2015届高考物理二轮分项测试光学电磁波相对论(含答案).pdf

光的传播（2014吉林九校联合体第二次摸底）1.如图所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球频率为 的细光束在空中沿直线BC 传播，于C 点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中，已知COD=120，玻璃球对该激光的折射率为3，则下列说法中正确的是（设c 为真空中的光速）（）A激光束的入射角a=60、B改变入射角 的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C光子在射入玻璃球后，光的频率变小D此激光束在玻璃中的波长为33cE从 C点射入玻璃球的激光束，在玻璃球中不经反射传播的最长时间为cR32【知识点】光的折射定律【答案解析】ADE 解 析：A、由 几 何 知 识 得 到 激 光 束 在 在C 点 折 射 角r=30，由n=risinsin得，sini=nsinr=3sin30=23，得入射角r=60故 A正确B、激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在D 点的入射角不可能大于临界角，所以在D点都不可能发生全反射故B错误 C、光子的频率由光源决定，与介质无关，所以光子穿越玻璃球时频率不变，故C错误D、此激光束在玻璃中的波速为v=nc，由 v=得：在玻璃中的波长为=v=33cnc，故 D 正确 E、从 C 点射入玻璃球的激光束，在玻璃球中不经反射传播的最长路程为 S=2R，则最长时间为t=RcRvS33232故 E正确故选：ADE【思路点拨】本题是几何光学与物理光学的综合，要抓住光子的频率由光源决定，与介质无关，掌握折射定律、光速公式v=nc和全反射的条件：光从光密介质进入光疏介质时，入射角大于或等于临界角，即可进行解答（2014福建漳州八校第四次联考）2.如图所示，有三块等腰直角三角形的透明材料（图中的、）恰好拼成一个正方形。从E点垂直于边射入的单色光在F 处发生全反射，在 G、H连续发生两次折射后射出。若该单色光在三块材料的传播速率依次为v1、v2、v3，下列关系式中正确的是（）Av3 v1v2 Bv2v3v1 Cv3v2v1 Dv1v2v3【知识点】光的折射定律【答案解析】D 解析：设、材料对光折射率分别为n1、n2、n3根据全反射产生的条件可知：光从射向时发生了全反射，则n1n2由题，光从射向发生折射时，入射角大于折射角，则n2n3所以 n1n2n3根据光在介质中的速度公式v=可知，v 与 n 成反比，则 v1v2v3故选 D【思路点拨】光从射向时发生全反射，则相对是光密介质光从射向发生折射时，入射角大于折射角，则相对于是光疏介质，则可比较三种介质折射率的大小由v=nc比较光在三块材料的传播速率的大小（2014四川成都摸底）3.如图所示，块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L，玻璃砖的折射率 n=3，若光从上表面AB射入的人射角i=60，光在真空中的光速为c，则 A 折射角 r=30 B 光在玻璃中传播的时间为2 33Lc C 光在玻璃中传播的时为2Lc D 改变入射角i，光在下表面CD可能发生全发射【知识点】光的折射定律【答案解析】AC 解析解：A、由 n=sinsinir得：sinr=0sinsin603in=0.5，得r=30故A正F G H 确B、C、光在玻璃中传播的速度为 v=cn，由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为S=cosLr则光在玻璃中传播的时间为 t=032coscos30snLLLvcrcc，故 B 错误，C 正确 D、由于光在 CD面上的入射角等于光在AB面上的折射角，根据光路可逆性原理得知光一定能从CD面射出，故D错误故选：AC【思路点拨】根据折射定律求解折射角r，由公式v=cn求出光在玻璃中传播的速度，由几何关系求出光在玻璃中传播的路程，即可求得光在玻璃中传播的时间根据光路可逆性分析光在下表面能否发生全发射解决本题的关键是掌握折射率的两个公式n=sinsinir和 n=cn，运用光路可逆性分析玻璃砖的光学特性（2014吉林市普高二模）4.在真空中有一正方体玻璃砖，其截面如图所示，已知它的边长为d.在 AB面上方有一单色点光源S，从 S 发出的光线 SP以 60入射角从AB面中点射入，当它从侧面AD射出时，出射光线偏离入射光线SP的偏向角为30，若光从光源S到 AB面上 P点的传播时间和它在玻璃砖中传播的时间相等，求点光源S到 P点的距离。【知识点】光的折射定律【答案解析】d23解析：解路图如图所示，由折射定律知，光线在AB面上折射时有nsin60sin0在 BC面上出射时nsin sin 由几何关系有 90（60）（）30联立以上各式并代入数据解得 45，60所以 n62光在棱镜中通过的距离s22dcnt 设点光源到P点的距离为L，有 Lct 解得 L32d【思路点拨】解答本题的关键是正确画出光路图，然后依据几何关系和相关物理知识求解（2014黑龙江大庆铁人中学模拟）5.