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第15章 光 电磁波和相对论 章末检测卷
满分100分，考试时长90分钟
一、单选题（本题共8小题，每题4分，共40分）
1．已知μ子低速运动时的平均寿命是3.0微秒，当μ子以高速飞行时，μ子寿命明显变长，可以用来解释
这一现象的理论是（ ）
A．相对论 B．黑体辐射 C．原子核衰变 D．物质波
2．如图所示，a、b、c为三个完全相同的时钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度v、v 向同一方
b c
向飞行的两枚火箭上，且 ，则地面的观察者认为走得最慢的钟为（ ）
A．a B．b C．c D．无法确定
3．图甲为LC振荡电路，通过P点的电流如图乙，P点电流向左为正，下列说法正确的是（ ）
A． 电容器上极板带正电 B． 电容器中的电场能增大
C．在 时刻，线圈中的磁场能最大 D．增大电容器两板间距，振荡电流的周期将减小
4．如图用频率为f的单色光，垂直照射双缝，在光屏上O是中央亮条纹，P点是O上方第二条亮条纹中心，
已知双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，光速为c，下列说法正确的是（ ）A．该单色光的波长
B．
C．OP之间的距离为
D．若换用频率更大的单色光照射双缝，O点上方第二条亮条纹中心在P点上方
5．如图所示，把一矩形均匀薄玻璃板 压在另一个矩形平行玻璃板上， 一侧用薄片垫起，将红单
色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法中正确的是（ ）
A．条纹与 边平行
B．乙图弯曲条纹表示下方待测板在该处有凹陷
C．如果用手用力捏右侧三层，会发现条纹保持间距不变，整体向 侧移动
D．看到的条纹越多，说明薄片的厚度越厚
6．透明半圆柱体的横截面为圆心为O、半径为R的半圆，如图所示。用红色激光垂直直径MN方向照射半
圆柱体，入射点从O点右移至右侧半径中点A时，从上方弧面B点出射的光线恰好消失；入射激光绕A点
逆时针转至 角（未知）时，从上方弧面出射的光线恰好与在A点的入射光线平行。已知真空中的光速为
c，半圆柱体周围可视为真空，则（ ）
A．该半圆柱体的折射率为B．从A点垂直入射的光线在半圆柱体内的传播时间为
C．从A点以 角入射时，上方弧面的出射光线一定过O点正上方的P点
D．从A点以 角入射时，在柱体内的折射角 （未画出）的正弦值为
7．某同学在观看太空水球光学实验后，找到一块横截面为环形的玻璃砖模拟光的传播，如图所示，玻璃
砖的内径为R、外径为2R。一束单色光在截面上的A点以i=45°的入射角射入玻璃砖，经一次折射后，恰好
与玻璃砖内壁相切，则玻璃砖对该单色光的折射率为（ ）
A．0.5 B． C． D．2
8．关于五幅图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲是光的衍射图样，乙是光的干涉图样
B．丙是利用薄膜干涉来检测工件的平整度，通过条纹可推断 处有凸起
C．图丁为光照射到不透明圆盘后得到的衍射图样，中间的亮斑称为泊松亮斑
D．图戊为多谱勒效应，但观察者接收到的声音频率与救护车发出的声音频率是一样的
二、多选题（本题共4小题，每题4分，共16分，漏选得2分，错选得0分，全部选对得4分）
9．关于电磁场及电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在
B．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场
C．不同电磁波具有不同的波长，电磁波中无线电波可用于通信
D．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
10．如图所示，一束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种单色光，让这三种单色
光分别垂直投射到一条直光纤的某一端面上，则下列说法中不正确的是（ ）A．光束从空气进入玻璃的过程中各单色光的频率变小
B．单色光c的频率比单色光a的频率大
C．单色光a穿过光纤的时间最短
D．在真空中，a光的波长比b光的波长短
11．如图1所示，等腰 为一棱镜的横截面， ；一平行于 边的细光束从 边射入棱镜，
在 边经过一次反射后从 边射出，出射光分成了不同颜色的甲、乙两束光。图2是这两束光分别通过
相同的双缝和单缝装置后形成的图样，下列说法正确的是（ ）
A．甲光的波长比乙光的长 B．甲光在棱镜中的传播速度比乙光的小
C．图2中 是乙光的干涉图样 D．图2中 是甲光的衍射图样
12．某公园的水池底部有一排等间距的光源（视为点光源），如图所示，每个光源可以依次发出红、黄、
蓝三种颜色的光。水池底部水平，水深为h，红、黄、蓝三种颜色的光在水中的折射率分别为 、 、 ，
下列说法正确的是（ ）
A．蓝光在水中的传播速度最大
B．红光在水中的波长最长
C．单个光源发出的黄光照亮的水面面积为D．相邻光源的距离只要大于 就可以使所有的光色在水面不交叠
三、实验题（每空2分，共16分）
13．如图甲所示，张同学用“插针法”测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针
P、P 确定入射光线，并让入射光线过圆心О，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P，
1 2 3
使P 挡住P、P 的像，连接О和P。图中MN为分界面，虚线为法线；B、C分别是入射光线，折射光线
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与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。
（1）张同学在图甲中用刻度尺测得 ， ，则玻璃砖的射率 （结果保留
两位小数）；若实验中该同学由于视角的原因，在插大头针P 时插的位置稍微偏左，则测得玻璃砖的折射
3
率将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）如图乙所示，同班的李同学将圆心为О、半径为R的另一块半圆形透明介质置于水平桌面上，光线
从Р点垂直分界面入射后，恰好在透明介质的圆形弧面发生全反射。经测量发现 ，则透明介质的
折射率为 。已知真空中的光速为c，李同学通过分析认定光在该透明介质中传播的速度为 。
14．在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示
（1）双缝、光屏、单缝，依次是图中的 （填图中的字母）。（2）①图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，根据该图可判断双缝干涉的亮条纹间距 （填“相
等”或“不相等”）。
（3）在某次测量中，观察分划板中心线与乙图亮条纹 中心对齐时的情形，如图②所示。然后转动测量
头手轮，当分划板中心线与亮条纹 中心对齐时，目镜中观察到的图应为③图中的 。
（4）已知单缝与光屏间距 ，双缝与光屏的间距 ，单缝与双缝间距为 ，双缝间距 ，图①中分划板
中心线与亮条纹 中心对齐时手轮读数为 ，与亮条纹 中心对齐时手轮读数为 ，则实验测得
该光的波长的表达式为 。
三、解答题(本题共3小题，共44分）
15．（8分）如图所示，一直角棱镜ABC，∠A=90°，AC=l。某种单色光从AB边界面垂直入射，在棱镜中
传播速度为kc（0
