已知入射光线与桌面的距离为R 2 求出射角 3 9 2013 西安一中第一学期期末考试题 5 分 如图所示 有一束平行于等边三棱镜截面 ABC 的单色光从空气射向 E 点 并偏折到 F 点 已知入射方向与边 AB 的夹角为 30 E F 分别为边 AB BC 的中点 则 A 该棱镜的折射率为3 B 光在 F 点发生全反射 C 光从空气进入棱镜 波长变大 D 从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束平行 答案 A 解析 试题分析 10 2014 西工大附中第一次适应性训练 9 分 如图所示 直角玻璃三棱镜置于空气 中 已知 A 60 C 90 一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射 AD a 棱 镜的折射率为 求 2n 求此玻璃的临界角 光从棱镜第一次射入空气时的折射角 光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间 设光在真空中的传播速度为c 答案 45C 45r 5 2 3 a c 解析 试题分析 1 设玻璃对空气的临界角为 C 则 所以 11 2 sinC n 45C 2 如图所示 因 发生全反射 1 60i 1 45i 由折射定律有 所以 21 3030iiC 2 2 sinr sini 45r 专题专题 15 光 电磁波 相对论 选修光 电磁波 相对论 选修 3 4 全国新课标 卷有其特定的命题模板 无论是命题题型 考点分布 模型情景等 还 是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷 为了给新课标全国卷考区广大师 生提供一套专属自己的复习备考资料 物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料 本资料以全国新课标 卷考区的最新名校试题为主 借鉴并吸收了其他省市最新模拟 题中对全国新课标 卷考区具有借鉴价值的典型题 优化组合 合理编排 极限命制 备注备注 新课标 卷专版所选试题和新课标 卷专版所选试题不重复 欢迎同时下载使 用 1 2013 河南河大附中高三 11 月月考 5 分 如图所示 两束单色光 a b 自空气射向 玻璃 经折射后形成复合光束 c 下列说法中正确的是 A 从玻璃射向空气 a 光的临界角小于 b 光的临界角 B 玻璃对 a 光的折射率小于玻璃对 b 光的折射率 C 经同一双缝所得干涉条纹 a 光条纹宽度小于 b 光条纹宽度 D 在玻璃中 a 光的速度等于 b 光的速度 2 2013 河北沧州五校第二次高三联考 由透明体做成的三棱柱 横截面为有一个锐角为 300的直角三角形 如图乙所示 AC 面镀膜 经透明体射到 AC 面的光只能反射 现有一 束光从 AB 面的 D 点垂直 AB 面射入透明体 经 AC 面 E 点反射后从 BC 面射出透明体 出 射光线与 BC 面成 30 角 求该透明体的折射率 若光线从 BC 面的 F 点垂直 BC 面射入透明体 经 AC 面 E 点反射后从 AB 面射出透明体 试画出经 E 点后的光路图 并标明出射光线与 AB 面所成夹角的角度 不用列式计算 2 n 3 F E D B A C 300 300 300 300 300 1 2 考点 光的折射 折射率 3 2013 河北唐山高三 4 月二模 9 分 如图所示 截面为直角三角形 ABC B 30 斜边 AB a 棱镜材料的折射率为 在此截面所在的平面内 一条光线在距 A 点2n 为处的 M 点垂直 AC 射入棱镜 8 a 不考虑光线沿原路返回的情况 光线从玻璃砖的 BC 边射出 求 光从棱镜射出时的折射角 光从棱镜射出时的射出点距 B 多远 4 2014 河北唐山一中高三第二次调研 9 分 如图所示为一玻璃砖 MN 垂直 NP 一 束单色光从 MN 上的一点 A 进入玻璃砖后 又从 NP 上一点 B 进入空气中 已知入射角 和出射角 则 求玻璃的折射率 若已知 0 求 的最小值 2 6 n 2 5 3013 河南十所名校高三第三次联考 如图所示 OBCD 为半圆柱体玻璃的横截面 OD 为直径 一束由红光和紫光组成的复色光沿 AO 方向从真空斜射入玻璃 B C 点为两单色 光的射出点 设光线在 B C 处未发生全反射 已知从 B 点射出的单色光由 O 到 B 的传 播时间为 t 若 OB OC 两束单色光在真空中的波长分别为 B C 试比较 B C的大小 求从 C 点射出的单色光由 O 到 C 的传播时间 tC 5 1 B C 2 t 解析 红光的折射率小 频率小 波长大 进入玻璃后红光偏折得少 故光为红光 故 Bv0 则光电子的最大初动能为 2014 开封高三第一次模拟 以下说法正确的是 A 光的偏振现象说明光足一种纵波 B 相对论认为空间和叫间与物质的运动状态有关 C 麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在 D 在光的双缝十涉实验中 若仅将入射光由绿色光变为红光 则条纹间距变宽 E 波在介质中传播的频率由波源决定 与介质无关 3 2013 保定高三上学期调研 6 分 下列说法中正确的是 填写选项前的字 母 选对一个给 3 分 选对两个给 6 分 不选或选错得 0 分 A 医院中用于体检的 B超 利用了超声波的反射原理 B 