高考物理真題模擬題匯編17 光學(xué) 電磁波 相對論-人教版高三全冊物理試題

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1、 專題 17  光學(xué)  電磁波  相對論 1．〔2020·江蘇Ⅰ卷〕“測溫槍〞〔學(xué)名“紅外線輻射測溫儀〞〕具有響應(yīng)快、非接觸和操 作方便等優(yōu)點。它是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計出來的，能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯 示。假設(shè)人體溫度升高，如此人體熱輻射強(qiáng)度 I 與其極大值對應(yīng)的波長 l的變化情況是 A．I 增大， l增大  B．I 增大， l減小 C．I 減小，  l  增大  D．I 誠小，  l  減小 【答案】B 【解析】黑體輻射的實驗規(guī)律如圖。 特點是，隨著溫度升高，

2、各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加，所以人體熱輻射的強(qiáng)度I 增大；隨 著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的峰值向波長較短的方向移動，所以  l  減小。 應(yīng)當(dāng)選 B。 2．〔2020·浙江卷〕在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計測量體溫，如下列圖。 如下說法正確的答案是 A．當(dāng)體溫超過 37.3℃時人體才輻射紅外線 B．當(dāng)體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線 1 / 20 a g C．紅外體溫計是依據(jù)體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的 D．紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強(qiáng)度越大來測體溫的 【答案】D

3、【解析】AB．但凡溫度高于絕對零度的物體都能產(chǎn)生紅外輻射，故人體一直都會輻射紅外線， 故 A 錯誤，B 錯誤；CD．人身體各個部位體溫是有變化的，所以輻射的紅外線強(qiáng)度就會不一 樣，溫度越高紅外線強(qiáng)度越高，溫度越低輻射的紅外線強(qiáng)度就越低，所以通過輻射出來的紅 外線的強(qiáng)度就會輻射出個各部位的溫度；紅外體溫計并不是靠體溫計發(fā)射紅外線來測體溫 的，故 C 錯誤，D 正確。應(yīng)當(dāng)選 D。 3．〔2020·浙江卷〕如下說法正確的答案是 A．質(zhì)子的德布羅意波長與其動能成正比 B．天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是 射線 C．光電效應(yīng)實驗中的截止頻率與入射光的頻率有關(guān)

4、 D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有波動性 【答案】D 【解析】A．由公式  l  =  h h = p 2 mE k  1 1 ，可知質(zhì)子的德布羅意波長l μ ，l μ ，故 A p E k 錯誤；B．天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是 射線，故 B 錯誤；C．由  E =hn k  -W  ， 當(dāng)  hn  0  =W  ，可知截止頻率與入射光頻率無關(guān)，由材料決定，故 C 錯誤；D．電子束穿過鋁 箱后的衍射圖樣說明電子具有波動性，故 D 正確。應(yīng)當(dāng)選

5、 D。 4．〔2020·新課標(biāo)Ⅰ卷〕如下列圖，圓心為 O、半徑為 R 的半圓形玻璃磚置于水平桌面上， 光線從 P 點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形外表發(fā)生全反射；當(dāng)入射角q 線從玻璃磚圓形外表出射后恰好與入射光平行。真空中的光速為 c，如此  =60°  時，光 A．玻璃磚的折射率為 1.5 2 / 20 B． OP 之間的距離為  2 2  R 3 C．光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為 c 3 D．光從玻璃到空氣的臨界角為 30° 【答案】C 【解析】AB．作出兩種情況下的光路圖，如下

6、列圖。 設(shè) OP =x ，在 A 處發(fā)生全反射故有 sin 60 故 n = sin DOBP  sin C =  1 x = n R  。由于出射光平行可知，在 B 處射出， 由于  sin DOBP =  x x 2 +R 2  。聯(lián)立可得 n =  3 ， x =  3 3  c R ，故 AB 錯誤；C．由 v = 可 n 得 v =  3 3  1 3 c ，故 C 正確；D．由于 sin C = = n 3  ，所以臨界角不為 30°，故 D 錯誤。應(yīng)

7、 當(dāng)選 C。 5．〔2020·山東卷〕雙縫干預(yù)實驗裝置的截面圖如下列圖。光源 S 到 S 、S 的距離相等，O 1 2 點為 S 、S 連線中垂線與光屏的交點。光源 S 發(fā)出的波長為 1 2  l  的光，經(jīng) S 出射后垂直穿過 1 玻璃片傳播到 O 點，經(jīng) S 出射后直接傳播到 O 點，由 S 到 O 點與由 S 到 O 點，光傳播的時 2 1 2 間差為 Dt 。玻璃片厚度為 10 l，玻璃對該波長光的折射率為 1.5，空氣中光速為 c，不計 光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的答案是〔 〕 3 / 20 word

