[配套K12]2019版高考物理总复习专题十六光学、电磁波、相对论简介考题帮

【配套K12】[学习]2019年高考物理总复习电磁波专题卷

电磁波专题一、单选题1.下列关于信息传递的说法中，正确的是（）A. 声、光和电磁波中，只有电磁波能够传递信息B. 固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的C. 收音机的天线和手机的天线一样，既可以接收电磁波传来的信息，又可以同时发射电磁波D. 微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息【答案】D【考点】电磁场与电磁波【解析】【解答】解：A、声、光和电磁波中，声、光和电磁波都能传递信息．故A错误．B、固定电话、移动电话、广播和电视中，只有固定电话是利用电流传递信息的．故B错误．C收音机只能接收电磁波传来的信息，不能发射电磁波．故C错误．D、微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息．故D正确．故选：D【分析】解答本题需掌握让信息踏上信息高速路的载体：移动通信、网络通信、光纤通信，并明确各种载体的基本原理．2.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（）A. 电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C. 太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度相同D. 遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同【答案】B【考点】电磁场与电磁波【解析】【解答】解：A、电磁波可以传递信息，如电视信号；声波也可以传递信息，如人说话；故A错误；B、手机用电磁波传递信息，人用声波说话，故B正确；C、太阳光中的可见光是电磁波，真空中为3×108m/s；“B超”中的超声波是声波，常温下，空气中大约为340m/s；故C错误；D、遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线频率不同，波速相同，根据c=λf，波长不同，故D错误；故选B．【分析】电磁波是电磁场的一种运动形态，可以传递信息；声波是机械波，也可以传递信息．3.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（）A. 电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C. 太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度相同D. 遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同【答案】B【考点】电磁场与电磁波【解析】【解答】解：A、电磁波可以传递信息，如电视信号；声波也可以传递信息，如人说话；故A错误；B、手机用电磁波传递信息，人用声波说话，故B正确；C、太阳光中的可见光是电磁波，真空中为3×108m/s；“B超”中的超声波是声波，常温下，空气中大约为340m/s；故C错误；D、遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线频率不同，波速相同，根据c=λf，波长不同，故D错误；故选B．【分析】电磁波是电磁场的一种运动形态，可以传递信息；声波是机械波，也可以传递信息．4.下列说法正确的是（）A. 就物质波来说，速度相等的电子和质子，电子的波长长B. 原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，锌板带负电C. 红光光子比紫光光子的能量大D. 光电效应和康普顿效应均揭示了光具有波动性【答案】A【考点】电磁波谱，光电效应，康普顿效应【解析】【解答】A：，速度相等的电子和质子，电子质量较小，则电子的波长长。

2019年高考物理二轮复习专题16光学电磁波相对论讲含解析

光学电磁波相对论考点考纲要求专家解读1光的折射定律Ⅱ本章知识是高考考查的重点之一。

本章常考查的知识点有：光的折射定律的理解及应用、光的全反射现象及临界角的计算及光的干涉、衍射等。

2折射率Ⅰ3全反射、光导纤维Ⅰ4光的干涉、衍射和偏振现象Ⅰ5变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场、电磁波及其传播Ⅰ6电磁波的产生、发射和接收Ⅰ7电磁波谱Ⅰ8狭义相对论的基本假设Ⅰ9质速关系、质能关系Ⅰ10相对论质能关系式Ⅰ11实验：测定玻璃的折射率实验：用双缝干涉测光的波长纵观近几年高考试题，预测2019年物理高考试题还会考：预计今年高考将对光的折射及全反反射等知识进行考查，望复习中加强知识的理解和题目的训练。

考向01 光的折射全反射1.讲高考（1）考纲要求理解折射率的概念，掌握光的折射定律；掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算．（2）命题规律分析几何光学中的折射、全反射和临界角问题时，应注意与实际应用的联系，作出正确的光路图，可能出现计算题和作图题。

