2021屆高考物理二輪備考題型：光學(xué) 電磁波 相對(duì)論（解析版）

光學(xué)電磁波相對(duì)論【原卷】

1.（2020?重慶市調(diào)研測(cè)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(duì)a光折射率比水對(duì)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(zhǎng)比b光的波長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)裝置做光的干涉實(shí)驗(yàn),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(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(shuō)法正確的是

A.真空中a光的波長(zhǎng)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.光由同一介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光的臨界角比b光小

D.a、b通過(guò)相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，b光的中央亮條紋較寬

E.a、b通過(guò)相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，b光的干涉條紋間距較小

3.（2020?湖南省衡陽(yáng)市第二次聯(lián)考）以下物理學(xué)知識(shí)的相關(guān)敘述中，正確的是

A.交警通過(guò)發(fā)射超聲波測(cè)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(guò)手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，說(shuō)明光具有波動(dòng)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(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測(cè)量單擺周期的誤差，應(yīng)選小

球運(yùn)動(dòng)中的最低點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，測(cè)其n次全振動(dòng)的時(shí)間

4.（2020?江蘇徐州模擬）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(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(dòng)

E.將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)

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(gè)點(diǎn)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(gè)

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(jiàn)圖乙）設(shè)b光的折射率為n,則下列說(shuō)

法正確的是

。光的單色光區(qū)域

甲

A.在水中，a光的波長(zhǎng)比b光小

B.水對(duì)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(fù)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(shí)驗(yàn)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(guān)于電磁波，下列說(shuō)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(wú)關(guān)

B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直

D.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸

E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消

失

7.（2020?陜西省西安市第三次質(zhì)量檢測(cè)）下列說(shuō)法正確的是

A.雷達(dá)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(gè)周期里，波上的質(zhì)點(diǎn)沿波傳播的方向移動(dòng)的距離為一個(gè)波長(zhǎng)

E.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體每次通過(guò)同一位置時(shí)，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(zhì)量調(diào)研）在“觀察光的干涉現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，用白光

入射雙縫時(shí)，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(wú)干涉條紋

9.（2020?名校學(xué)術(shù)聯(lián)盟高考模擬）在北方寒冷的冬天，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“多個(gè)太陽(yáng)”

的“幻日”奇觀，這時(shí)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(yáng)

通過(guò)冰晶折射的緣故。如圖所示為太陽(yáng)光照射到六角冰晶上折射的光路圖，a、b

是太陽(yáng)光中的兩種單色光，由此可以判斷，冰晶對(duì)單色光a的折射率（填

“大于,，或“小于,,）冰晶對(duì)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(yáng)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(xué)月考）學(xué)校開(kāi)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(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量液體折射率的儀器，如圖所示.在一

圓盤上，過(guò)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(cè)量時(shí)讓圓盤的下半部分

豎直進(jìn)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(xué)們通過(guò)計(jì)算，預(yù)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(duì)應(yīng)的折射率的值為

（2）圖中尸3、尸4兩位置_____處所對(duì)應(yīng)的折射率值大.

（3）作AO的延長(zhǎng)線交圓周于K,K處所對(duì)應(yīng)的折射率值應(yīng)為

11.（2020?湖南省岳陽(yáng)縣第一中學(xué)月考）某同學(xué)在做“用雙維干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”

實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊A條紋中心時(shí)（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(duì)齊B條紋中心線時(shí)（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，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(biāo)卡尺的示數(shù)為mm.圖丁中游標(biāo)卡

尺的示數(shù)為mm.實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是

所測(cè)光波的波長(zhǎng)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(xué)期第一次聯(lián)合調(diào)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(diǎn)正上方某一高度處的點(diǎn)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(diǎn)，光線通過(guò)半球體后剛好垂直射到桌面上的B點(diǎn)，已

知光在真空中傳播速度為c,不考慮半球體內(nèi)光的反射，求：

（1）透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎省ǎ?/p>

（2）該光在半球體內(nèi)傳播的時(shí)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(diǎn)。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(gè)光斑,

且A點(diǎn)左側(cè)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(gè)光斑，求此光斑離A點(diǎn)的最遠(yuǎn)

距離。

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

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

經(jīng)Si出射后垂直穿過(guò)玻璃片傳播到。點(diǎn)，經(jīng)S2出射后直接傳播到。點(diǎn)，由Si

到O點(diǎn)與由S2到O點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為加。玻璃片厚度為10人玻璃對(duì)該波

長(zhǎng)光的折射率為1.5,空氣中光速為c,不計(jì)光在玻璃片內(nèi)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(shí)間差△"膽-故選A。

nvcc

15.（2020?新課標(biāo)I卷）在下列現(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(guò)一會(huì)兒才能聽(tīng)到雷聲

