專題14光、電磁波和相對(duì)論-三年高考物理試題分項(xiàng)版解析

14光、電磁波和相對(duì)一、選擇【2016·卷】一束單色光由空氣進(jìn)入水中，則該光在空氣和水中速度相同，波長相 B．速度不同，波長相C．速度相同，頻率相 【答案】【考點(diǎn)定位】光的、光速、波長與頻率的關(guān)

vn

【2016·卷】各種不同頻率范圍的電磁波按頻率由大到小的排列順序γ射線、紫外線、可見光、紅外 B．γ射線、紅外線、紫外線、可見C．紫外線、可見光、紅外線、γ射 D．紅外線、可見光、紫外線、γ射【答案】線、α射線、γA正確?！究键c(diǎn)定位】電磁波【2016·卷】下列說法正確的電磁波在真空中以光速cB．在空氣中的聲波是橫C．聲波只能在空氣 【答案】【解析】電磁波在真空中的速度等于光速，A正確；在空氣中的聲波是縱波，B錯(cuò)誤；聲波的需要介質(zhì)，可以在空氣、液體和固定中，C錯(cuò)誤；光屬于電磁波，其不需要介質(zhì)，可以在真空中，D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】考查了機(jī)械波和電磁【2016·卷】在雙縫實(shí)驗(yàn)中，屏上出現(xiàn)了明暗相間的條紋，中間條紋間距較兩側(cè)更 B．不同色光形成的條紋完全重C．雙縫間距離越大條紋間距離也越 D．遮住一條縫后屏上仍有明暗相間的條【答案】【考點(diǎn)定位】雙縫

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ld【方法技巧】通過雙縫條紋特征和單縫衍射條紋特征進(jìn)行分析和判斷，再應(yīng)用

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ld【2016·江蘇卷】一艘太空飛船靜止時(shí)的長度為30m，它以0.6c（c為光速）的速度沿長度方向飛 飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30mB．地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30mCcDc【答案】30m30mA錯(cuò)誤；BcC、D【考點(diǎn)定位】狹義相對(duì)【2016·卷】某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定半圓形玻璃磚的折射率n。如圖甲所示，O是圓心，MN是法線，AOBO分別表示某次測量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的路徑該同學(xué)測得多組入射角i和折射角rsini-sinr圖像如圖乙所示。則光由A經(jīng)O到 B．光由B經(jīng)O到C．光由A經(jīng)O到 D．光由B經(jīng)O到【答案】sini0.621n=1.5i是入射角，rsin 角，故光由BOA，故選B。【2016·卷】我國成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)堪稱隱身飛機(jī)的克星，它標(biāo)志著我國研究又創(chuàng)新的里程碑，發(fā)射無線電波的波長在1~10m范圍內(nèi)，則對(duì)該無線電波的判斷正確的是A．的頻率比厘頻率高 C．同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn) D．不可能產(chǎn)生和衍射現(xiàn)【答案】

v可知，波長越長的波頻率越低， 的頻率比 的頻率低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤無線電波不需要介質(zhì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同光波一樣會(huì)發(fā)生反射，選項(xiàng)C正確；和衍射是波特有的現(xiàn)D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】電磁波介質(zhì)；和衍射是所有波特有的現(xiàn)象；知道波長、波速和頻率之間的關(guān)系式：

v【2016·卷】右圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫裝置后在屏上形成的圖樣，在同種均勻介質(zhì)中，a光的速度比b光的大B．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)a光臨界角大C．照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，a光的飽和電流大Da光的能級(jí)能量差大【答案】【考點(diǎn)定位】雙縫、全反射、光電效應(yīng)、理間距的表達(dá)式xL，能從給定 d反射臨界角越小，波長越小，在介質(zhì)中的速度越小E．電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即【答案】【解析】電磁波在真空中的速度即為真空中的光速，與頻率無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)的電磁場理論，選項(xiàng)B正確。電磁波是橫波，其方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度兩兩垂直，選項(xiàng)C正確。電磁波可以通過全反射在光纜中，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。波源停止振動(dòng)，波會(huì)繼續(xù)，直到能量為零，選項(xiàng)EABC。【考點(diǎn)定位】電磁波的產(chǎn)生和所學(xué)的物理知識(shí)相聯(lián)系歷來是高考的熱點(diǎn)題型題目各項(xiàng)都比較簡單都是來自知識(shí)只要多看書，θa、b兩束光線，則在玻璃中，a光的速度小于b光的速在真空中，ababθa首先分別用a、b光在同一個(gè)雙縫實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距大于b光的條紋距【答案】abC錯(cuò)誤；在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的速度，故A正確；a光的頻率大于b光的頻率,在真空中，a光的波長小于b光的波長，故B正確；若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，因?yàn)閍光的折射率大，則折射光線a首先，故D正確；a光的波長小于b光的波長，分別用a、b光在同一個(gè)雙縫實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光條紋間距小于b光的條紋間距，故E錯(cuò)誤【考點(diǎn)定位】光的折射；光的；波長、頻率和波【方法技巧】本題主要是光的折射，重點(diǎn)是不同頻率的光，折射率也是不一樣的。注意折射率nsin

