2021屆高考物理二輪備考題型：光學 電磁波 相對論（解析版）

光學電磁波相對論【原卷】

1.（2020?重慶市調研測試）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圖所示。以下判斷正確的是

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涉實驗,屏上相鄰亮條紋中心間距,a光間距比b光大

2.（2020?四川省遂寧市高三第三次診斷性考試）如圖所示，一束復色光由某介

質射入真空后分解為a、b兩束單色光.以下說法正確的是

A.真空中a光的波長比b光的大

B.在同一介質中，a光的傳播速度比b光慢

C.光由同一介質射入空氣時，a光的臨界角比b光小

D.a、b通過相同的單縫衍射實驗裝置，b光的中央亮條紋較寬

E.a、b通過相同的雙縫干涉實驗裝置，b光的干涉條紋間距較小

3.（2020?湖南省衡陽市第二次聯(lián)考）以下物理學知識的相關敘述中，正確的是

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

B.用透明的標準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

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

4.（2020?江蘇徐州模擬）在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫

后的屏幕上顯示出干涉圖樣.若要增大干涉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.改用藍色激光

C.減小雙縫間距

D.將屏幕向遠離雙縫的位置移動

E.將光源向遠離雙縫的位置移動

5.（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兩種單色光所構成的復色光圓形

區(qū)域周圍為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色（見圖乙）設b光的折射率為n,則下列說

法正確的是

。光的單色光區(qū)域

甲

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

C.在水中，a光的傳播速度比b光大

D.復色光圓形區(qū)域的面積為S=%

E.在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中，a光的干涉條紋比b光窄

6.（2020?吉林省白城市通榆一中考試）關于電磁波，下列說法正確的是

A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關

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播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度垂直

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生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消

失

7.（2020?陜西省西安市第三次質量檢測）下列說法正確的是

A.雷達是利用超聲波工作的

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相同的

D.在同一個周期里，波上的質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，其速度不一定相同，但加速度一定

相同

8.（2020?上海市普陀區(qū)高三質量調研）在“觀察光的干涉現(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，若用紅色和綠色玻璃各擋住一條

縫，則在光屏上可以觀察到

A.黃色的干涉條紋

B.綠色的干涉條紋

C.紅綠相間的條紋

D.兩種色光疊加，但無干涉條紋

9.（2020?名校學術聯(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成了小冰晶，太陽

通過冰晶折射的緣故。如圖所示為太陽光照射到六角冰晶上折射的光路圖，a、b

是太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“大”或“小”）。如果讓太陽光從水中射向

空氣，逐漸增大入射角，則a、b兩種單色光中，單色光（填“a”或"b”）

更容易發(fā)生全反射。

10.（2020?山東省泰安市泰安中學月考）學校開展研究性學習，某研究小組的

同學根據(jù)所學的光學知識，設計了一個測量液體折射率的儀器，如圖所示.在一

圓盤上，過其圓心。作兩條互相垂直的直徑BC、EF,在半徑OA上，垂直盤面

插下兩枚大頭針尸I、尸2并保持B、尸2位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分

豎直進入液體中，而且總使得液面與直徑3c相平，加F作為界面的法線，而后

在圖中右上方區(qū)域觀察B、尸2的像，并在圓周上插上大頭針尸3,使尸3正好擋住

Pi、尸2,同學們通過計算，預先在圓周部分刻好了折射率的值，這樣只要根

據(jù)尸3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，則：

（1）若NAO"=30。，OB與0。的夾角為30。，則尸3處所對應的折射率的值為

（2）圖中尸3、尸4兩位置_____處所對應的折射率值大.