8、 A． Dt =  5l c  B． Dt =  15l 2c  C． Dt =  10l c  D． Dt =  15l c 【答案】A 【解析】光在玻璃中的傳播速度為  v =  c 10 l 10 l 5l ，可知時間差 Dt = - = n v c c  ，應(yīng)當(dāng)選 A。 6．〔2020·新課標(biāo)Ⅰ卷〕在如下現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有__________。 A．雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲 B．超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化

9、C．觀察者聽到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變低 D．同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同 E.天文學(xué)上觀察到雙星〔相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星〕光譜隨時 間的周期性變化 【答案】BCE 【解析】A．之所以不能同時觀察到是因為聲音的傳播速度比光的傳播速度慢，所以 A 錯誤； B．超聲波與血液中的血小板等細(xì)胞發(fā)生反射時，由于血小板的運動會使得反射聲波的頻率 發(fā)生變化，B 正確；C．列車和人的位置相對變化了，所以聽得的聲音頻率發(fā)生了變化，所 以 C 正確；D．波動傳播速度不一樣是由于波的頻率不一樣導(dǎo)致的， D 錯誤；E．雙星在

10、周 期性運動時，會使得到地球的距離發(fā)生周期性變化，故接收到的光頻率會發(fā)生變化，E 正確。 應(yīng)當(dāng)選 BCE。 7．〔2020·江蘇卷〕電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。如下屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有 A．殺菌用的紫外燈 B．拍胸片的 X 光機(jī) C．治療咽喉炎的超聲波霧化器 D．檢查血流情況的“彩超〞機(jī) 【答案】AB 4 / 20 word 【解析】A．紫外燈的頻率高，能量強(qiáng)，所以用于殺菌，屬于電磁波的應(yīng)用，A 正確；B．X 光的穿透能力較強(qiáng)，所以用于拍胸片，屬于電磁波的應(yīng)用，B 正確；C．超聲波霧化器是超 聲波的應(yīng)用，與電磁波無

11、關(guān)，C 錯誤；D．彩超屬于超聲波的應(yīng)用，與電磁波無關(guān)，D 錯誤。 應(yīng)當(dāng)選 AB。 8．〔2020·江蘇卷〕玻璃的出現(xiàn)和使用在人類生活里已有四千多年的歷史，它是一種非晶體。 如下關(guān)于玻璃的說法正確的有 A．沒有固定的熔點 B．天然具有規(guī)如此的幾何形狀 C．沿不同方向的導(dǎo)熱性能一樣 D．分子在空間上周期性排列 【答案】AC 【解析】根據(jù)非晶體的特點可知非晶體是指組成物質(zhì)的分子〔或原子、離子〕不呈空間有規(guī) 如此周期性排列的固體。它沒有一定規(guī)如此的外形。它的物理性質(zhì)在各個方向上是一樣的， 叫“各向同性〞。它沒有固定的熔點。應(yīng)當(dāng)選 AC。 9．〔20

12、20·山東卷〕截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖甲所示。DE 為嵌在三棱鏡內(nèi)部緊 貼 BB'C'C 面的線狀單色可見光光源，DE 與三棱鏡的 ABC 面垂直，D 位于線段 BC 的中點。圖 乙為圖甲中 ABC 面的正視圖。三棱鏡對該單色光的折射率為 2，只考慮由 DE 直接射向側(cè)面 AA'CC 的光線。如下說法正確的答案是〔 〕 A．光從 AA'C'C 面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的 B．光從 AA'C'C 面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的 5 / 20  1 2 2 3 C．假設(shè) DE 發(fā)出的單色光頻率變小，AA'C'C 面有光出射的區(qū)域面

13、積將增大 D．假設(shè) DE 發(fā)出的單色光頻率變小，AA'C'C 面有光出射的區(qū)域面積將減小 【答案】AC 【解析】AB．由題可知  sin C =  1 2  ，可知臨界角為 45o，因此從 D 點發(fā)出的光，豎直向上從 M 點射出的光線恰好是出射光線的邊緣，同時 C 點也恰好是出射光線的邊緣，如下列圖，因 此光線只能從 MC 段射出，根據(jù)幾何關(guān)系可知，M 恰好為 AC 的中點，因此在  AA￠C￠C  平面 上有一半的面積有光線射出，A 正確，B 錯誤；C．由于頻率越高，折射率越大，當(dāng)光源發(fā)出 的光的頻率變小，