如图所示，一个半球形玻璃砖半径为R 折射率为32n放在水面上，水的折射率为341n，在水中有一激光器发射一细光束以0160的入射角射向圆心O点，折射光线与法线夹角为2从 D点射出。求：（1）玻璃对水的相对折射率21n.（2）D点到 C的距离。【知识点】光的折射定律【答案解析】（1）433（2）R32解析：4331221nnn由2211sinsinnnRRCD32sin2【思路点拨】本题是简单的几何光学问题，其基础是作出光路图，根据几何知识确定入射角与折射角，根据折射定律求解（2014湖北襄阳四中模拟）6.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。【知识点】几何光学中的折射定律，波长与折射率的关系。高考属于II级知识点考查。【答案解析】BC；t 解析：红光的折射率小，频率小，波长达。进入玻璃后红光偏折得少，故 OC为红光，故BC如图，做界面OD的法线 MN，设圆柱体的直径为d，入射角为，折射角分别为BC、，连结 OB、OC。由折射定律得又，故已知，所以即【思路点拨】由光路图可知，从真空到玻璃偏折越大，折射率越大，光的频率就越大，又根据波长与频率的关系，就可迅速回答第（1）问；第（2）问根据折射定律列式，又根据光在同介质中匀速运动，列位移方程就可联立求解本问答案。（2014湖北襄阳五中五月月考）7.圆筒形玻璃容器的内径为r=10.0cm，外径为R=310cm，容器内盛有一种液体，它在紫外线照射下会发生绿色荧光，液体的每一质元都将成为绿光的点光源。玻璃对绿光的折射率为n1=2，液体的对绿光的折射率为n2=3，则站在远处从侧面看，容器的内径为多少？（提示：从较远处看，射入人眼的光为平行光！）【知识点】光的折射现象、折射定律、全反射现象。【答案解析】310cm 解析：当内壁光源的产生的光的折射角达到最大时，出射光线的位置即为所观测的内壁的位置，如c 光线所示。根据sinnisinn12可知，当光线在液体中的入射角为090i时，折射角达到最大060由正弦定理sinRsinr可知21sin，030根据sinnsinn23可知 c 光线在空气中的出射角为1sin，090即 c 光线刚好与容器的外壁相切，所以站在远处从侧面看，容器的内径为310cm，此时给人的感觉是容器壁刚好消失！【思路点拨】本题求解的关键是当当内壁光源的产生的光的折射角达到最大时，出射光线的位置即为所观测的内壁的位置的光路图来，再依据折射定律根据题目条件就可求解，这出是几何光学中的临界问题，要从光路图递推求解。（2014湖南长沙模拟）8.如图所示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面，30A，90B，E 为 BC边的中点。一束平行于AB的光束从AC边上的某点射入玻璃砖，进入玻璃砖后，在BC 边上的 E 点被反射，EF 是该反射光线，一且EF恰与 AC平行。求：玻璃砖的折射率；该光束从AC边上射入玻璃砖后在玻璃砖中传播的时间。【知识点】折射定律【答案解析】3cL32解析：作出光路图，光线在AC面上的入射角为60，折射角为30，则折射率330sin60sin00n因为发生全反射的临界角为2131sinC，所以光线在在F点发生全反射，在 E、H点不能发生全反射。作出光束经BC面反射后的光路图。该光束经一次反射后，到紧接着的一次射出玻璃砖发生在H点，则本题所求时间为GEEFFHtvcnv联立解得cLcLLLt3232121【思路点拨】解决本题关键是作出光路图，再运用几何知识求解入射角折射角，要掌握几何光学常用的三个规律：折射定律、临界角公式和光速公式（2014江苏徐州一中考前模拟）9.如图为某种透明材料制成的边长为 4cm，横截面为正三角形的三棱镜，将其置于空气中，当一细光束从距离顶点 A为 1cm的 D点垂直于AB面入射时，在 AC面上刚好发生全反射，光在真空中的速度c=3108m/s求：此透明材料的折射率；光通过三棱镜的时间B C A D【知识点】光的折射定律【答案解析】332s10103.1解析：由几何关系知c=60，所以332sin1cn 光在介质中路程s=2 1tan60光速ncv所用时间sst1010103.11034【思路点拨】根据光的折射定律求解，然后光速在不同介质中的速度关系求解时间（2014江西临川二中一模）10.如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，A=30，C90三棱镜材料的折射率是3n一束与 BC面成30角的光线射向BC面试通过计算说明在AC面下方能否观察到折射光线？