（3）作AO的延長線交圓周于K,K處所對應的折射率值應為

11.（2020?湖南省岳陽縣第一中學月考）某同學在做“用雙維干涉測光的波長”

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），游標卡尺

的示數(shù)如圖丁所示，A與B間有3條條紋，已知雙縫間距為0.5mm,從雙維到

屏的距離為1m,則圖丙中游標卡尺的示數(shù)為mm.圖丁中游標卡

尺的示數(shù)為mm.實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是

所測光波的波長為m.（保留兩位有效數(shù)字）

甲

乙T

12.（2020?廣西桂林市高三上學期第一次聯(lián)合調研）如圖所示，將半徑為￡的

透明半球體放在水平桌面上方，。為球心，直徑恰好水平，軸線00,垂直于水平

桌面。位于。點正上方某一高度處的點光源。S發(fā)出一束與00,夾角〃=60。的單

色光射向半球體上的A點，光線通過半球體后剛好垂直射到桌面上的B點，已

知光在真空中傳播速度為c,不考慮半球體內光的反射，求：

（1）透明半球對該單色光的折射率〃；

（2）該光在半球體內傳播的時間。

13.（2020?陜西省高三一模）如圖所示，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從半圓弧表面上射向半圓玻璃磚的圓

心0,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點左側光斑與A之間距離為4^cmo求：

①玻璃磚的折射率；

②改變激光a的入射方向，使光屏MN上只剩一個光斑，求此光斑離A點的最遠

距離。

14.（2020?山東卷）雙縫干涉實驗裝置的截面圖如圖所示。光源S到Si、S2的距

離相等，。點為Si、S2連線中垂線與光屏的交點。光源S發(fā)出的波長為力的光，

經Si出射后垂直穿過玻璃片傳播到。點，經S2出射后直接傳播到。點，由Si

到O點與由S2到O點，光傳播的時間差為加。玻璃片厚度為10人玻璃對該波

長光的折射率為1.5,空氣中光速為c,不計光在玻璃片內的反射。以下判斷正確

的是（）

s|“玻璃片

擊

O

光

屏

▲A52nA15%0152

D.Ar=——

A?加-B.加kC.Arc

【答案】A

【解析】光在玻璃中的傳播速度為八二可知時間差△"膽-故選A。

nvcc

15.（2020?新課標I卷）在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應解釋的有。

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

C.觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調會變低

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

16.（2020?江蘇卷）電磁波廣泛應用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電磁波應用的醫(yī)用

器械有

A.殺菌用的紫外燈

B.拍胸片的X光機

C.治療咽喉炎的超聲波霧化器

D.檢查血流情況的“彩超”機

17.（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。下列關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)則的幾何形狀

C.沿不同方向的導熱性能相同

D.分子在空間上周期性排列

18.（2020?山東卷）截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖甲所示。?！隇榍对谌?/p>

棱鏡內部緊貼面的線狀單色可見光光源，與三棱鏡的A3C面垂直,

D位于線段的中點。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。E直接射向側面44的光線。下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.光從4VOC面出射的區(qū)域占該側面總面積的!

B.光從4VCC面出射的區(qū)域占該側面總面積的;

C.若發(fā)出的單色光頻率變小，AA，CC面有光出射的區(qū)域面積將增大

D.若?！臧l(fā)出的單色光頻率變小，AA77C面有光出射的區(qū)域面積將減小

20.（2020?新課標m卷）如圖，一折射率為G的材料制作的三棱鏡，其橫截面為

直角三角形ABC,ZA=90°,N3=30。。一束平行光平行于8c邊從A3邊射入棱

鏡，不計光線在棱鏡內的多次反射，求AC邊與5C邊上有光出射區(qū)域的長度的

比值。

21.（2020?新課標n卷）直角棱鏡的折射率〃=15其橫截面如圖所示，圖中N

C=90°,ZA=30°o截面內一細束與邊平行的光線，從棱鏡A3邊上的。點射

入，經折射后射到邊上。

(1)光線在邊上是否會發(fā)生全反射?說明理由；

(2)不考慮多次反射，求從AC邊射出的光線與最初的入射光線夾角的正弦值。

22.(2020?天津市和平區(qū)高三高考三模)藍光相比紅光具有頻率高、能最大的

特點，則以下敘述正確的是

A.發(fā)生全反射時紅光的臨界角小于藍光的臨界角

B.用同一干涉裝置可看到紅光的干涉條紋間距比藍光寬

C.在同一均勻介質中藍光的傳播速度小于紅光的傳播速度

D.如果藍光能使某種金屬發(fā)生光電效應，紅光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應

23.(2020?陜西省漢中市高三下學期第二次教學質量檢測)下列說法正確的是

A.在擺角小于5。時單擺的周期與振幅無關

B.用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象

C.在光導纖維束內傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象

D.用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象

E.兩列波相疊加產生干涉現(xiàn)象，振動加強區(qū)域與振動減弱區(qū)域應交替出現(xiàn)