14、折射率也會變小，導(dǎo)致臨界角會增大，這時 M 點上方也會有光線出射， 因此出射光線區(qū)域的面積將增大，C 正確，D 錯誤。應(yīng)當(dāng)選 AC。 10．〔2020·江蘇卷〕我國的光纖通信技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。光纖內(nèi)芯〔內(nèi)層玻璃〕的折 射率比外套〔外層玻璃〕的_____〔選填“大〞或“小〞〕。某種光纖的內(nèi)芯在空氣中全反射 的臨界角為 43 °，如此該內(nèi)芯的折射率為_____?！踩?保存 2 位有效數(shù)字〕 1.5 【答案】大  sin 43°=0.68，cos43 °=0.73  ，結(jié)果 【解析】根據(jù)全反射定律  sin C = 

15、1 n  可知光釬內(nèi)芯的折射率比外套的折射率大，這樣光在內(nèi) 芯和外殼的界面上才能發(fā)生全反射，保證信息的傳輸。 折射率為  n =  1 1 = =1.5 sin 43° 0.68 11．〔2020·新課標(biāo)Ⅲ卷〕如圖，一折射率為 3 的材料制作的三棱鏡，其橫截面為直角三 角形 ABC，∠A=90°，∠B=30°。一束平行光平行于 BC 邊從 AB 邊射入棱鏡，不計光線在棱 鏡內(nèi)的屢次反射，求 AC 邊與 BC 邊上有光出射區(qū)域的長度的比值。 6 / 20 【答案】2 【解析】設(shè)從 D 點入射的光線經(jīng)折射后恰好射

16、向 C 點，光在 AB 邊上的入射角為q ，折射 1 角為 q ，如下列圖 2 由折射定律有  sin  q =n sin 1  q  2 設(shè)從 DB 范圍入射的光折射后在 BC 邊上的入射角為q￠，由幾何關(guān)系有  q￠=30°+q  2 代入題中數(shù)據(jù)解得  q  2  =30 °  ，  q  ￠=60° n sin  q  ￠>1 所以從 DB 范圍入射的光折射后在 BC 邊上發(fā)生全反射，反射光線垂直射到 AC 邊， AC 邊 上全部有光射

17、出。設(shè)從 AD 范圍入射的光折射后在 AC 邊上的入射角為 q￠￠，如下列圖 由幾何關(guān)系可知  q￠￠=90°-q  2 根據(jù)條件可知  n sin  q  ￠￠>1 即從 AD 范圍入射的光折射后在 AC 邊上發(fā)生全反射，反射光線垂直射到 BC 邊上。設(shè) BC 邊上有光線射出的局部為  CF  ，由幾何關(guān)系得  CF =  AC ×sin30 ° 7 / 20 word AC 邊與 BC 邊有光射出區(qū)域的長度比值為  AC CF  =2 12．〔

18、2020·新課標(biāo)Ⅱ卷〕直角棱鏡的折射率 n=1.5，其橫截面如下列圖，圖中∠C=90°， ∠A=30°。截面內(nèi)一細(xì)束與 BC 邊平行的光線，從棱鏡 AB 邊上的 D 點射入，經(jīng)折射后射到 BC 邊上。 〔1〕光線在 BC 邊上是否會發(fā)生全反射?說明理由； 〔2〕不考慮屢次反射，求從 AC 邊射出的光線與最初的入射光線夾角的正弦值。 【答案】〔1〕光線在 E 點發(fā)生全反射；〔2〕  sin r  ￠=  2 2 - 3 4 【解析】〔1〕如圖，設(shè)光線在 D 點的入射角為 i，折射角為 r。折射光線射到 BC 邊上的 E 點。設(shè)光線在

19、 E 點的入射角為  q  ，由幾何關(guān)系，有 q  =90°–〔30°–r〕> 60° ① 根據(jù)題給數(shù)據(jù)得 sin q > sin60°>  1 n  ② 即 θ 大于全反射臨界角，因此光線在 E 點發(fā)生全反射。 〔2〕設(shè)光線在 AC 邊上的 F 點射出棱鏡，光線的入射角為 i'，折射角為 r'，由幾何關(guān)系、 反射定律與折射定律，有 i= 30° ③ i' =90°–θ sin i = nsinr  ④ ⑤ 8 / 20 nsini' = sinr'  ⑥