作出三棱镜内完整的光路图，指出最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角【知识点】光的折射定律【答案解析】：在 AC面下方不能观察到折射光线光路如图所示，最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角为 120 解析解：由折射定律在BC面上有：sin60 3sin 解得：=30由临界角的公式sinC n1得：sinC 33所以全反射的临界角C60光线在AC面上的入射角为60 C，故光线在AC界面发生全反射，在AC面下方不能观察到折射光线由几何关系可知在AB边上的入射角为30，则射出棱镜时的折射角为60，光路如图所示，最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角为120【思路点拨】该题考查了折射定律及全反射发生的条件，判断光在某一界面上能发发生全反射是解决此类为题的关键同时要注意在做光路图时，光每发生一次反射或折射，光线上都要标上箭头（2014江西师大附中、鹰潭一中5 月联考）11.如图所示，MN是一条通过透明球体球心B C A 的直线，在真空中波长为0=600nm的单色细光束AB平行于 MN射向球体，B为入射点，若出射光线 CD与 MN的交点 P 到球心 O的距离是球半径的2倍，且与MN所成的夹角=30。求：透明体的折射率n；此单色光在透明球体中的波长。【知识点】光的折射定律；折射率及其测定【答案解析】2424nm解析：解：连接OB、BC，在 B点光线的入射角、折射角分别标为i、r，如图所示在 OCP 中：有OCPOPaOCsinsin据题：OP=2OC，=30解得 OCP=135（45值舍去）进而可得：COP=15 由折射率定义：在B点有：n=risinsin在 C点有：n=BCOsin)145180sin(00，又 BCO=r 所以，i=45 又：BCO=180-i-COP=120 故：r=30因此，透明体的折射率n=230sin45sinsinsin00rin=fvfcvc代入数据解得：=424nm 【思路点拨】连接OB、BC，在 B点光线的入射角、折射角分别标为i、r，作出光路图，根据几何关系求出入射角与折射角，根据折射定律求解折射率n根据波速、波长、频率的关系即可求得此单色光在透明球体中的波长（2014江西师大附中三模）12.如图,为某种透明材料做成的三棱镜横截面,其形状是边长为a 的等边三角形,现用一束宽度为a 的单A B C O M N Oh A B 色平行光束,以垂直于BC 面的方向正好入射到该三棱镜的AB及 AC面上,结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面.试求：（i）该材料对此平行光束的折射率；（ii）这些到达BC面的光线从BC面折射而出后,如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离d 满足什么条件时,此光斑分为两块?【知识点】光的折射定律【答案解析】（1）3（2）当光屏到BC距离超过63a 时，光斑分为两块解析：（i）由于对称性,我们考虑从AB面入射的光线,这些光线在棱镜中是平行于AC面的,由对称性不难得出,光线进入 AB面时的入射角 折射角 分别为=60o,=30o由折射定律,材料折射率（ii）如图 O为 BC中点,在 B点附近折射的光线从BC射出后与直线 AO交于 D,可看出只要光屏放得比D点远,则光斑会分成两块.由几何关系可得OD=a63所以当光屏到BC距离超过a63时,光斑分为两块【思路点拨】（1）先据题意知从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面，说明从 AB 面进入三棱镜的折射光线与AC 平行，画出光路图，根据对称性和几何关系得到入射角和折射角，即可求得折射率（2）画出光路图，如图O为 BC中点，在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于 D，可看出只要光屏放得比D点远，则光斑会分成两块，由几何知识求解（2014江西重点中学协作体第二次联考）13.如图所示，折射率n=2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，经玻璃砖后射到光屏上的光点将向哪个方向移动？光点离O 点最远是多少？【知识点】光的折射定律A B C D O【答案解析】10cm 解析：光屏上的光点将向右移动 3 分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nC1sin由几何关系知，全反射的临界角C=45光点 A到 O 的距离10tanhhxOAcm【思路点拨】由全反射知识及几何知识可求得全反射的临界角；由几何关系可求得光点到O 之间的距离（2014山西大学附中5 月月考）14.如图，厚度为d 的玻璃砖与水平实验桌成45角放置。一条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A、B，测得 AB间的距离为L。求玻璃砖对该红色激光的折射率。【知识点】光的折射定律【答案解析】21()2dnL解析：由折射定律有：sin45sinn在直角三角形MNR 中sin2PNMN22()2PNMNd在直角三角形PQN 中2PNL解得21()2dnLB1C2A1C1A2B2O【思路点拨】根据几何关系，结合折射定律求出玻璃砖对该红色激光的折射率（2014陕西西工大附中第八次适应性训练）15.如图，一透明半圆柱体折射率为2n，半径为 R、长为 L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。