B.超聲波被血管中的血流反射后，探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化

C.觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會(huì)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(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆恒星）

光譜隨時(shí)間的周期性變化

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

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(guān)于玻璃的說(shuō)法正確的有

A.沒(méi)有固定的熔點(diǎn)

B.天然具有規(guī)則的幾何形狀

C.沿不同方向的導(dǎo)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(nèi)部緊貼面的線狀單色可見(jiàn)光光源，與三棱鏡的A3C面垂直,

D位于線段的中點(diǎn)。圖乙為圖甲中ABC面的正視圖。三棱鏡對(duì)該單色光的折

射率為2,只考慮由。E直接射向側(cè)面44的光線。下列說(shuō)法正確的是（）

圖甲圖乙

A.光從4VOC面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的!

B.光從4VCC面出射的區(qū)域占該側(cè)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(biāo)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(jì)光線在棱鏡內(nèi)的多次反射，求AC邊與5C邊上有光出射區(qū)域的長(zhǎng)度的

比值。

21.（2020?新課標(biāo)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(nèi)一細(xì)束與邊平行的光線，從棱鏡A3邊上的。點(diǎn)射

入，經(jīng)折射后射到邊上。

(1)光線在邊上是否會(huì)發(fā)生全反射?說(shuō)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(lán)光相比紅光具有頻率高、能最大的

特點(diǎn)，則以下敘述正確的是

A.發(fā)生全反射時(shí)紅光的臨界角小于藍(lán)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(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)

23.(2020?陜西省漢中市高三下學(xué)期第二次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是

A.在擺角小于5。時(shí)單擺的周期與振幅無(wú)關(guān)

B.用三棱鏡觀察太陽(yáng)光譜是利用光的干涉現(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)生干涉現(xiàn)象，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與振動(dòng)減弱區(qū)域應(yīng)交替出現(xiàn)

24.(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，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(diǎn)，由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O,在

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(gè)亮斑，已知該介質(zhì)對(duì)

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(chǎn)生亮斑的顏色;

(2)求兩個(gè)亮斑間的距離。

光學(xué)電磁波相對(duì)論

1.(2020?重慶市調(diào)研測(cè)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(duì)a光折射率比水對(duì)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(zhǎng)比b光的波長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)裝置做光的干涉實(shí)驗(yàn),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(duì)a光折射率比水對(duì)b光折射率小，故選項(xiàng)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(xiàng)B錯(cuò)誤；C、a光頻率比b

n

光頻率小，在真空中，a光的波長(zhǎng)比b光的波長(zhǎng)大，故選項(xiàng)C錯(cuò)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(xiàng)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(zhǎng)越長(zhǎng)，條紋間距較大，所以a光的條紋間距比b光

波長(zhǎng)大，故選項(xiàng)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(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(shuō)法正確的是

A.真空中a光的波長(zhǎng)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.光由同一介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光的臨界角比b光小

D.a、b通過(guò)相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，b光的中央亮條紋較寬

E.a、b通過(guò)相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)比?光的小,

故A錯(cuò)誤.因?yàn)閍光的折射率大，由公式v=c/〃，可知，a光在該介質(zhì)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(zhǎng)小，波動(dòng)性比b光弱，則知心b通過(guò)相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝

置，"光的衍射條紋較小，故D正確.a光的波長(zhǎng)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(cuò)誤.

3.（2020?湖南省衡陽(yáng)市第二次聯(lián)考）以下物理學(xué)知識(shí)的相關(guān)敘述中，正確的是

A.交警通過(guò)發(fā)射超聲波測(cè)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(guò)手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，說(shuō)明光具有波動(dòng)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(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測(cè)量單擺周期的誤差，應(yīng)選小

球運(yùn)動(dòng)中的最低點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，測(cè)其n次全振動(dòng)的時(shí)間

【答案】ACE

【解析】A項(xiàng)：交警通過(guò)發(fā)射超聲波測(cè)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(xiàng)：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涉，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：通過(guò)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(shuō)明光具有波動(dòng)性，故C正確;

D項(xiàng)：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(cuò)誤;

E項(xiàng)：在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測(cè)量單擺周期的誤差，應(yīng)選

小球運(yùn)動(dòng)中的最低點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，因?yàn)樽畹忘c(diǎn)速度最大，測(cè)其n次全振動(dòng)的時(shí)間,

故E正確；故選ACE.