20、 聯(lián)立①③④⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)，得 sin r ￠=  2 2 - 3 4  ⑦ 由幾何關(guān)系，r'即 AC 邊射出的光線與最初的入射光線的夾角。 13．〔2020·某某市和平區(qū)高三高考三模〕藍(lán)光相比紅光具有頻率高、能最大的特點，如此 以下表示正確的答案是 A．發(fā)生全反射時紅光的臨界角小于藍(lán)光的臨界角 B．用同一干預(yù)裝置可看到紅光的干預(yù)條紋間距比藍(lán)光寬 C．在同一均勻介質(zhì)中藍(lán)光的傳播速度小于紅光的傳播速度 D．如果藍(lán)光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，紅光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng) 【答案】BC 【解析】A、紅光的折

21、射率比藍(lán)光的折射率小，由  sin C =  1 n  可知紅光的臨界角比藍(lán)光的大； 故 A 錯誤；B、根據(jù)  Dx = L d  l  ，當(dāng)用同一裝置做雙縫干預(yù)實驗時，雙縫干預(yù)條紋間距與光的 波長成正比，紅光的波長比藍(lán)光長，所以紅光的雙縫干預(yù)條紋間距大于藍(lán)光雙縫干預(yù)條紋間 距，故 B 正確；C、紅光的折射率比藍(lán)光的折射率小，根據(jù)  v =  c n  知，紅光在介質(zhì)中傳播速 度大于藍(lán)光的傳播速度，故 C 正確；D、紅光的折射率小，如此紅光的頻率小，藍(lán)光能使某 金屬發(fā)生光電效應(yīng)，紅光不一定能

22、使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故 D 錯誤。 14．〔2020·陜西省漢中市高三下學(xué)期第二次教學(xué)質(zhì)量檢測〕如下說法正確的答案是 A．在擺角小于 5°時單擺的周期與振幅無關(guān) B．用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干預(yù)現(xiàn)象 C．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象 D．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象 E．兩列波相疊加產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象，振動加強(qiáng)區(qū)域與振動減弱區(qū)域應(yīng)交替出現(xiàn) 【答案】ACE 【解析】在擺角小于 5°時單擺的振動可視為簡諧振動，此時周期與振幅無關(guān)，選項 A 正確； 三棱鏡觀察太陽光譜，是利用光的折射率不同，出現(xiàn)光的折射色散現(xiàn)

23、象，故B 錯誤；在光導(dǎo) 9 / 20 word 纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象，選項 C 正確；用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程 度是利用光的干預(yù)現(xiàn)象，選項 D 錯誤；兩列波相疊加產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象，振動加強(qiáng)區(qū)域與振動減 弱區(qū)域應(yīng)交替出現(xiàn)，選項 E 正確. 15．〔2020·重慶市調(diào)研測試〕某容器中盛有水,底部 O 處發(fā)出的光束中含有 a、b 兩種色光, 在水與空氣界面的折射情況如下列圖。以下判斷正確的答案是 A．水對 a 光折射率比水對 b 光折射率小 B．在水中 a 光的速度比 b 光速度小 C．在真空中,a 光的波長比 b 光的波

24、長小 D．增大光束在水中的入射角,界面處折射光先消失的是 b 光 E．用同一實驗裝置做光的干預(yù)實驗,屏上相鄰亮條紋中心間距,a 光間距比 b 光大 【答案】ADE 【解析】A、由圖可知水對 a 光折射率比水對 b 光折射率小，應(yīng)當(dāng)選項 A 正確；B、由  v =  c n 可知在水中 a 光的速度比 b 光速度大，應(yīng)當(dāng)選項 B 錯誤；C、a 光頻率比 b 光頻率小，在真 空中，a 光的波長比 b 光的波長大，應(yīng)當(dāng)選項 C 錯誤；D、由臨界角公式  sinC =  1 n  可知 b 光 的臨界角小于 a 光的臨界

25、角，增大光束在水中的入射角，界面處折射光先消失的是 b 光，應(yīng) 當(dāng)選項 D 正確；E、根據(jù)雙縫干預(yù)條紋的間距公式 Dx =  L d  l  可知兩種色光的波長越長，條紋 間距較大，所以 a 光的條紋間距比 b 光波長大，應(yīng)當(dāng)選項 E 正確。 16．〔2020·四川省遂寧市高三第三次診斷性考試〕如下列圖，一束復(fù)色光由某介質(zhì)射入真 空后分解為 a、b 兩束單色光．以下說法正確的答案是 10 / 20 word A．真空中 a 光的波長比 b 光的大 B．在同一介質(zhì)中，a 光的傳播速度比 b 光慢 C．光由同一