案例1．如图，是一直角三棱镜的横截面，，，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出。

EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点。

不计多次反射。

（i）求出射光相对于D点的入射光的偏角；（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】（1）δ=60° （2）①式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角。

光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2=r2②式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角。

光线在AB面上发生折射，由折射定律有③式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角。

由几何关系得i2=r2=60°，r1=i3=30°④F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ=（r1–i1）+（180°–i2–r2）+（r3–i3）⑤由①②③④⑤式得δ=60°⑥点睛：本题考查了几何光学，处理此类题的方法一般是正确画光路图利用几何关系求偏角，还要知道全发射的条件是什么。

【配套K12】[学习]2019年高考物理一轮复习第十六章光与电磁波相对论简介第3讲电磁波练

第3讲电磁波板块三限时规范特训时间：45分钟 100分一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分。

其中1～4为单选，5～10为多选)1．关于电磁波的频率、波长、周期和波速之间的关系，正确的说法是( )A ．在真空中波长越长的电磁波频率越高B ．频率越高的电磁波在真空中传播速度越大C ．在真空中波长越短的电磁波周期越小D ．在真空中波长越短的电磁波周期越大答案 C解析在真空中各种频率的电磁波传播速度相同，都为c ，B 错误；由c ＝f λ知，波长与频率成反比，A错误；T ＝1f ＝λc，周期与波长成正比，C 正确，D 错误。

2．以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是( )A ．频率越大，传播的速度越大B ．频率不同，传播的速度相同C ．频率越大，其波长越大D ．频率不同，传播速度也不同答案 B解析所有电磁波在真空中的传播速度相同，都等于c ，B 正确，A 、D 错误；由c ＝λf 可知，频率f 越大，其波长λ越小，C 错误。

3．关于无线电波的发送和接收，下述说法中正确的是( )A ．为了将信号发送出去，先要进行调谐B ．为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制C ．为了从高频电流中取出声音讯号，就要进行调频D ．以上说法都不对答案 D解析为了将信号发送出去，先要进行调制，A 错误；为了从各个电台发出的电磁波中选出需要的，就要进行调谐，B 错误；为了从高频电流中取出声音讯号，就要进行解调，C 错误，所以D 正确。

4．下列电磁波，其衍射能力由强到弱的顺序排列正确的是( )A ．红外线、可见光、紫外线、γ射线B ．γ射线、可见光、红外线、无线电波C ．可见光、红外线、伦琴射线、γ射线D ．伦琴射线、紫外线、可见光线、红外线答案 A解析电磁波衍射能力是按它们的波长大小排序的，依次为红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线，故A 正确。

5．[2017·东北三省四市二模]下列说法中正确的是( )A ．做简谐运动的质点，离开平衡位置的位移相同时，加速度也相同B ．做简谐运动的质点，经过四分之一个周期，所通过的路程一定是一倍振幅C ．均匀变化的磁场可以产生稳定的电场，均匀变化的电场可以产生稳定的磁场D ．双缝干涉实验中，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间距将变大E ．声波从空气传入水中时频率不变，波长变长答案 ACE解析根据简谐运动的受力特点F ＝－kx ，可知位移相同时，回复力相同，加速度相同，A 正确；做简谐运动的质点，经过四分之一个周期，若质点是在平衡位置或最大位移处振动，通过的路程是一倍振幅，在其他情况下通过的路程不是一倍振幅，B 错误；均匀变化的磁场可以产生稳定的电场，同样，均匀变化的电场可以产生稳定的磁场，C 正确；双缝干涉实验中，条纹间距Δx ＝l d λ，若只减小双缝到光屏间的距离l ，则两相邻亮条纹间距Δx 将减小，D 错误；声波从空气传入水中时频率不变，因为波速变大，由λ＝v f，可知波长变长，E 正确。