【知识点】光的折射定律【答案解析】3RL解析：解：半圆柱体的横截面如图所示，OO 为半径，设从 A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，入射角恰好等于临界角C，则由折射定律得：n=21sin1得=30由几何关系得：OO B=则有光线从柱面射出的柱面面积S=2?R?L=3RL【思路点拨】作出半圆柱体的横截面光线在透光的边界恰好发生全反射，入射角等于临界角，即可由折射定律求出光线在柱面上的入射角，由几何知识求面积S（2014湖北襄阳五中、夷陵中学、钟祥一中五月联考）16.一玻璃三棱柱竖直放在水平桌面上，其底面A1B1C1是边长 a=12cm的等边三角形，柱高L=12cm。现在底面的中心O处放置一点光源，不考虑三棱柱内的反射光，玻璃的折射率为2,求三个侧面的发光的总面积。【知识点】光的折射、折射定律、全反射知识。【答案解析】18 cm2解析：因光源在底面的中点，可知光源到三个侧面的距离相等，根据几何知识可知光源到三个侧面的距离为63a,根据折射定律，sin C 1n2221求得临界角C=45 根据几何知识可求每个侧面的发光的面积为半径为63a 圆面积的一半。三个侧面的发光面积为S=223318 cm26a【思路点拨】本题要依据的光的折射现象和全反射现象画出光路图，由图根据几何知识求发光的半径，再由面积公式求解。（但要从三个发光面求解，每一个面是相当于圆面积的一半。）（2014湖北武昌5 月模拟）17.麦克斯韦在1865 年发表的（电磁场的动力学理论）一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。一单色光波在折射率为1.5 的介质中传播，某时刻电场横波图象如图1 所示求该光波的频率。图 2 表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b 是其中的两条平行光线。光线a 在玻璃砖中的光路已给出。画出光线b 从玻璃砖中首次出射的光路图并标出出射光线与界面法线夹角的度数。【知识点】光波、光的折射现象、光的频率计算、光的折射定律的应用、光的全反射。高考属于 II级知识点要求。【答案解析】（1）51014Hz （2）如图所示解析：（l）设光在介质中的传播速度为v，波长为频率为f，则f=vv=cn联立得 f cn从波形图上读出波长=410-7m，代人数据解得f=5 1014Hz （2）光路如图所示【思路点拨】要搞清光的折射率与光速的关系，在画光路图时，要分清光疏介质和光密介质，依据折射定律作图即可。（作图时一定要画箭头）（2014湖南十三校第二次联考）18.如图所示，MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，O为球心，轴线OA垂直于光屏，O至光屏的距离。位于轴线上 O点左侧处的点光源s 发出一束与OA夹角。的光线射向半球体，求光线从S 传播到达光屏所用的时间。已知光在真空中传播的速度为c。【知识点】光的折射定律【答案解析】cR3解析：光从光源S射出经半球体到达光屏的光路如图光由空气射向半球体，由折射定律，有n=sinsin解得：=30 在 OBC 中，由正弦定理得：sin)90sin(0OBOC解得：=30光由半球体射向空气，由折射定律，有n=rsinsin解得：r=60，即出射光线与轴线OA平行光 从 光 源S出 发 经 玻 璃 半 球 体 到 达 光 屏 所 用 的 总 时 间t=cCDvBCcSB且n=vc解得：t=cR3【思路点拨】处理几何光学相关的问题，关键是作出光路图，一定要用直尺准确作图，然后根据几何图形的特点求角或者线段的长度N2 光的波动性（2014浙江杭州学军中学第九次月考）1.下列说法正确的是（）A光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象B用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的偏振现象C门镜可以扩大视野时利用了光的干涉现象D照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象【知识点】光的偏振【答案解析】A 解析：A、光导纤维是利用了光的全反射来传播光信号，故A 正确；B、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉原理，不是利用光的偏振现象故B错误；C、门镜可以扩大视野是利用光的折射现象，故C 错误；D、在选择增透膜时，这是利用了光的干涉原理故D错误；故选A【思路点拨】熟悉光的偏振，全反射，光的干涉等在现实生活中的应用（2014四川成都摸底）2.