26、介質(zhì)射入空氣時，a 光的臨界角比 b 光小 D．a(chǎn)、b 通過一樣的單縫衍射實驗裝置，b 光的中央亮條紋較寬 E．a(chǎn)、b 通過一樣的雙縫干預(yù)實驗裝置，b 光的干預(yù)條紋間距較小 【答案】BCD 【解析】由圖看出，a 光的偏折程度大于 b 光的偏折程度，如此 a 光的折射率大于 b 光的折 射率，所以 a 光的頻率大于 b 光的頻率，真空中 a 光的波長比 b 光的小，故 A 錯誤．因為 a 光的折射率大，由公式 v=c/n，可知，a 光在該介質(zhì)中的傳播速度比 b 光?。?B 正確．a(chǎn) 光的折射率大，根據(jù) sinC=1/n 知，a 光的臨界角小．故 C 正

27、確．a(chǎn) 光的波長小，波動性比 b 光弱，如此知 a、b 通過一樣的單縫衍射實驗裝置，a 光的衍射條紋較小，故 D 正確．a(chǎn) 光的 波長小，根據(jù)雙縫干預(yù)條紋的間距公式  x =  L d  l  知，b 光比 a 光得到的干預(yù)條紋間距大．故 E 錯誤． 17．〔2020·湖南省衡陽市第二次聯(lián)考〕以下物理學(xué)知識的相關(guān)表示中，正確的答案是 A．交警通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的多普效應(yīng) B．用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振 C．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，說明光具有波動性

28、D．紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線 E．在“用單擺測重力加速度〞的實驗中，為了減小測量單擺周期的誤差，應(yīng)選小球運動中 的最低點為計時起點，測其 n 次全振動的時間 【答案】ACE 【解析】A 項：交警通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的多普現(xiàn)象，從汽車上反射回的超 聲波的頻率發(fā)生了變化，故 A 正確；B 項：用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是 利用了光的干預(yù)，故 B 錯誤；C 項：通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，是 波的衍射圖樣，說明光具有波動性，故 C 正確；D 項：紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較 低的物

29、體也能輻射紅外線，故 D 錯誤；E 項：在“用單擺測重力加速度〞的實驗中，為了減 11 / 20 word 小測量單擺周期的誤差，應(yīng)選小球運動中的最低點為計時起點，因為最低點速度最大，測其 n 次全振動的時間，故 E 正確；應(yīng)當(dāng)選 ACE． 18．〔2020·江蘇徐州模擬〕在雙縫干預(yù)實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕 上顯示出干預(yù)圖樣.假設(shè)要增大干預(yù)圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是 A．改用紅色激光 B．改用藍(lán)色激光 C．減小雙縫間距 D．將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動 E．將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動 【答案】A

30、CD 【解析】A. 根據(jù)干預(yù)圖樣中兩相鄰亮條紋的間距 Δx＝  l d  λ 可知，改用紅色激光，波長變 大，如此條紋的間距變大，選項 A 正確；B. 根據(jù)干預(yù)圖樣中兩相鄰亮條紋的間距 Δx＝ l d  λ 可知，改用藍(lán)色激光，如此波長變短，如此條紋的間距變小，選項 B 錯誤；C. 根據(jù)干預(yù)圖 樣中兩相鄰亮條紋的間距 Δx＝  l d  λ 可知，減小雙縫間距 d，如此條紋的間距變大，選項 C 正確；D. 根據(jù)干預(yù)圖樣中兩相鄰亮條紋的間距 Δx＝ l d  λ 可知，將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置

31、 移動，即 l 變大，如此條紋的間距變大，選項 D 正確；E. 根據(jù)干預(yù)圖樣中兩相鄰亮條紋的 間距 Δx＝  l d  λ 可知，將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動對條紋間距無影響，選項 E 錯誤。 19．〔2020·津市和平區(qū) 2019 屆高三高考三模〕如圖甲所示，在平靜的水面下深 h 處有一個 點光源 s，它發(fā)出的兩種不同顏色的 a 光和 b 光在水面上形成了一個有光線射出的圓形區(qū)域， 該區(qū)域的中間為由 ab 兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光圓形區(qū)域周圍為環(huán)狀區(qū)域，且為 a 光的顏 色(見圖乙)設(shè) b 光的折射率為 n，如此如下說法正確的答案是