鸣笛汽车驶近路人的过程中 路人听到的声波频率与波源相比减小 C 在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变快 D 照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰 E 无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了干涉原理 4 2014 湖北重点中学高三联考 6 分 2005 年是 世界物理年 100 年前的 1905 年 是爱因斯坦的 奇迹 之年 这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文 其中关于 光量子的理论成功的解释了光电效应现象 关于光电效应 下列说法正确的是 A 当入射光的频率低于极限频率时 不能发生光电效应 B 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 C 光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 D 某单色光照射一金属时不发生光电效应 改用波长较短的光照射该金属时可能发生光电 效应 E 发生光电效应的时间非常短 这与入射光的强度无关 一 一 非选择题 非选择题 5 5 2014 湖北重点中学高三联考 9 分 如图所示 折射率 n 的半圆形玻璃砖置于2 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 答案 光屏上的光点将向右移动 10cm 解析 试题分析 光屏上的光点将向右移动 3 分 如图 设玻璃砖转过角时光点离 O 点最远 记此时光点位置为 A 此时光线在玻璃砖的 平面上恰好发生全反射 临界角为 C 由折射定律有 sinC 1 n 2 分 由几何关系知 全反射的临界角 C 45 2 分 光点 A 到 O 的距离为 10cm 2 分 考点 考查了光的折射 光的全反射的综合应用 6 2013 保定高三上学期调研 9 分 某种材料的三棱镜截面如图所示 900 60 束垂直于 BC边的直线光束从AB边上的的某点入射 折射光线经过A B 三棱镜BC边反射后 从AC边垂直射出 已知真空中的光速 求 8 3 10 m s 三棱镜的折射率 光在棱镜中传播的速度 答案 1 2 3 8 3 10 m s 解析 7 2014 开封高三第一次模拟 如右图所示 一束截面为圆形 半径 R 的平行复色光 垂直射向一玻璃半球的面 经折射后在屏幕 s 上形成一个圆形彩色亮区 已知玻璃半球的 半径为 R 屏幕 s 至球心的距离为 D D 3R 不考虑光的干涉和衍射 试问 在屏幕 S 上形成的网形亮区的最外侧足什么颜色 若玻璃半球对 中色光的折射率为 n 请你求出圆形亮区的最大半径 答案 紫光 2 1D nnR 解析 试题分析 复色光与半球形玻璃面的下表面相垂直 方向不变 但是在上面的圆弧面会 发生偏折 紫光的折射率最大 偏折能力最强 所以紫光偏折的最多 因此最外侧是紫色 如下图所示 紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕 S 上的点 D 到亮区中心 E 的距 离 r 就是所求最大半径 设紫光临界角为 C 由全反射的知识 2 分 1 sinC n 所以 2 1 cos n C n 2 1 tan 1 C n 2 cos 1 nR OBRC n 2 tan1rDOBCD nnR 考点 光的全反射 8 2014 黄冈高三上学期期末考试 9 分 有一顶角为直角的玻璃砖 放在空气中 一光束斜射入玻璃砖的一个侧面 如图所示 然后投射到它的另一个侧面 若该玻璃砖全 反射临界角为 42 问 这束光线能否从另一侧面射出 若光线能从侧面射出 玻璃砖折射率应满足何条件 9 2014 黄梅一中高三适应训练 5 某研究小组的同学根据所学的光学知识 设计了一 个测量液体折射率的仪器 如图所示 在一个圆盘上 过其圆心O做两条互相垂直的直径 BC EF 在半径OA上 垂直盘面插上两枚大头针P1 P2并保持P1 P2位置不变 每次测 量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中 而且总使夜面与直径BC相平 EF作为界面的法 线 而后在图中右上方区域观察P1 P2的像 并在圆周上插上大头针P3 使P3正好挡住 P1 P2的像 同学们通过计算 预先在圆周EC部分刻好了折射率的值 这样只要根据P3 所插的位置 就可以直接读出液体折射率的值 1 在用此仪器测量液体的折射率时 下列说法正确的是 填字母代号 4 分 A 大头针P3插在M位置时液体的折射率值大于插在N位置时液体的折射率值 B 大头针P3插在M位置时液体的折射率值小于插在N位置时液体的折射率值 C 对于任何液体 在KC之间都能观察到大头针P1 P2的像 D 可能有一种液体 在KC之间观察不到大头针P1 P2的像 2 若AOF 30 OP3与OC的夹角为 30 则液体的折射率为 4 分 10 2014 黄梅一中高三适应训练 5 在真空中波长为 750nm 的单色光 以 45 的入 射角从真空射向折射率为n 的某种玻璃中 已知光在真空中的速度为c 3 108m s 2 求 1 光在玻璃中的折射角 2 光的频率 3 光在玻璃中的速度 答案 1 2 30 2 f 4 1014 Hz