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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí)第十四章電磁振蕩電磁波相對論章末檢測提升 一、選擇題(本大題共10小題，共40分．每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分) 1．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是(　　) A．雷達(dá)是用X光來測定物體位置的設(shè)備 B．使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫作解調(diào) C．用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光 D．變化的電場可以產(chǎn)生磁場 答案：D 解析：雷達(dá)是根據(jù)超聲波測定物體位置的，故A項錯誤；使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)制，故B項錯誤；用紫外線照射時鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光，這是紫外線的熒光效應(yīng)，故C項錯誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知變化的電場可以產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，故D項正確． 2．酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會看到在一定距離之外，地面顯得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠(yuǎn)處車、人的倒影．但當(dāng)你靠近“水面”時，它也隨你靠近而后退．對此現(xiàn)象正確的解釋是(　　) A．出現(xiàn)的是“海市蜃樓”，是由于光的折射造成的 B．“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺 C．太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射 D．太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射 答案：D 解析：酷熱的夏天地面溫度高，地表附近空氣的密度小，空氣的折射率下小上大，遠(yuǎn)處車、人反射的太陽光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)發(fā)生全反射． 3．在內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一黑球，距球心為L處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，已知筒的內(nèi)半徑為r，如圖所示．若使點光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則黑球的半徑R最小為(　　) A．R＝ B．R＝r C．R＝L D．R＝ 答案：A 解析：要使點光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則作出如圖所示的光路圖．由圖可得 tan θ＝＝， 解得： R＝. 4．(多選)如圖，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，一單色細(xì)光束從空氣射向柱體的O點(半圓的圓心)，產(chǎn)生反射光束1和折射光束2，已知玻璃的折射率為，入射角為45，現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點且垂直于圖面的軸順時針轉(zhuǎn)過15，如圖中虛線所示，則(　　) A．光束1順時針轉(zhuǎn)過15 B．光束1順時針轉(zhuǎn)過30 C．光束2順時針轉(zhuǎn)過的角度小于15 D．光束2順時針轉(zhuǎn)過的角度大于15 答案：BC 解析：當(dāng)圓柱轉(zhuǎn)過15時，入射角變?yōu)?0，則反射角也變?yōu)?0，故光束1順時針轉(zhuǎn)過30；折射角的改變量小于入射角的改變量，故光束2順時針轉(zhuǎn)過的角度小于15. 5．如圖所示，讓白熾燈發(fā)出的光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P和Q，可以看到透射光的強度會發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象．這個實驗表明(　　) A．光是電磁波 B．光是一種橫波 C．光是一種縱波 D．光是概率波 答案：B 解析：光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波，且只有橫波才有偏振現(xiàn)象，故B項正確；不僅電磁波有偏振現(xiàn)象，機械波也有，故光的偏振現(xiàn)象不能表明光是電磁波還是概率波，A、D兩項錯誤． 圖(a) 6．空氣中兩條光線a和b從方框左側(cè)入射，分別從方框下方和上方射出，其框外光線如圖(a)所示．方框內(nèi)有兩個折射率n＝1.5的玻璃全反射棱鏡．圖(b)給出了兩棱鏡四種放置方式的示意圖，其中能產(chǎn)生圖(a)效果的是(　　) 圖(b) 答案：B 解析：光線傳播方向改變90，說明是垂直全反射棱鏡的直角邊入射的，再根據(jù)方向改變90后a、b光線的位置，可判斷B項正確． 7．如圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃的上表面是否平整的裝置．a(chǎn)為標(biāo)準(zhǔn)樣板，b為待測厚玻璃板，所用單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個表面反射的光線疊加而成的 (　　) A．a(chǎn)的上表面和b的下表面 B．a(chǎn)的上、下表面 C．a(chǎn)的下表面和b的上表面 D．b的上、下表面 答案：C 解析：本題是薄膜干涉的應(yīng)用．本題易錯選項是D.錯選D項是理解為檢查的樣品是b，故干涉是發(fā)生在b的上、下表面． 8．