24.(2020?重慶市巴蜀中學適應性月考)如圖為某種透明介質的截面圖，AAOC

為等腰直角三角形，3。為半徑￡=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色光射向圓心O,在

分界面上的入射角i=45。，結果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑，已知該介質對

紅光和紫光的折射率分別為%=乎;%=夜o

(1)判斷在AM和4V兩處產生亮斑的顏色;

(2)求兩個亮斑間的距離。

光學電磁波相對論

1.(2020?重慶市調研測試)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圖所示。以下判斷正確的是

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涉實驗,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，故選項A正確；B、

由u=￡可知在水中a光的速度比b光速度大，故選項B錯誤；C、a光頻率比b

n

光頻率小，在真空中，a光的波長比b光的波長大，故選項C錯誤；D、由臨界

角公式sinC=，可知b光的臨界角小于a光的臨界角，增大光束在水中的入射角，

n

界面處折射光先消失的是b光，故選項D正確；E、根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公

式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，故選項E正確。

2.（2020?四川省遂寧市高三第三次診斷性考試）如圖所示，一束復色光由某介

質射入真空后分解為a、b兩束單色光.以下說法正確的是

A.真空中a光的波長比b光的大

B.在同一介質中，a光的傳播速度比b光慢

C.光由同一介質射入空氣時，a光的臨界角比b光小

D.a、b通過相同的單縫衍射實驗裝置，b光的中央亮條紋較寬

E.a、b通過相同的雙縫干涉實驗裝置，b光的干涉條紋間距較小

【答案】BCD

【解析】由圖看出，，光的偏折程度大于b光的偏折程度，則。光的折射率大于

。光的折射率，所以。光的頻率大于。光的頻率，真空中a光的波長比?光的小,

故A錯誤.因為a光的折射率大，由公式v=c/〃，可知，a光在該介質中的傳播

速度比b光小.故B正確.。光的折射率大,根據(jù)sinC=l"知，。光的臨界角小.故

C正確.a光的波長小，波動性比b光弱，則知心b通過相同的單縫衍射實驗裝

置，"光的衍射條紋較小，故D正確.a光的波長小，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距

公式口》=「九知，b光比a光得到的干涉條紋間距大.故E錯誤.

3.（2020?湖南省衡陽市第二次聯(lián)考）以下物理學知識的相關敘述中，正確的是

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

B.用透明的標準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

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：用透明的標準樣板和單色

光檢查平面的平整度是利用了光的干涉，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，為了減小測量單擺周期的誤差，應選

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；故選ACE.

4.（2020?江蘇徐州模擬）在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫

后的屏幕上顯示出干涉圖樣.若要增大干涉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.改用藍色激光

C.減小雙縫間距

D.將屏幕向遠離雙縫的位置移動

E.將光源向遠離雙縫的位置移動

【答案】ACD

【解析】A.根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距Ax=-4可知，改用紅色激光,

波長變大，則條紋的間距變大，選項A正確；B.根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋

的間距Ax=Ji可知，改用藍色激光，則波長變短，則條紋的間距變小，選項B

錯誤；C.根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距可知，減小雙縫間距d,

則條紋的間距變大，選項C正確；D.根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距Ax

=!幺可知，將屏幕向遠離雙縫的位置移動，即/變大，則條紋的間距變大，選

項D正確；E.根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距可知，將光源向遠

離雙縫的位置移動對條紋間距無影響，選項E錯誤。

5.（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兩種單色光所構成的復色光圓形

區(qū)域周圍為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色（見圖乙）設b光的折射率為n,則下列說