关于光现象，下列说法正确的是（）A水面上的油膜呈现彩色，这是光的干涉现象B一束白光通过三棱镜后形成彩色光带，这是光的全反射现象C用光导纤维传播信号，利用了光的衍射D用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度，利用了光的偏振【知识点】光的干涉；光的衍射【答案解析】A 解析 A、水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象形成的，说明了光是一种波故A正确；B、当太阳光经过三棱镜后，由于三棱镜对这七种色光的折射率不同，从而会分解成七种单色光，这是光的色散现象，故B 错误；C、用光导纤维传播信号，利用光的全反射，故C 错误；D、用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，故D错误；故选A【思路点拨】水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象形成的，当太阳光经过三棱镜后，由于三棱镜对这七种色光的折射率不同，所以七种色光通过三棱镜发生折射后的偏折情况不同，从而会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象；用光导纤维传播信号，利用光的全反射；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉；本题考查了基础知识，平时要注意基础知识的学习与掌握（2014江苏徐州一中考前模拟）3.光传感器可用来测量光屏上光强分布分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为光的现象；乙图反映了光的现象的光强分布【知识点】光的干涉【答案解析】衍射干涉解析：由于单缝衍射条纹中间亮，两边暗，知光强中间高，两边低 故甲图为单缝衍射现象双缝干涉条纹等亮度，知一条反映了双缝干涉现象的光强分布故答案为：衍射，干涉【思路点拨】双缝干涉条纹等间距、等宽度、等亮度单缝衍射条纹中间宽，两边窄，中间亮，两边暗，解决本题的关键知道双缝干涉、单缝衍射条纹的特点N3 电磁场电磁波（2014四川成都摸底）1.下列说法正确的是（）A穿过线圈的磁通量变化越大，线圈上产生的感应电动势越大B通过线圈的电流变化越快，线圈的自感系数越大C电场总是由变化的磁场产生的D真空中的光速在任何惯性系中测得的数值都相同【知识点】法拉第电磁感应定律；电磁波的产生【答案解析】D 解析：A、根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量的变化量无关，故A错误；B、线圈的自感系数有线圈本身的匝数、粗细、线圈面积决定，与电流无关，故B 错误；C、电荷可以产生电场，不一定有变化的磁场产生，故C 错误；D、根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在任何惯性系中测得的数值都相同，故D正确；故选：D光传感器光屏缝板激光器【思路点拨】根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率成正比；线圈的自感系数有线圈本身决定；静止电荷产生电场，运动的电荷可以产生磁场；根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在任何惯性系中测得的数值都相同本题考查了法拉第电磁感应定律、自感现象、麦克斯韦电磁场理论、爱因斯坦狭义相对论等、知识点多，难度小，关键多看书，记住基础知识N4 相对论N5 实验：测玻璃砖的折射率N6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长（2014四川成都摸底）1.下列说法正确的是（）A 利用双缝干涉相邻两亮条纹的间距x 与双缝间距离d 及光的波长的关系式lxd，可以测量光的波长B在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，为了减小相邻条纹间距的测量误差，应测出从第1依次至第n 条亮条纹间的距离a，然后利用公式axn计算相邻亮条纹间距C在“用单摆测重力加速度”实验中，计时的起点应该选在摆球运动到最高处，因为此时摆球速度最小D在“用单摆测重力加速度”实验中，若摆长的长度只考虑了摆线的长度，则加速度的测量值较真实值偏小【知识点】用单摆测定重力加速度【答案解析】AD 解析：A、根据公式x=ld，结合相邻两亮条纹的间距x 与双缝间距离d，即可求解光的波长，故 A正确；B、从第 1 依次至第n 条亮条纹间的距离a，则相邻亮条纹间距x1an，故 B 错误；C、计时的起点应该选在摆球运动到平衡位置，故C 错误；D、若摆长的长度只考虑了摆线的长度，由公式g=224LT，则加速度的测量值较真实值偏小，故D正确；故选：AD【思路点拨】根据相邻两亮条纹的间距关系式x=ld，即可求解波长；利用公式 x=1an，计算相邻亮条纹间距；计时的起点应该选在摆球运动到平衡位置处；根据公式g=224LT，若摆长的长度只考虑了摆线的长度，可确定测量值与真实值的关系本题考查关系式x=ld与 g=224LT的应用，理解计时点的位置，注意相邻亮条纹间距x 与距离 a 的关系，是解题的关键N7 光学综合（2014湖南十三校第二次联考）1.