4.（2020?江蘇徐州模擬）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(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(dòng)

E.將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)

【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(zhǎng)變大，則條紋的間距變大，選項(xiàng)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(lán)色激光，則波長(zhǎng)變短，則條紋的間距變小，選項(xiàng)B

錯(cuò)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(xiàng)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(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)，即/變大，則條紋的間距變大，選

項(xiàng)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(yuǎn)

離雙縫的位置移動(dòng)對(duì)條紋間距無(wú)影響，選項(xiàng)E錯(cuò)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(gè)點(diǎn)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(gè)

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(jiàn)圖乙）設(shè)b光的折射率為n,則下列說(shuō)

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(zhǎng)比b光小

B.水對(duì)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(fù)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(shí)驗(yàn)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(zhǎng)比b光大，故BC正確，A錯(cuò)誤；D.依據(jù)

sinC=l/n,結(jié)合幾何關(guān)系，可知，而三=；，而復(fù)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(zhǎng)長(zhǎng)，根據(jù)雙縫干涉條紋與波

改-1

長(zhǎng)成正比，可知相同條件下，。光干涉條紋比方光寬，故E錯(cuò)誤。

6.（2020?吉林省白城市通榆一中考試）關(guān)于電磁波，下列說(shuō)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(wú)關(guān)

B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直

D.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸

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(wú)關(guān)，故A

正確；B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)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)行有線傳

播，也可以不需要介質(zhì)進(jìn)行傳播，即無(wú)線傳播.故D錯(cuò)誤；E.電磁波可以由電

磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波仍然可以繼續(xù)傳播，故E錯(cuò)

誤。

7.（2020?陜西省西安市第三次質(zhì)量檢測(cè)）下列說(shuō)法正確的是

A.雷達(dá)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(gè)周期里，波上的質(zhì)點(diǎn)沿波傳播的方向移動(dòng)的距離為一個(gè)波長(zhǎng)

E.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體每次通過(guò)同一位置時(shí)，其速度不一定相同，但加速度一定

相同

【答案】BCE

【解析】A.雷達(dá)是利用無(wú)線電波工作的，A錯(cuò)誤；B.紅外線比紫外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，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(zhì)點(diǎn)不沿波傳播的方向移動(dòng)，D錯(cuò)誤；E.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體每

次通過(guò)同一位置時(shí)，到平衡位置的距離相等，故回復(fù)力不變，那么加速度相同；

但是，前后兩次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，根據(jù)振動(dòng)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(zhì)量調(diào)研）在“觀察光的干涉現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，用白光

入射雙縫時(shí)，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(wú)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(guò)，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(xué)術(shù)聯(lián)盟高考模擬）在北方寒冷的冬天，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“多個(gè)太陽(yáng)”

的“幻日”奇觀，這時(shí)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(yáng)

通過(guò)冰晶折射的緣故。如圖所示為太陽(yáng)光照射到六角冰晶上折射的光路圖，a、b

是太陽(yáng)光中的兩種單色光，由此可以判斷，冰晶對(duì)單色光a的折射率（填

“大于”或“小于”）冰晶對(duì)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(yáng)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(duì)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(xué)月考)學(xué)校開(kāi)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(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量液體折射率的儀器，如圖所示.在一

圓盤上，過(guò)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(cè)量時(shí)讓圓盤的下半部分

豎直進(jìn)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(xué)們通過(guò)計(jì)算，預(yù)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(duì)應(yīng)的折射率的值為

(2)圖中尸3、居兩位置_____處所對(duì)應(yīng)的折射率值大.

(3)作A0的延長(zhǎng)線交圓周于K,K處所對(duì)應(yīng)的折射率值應(yīng)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(duì)應(yīng)的折射率的值為〃=坐=罌=百

sinzsin30

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

sin1

較大.

(3)作AO的延長(zhǎng)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(duì)應(yīng)的折射率的值是1.

11.(2020?湖南省岳陽(yáng)縣第一中學(xué)月考)某同學(xué)在做“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”

實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊A條紋中心時(shí)(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(duì)齊B條紋中心線時(shí)(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，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(biāo)卡尺的示數(shù)為mm.圖丁中游標(biāo)卡

尺的示數(shù)為mm.實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是

所測(cè)光波的波長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)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(xué)期第一次聯(lián)合調(diào)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(diǎn)正上方某一高度處的點(diǎn)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(diǎn)，光線通過(guò)半球體后剛好垂直射到桌面上的3點(diǎn)，已

知光在真空中傳播速度為c,不考慮半球體內(nèi)光的反射，求：

(1)透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎省ǎ?/p>

(2)該光在半球體內(nèi)傳播的時(shí)間。

【答案】⑴M;(2)—

【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

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(shí)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(shí)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(diǎn)。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(gè)光斑,

且A點(diǎn)左側(cè)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(gè)光斑，求此光斑離A點(diǎn)的最遠(yuǎn)

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(shè)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(dāng)激光在AB面上恰好發(fā)生全反射時(shí)，光屏MN上只剩一個(gè)光