如圖是一個圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份，虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON，ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光線，已知該棱鏡的折射率n＝，若平行光束垂直于OM入射并覆蓋OM，則光線(　　) A．不能從圓弧NF1面射出 B．只能從圓弧NG1射出 C．能從圓弧G1H1射出 D．能從圓弧H1M射出 答案：B 解析：由sin C＝＝，知臨界角為37，由圖可知sin C＝＝，則MG1圓弧上的光發(fā)生全反射，只有NG1圓弧上的光射出． 9．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波．下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是 (　　) A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化 B．一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90時，反射光是偏振光 C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景象更清晰 D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋 答案：D 解析：由光的偏振現(xiàn)象的知識可知A、B、C均反映了光的偏振特性，只有D選項是利用手指間的狹縫去觀察光的衍射現(xiàn)象，故選D. 10．發(fā)出白光的細(xì)線光源ab長度為l1，豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖所示．現(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的靠近水面法線(圖中的虛線)的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對光有色散作用，若以l1表示紅光成的像的長度，l2表示藍(lán)光成的像的長度，則(　　)． A．l1＜l2＜l0 B．l1＞l2＞l0 C．l2＞l1＞l0 D．l2＜l1＜l0 答案：D 解析：如圖所示，由于藍(lán)光折射率比紅光折射率大，則同一點發(fā)出的光經(jīng)過水面折射時，藍(lán)光比紅光偏折角大，則沿反方向延長線所成虛像的長度比較小，則l2C. 此光線在N點發(fā)生全反射，三棱鏡的AC邊沒有光線透出． 14．(14分)一半徑為R的半圓柱形玻璃磚，橫截面如圖所示．已知玻璃的全反射臨界角為γ(γ<)．與玻璃磚的底平面成(－γ)角度、且與玻璃磚橫截面平行的平行光射到玻璃磚的半圓柱面上．經(jīng)柱面折射后，有部分光(包括與柱面相切的入射光)能直接從玻璃磚底面射出．若忽略經(jīng)半圓柱內(nèi)表面反射后射出的光，求底面透光部分的寬度． 答案： 解析：在半圓柱形玻璃磚橫截面內(nèi)，考慮沿半徑方向射到圓心O的光線1(如圖)，它在圓心處的入射角θ1為θ1＝γ① 恰好等于全反射臨界角，發(fā)生全反射． 在光線1左側(cè)的光線(例如光線2)，經(jīng)柱面折射后，射在玻璃磚底面上的入射角θ2滿足θ2>γ② 因而在底面上發(fā)生全反射，不能直接折射出． 在光線1右側(cè)的光線(例如光線3)經(jīng)柱面折射后，射在玻璃磚底面上的入射角θ3滿足θ3<γ③ 因而在底面上不能發(fā)生全反射，能從玻璃磚底面射出．射到半圓柱面最右側(cè)的光線4與柱面相切，入射角i為i＝④ 由折射定律知，經(jīng)圓柱面折射后的折射角∠OAB＝θ4滿足sin i＝nsin θ4⑤ 式中，n是玻璃的折射率．由全反射角的定義知sin γ＝⑥ 聯(lián)立④⑤⑥式得θ4＝γ⑦ 由幾何關(guān)系知∠AOB＝γ，故底面上透光部分的寬度OB為I＝⑧ 15．(12分)某有線制導(dǎo)導(dǎo)彈發(fā)射時，在導(dǎo)彈發(fā)射基地和導(dǎo)彈間連一根細(xì)如蛛絲的特制光纖，它雙向傳輸信號，能達(dá)到有線制導(dǎo)作用．光纖由纖芯和包層組成，其剖面如圖，其中纖芯材料的折射率n1＝2，包層折射率n2＝，光纖長度為3 km.(已知當(dāng)光從折射率為n1的介質(zhì)射入折射率為n2的介質(zhì)時，入射角θ1、折射角θ2間滿足關(guān)系：n1sin θ1＝n2sin θ2) (1)試通過計算說明從光纖一端入射的光信號是否會通過包層“泄漏”出去； (2)若導(dǎo)彈飛行過程中，將有關(guān)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺霉饫w發(fā)回發(fā)射基地經(jīng)瞬間處理后轉(zhuǎn)化為指令光信號返回導(dǎo)彈，求信號往返需要的最長時間. 答案：(1)不會“泄漏”出去 (2)810－5 s 解析：(1)如圖所示，由題意在纖芯和包層分界面上的全反射臨界角C滿足 n1sin C＝n2sin 90，得C＝60. 當(dāng)在端面上的入射角最大(θ1max＝90)時，折射角θ2也最大，在纖芯與包層分界面上的入射角θ1′最?。诙嗣嫔夕?max＝90時，由n1＝，得θ2max＝30. 這時θ1max′＝90－30＝60＝C，所以在所有情況中從端面入射到光纖中的信號都不會從包層中“泄漏”出去． (2)當(dāng)在端面上入射角最大時所用的時間最長，這時光在纖芯中總路程為x＝， 光纖中光速v＝， 時間為t＝＝ s ＝ s＝810－5 s. 16．(14分)半徑為R、介質(zhì)折射率為n的透明圓柱體，過其軸線OO′的截面如圖所示．位于截面所在平面內(nèi)的一細(xì)束光線，以角i0由O點入射，折射光線由上邊界的A點射出．當(dāng)光線在O點的入射角減小至某一值時，折射光線在上邊界的B點恰好發(fā)生全反射．求A、B兩點間的距離． 答案：(－)R 解析：當(dāng)光線在O點的入射角為i0時，設(shè)折射角為r0，由折射定律得＝n① 設(shè)A點與左端面的距離為dA，由幾何關(guān)系得sin r0＝② 若折射光線恰好發(fā)生全反射，則在B點的入射角恰好為臨界角C，設(shè)B點與左端面的距離為dB，由折射定律得sin C＝③ 由幾何關(guān)系得sin C＝④ 設(shè)A、B兩點間的距離為d，可得 d＝dB－dA⑤ 聯(lián)立①②③④⑤式得 d＝(－)R⑥