32、 A．在水中，a 光的波長比 b 光小 B．水對 a 光的折射率比 b 光小 12 / 20 C．在水中，a 光的傳播速度比 b 光大 D．復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為 S=  ph2 n 2 -1 b E．在同一裝置的楊氏雙縫干預(yù)實驗中，a 光的干預(yù)條紋比 b 光窄 【答案】BCD 【解析】ABC．a(chǎn) 光在水面上形成的圓形亮斑面積較大，知 a 光的臨界角較大，根據(jù) sinC=1/n， 知 a 光的折射率較小，頻率也小，再由 v=c/n=λf，可知，在水中，a 光的傳播速度比 b 光 大，a 光的波長比 b 光大，故

33、 BC 正確，A 錯誤；D．依據(jù) sinC=1/n，結(jié)合幾何關(guān)系，可知， r h 2 +r 2  ＝  1 n b  ph2 ，而復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為 S=πr2= ，故 D 正確；E．a(chǎn) 光的折射率 n 2 -1 b 小，波長長，根據(jù)雙縫干預(yù)條紋與波長成正比，可知一樣條件下，a 光干預(yù)條紋比 b 光寬， 故 E 錯誤。 20．〔2020·吉林省白城市通榆一中考試〕關(guān)于電磁波，如下說法正確的答案是 A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān) B．周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波 C．電磁波在真空中自由傳

34、播時，其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直 D．利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸 E．電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，假設(shè)波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失 【答案】ABC 【解析】A．電磁波在真空中的傳播速度均為光速，與電磁波的頻率無關(guān)，故A 正確；B．周 期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波，故 B 正確；C．電磁波為橫波，它在真 空中自由傳播時，其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直；故 C 正確；D．電磁波可以在 介質(zhì)中傳播，所以可以根據(jù)電纜、光纜進(jìn)展有線傳播，也可以不需要介質(zhì)進(jìn)展傳播，即無線 傳播

35、．故 D 錯誤；E．電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，假設(shè)波源的電磁振蕩停止，空間的電磁 波仍然可以繼續(xù)傳播，故 E 錯誤。 21．〔2020·陜西省西安市第三次質(zhì)量檢測〕如下說法正確的答案是 A．雷達(dá)是利用超聲波工作的 13 / 20 B．紅外線比紫外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 C．真空中的光速在不同的慣性參考系中是一樣的 D．在同一個周期里，波上的質(zhì)點沿波傳播的方向移動的距離為一個波長 E．做簡諧運動的物體每次通過同一位置時，其速度不一定一樣，但加速度一定一樣 【答案】BCE 【解析】A.雷達(dá)是利用無線電波工作的，A 錯誤；B.紅外線比紫外線

36、波長長，更容易發(fā)生衍 射現(xiàn)象，B 正確；C.在慣性參考下中，真空中的光速，故真空中的光速在不同的慣性參考系 中一樣，真空中的光速在不同的慣性參考系中是一樣的，C 正確；D.波上的質(zhì)點不沿波傳播 的方向移動，D 錯誤；E.做簡諧運動的物體每次通過同一位置時，到平衡位置的距離相等， 故回復(fù)力不變，那么加速度一樣；但是，前后兩次經(jīng)過同一位置時，根據(jù)振動方向可以知道： 速度大小一樣，方向相反，故 E 正確． 22．〔2020·某某市普陀區(qū)高三質(zhì)量調(diào)研〕在“觀察光的干預(yù)現(xiàn)象〞實驗中，用白光入射雙 縫時，在光屏上可觀察到彩色條紋，假設(shè)用紅色和綠色玻璃各擋住一條縫，如此在

37、光屏上可 以觀察到 A．黃色的干預(yù)條紋 B．綠色的干預(yù)條紋 C．紅綠相間的條紋 D．兩種色光疊加，但無干預(yù)條紋 【答案】D 【解析】假設(shè)用紅色和綠色玻璃各擋住一條縫，只有紅色光和綠色光通過，由于紅色光和綠 色光的頻率不同，如此屏上是兩種色光的疊加，但不能發(fā)生干預(yù)，故不能看的干預(yù)條紋。故 只有 D 正確。 23．〔2020·名校學(xué)術(shù)聯(lián)盟高考模擬〕在北方寒冷的冬天，有時會出現(xiàn)“多個太陽〞的“幻 日〞奇觀，這時由于空氣中的水蒸氣在集冷的大氣里凝結(jié)成了小冰晶，太陽通過冰晶折射的 緣故。如下列圖為太陽光照射到六角冰晶上折射的光路圖，a、b 是太