法正確的是

“光的單色光區(qū)域

工二家色光區(qū)域

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

C.在水中，a光的傳播速度比b光大

D.復色光圓形區(qū)域的面積為S=4彳

E.在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中，a光的干涉條紋比b光窄

【答案】BCD

【解析】ABC.a光在水面上形成的圓形亮斑面積較大，知。光的臨界角較大，

根據(jù)sinC=l/n,知。光的折射率較小，頻率也小，再由v=c/n=入f,可知，在水中，

a光的傳播速度比。光大，。光的波長比b光大，故BC正確，A錯誤；D.依據(jù)

sinC=l/n,結合幾何關系，可知，而三=；，而復色光圓形區(qū)域的面積為

S=nr2=^-,故D正確；E.a光的折射率小，波長長，根據(jù)雙縫干涉條紋與波

改-1

長成正比，可知相同條件下，。光干涉條紋比方光寬，故E錯誤。

6.（2020?吉林省白城市通榆一中考試）關于電磁波，下列說法正確的是

A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關

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播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度垂直

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生，若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，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度、磁感應強度垂直;

故C正確；D.電磁波可以在介質中傳播，所以可以根據(jù)電纜、光纜進行有線傳

播，也可以不需要介質進行傳播，即無線傳播.故D錯誤；E.電磁波可以由電

磁振蕩產生，若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。

7.（2020?陜西省西安市第三次質量檢測）下列說法正確的是

A.雷達是利用超聲波工作的

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相同的

D.在同一個周期里，波上的質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，其速度不一定相同，但加速度一定

相同

【答案】BCE

【解析】A.雷達是利用無線電波工作的，A錯誤；B.紅外線比紫外線波長長，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相同，真空中的光速在不同的慣性參考系中是相同的，

C正確；D.波上的質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，故回復力不變，那么加速度相同；

但是，前后兩次經過同一位置時，根據(jù)振動方向可以知道：速度大小相同，方向

相反，故E正確.

8.（2020?上海市普陀區(qū)高三質量調研）在“觀察光的干涉現(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，若用紅色和綠色玻璃各擋住一條

縫，則在光屏上可以觀察到

A.黃色的干涉條紋

B.綠色的干涉條紋

C.紅綠相間的條紋

D.兩種色光疊加，但無干涉條紋

【答案】D

【解析】若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，則屏上是兩種色光的疊加，但不能發(fā)生干涉，故不能

看的干涉條紋。故只有D正確。

9.（2020?名校學術聯(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成了小冰晶，太陽

通過冰晶折射的緣故。如圖所示為太陽光照射到六角冰晶上折射的光路圖，a、b

是太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“大”或“小”）。如果讓太陽光從水中射向

空氣，逐漸增大入射角，則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光的折射率小于b光的折射率；

根據(jù)-=￡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；

n

根據(jù)S山C=L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

n

反射。

10.(2020?山東省泰安市泰安中學月考)學校開展研究性學習，某研究小組的

同學根據(jù)所學的光學知識，設計了一個測量液體折射率的儀器，如圖所示.在一

圓盤上，過其圓心。作兩條互相垂直的直徑BC、EF,在半徑OA上，垂直盤面

插下兩枚大頭針尸1、尸2并保持尸I、尸2位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分

豎直進入液體中，而且總使得液面與直徑3c相平，加F作為界面的法線，而后

在圖中右上方區(qū)域觀察B、尸2的像，并在圓周上插上大頭針尸3,使尸3正好擋住

B、尸2,同學們通過計算，預先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根

據(jù)尸3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，貝！I：

(1)若NAOb=30。，OB與0。的夾角為30。，則尸3處所對應的折射率的值為

(2)圖中尸3、居兩位置_____處所對應的折射率值大.

(3)作A0的延長線交圓周于K,K處所對應的折射率值應為.

【答案】(1)A/3(2)P4(3)1.

【解析】(1)由圖看出，入射角為i=NAOF=30。，折射角r=NEOP3=60。，則P3

處所對應的折射率的值為〃=坐=罌=百

sinzsin30

(2)P4處對應的入射角較大，根據(jù)折射定律，“祗，可知P4處對應的折射率

sin1

較大.

(3)作AO的延長線交圓周于K,這種情況下折射角與折射角相等，則知K處

所對應的折射率的值是1.