下列说法正确的是（）A如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小的平方根成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动B向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超C狭义相对论表明物体运动时的质量总要小于静止时的质量D麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的电场产生磁场和变化的磁场产生电场E含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可能发生色散【知识点】超声波及其应用；狭义相对论【答案解析】BDE 解析：A、当与它偏离平衡位置的位移的大小的成正比，与其方向总是相反时，质点的运动就是简谐运动，故A错误；B、测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”，是利用多普勒效应原理，故B 正确；C、当由相对论质量公式可知，当物体的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量，故C错误,D、麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场，故D正确；E、多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以将复合光进入分解，故E正确；【思路点拨】考查简谐运动的回复力与位移的关系，掌握多普勒效应原理，理解干涉、衍射及折射对复合光的分解的原理，注意变化的磁场产生电场中的“变化”两字的理解，最后认识运动的质量与静止的质量的关系（2014湖北襄阳五中五月月考）2.下列说法正确的是（）A只要质点的位移与时间的关系遵从正弦函数规律，那么它的运动就是简谐运动。B摄了影机镜头镀膜增透是利用光的衍射特性。C利用电磁波的多普勒效应可以算出星球靠近或远离我们的速度。D彩虹现象与光的全反射的有关。E全息照相利用了激光的干涉原理。【知识点】简谐运动、几何光学中的折射和全反射、物理光学中的：干涉和衍射现象、激光中的干涉原理。【答案解析】ACE 解析：根据简谐运动特点：物体所受回复力跟形变量（位移）成正比，方向相反，就可知道A选项正确；B选项摄了影机镜头镀膜增透是利用光的干涉原理，不是衍射特性，B错；根据多普勒效应是可以算出星球靠近或远离我们速度的。C正确；在 D选项中彩虹现象与光的折射有关，它不是全反射现象，D错；由全息照相原理就可知是利用了激光的干涉原理，E正确。故本题选择ACE。【思路点拨】本题是课本知识I级知识点检测，只要我们认真阅读课本，理解物理现象的本质，就不难选择本类题了。（2014江苏徐州一中考前模拟）3.下列说法正确的是（）A雷达是利用微波来测定物体位置的设备B用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点C根据狭义相对论的基本原理，光速在不同的参考系中都是相同的D做简谐运动的质点所受的合外力总是指向平衡位置且大小恒定【知识点】波、狭义相对论、简谐振动【答案解析】ABC 解析：A雷达是利用电磁波来测定物体位置的无线电设备；因为波长越短的电磁波可以更好的反射，因此雷达使用的电磁波是波长比较短的-微波,故 A正确；B、激光的频率高，波长短，不易发生衍射，所以平行度好故B正确；C、由爱因斯坦狭义相对论光速不变原理可知，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的故C正确 D、简谐运动中回复力满足关系公式 F=-kx，故 D错误；故选ABC【思路点拨】本题考查了简谐运动、麦克斯韦的电磁场理论、电磁波谱、放射性射线、波的衍射、狭义相对论，知识点多，难度小，要多看书，记住相关知识点即可（2014江西临川二中一模）4.关于振动和波动，下列说法正确的是（）A太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象B在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰C无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越弱D一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定变大E根据单摆的周期公式glT2，在地面附近，如果l，则其周期TF利用红外摄影可以不受天气（阴雨、大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物【知识点】光的折射单摆【答案解析】BDF 解析：A、太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的折射现象，故A 错误；B、在照相机镜头前装上一个偏振滤光片，利用光的偏振原理，当偏振片的方向与偏振光的方向平行时，允许偏振光通过，当它们相互垂直时，偏振光不能通过拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚，故 B 正确；C、无线电波的发射能力与频率成正比，频率越高发射能力越强，故C 错误；D、单摆的周期公式T=2gl，其放在某高山之巅，重力加速度变小，其振动周期一定大，故D正确；E、根据单摆的周期公式T=2gl，在地面附近，如果l，则重力加速度变化，故 E错误；F、因为红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，故 F 正确故选 BDF【思路点拨】只有沿着长杆的方向运动，长度才缩短；光的偏振说明光是横波；频率越高发射能力越强；根据周期公式T=2gl，放在某高山之巅，重力加速度变化，导致周期变化，若 L 无穷长时，则重力加速度发生变化；当波长越长，越容易发生衍射现象，从而即可各项求解（2014山东日照一中二模）5.