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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(duì)論章末檢測(cè)提升 一、選擇題(本大題共10小題，共40分．每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分) 1．關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．雷達(dá)是用X光來(lái)測(cè)定物體位置的設(shè)備 B．使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫作解調(diào) C．用紅外線照射時(shí)，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會(huì)發(fā)出可見(jiàn)光 D．變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng) 答案：D 解析：雷達(dá)是根據(jù)超聲波測(cè)定物體位置的，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；用紫外線照射時(shí)鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會(huì)發(fā)出可見(jiàn)光，這是紫外線的熒光效應(yīng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，故D項(xiàng)正確． 2．酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會(huì)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(shí)，它也隨你靠近而后退．對(duì)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(jué) C．太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(zhǎng)處有一點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)(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(guò)O點(diǎn)且垂直于圖面的軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15，如圖中虛線所示，則(　　) A．光束1順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15 B．光束1順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30 C．光束2順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于15 D．光束2順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度大于15 答案：BC 解析：當(dāng)圓柱轉(zhuǎn)過(guò)15時(shí)，入射角變?yōu)?0，則反射角也變?yōu)?0，故光束1順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)30；折射角的改變量小于入射角的改變量，故光束2順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于15. 5．如圖所示，讓白熾燈發(fā)出的光通過(guò)偏振片P和Q，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片P和Q，可以看到透射光的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象．這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(xiàng)正確；不僅電磁波有偏振現(xiàn)象，機(jī)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(xiàng)錯(cuò)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(gè)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(shuō)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(xiàng)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(cè)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(gè)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(cuò)選項(xiàng)是D.錯(cuò)選D項(xiàng)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(gè)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(shuō)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(guò)兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)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(shí)，反射光是偏振光 C．日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景象更清晰 D．通過(guò)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(shí)可知A、B、C均反映了光的偏振特性，只有D選項(xiàng)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(zhǎng)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(duì)光有色散作用，若以l1表示紅光成的像的長(zhǎng)度，l2表示藍(lán)光成的像的長(zhǎng)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(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)過(guò)水面折射時(shí)，藍(lán)光比紅光偏折角大，則沿反方向延長(zhǎng)線所成虛像的長(zhǎng)度比較小，則l2C. 此光線在N點(diǎn)發(fā)生全反射，三棱鏡的AC邊沒(méi)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(shí)，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(hào)，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(zhǎng)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(shí)，入射角θ1、折射角θ2間滿足關(guān)系：n1sin θ1＝n2sin θ2) (1)試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明從光纖一端入射的光信號(hào)是否會(huì)通過(guò)包層“泄漏”出去； (2)若導(dǎo)彈飛行過(guò)程中，將有關(guān)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，利用光纖發(fā)回發(fā)射基地經(jīng)瞬間處理后轉(zhuǎn)化為指令光信號(hào)返回導(dǎo)彈，求信號(hào)往返需要的最長(zhǎng)時(shí)間. 答案：(1)不會(huì)“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(shí)，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(shí)，由n1＝，得θ2max＝30. 這時(shí)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(hào)都不會(huì)從包層中“泄漏”出去． (2)當(dāng)在端面上入射角最大時(shí)所用的時(shí)間最長(zhǎng)，這時(shí)光在纖芯中總路程為x＝， 光纖中光速v＝， 時(shí)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(guò)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(diǎn)入射，折射光線由上邊界的A點(diǎn)射出．當(dāng)光線在O點(diǎn)的入射角減小至某一值時(shí)，折射光線在上邊界的B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射．求A、B兩點(diǎn)間的距離． 答案：(－)R 解析：當(dāng)光線在O點(diǎn)的入射角為i0時(shí)，設(shè)折射角為r0，由折射定律得＝n① 設(shè)A點(diǎn)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(diǎn)的入射角恰好為臨界角C，設(shè)B點(diǎn)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(diǎn)間的距離為d，可得 d＝dB－dA⑤ 聯(lián)立①②③④⑤式得 d＝(－)R⑥