11.(2020?湖南省岳陽縣第一中學月考)某同學在做“用雙縫干涉測光的波長”

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)，游標卡尺

的示數(shù)如圖丁所示，A與B間有3條條紋，已知雙縫間距為0.5mm,從雙舞到

屏的距離為1m,則圖丙中游標卡尺的示數(shù)為mm.圖丁中游標卡

尺的示數(shù)為mm.實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是

所測光波的波長為m.(保留兩位有效數(shù)字)

4B

甲

乙丁

【答案】11.616.6減小誤差6.3x107

【解析】圖丙讀數(shù)為11mm+6x0.1mm=11.6mm

圖丁讀數(shù)為16mm+6xO.lmm=16.6mm

實驗時測量多條干涉條紋寬度的目的是減小條紋寬度的誤差；根據(jù)以=54

求得2=?6.3x1()7m

12.(2020?廣西桂林市高三上學期第一次聯(lián)合調研)如圖所示，將半徑為K的

透明半球體放在水平桌面上方，。為球心，直徑恰好水平，軸線00,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00,夾角〃=60。的單

色光射向半球體上的A點，光線通過半球體后剛好垂直射到桌面上的3點，已

知光在真空中傳播速度為c,不考慮半球體內光的反射，求：

(1)透明半球對該單色光的折射率〃；

(2)該光在半球體內傳播的時間。

【答案】⑴M;(2)—

【解析】(1)光從光源s射出經半球體到達水平桌面的光路如圖

B0,

光由空氣射向半球體，由折射定律，有〃=也

在AOCO中，sinZCOD=—,得片“8=60。

2

光由半球體射向空氣，由折射定律，有〃=需

故￡=尸

由幾何知識得。+6=60°,故。=分=30。

〃=皿地

sin0

（2）光在半球體中傳播的速度為一=冬

n3

且4=廠一

2cos4

則光在半球體中傳播的時間

CC

13.（2020?陜西省高三一模）如圖所示，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從半圓弧表面上射向半圓玻璃磚的圓

心0,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點左側光斑與A之間距離為\"cm。求：

①玻璃磚的折射率；

②改變激光a的入射方向，使光屏MN上只剩一個光斑，求此光斑離A點的最遠

距離。

【答案】⑴兀=、月（2）AE=12、Zm

【解析】（1）由題意可得，激光在AB面上發(fā)生折射的入射角Q=30。，設半圓玻

璃磚的折射率為n,折射角為夕

則：tan”絲

ACsina

其中：AC=4^cm；AO=R=12cm

解得：n=V3

（2）分析可得，當激光在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,

所以：設激光在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:

疝7/

光斑離A點的距離最遠:

AE=Rtan仔-C)

由數(shù)學知識可得：cosC=?=^

3

代入數(shù)據(jù)可得：AE=i2、3m

14.（2020?山東卷）雙縫干涉實驗裝置的截面圖如圖所示。光源S到Si、S2的距

離相等，。點為*、S2連線中垂線與光屏的交點。光源S發(fā)出的波長為力的光,

經S1出射后垂直穿過玻璃片傳播到。點，經S2出射后直接傳播到。點，由S1

到0點與由S2到0點，光傳播的時間差為加。玻璃片厚度為10人玻璃對該波

長光的折射率為1.5,空氣中光速為C,不計光在玻璃片內的反射。以下判斷正確

的是（）

【答案】A

【解析】光在玻璃中的傳播速度為"二可知時間差△"膽-也="，故選A。

nvcc

15.（2020?新課標I卷）在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應解釋的有。

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

C.觀察者聽到遠去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調會變低

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

波的頻率不一樣導致的，D錯誤；E.雙星在周期性運動時，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。故選BCE。

16.（2020?江蘇卷）電磁波廣泛應用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電磁波應用的醫(yī)用

器械有

A.殺菌用的紫外燈

B.拍胸片的X光機

C.治療咽喉炎的超聲波霧化器

D.檢查血流情況的“彩超”機

【答案】AB

【解析】A.紫外燈的頻率高，能量強，所以用于殺菌，屬于電磁波的應用，A

正確；B.X光的穿透能力較強，所以用于拍胸片，屬于電磁波的應用，B正確;