38、陽光中的兩種單色光， 由此可以判斷，冰晶對單色光 a 的折射率_________(填“大于〞或“小于〞)冰晶對單色光 b 的折射率，單色光 a 在冰晶中的傳播速度比單色光 b 在冰晶中的傳播速度_________(填 14 / 20 word “大〞或“小〞)。如果讓太陽光從水中射向空氣，逐漸增大入射角，如此 a、b 兩種單色光 中，單色光_________(填“a〞或“b〞)更容易發(fā)生全反射。 【答案】小于大 b 【解析】光從空氣斜射到冰晶上，由于折射率不同，由圖可知，單色b 光偏折較大，單色 a 光偏折較小，所以此冰晶對 a 光的折射率

39、小于 b 光的折射率； 根據(jù)  v =  c n  可知單色光 a 在冰晶中的傳播速度比單色光 b 在冰晶中的傳播速度大； 根據(jù)  sinC = 1 n  知單色光 b 的臨界角較小，所以單色光 b 比單色光 a 更容易發(fā)生全反射。 24．〔2020·山東省泰安市泰安中學(xué)月考〕學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所 學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計了一個測量液體折射率的儀器，如下列圖．在一圓盤上，過其圓心 O 作兩條互相垂直的直徑 BC、EF，在半徑 OA 上，垂直盤面插下兩枚大頭針 P 、P 并保持 P 、 1 2 1

40、 P 位置不變，每次測量時讓圓盤的下半局部豎直進(jìn)入液體中，而且總使得液面與直徑 BC 相 2 平，EF 作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察 P 、P 的像，并在圓周上插上大頭針 1 2 P ，使 P 正好擋住 P 、P ，同學(xué)們通過計算，預(yù)先在圓周 EC 局部刻好了折射率的值，這樣 3 3 1 2 只要根據(jù) P 所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，如此： 3 〔1〕假設(shè)∠AOF=30°，OP 與 OC 的夾角為 30°，如此 P 處所對應(yīng)的折射率的值為______． 3 3 〔2〕圖中 P 、P 兩位置______處所對應(yīng)的折射率值大．

41、3 4 〔3〕作 AO 的延長線交圓周于 K，K 處所對應(yīng)的折射率值應(yīng)為______． 【答案】〔1〕 3 〔2〕P 〔3〕1． 4 【解析】〔1〕由圖看出，入射角為 i=∠AOF=30°，折射角 r=∠EOP =60°，如此 P 處所對應(yīng) 3 3 15 / 20 word sin r sin 60 的折射率的值為 n= = = 3 sin i sin 30 〔2〕P 處對應(yīng)的入射角較大，根據(jù)折射定律，n= 4  sin r sin i  ，可知 P 處對應(yīng)的折射率較大．〔3〕 4 作 AO 的延長線交圓周于 K，

42、這種情況下折射角與折射角相等，如此知 K 處所對應(yīng)的折射率 的值是 1． 25．〔2020·湖南省岳陽縣第一中學(xué)月考〕某同學(xué)在做“用雙縫干預(yù)測光的波長〞實驗時， 第一次分劃板中心刻度線對齊 A 條紋中心時(如圖甲)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示，第二次 分劃板中心刻度線對齊 B 條紋中心線時(如圖乙)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丁所示，A 與 B 間有 3 條條紋，雙縫間距為 0.5 mm，從雙縫到屏的距離為 1 m，如此圖丙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為 ____________mm．圖丁中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為__________mm．實驗時測量多條干預(yù)條紋寬度的 目的是_________

43、_______，所測光波的波長為________m．(保存兩位有效數(shù)字) 【答案】11. 6 16.6 減小誤差 6.3×10-7 11mm +6 ′0.1mm =11.6mm 【解析】圖丙讀數(shù)為 16mm +6 ′0.1mm =16.6mm 圖丁讀數(shù)為 實驗時測量多條干預(yù)條紋寬度的目的是減小條紋寬度的誤差；根據(jù)Dx =  L d  l 求得  l  = Dxd L  ?6.3 ′10 -7 m 26．〔2020·某某桂林市高三上學(xué)期第一次聯(lián)合調(diào)研〕如下列圖，將半徑為 R 的透明半球體 放在水平桌