斑且光斑離A點(diǎn)的距離最遠(yuǎn),

所以：設(shè)激光在AB面上恰好發(fā)生全反射時(shí)的臨界角為C,由折射定律可得:

疝7/

光斑離A點(diǎn)的距離最遠(yuǎn):

AE=Rtan仔-C)

由數(shù)學(xué)知識(shí)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(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示。光源S到Si、S2的距

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

經(jīng)S1出射后垂直穿過(guò)玻璃片傳播到。點(diǎn)，經(jīng)S2出射后直接傳播到。點(diǎn)，由S1

到0點(diǎn)與由S2到0點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為加。玻璃片厚度為10人玻璃對(duì)該波

長(zhǎng)光的折射率為1.5,空氣中光速為C,不計(jì)光在玻璃片內(nèi)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(shí)間差△"膽-也="，故選A。

nvcc

15.（2020?新課標(biāo)I卷）在下列現(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(guò)一會(huì)兒才能聽(tīng)到雷聲

B.超聲波被血管中的血流反射后，探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化

C.觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會(huì)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(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆恒星）

光譜隨時(shí)間的周期性變化

【答案】BCE

【解析】A.之所以不能同時(shí)觀察到是因?yàn)槁曇舻膫鞑ニ俣缺裙獾膫鞑ニ俣嚷?/p>

所以A錯(cuò)誤；B.超聲波與血液中的血小板等細(xì)胞發(fā)生反射時(shí)，由于血小板的運(yùn)

動(dòng)會(huì)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(duì)變化了，

所以聽(tīng)得的聲音頻率發(fā)生了變化，所以C正確；D.波動(dòng)傳播速度不一樣是由于

波的頻率不一樣導(dǎo)致的，D錯(cuò)誤；E.雙星在周期性運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)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(huì)發(fā)生變化，E正確。故選BCE。

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

【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(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；D.彩超屬于超聲

波的應(yīng)用，與電磁波無(wú)關(guān)，D錯(cuò)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(guān)于玻璃的說(shuō)法正確的有

A.沒(méi)有固定的熔點(diǎn)

B.天然具有規(guī)則的幾何形狀

C.沿不同方向的導(dǎo)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(diǎn)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)則周期性排列的固體。它沒(méi)有一定規(guī)則的外形。它的物理性質(zhì)在各個(gè)

方向上是相同的，叫“各向同性”。它沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。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(nèi)部緊貼面的線狀單色可見(jiàn)光光源，與三棱鏡的ABC面垂直，

D位于線段的中點(diǎn)。圖乙為圖甲中ABC面的正視圖。三棱鏡對(duì)該單色光的折

射率為2,只考慮由直接射向側(cè)面449C的光線。下列說(shuō)法正確的是（）

圖甲圖乙

A.光從44/CC面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的;

B.光從AA77C面出射的區(qū)域占該側(cè)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(diǎn)發(fā)出的光，豎

直向上從M點(diǎn)射出的光線恰好是出射光線的邊緣，同時(shí)。點(diǎn)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(guān)系可知，M恰好為

AC的中點(diǎn)，因此在A4CC平面上有一半的面積有光線射出，A正確，B錯(cuò)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，，折射率也會(huì)變

小，導(dǎo)致臨界角會(huì)增大，這時(shí)M點(diǎn)上方也會(huì)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(cuò)誤。故選AC。

19.（2020?江蘇卷）我國(guó)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。，則該內(nèi)芯的折射率為o（取

sin430=0.68,cos43°=0.73,結(jié)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(nèi)芯的折射率比外套的折射率大，這

n

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。

1

折射率為〃=—=-L=1.5

sin4300.68

20.（2020?新課標(biāo)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(jì)光線在棱鏡內(nèi)的多次反射，求AC邊與3C邊上有光出射區(qū)域的長(zhǎng)度的

比值。

【答案】2

【解析】設(shè)從D點(diǎn)入射的光線經(jīng)折射后恰好射向。點(diǎn)，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(shè)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(guān)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(shè)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(guān)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(shè)BC邊上有光線射出的部分為CF,由幾何關(guān)系得CF=AC-sin30°

AC邊與BC邊有光射出區(qū)域的長(zhǎng)度比值為若=2

21.（2020?新課標(biāo)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(nèi)一細(xì)束與BC邊平行的光線，從棱鏡A3邊上的。點(diǎn)射

入，經(jīng)折射后射到邊上。

(1)光線在邊上是否會(huì)發(fā)生全反射?說(shuō)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(diǎn)發(fā)生全反射；(2)sin公2

4

【解析】(D如圖，設(shè)光線在O點(diǎn)的入射角為，，折射角為入折射光線射到

邊上的E點(diǎn)。設(shè)光線在E點(diǎn)的入射角為明由幾何關(guān)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