2019版高考物理江苏版一轮配套讲义：专题十六光学电磁波及相对论含解析精品

专题十六光学电磁波及相对论【考纲解读】分析解读光学部分涉及几何光学和物理光学的基本规律和重要的研究方法,研究了光的传播、光的性质以及光在科技生活中的应用。

几何光学中,正确作图是基础,结合规律和几何关系进行分析并解决问题。

物理光学中,应正确理解产生现象的原因和条件,并能解决实际问题。

电磁波与相对论部分应以课本为主,重点内容是:电磁波的应用;相对论时空观;狭义相对论的两个基本假设;质能关系。

【命题探究】(2)只有频率相同的两列波相遇时才可能发生干涉。

在相遇区域内,某时刻波峰与波峰相遇处,波谷与波谷相遇处是振动加强点,而波峰与波谷相遇处才是振动减弱点,故A、B两点位于亮条纹上,C点处于暗条纹上。

(3)相邻亮条纹的中心间距Δx=错误！未找到引用源。

λ第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距L=10Δx代入数据得L=1.178×10-2m【五年高考】考点一光的折射与全反射1.[2017江苏单科,12B(3)]人的眼球可简化为如图所示的模型。

折射率相同、半径不同的两个球体共轴。

平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点。

取球体的折射率为错误！未找到引用源。

,且D=错误！未找到引用源。

R。

求光线的会聚角α。

(示意图未按比例画出)答案30°2.[2015江苏单科,12B(3)]人造树脂是常用的眼镜镜片材料。

如图所示,光线射在一人造树脂立方体上,经折射后,射在桌面上的P点。

已知光线的入射角为30°,OA=5cm,AB=20cm,BP=12 cm,求该人造树脂材料的折射率n。

答案错误！未找到引用源。

(或1.5)3.[2014江苏单科,12B(3)]Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。

电子显微镜下鳞片结构的示意图如图所示。

一束光以入射角i从a点入射,经过折射和反射后从b点出射。

设鳞片的折射率为n,厚度为d,两片之间空气层厚度为h。

2019年江苏高考物理复习专题十六光学电磁波及相对论

【解析】光线通过玻璃三棱镜后应向底边偏折,可知C、D错误。光的频率越大,折射率越大,向底边偏折程度越大,光线在进入与射出两处都会发生不同程度的偏折,所以A错误、B正确。
Hale Waihona Puke 考点二光的波动性 <基础知识>
一、光的干涉 1.产生条件两列光的频率相同,振动方向相同,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉图样。 2.两种典型的干涉
<重点难点>
一、薄膜干涉 1.成因:薄膜前表面和后表面分别反射出来的两列光波的叠加。这两列波是同一光源发出的,所以是相干波。由于同一水平线上的薄膜厚度近似相同,所以干涉后能产生水平的明暗条纹。 2.如果膜的厚度为d,则前后表面的反射光的光程差为2d, ①当2d是光波半波长的偶数倍时,出现亮纹; ②当2d是光波半波长的奇数倍时,出现暗纹。
二、对折射率的理解 1.折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传播速度的大小v= 。 2.折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关。同一种介质中,频率越大的光折射率越大,传播速度越小。
c n
例1 如图所示,一束光斜射向厚度为d的矩形玻璃砖,经折射后射出a、 b两束光线,则下列说法正确的是 ( AC )
三、光的色散的特点在色散现象中,红光偏向角最小,即棱镜对红光的折射率最小。由公式n
c = 可知红光在介质中的传播速度最大。 v
将各种色光的情况列表统计如下:
例2 一束由红、紫两色光组成的复色光,从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是 ( B )
比光的波长还⑧ 小。
2.衍射条纹的特点 (1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较
单缝衍射单色光圆孔衍射

