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1、学习必备 欢迎下载 光及光的本性 相对论(45 分钟 100分)选择题(本大题共 16小题,其中 112题,每小题 6分,1316题,每小题 7分,共 100分。多选题已在题号后标出)1.关于光的干涉和衍射的论述正确的是()A.光的干涉遵循光波的叠加原理,衍射不遵循这一原理 B.光的干涉呈黑白相间的条纹,而衍射呈彩色条纹 C.光的干涉说明光具有波动性,光的衍射只说明光不是沿直线传播的 D.光的干涉和衍射都可看成是两列波或多列波叠加的结果 2.(2013 中山一模)如图所示,红色细光束 a 射到折射率为的透明球表面,入射角为 45,在球的内壁经过一次反射后,从球面射出的光线为 b,则入射光线 a
2、 与出射光线 b 之间的夹角为()A.30 B.45 C.60 D.75 3.(2013 福建高考)一束由红、紫两色光组成的复色光,从空气斜射向玻璃三 棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的 是()4.(2012 江苏高考)如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片 P和Q,A点位于 P、Q之间,B 点位于 Q右侧。旋转偏振片 P,A、B两点光的强度变化情况是()A.A、B均不变 B.A、B均有变化 C.A 不变,B 有变化 D.A有变化,B 不变 5.(2013 成都一模)如图所示,两块相同的玻璃等腰三棱镜 ABC置于空气中,两者的 AC面相互平行放置,由红光和蓝光
3、组成的细光束平行于 BC学习必备 欢迎下载 面从 P点射入,通过两棱镜后,变为从 a、b 两点射出的单色光,对于这两束单色光,下列说法错误的是()A.红光在玻璃中传播速度比蓝光大 B.从 a、b 两点射出的单色光不平行 C.从 a 点射出的为红光,从 b 点射出的为蓝光 D.从 a、b 两点射出的单色光仍平行,且平行于 BC 6.(2013 浙江高考)与通常观察到的月全食不同,小虎同学在 2012 年12 月 10 日晚观看月全食时,看到整个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图,并提出了如下猜想,其中最为合理的是()A.地球上有人用红色激光照射月球 B.太阳照射到地球的红光反射到月球 C.太阳
4、光中的红光经地球大气层折射到月球 D.太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹 7.(2013 宁波一模)如图所示是一观察太阳光谱的简易装置,一加满清水的碗放在有阳光的地方,将平面镜 M斜放入水中,调整其倾斜角度,使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射,最后由水面折射回空气射到室内白墙上,即可观察到太阳光谱的七色光带。逐渐增大平面镜的倾斜角度,各色光将陆续消失,则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是()A.红光紫光,红光 B.紫光红光,红光 C.红光紫光,紫光 D.紫光红光,紫光 8.(2013 成都二模)下列说法正确的是()A.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
5、的大 B.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定可以产生电磁波 C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 9.(2013 雅安二模)如图所示,由红、蓝两种单色光组成的光束以入射角从圆心 O处由真空射入半圆形玻璃砖,进入玻璃砖后分为 OA、OB两束,它们从 O到 A和从 O到 B的时间分别为 tA和 tB,则()A.OA是蓝光,tA小于 tB B.OA是蓝光,tA大于 tB C.OA是红光,tA小于 tB D.OA是红光,tA大于 tB 号后标出关于光的干涉和衍射的论述正确的是光的干涉遵循光波的叠加原理衍射不遵循这一原理光的干涉呈黑白相间
6、的条纹而衍射呈彩色条纹光的干涉说明光具有波动性光的衍射只说明光不是沿直线传播的光的干涉和衍射都可看成一次反射后从球面射出的光线为则入射光线与出射光线之间的夹角为福建高考一束由红紫两色光组成的复色光从空气斜射向玻璃三棱镜下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是苏高考如图所示白炽灯的化有变化不变成都一模如图所示两块相同的玻璃等腰三棱镜置于空气中两者的面相互平行放置由红光和蓝光组成的细光束平行于学习必备欢迎下载面从点射入通过两棱镜后变为从两点射出的单色光对于这两束单色光下列说法错误的学习必备 欢迎下载 10.(2013 内江二模)如图所示,一块两面平行的玻璃砖平放在纸面上,将它