cvc【2015··3】直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對(duì)稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖。a、b光相比玻璃對(duì)a光的折射率較 B．玻璃對(duì)a光的臨界角較C．b光在玻璃中的速度較 D．b光在玻璃中的時(shí)間較【答案】【方法技巧】熟記折射率定義式n＝c，折射定律n＝sini、臨界 sinC＝1（前提是光由介質(zhì) sin 入真空或空氣中）、波長與波速和頻率（周期）v（c）＝λf【2014··3】如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形玻璃缸底有一發(fā)光小球， 【答案】BCnc，得vcn1，故cv D【考點(diǎn)定位】光的折射全反射光的頻【方法技巧】光的折射與全反射的條件應(yīng)用，利用nc判 速度v【2014·福建·13】如圖，一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心，下圖能正確描述其光路圖的是（）【答案】C錯(cuò)誤；從光密進(jìn)入光梳，若滿足入射角大于臨界角的情況，則會(huì)發(fā)生A正確?！?014·重慶·11】（6分）111OP、OQ邊與軸線的夾角切磨在12MNOPOQ邊都發(fā)生全反射（OPOQMN邊的情況），A．若2，光線一定在OP邊發(fā)生全反 B．若2，光線會(huì)從OQ邊射C．若1，光線會(huì)從OP邊射 D．若1，光線會(huì)在OP邊發(fā)生全反【答案】【考點(diǎn)定位】本題考查了光的折射和全反射15．【2014·浙江·18】關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說法正確的是（）BCD．分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫實(shí)驗(yàn)，用紅光時(shí)得到的條紋間距更【答案】c【解析】藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率，故水對(duì)藍(lán)光的折射率較大，再根據(jù)v 可得水中藍(lán)光nAC確；根據(jù)x

lDd【考點(diǎn)定位】光的折射率、反射、全反射、雙【方法技巧】本題主要是要記住，在幾何光學(xué)里涉及的

nsin、vc、sinC1個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論頻率越大，同種介質(zhì)對(duì)它的折射率就越大，雙縫主【2014··1】下列電磁波中，波長最長的

xld （C）紫外 （D）射【答案】【解析】所有的電磁波在真空 速度都相等，等于c=3×108m/s，根據(jù)波長

cfA【考點(diǎn)定位】波長波速和頻率的關(guān)【方法技巧】電磁波譜大家庭成員，按波長大小或頻率的高低順序2015·重慶·（1）】1虹和霓是光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來說明.MNQ11所示M、、、Q點(diǎn)的顏色分別為紫、紅、紅、紫B．紅、紫、紅、紫C．紅、紫、紫、紅D【答案】M點(diǎn)和QNPA?！?015·福建·13】如圖所示，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長分別為λa、λb，該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb。則（ λa<λb，na B．λa>λb，na C．λa<λb，na D．λa>λb，na【答案】【考點(diǎn)】：光的折射、折射結(jié)

c c【2015··2】中國古人對(duì)許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)識(shí)，和在《。濤之靈》中寫道：“雨色映日而為虹”，從物理學(xué)的角度看，虹時(shí)光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的，右圖a、b時(shí)兩種不同頻率的單色光，則兩光在同種玻璃種，a光的速度一定大于b光B．以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，b光側(cè)移量大C．分別照射同一光電管，若b光能引起光電效應(yīng)，a光一定也能Da光【答案】abncav錯(cuò)誤，以相同的入射角度射入平行玻璃磚折射率越大側(cè)移量越大。故BEhvC正確。根據(jù)sinC1n易看到，D考點(diǎn)：光的反射、折射、全反射及光電效應(yīng)。是綜合應(yīng)用，解決這類問題除了把握好基本規(guī)律 nsin、vc、sinC1等，還要注意幾 【2015··18】如圖所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)AB和AC兩個(gè)面折AC面進(jìn)入空氣。當(dāng)出射角ii相等時(shí)，出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為。已知棱α，則計(jì)算棱鏡對(duì)該色光的折射率表達(dá)式為sin sin2

sin sin2

2

2【答案】

2

2

sin，所以折射率為 sin2射率，就容易得到答案了二、非選擇，兩狹縫就成了兩個(gè)光源，它們發(fā)出的光波滿足的必要條件，則兩列光的相同．如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，如果放置光屏，在（選填“AB”或【解析】產(chǎn)生穩(wěn)定圖樣的條件是兩束光的頻率相同，A、B兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，出現(xiàn)明條紋，C【考點(diǎn)定位】光【方法技巧】掌握產(chǎn)生穩(wěn)定圖樣的條件，加強(qiáng)區(qū)、減弱區(qū)的位置條件【2016·江蘇卷】在上述楊氏實(shí)驗(yàn)中，若單色光的波長λ=5.89×10-7m，雙縫間的距離d=1mm，雙縫到屏的距離l=2m111個(gè)亮條紋的中心間距．【答案】1.178×10–2【解析】相鄰亮條紋的中心間距ΔxldLnlL=1.178×10–2d【考點(diǎn)定位】光的雙【方法技巧】重點(diǎn)考查條紋間距的Δx