44、面上方，O 為球心，直徑恰好水平，軸線 OO'垂直于水平桌面。位于 O 點正上方 某一高度處的點光源。S 發(fā)出一束與 OO'夾角 θ=60°的單色光射向半球體上的 A 點，光線 16 / 20 通過半球體后剛好垂直射到桌面上的 B 點，O'B= 半球體內(nèi)光的反射，求： 〔1〕透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎?n； 〔2〕該光在半球體內(nèi)傳播的時間。  3 2  R，光在真空中傳播速度為 c，不考慮 【答案】(1)  3 ；(2)  R c 【解析】〔1〕光從光源 S 射出經(jīng)半球體到達(dá)水平桌面的光路如圖

45、 光由空氣射向半球體，由折射定律，有  n =  sin sin  q a 在  DOCD  3 中， sin DCOD = ，得 2  g  =DCOD =60° 光由半球體射向空氣，由折射定律，有 a =b 故  n =  sin sin  g b 由幾何知識得  a+b=60 °，故 a =b=30 ° n =  sin sin  g b  = 3 〔2〕光在半球體中傳播的速度為 v =  c 3 = c n 3 17

46、 / 20 word 且  AC =  R 2cos  b 如此光在半球體中傳播的時間  t =  AC R = c c 27．〔2020·陜西省高三一?！橙缦铝袌D，半圓玻璃磚的半徑R=12cm，直徑 AB 與光屏 MN 垂 直并接觸于 A 點。一束激光 a 從半圓弧外表上射向半圓玻璃磚的圓心 O，光線與豎直直徑 AB 之間的夾角為 60°，最終在光屏 MN 上出現(xiàn)兩個光斑，且A 點左側(cè)光斑與 A 之間距離為 4 求：  cm。 ①玻璃磚的折射率； ②改變激光 a 的入射方向，使光

47、屏 MN 上只剩一個光斑，求此光斑離 A 點的最遠(yuǎn)距離。 【答案】〔1〕 〔2〕 【解析】〔1〕由題意可得，激光在 AB 面上發(fā)生折射的入射角 射率為 ，折射角為 ，  ，設(shè)半圓玻璃磚的折 如此： 其中：  ； ； 解得： 〔2〕分析可得，當(dāng)激光在 AB 面上恰好發(fā)生全反射時，光屏 MN 上只剩一個光斑且光斑離 A 點的距離最遠(yuǎn)， 18 / 20 1 word 所以：設(shè)激光在 AB 面上恰好發(fā)生全反射時的臨界角為 C，由折射定律可得： 光斑離 A 點的距離最遠(yuǎn)： 由數(shù)學(xué)知識可得： 代入數(shù)據(jù)

48、可得： 28．〔2020·重慶市巴蜀中學(xué)適應(yīng)性月考〕如圖為某種透明介質(zhì)的截面圖 AOC 為等腰直 角三角形，BC 為半徑 R＝10cm 的四分之一的圓弧，AB 與水平屏幕 MN 垂直并接觸于 A 點，由 紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心 O，在 AB 分界面上的入射角 i＝45°，結(jié)果在 水平屏幕 MN 上出現(xiàn)兩個亮斑，該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為 n = 1  2 3 3  ; n = 2 。 2 〔1〕判斷在 AM 和 AN 兩處產(chǎn)生亮斑的顏色； 〔2〕求兩個亮斑間的距離。 【答案】〔1〕AM 紅色；AN 紅色與

49、紫色的混合色〔2〕〔5 2 +10〕cm 【解析】(1)設(shè)紅光和紫光的臨界角分別為 C 、C ，如此有 1 2 1 1 3 sin C = = = n 2 3 2 1 3 得  C =60 1  . 同理可得：  C =45 2  ° 19 / 20 那么：  i =45  °  =C  2 i =45°

50、AM 處產(chǎn)生的亮斑 P 為紅色，在 AN 處產(chǎn)生的亮斑 P 為紅色與紫 1 2 色的混合色. (2)畫出如下列圖的光路圖，設(shè)折射角為 r，兩個光斑分別為 P 、P ，根據(jù)折射定律： 1 2 sin r n = 1 sin i 6 求得： sin r = ，由幾何知識可得： 3 解得： AP =5 2cm 1  tan r =  R AP 1 再由幾何關(guān)系可得 DOAP 2  為等腰直角三角形，所以解得  AP =10cm 2  ，所以有： PP =AP +AP =(5 2 +10)cm 1 2 1 2 20 / 20