C.超聲波霧化器是超聲波的應用，與電磁波無關，C錯誤；D.彩超屬于超聲

波的應用，與電磁波無關，D錯誤。故選AB。

17.（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。下列關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)則的幾何形狀

C.沿不同方向的導熱性能相同

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的分子（或原子、離子）不

呈空間有規(guī)則周期性排列的固體。它沒有一定規(guī)則的外形。它的物理性質在各個

方向上是相同的，叫“各向同性”。它沒有固定的熔點。故選AC。

18.（2020?山東卷）截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖甲所示。為嵌在三

棱鏡內部緊貼面的線狀單色可見光光源，與三棱鏡的ABC面垂直，

D位于線段的中點。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,只考慮由直接射向側面449C的光線。下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.光從44/CC面出射的區(qū)域占該側面總面積的;

B.光從AA77C面出射的區(qū)域占該側面總面積的;

C.若?！臧l(fā)出的單色光頻率變小，4VCC面有光出射的區(qū)域面積將增大

D.若發(fā)出的單色光頻率變小，AA77c面有光出射的區(qū)域面積將減小

【答案】AC

【解析】AB.由題可知加。=2，可知臨界角為45。，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。點也恰好是出射光線

的邊緣，如圖所示，因此光線只能從MC段射出，根據(jù)幾何關系可知，M恰好為

AC的中點，因此在A4CC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，當光源發(fā)出的光的頻率變小，，折射率也會變

小，導致臨界角會增大，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。故選AC。

19.（2020?江蘇卷）我國的光纖通信技術處于世界領先水平。光纖內芯（內層玻

璃）的折射率比外套（外層玻璃）的（選填“大”或“小某種光纖的內芯

在空氣中全反射的臨界角為43。，則該內芯的折射率為o（取

sin430=0.68,cos43°=0.73,結果保留2位有效數(shù)字）

【答案】大1.5

【解析】根據(jù)全反射定律sinC=’可知光釬內芯的折射率比外套的折射率大，這

n

樣光在內芯和外殼的界面上才能發(fā)生全反射，保證信息的傳輸。

1

折射率為〃=—=-L=1.5

sin4300.68

20.（2020?新課標m卷）如圖，一折射率為6的材料制作的三棱鏡，其橫截面為

直角三角形ABC,ZA=90°,NB=30。。一束平行光平行于邊從AB邊射入棱

鏡，不計光線在棱鏡內的多次反射，求AC邊與3C邊上有光出射區(qū)域的長度的

比值。

【答案】2

【解析】設從D點入射的光線經折射后恰好射向。點，光在AB邊上的入射角為4,

折射角為a,如圖所示

A

由折射定律有sin4=〃sinq

設從DB范圍入射的光折射后在BC邊上的入射角為夕，由幾何關系有"=30。+2

代入題中數(shù)據(jù)解得2=30。，夕=60。

〃sin夕>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邊上全部有光射出。設從范圍入射的光折射后在AC邊上的入射角為夕，,

如圖所示

由幾何關系可知夕'=90°-名

根據(jù)已知條件可知nsin0">1

即從A。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BC邊上有光線射出的部分為CF,由幾何關系得CF=AC-sin30°

AC邊與BC邊有光射出區(qū)域的長度比值為若=2

21.（2020?新課標n卷）直角棱鏡的折射率〃=15其橫截面如圖所示，圖中N

C=90°,ZA=30°o截面內一細束與BC邊平行的光線，從棱鏡A3邊上的。點射

入，經折射后射到邊上。

(1)光線在邊上是否會發(fā)生全反射?說明理由；

(2)不考慮多次反射，求從AC邊射出的光線與最初的入射光線夾角的正弦值。

拒-君

【答案】(1)光線在￡點發(fā)生全反射；(2)sin公2

4

【解析】(D如圖，設光線在O點的入射角為，，折射角為入折射光線射到

邊上的E點。設光線在E點的入射角為明由幾何關系，有

。=90。-（30°-廣）>60°①

根據(jù)題給數(shù)據(jù)得

sin61>sin60°>-②

n

即0大于全反射臨界角，因