下列说法中正确的是（）A光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理B物体做受迫振动的频率等于物体的固有频率C光的偏振现象说明光波是横波D在玻璃幕墙表面镀一定厚度的金属氧化物，利用衍射现象使外面的人在白天看不到幕墙里面的情况【知识点】全反射；光的偏振【答案解析】AC 解析：A、光纤通信和医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故A 正确；B、物体做受迫振动的频率等于物体的驱动力的频率，当等于固有频率时，出现共振现象，故 B错误；C、光的偏振现象说明光波是横波，故C正确；D、表面镀一定厚度的金属氧化物，利用干涉现象使外面的人在白天看不到幕墙里面的情况，故D错误；故选：AC【思路点拨】本题要掌握：光纤通信和内窥镜都是利用了光的全反射；受迫振动的频率等于物体的驱动频率；偏振现象说明光波是横波；表面镀一定厚度的金属氧化物，利用干涉现象，从而即可求解（2014湖北武汉二中模拟）6.下面有关光纤及光纤通信说法正确的是（）A、光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大B、光在光纤中传输利用了全反射的原理C、光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光，但红外线光和紫外线光属不可见光，它们都不可用来传输信息D、光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长长，在真空中传播的速度大小都约为3.0 108 m/s E、光纤通讯的主要优点是容量大，此外，光纤传输还有衰减小、抗干扰性强等优点【知识点】全反射【答案解析】ABE 解析：光在光纤中的传输利用了全反射的原理，要求光线从光密介质射向光疏介质，则光纤内芯的折射率比外套的大，A错，B对；只要是光波，就能够在光导纤维中传播，不管是可见光还是不可见光，都可以用来传输信息，C错；光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长短，D错【思路点拨】要解答本题需掌握：光纤通信是现代通信的主要传输工具，以及它的优点发生全反射的条件是：一是光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率的介质射入折射率小的介质；二是入射角大于临界角当内芯的折射率比外套的大时，光在界面上才能发生全反射根据全反射的条件，分析入射角 应满足的条件电磁波的波长由长到短是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线（2014湖北武昌5 月模拟）7.下列说法中不正确的是（）A、人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射B、麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在C、在高速运动的火箭里的人认为火箭本身变短了D、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有关E、肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的，主要体现了光的波动性。【知识点】机械波和物理光学基础知识考查题。在高考中属于I 级知识点要求。【答案解析】BCD 解析：在 A选项中人耳能听见的声波比超声波易发生衍射，A对；是麦克斯韦预言，是赫兹实验证实了电磁波的存在，B选项错；根据相对运动理论，在高速（大于或等于光速）运动的系统内，物体长度要变短，质量也发生变化，若小球光速，长度就不发生变化，所以C错；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，它决定周期性外力的周期，所以D 答案错；肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的是薄膜干涉，即表现出了光的波动性，E正确。故本题不正确答案为BCD。【思路点拨】要根据声波发生衍射的条件来分析A 选项，理解麦克斯韦电磁理论和相对论基础知识来分析BC选项，受近振动的周期是由周期性外力的周期来决定，与本身固有周期无关，理解薄膜干涉现象，就很容易辨析本题中各项答案。