7、的前、后两个边界 PQ、MN记录在纸面上。若单色光沿纸面从真空中以入射角 i=60从 MN表面射入时,光通过玻璃砖的时间为 t;若保持入射光的方向不变,现撤去玻璃砖,光通过 PQ、MN之间的区域的时间也为 t,那么,这块玻璃砖对该入射光的折射率为()A.2 B.C.1.5 D.11.属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中()A.真空中光速不变 B.时间间隔具有相对性 C.物体的质量不变 D.物体的能量与质量成正比 12.(多选)(201 3乐山二模)一束光从水中射向水面,形成两条折射光a、b 和一条反射光 c,如图所示,则()A.a 光的折射率大于 b 光的折射率 B.a 光在水中的传播
8、速度大于 b 光在水中的传播速度 C.保持入射点不变,逆时针方向旋转入射光,则反射光的角速度大于入射光的角速度 D.保持入射点不变,顺时针方向旋转入射光,则 b 光首先消失 13.(多选)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 B.光在 F点发生全反射 C.光从空气进入棱镜,波长变小 D.从 F点出射的光束与入射到 E点的光束平行 14.(2013 红桥区二模)下列说法中正确的是()A.托马斯杨通过光的单缝衍射实验,证明了光是一种波 B.自然光斜
9、射到玻璃、水面、木质桌面时,反射光和折射光都是偏振光 C.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变窄 D.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在,后来他又用实验证实了电磁波的存在 15.(2013 西昌二模)下列关于光现象说法不正确的是()A.光的颜色仅由光的频率决定,而与传播光的介质无关 号后标出关于光的干涉和衍射的论述正确的是光的干涉遵循光波的叠加原理衍射不遵循这一原理光的干涉呈黑白相间的条纹而衍射呈彩色条纹光的干涉说明光具有波动性光的衍射只说明光不是沿直线传播的光的干涉和衍射都可看成一次反射后从球面射出的光线为则入射光线与出射光线之间的夹角为福建高考一束由红紫两
10、色光组成的复色光从空气斜射向玻璃三棱镜下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是苏高考如图所示白炽灯的化有变化不变成都一模如图所示两块相同的玻璃等腰三棱镜置于空气中两者的面相互平行放置由红光和蓝光组成的细光束平行于学习必备欢迎下载面从点射入通过两棱镜后变为从两点射出的单色光对于这两束单色光下列说法错误的学习必备 欢迎下载 B.在光的双缝干涉实验中,仅将入射光由紫光改为红光,则条纹间距一定变大 C.以相同入射角从水中射向空气,红光已发生全反射,则紫光一定也发生全反射 D.光的偏振现象说明光波是纵波 16.(多选)(2013 广元二模)如图所示,真空中有一半径为 R、均匀的玻璃
11、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,玻璃对该激光束的折射率为,则下列说法中正确的是()A.激光束在 C点的入射角 i=60 B.此激光束在玻璃中穿过的时间为 t=C.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 i 的大小,细激光束可能在球表面 D处发生全反射 答案解析 1.【解析】选 D。光的干涉和衍射都是由于波叠加的结果,A 错 D对;光的干涉和衍射都说明光具有波动性,C错,光的干涉条纹是等间隔的,衍射条纹是中间亮且宽,白光的干涉和衍射条纹都是彩色条纹,B 错。故选 D。2.【解析】选 A。由折射定律有=,得折
12、射角 r=30。根据题干光路图,由几何关系知,夹角=30,A 正确。3.【解析】选 B。光射向三棱镜经两次折射向底边偏折,紫光折射率最大,向底边偏折多,B 对,A、C、D错。4.【解析】选 C。对白炽灯而言,无论偏振片 P 转动到哪个方向,获得的都是单一振动方向、强度都相同的偏振光,转动偏振片 P时,只有透射方向和偏振片 Q的透射方向相同时,才能有光透过,其他光的光照强度均为零,所以答案选 C。5.【解析】选 B。红光的折射率小于蓝光的折射率,由 n=知红光在玻璃中的传播速度比蓝光大,A 说法正确;ABBA,因此整体可看作两表面平行的玻璃砖,出射光线平行于入射光线,B 说法错误,D 说法正确;
13、红光折射率小于蓝光折射率,故红光偏折程度小于蓝光,从 a 点射出的为红光,b 点射出的为蓝光,C 说法正确。6.【解析】选 C。月全食时不可能有人用很大能量的红色激光照射月球,故 A项错误;只有地球挡住了太阳光,才能形成月全食,不会是太阳光照射到地球,再反射到月球上,故 B 项错误;太阳光中的红光经地球大气号后标出关于光的干涉和衍射的论述正确的是光的干涉遵循光波的叠加原理衍射不遵循这一原理光的干涉呈黑白相间的条纹而衍射呈彩色条纹光的干涉说明光具有波动性光的衍射只说明光不是沿直线传播的光的干涉和衍射都可看成一次反射后从球面射出的光线为则入射光线与出射光线之间的夹角为福建高考一束由红紫两色光组成的