ldRBAB2。現(xiàn)將入射光束在紙面內(nèi)向左平移，求射入玻璃體O點(diǎn)的距離。不考慮光線在玻璃體內(nèi)的多次【答案】2R2O入射時(shí)，光路圖如圖（a）nsinn=sini=45°，γOA2△OAB為直角三角形，因此OA2CsinC=1nD點(diǎn)。由題意有∠EDO=C④sin(90sin(90

OEsin聯(lián)立以上各式并利用題給條件得 22【考點(diǎn)定位】折射定律、全反水平距離為3.0m。從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角，水的折A45°。求救生員的眼睛到池邊的水平距離（結(jié)1位有效數(shù)字）。7【答案】 m≈2.6 （ii）0.7743

nsini=sinll2由幾何關(guān)系有l(wèi)27式中，l=3m，h是池內(nèi)水的深度。聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得 m≈2.67【考點(diǎn)定位】光的折射定33【2016·新課標(biāo)Ⅲ卷】如圖，玻璃球冠的折射率

3 倍；在過球心O且垂直于底面的平面（紙面）內(nèi)，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的32A點(diǎn)。求該光線從球面射出的方向相對(duì)于其初始入射方向的偏ENOENOR，球冠底面中心為O，連接OO，則OOAB，令OAO則

32

，即 設(shè)圖中N點(diǎn)為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點(diǎn)，所考慮的光線的光路圖如圖所示，設(shè)光線在M點(diǎn)的入irN點(diǎn)的入射角為i，反射角為in，由于△OAM為等邊三角i=60°根據(jù)折射定律可得sininsinn

3NNENE∥AM，有i根據(jù)反射定律可得iON，由幾何關(guān)系可知△NAM△NOM，故有MNO故可得ENO于是∠ENO為反射角，ON為反射光線，這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向。所以，經(jīng)一次β180ENO150【考點(diǎn)定位】光的折射定nsinisinsinC1n

vcn2015·江蘇·12（3）體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的P點(diǎn)，已知光線的入射角為0，A=5c，AB=20c，BP=12c，求該人造樹脂材料的折射率n。【答案】【考點(diǎn)】光的折【方法技巧 本題主要是，能利用折射定律n

·21（1）】“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，在白紙上放好玻璃磚，aa和bb分別（選填選項(xiàng)前的字母A、P3只擋住P1的 B、P4只擋住P2的 C、P3同時(shí)擋住P1、P2的像【答案】P1P2P3C正確?！?01海南（ABDhABl1l2ABABl3。H

l2l 11l2h21【解析】設(shè)玻璃磚的折射率為n，入射角和反射角為1，折射角為2，由光的折射定nsinl21l21hl22l22h l l2h2l2h211為3，有sin31由幾何關(guān)系得sin

3l2H3H

l2l 11l2h21【考點(diǎn)】光的折【2014·山東·38ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，OBC邊的中點(diǎn)，位于截OiAB邊恰好發(fā)生全反射。已知150，BC邊長為2L，該介質(zhì)的折射率為2。求：（c，可能用到：sin750

6 4或tan1502

3）6 6 【解析】（i）ABPCsinC nC BCrr nsin sini （ii）在OPB

設(shè)所用時(shí)間為t，光線在介質(zhì)中的速度為v，得OP cv n6 t6 【考點(diǎn)】；光的折射，正弦定【2014·江蘇·12B】（3）Morpho蝴蝶的翅膀在陽光的照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍(lán)色光芒，這是因?yàn)楣庹丈涞匠岚虻镊[片上發(fā)生了。電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖見題12B-2圖。一束光以入射角iabndh。cabt。【答案 cn2sin2

【考點(diǎn)定位】本題主要考查了折射定律的應(yīng)用問題，屬于中檔偏低題2【2014·Ⅰ·34】（2）（9分）一個(gè)半圓形玻璃磚，某橫截面半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑。On2AB3OO32

RAB【答案】（i）d

2R（ii）右側(cè)與O相 323【解析】（i）光線垂直AB面入射 方向不變，在圓弧面發(fā)生折射，射入射角為，如下圖所出射時(shí)發(fā)生全反射的臨界角sin1，即可得n根據(jù)對(duì)稱性可得入射光的寬度d2Rsin45 （ii）由于3RRsin45OO相距3RAB 3圓弧面發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系可得入射角sin R

3，即2在圓弧面反射后根據(jù)幾何關(guān)系入射角仍為

系，可得OGOC 323O32

R【