14、复色光从空气斜射向玻璃三棱镜下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是苏高考如图所示白炽灯的化有变化不变成都一模如图所示两块相同的玻璃等腰三棱镜置于空气中两者的面相互平行放置由红光和蓝光组成的细光束平行于学习必备欢迎下载面从点射入通过两棱镜后变为从两点射出的单色光对于这两束单色光下列说法错误的学习必备 欢迎下载 层折射到月球,符合物理原理,故 C 项正确;太阳光中的红光在月球表面不满足形成干涉的条件,故 D 项错误。7.【解析】选 C。由于可见光中红光折射率最小,全反射临界角最大,所以七色光从上到下的排列顺序为红光紫光,最先消失的是紫光,选项 C正确。8.【解析】选 D。蓝
15、光的波长比红光的短,根据双缝干涉条纹间距公式x=dl可知,选项 A错误;根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定可以产生磁场,但不一定可以产生电磁波,因为只有空间某处交替变化的电场和磁场才能产生电磁波,选项 B 错误;在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,选项 C错误;由狭义相对论的两条基本原理可知,选项D正确。9.【解析】选 B。因为蓝光的折射率比红光的大,所以 OA是蓝光。由 n=和 t=可判断 tAtB,故选项 B正确。10.【解析】选 B。设玻璃砖厚度为 d,则有=vt,=ct,又因为 n=和 n=,联合数学关系sin2r+cos2r=1,解得 n=,选 B。11.【解析】选
16、 A。狭义相对论基本假设为:一是在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;二是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,即光速不变原理,由此可知A属于狭义相对论基本假设,故A正确,B、C、D均错误。12.【解析】选 B、D。由图可知 b 光比 a 光偏折程度大,故 nbna,A 错误;由 n=知 vavb,B 正确;由反射定律知,反射角等于入射角,因此反射光的角速度等于入射光的角速度,C 错误;设发生全反射的临界角C,sinC=,CaCb,b 光先发生全反射,D 正确。13.【解析】选 A、C。由几何关系可推理得入射角 i=60,折射角 r=30,由 n=,A 对;由 sinC=,临界角
17、 C30,故在 F 点不发生全反射,B 错;由 n=知光进入棱镜波长变小,C 对;F 点出射的光束与BC边的夹角为 30,不与入射光线平行,D 错。14.【解析】选 B。托马斯杨通过光的双缝干涉实验证明了光是一种波,A 错误;在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,由于红光的波长大,由x=dl可知干涉条纹间距变宽,C 错误;麦克斯韦首号后标出关于光的干涉和衍射的论述正确的是光的干涉遵循光波的叠加原理衍射不遵循这一原理光的干涉呈黑白相间的条纹而衍射呈彩色条纹光的干涉说明光具有波动性光的衍射只说明光不是沿直线传播的光的干涉和衍射都可看成一次反射后从球面射出的光线为则入射光线与出射光线之间
18、的夹角为福建高考一束由红紫两色光组成的复色光从空气斜射向玻璃三棱镜下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是苏高考如图所示白炽灯的化有变化不变成都一模如图所示两块相同的玻璃等腰三棱镜置于空气中两者的面相互平行放置由红光和蓝光组成的细光束平行于学习必备欢迎下载面从点射入通过两棱镜后变为从两点射出的单色光对于这两束单色光下列说法错误的学习必备 欢迎下载 先提出电磁场理论并预言电磁波存在,赫兹首先用实验证实了电磁波的存在,D 错误。选项 B说法正确。15.【解析】选 D。光的颜色是由光的频率决定的,与其他无关,A 正确。由x=dl知,红光波长长,则条纹间距大,B 正确。根据 si
19、nC=,紫光折射率大,则临界角小,易发生全反射,C 正确。光的偏振现象说明光波是横波,故 D错误。16.【解析】选 A、B。根据题图可知,激光束在 C点的折射角为 30,所以=,i=60,选项 A正确;根据几何关系 CD=R,光速 v=,所以此激光束在玻璃中穿过的时间为 t=,选项 B 正确;光子能量 E=h,其中表示光子频率,一个光子在穿过玻璃球的过程中频率不变,所以能量不变,选项 C 错误;设激光束在 C 点的折射角为 r,在玻璃中的临界角为 C,根据=,可知,无论如何改变入射角 i 的大小,sinr=sinC,即 rC,根据几何关系,激光束在 D点的入射角等于 r,而 rC,所以无论如何
20、改变入射角 i 的大小,细激光束都不可能在玻璃球表面 D处发生全反射,选项 D错误。号后标出关于光的干涉和衍射的论述正确的是光的干涉遵循光波的叠加原理衍射不遵循这一原理光的干涉呈黑白相间的条纹而衍射呈彩色条纹光的干涉说明光具有波动性光的衍射只说明光不是沿直线传播的光的干涉和衍射都可看成一次反射后从球面射出的光线为则入射光线与出射光线之间的夹角为福建高考一束由红紫两色光组成的复色光从空气斜射向玻璃三棱镜下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是苏高考如图所示白炽灯的化有变化不变成都一模如图所示两块相同的玻璃等腰三棱镜置于空气中两者的面相互平行放置由红光和蓝光组成的细光束平行于学习必备欢迎下载面从点射入通过两棱镜后变为从两点射出的单色光对于这两束单色光下列说法错误的