(全国通用版)2019版高考物理一轮复习选考部分第二章光电磁波相对论2.1光的折射全反射课件

第二章光电磁波相对论第1讲光的折射全反射
【知识导图】
同一两侧
比值
sin1 sin2
频率
光密介质大于或等于
光疏介质
反射光
1 n
入射角
折射角
【微点拨】求解光的折射、全反射问题的四点提醒: (1)光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质,相对于其他不同的介质,可能是光密介质,也可能是光疏介质。 (2)如果光线从光疏介质进入光密介质,则无论入射角多大,都不会发生全反射现象。
为0.6R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)。求该玻璃的折射率。导学号04450300
【解题探究】 (1)求玻璃的折射率应用到的公式是什么? 提示:n= 。 (2)在光折射时,光路是可逆的吗? 提示:光路可逆。
sin1 sin2
【解析】如图所示,根据光路的对称性与光路的可逆性知,与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行,故从半球面射入的折射光线,将从圆柱体中心C点反射。设光线在半球面的入射角为i,折射角为r,由折射定律有:sinθ1=nsinθ2;
角大于蓝光,则可能通过B点上方的D点,故D正确。若蓝光沿AO方向射入,据折射定律, 知折射光线不能通过B点正上方的D点,故E错误。
2.(2017· 全国卷Ⅱ)一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率。
n
(6)某种玻璃对蓝光的折射率比红光大,蓝光和红光以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光的折射角较大。纠错:__________________________________________ __________________________________________。

2019高考物理试题分类汇编光、电磁波、相对论纯word附解析

2019 高考物理试题分类汇编- 光、电磁波、相对论 ( 纯 word 附解析)〔2018 浙江〕 20、为了丈量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外面壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C 置于储罐中，电容器可经过开关S 与线圈 L 或电源相连，以以下图。

当开关从 a 拨到 b 时，由 L 与 C构成的回路中产生周期的振荡电流。

当罐中的液面上涨时A.电容器的电容减小B.电容器的电容增大C.LC 回路的振荡频率减小D.LC 回路的振荡频率增大20【答案】 BC【考点】电容器【分析】依据平行板电容的电容公式S ，知道液面上涨，那么板间的均匀电介质Ckd4增大，得 C 增大， B 项对； LC 振荡电路周期，在 C 增大时， T 增大，所以频率减小， C项对。

〔2018 新课标〕 34. 〔 2〕〔 9 分〕一玻璃立方体中心有一点状光源。

今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光辉只经过一次折射不可以显出立方体。

该玻璃的折射率为 2 ，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。

〔2〕【考点】全反射解：如图，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光辉，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。

依据折射定律有nsin sin①式中， n 是玻璃的折射率，入射角等于θ，α 是折射角。

现假设 A 点是上表面面积最小的不透明薄膜边沿上的一点。

由题意，在A点恰好发生全反射，故②A2设线段 OA在立方体上表面的投影长为R A，由几何关系有③R Asin A =( a)2R A22式中 a 为玻璃立方体的边长，有①②③式得a④R A12 n2由题给数据得 a⑤R A2由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为R A的圆。

所求的镀膜面积 S′与玻璃立方体的表面积S 之比为 2 ⑥S 6 R AS6a2由⑤⑥式得S⑦S 4〔2018 北京〕 14. 一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的〔〕A 速度变慢，波长变短B 速度不变，波长变短C 频率增高，波长变长D 频率不变，波长变长答案： A14分析：此题属于光学知识，观察光的折射。

[K12配套]2019年版本高考物理第一轮复习--基础知识总结-Word版

高考物理知识点精要(附参考答案)一、力物体的平衡1.力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因. 力是矢量。

2.重力（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的.［注意］重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力.但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力（2）重力的大小:地球表面G=mg，离地面高h处G/=mg/，其中g/=[R/（R+h）]2g（3）重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。

（4）重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上.3.弹力（1）产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.（2）产生条件:①直接接触;②有弹性形变.（3）弹力的方向:与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下，垂直于面;在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面.①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等.②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆.（4）弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解.★胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=kx.k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，单位是N/m.4.摩擦力（1）产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可.（2）摩擦力的方向:沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反.（3）判断静摩擦力方向的方法:①假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.（4）大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解.①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N进行计算，其中F N是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.5.物体的受力分析（1）确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上. （2）按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析，不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.（3）如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析.先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态.6.力的合成与分解（1）合力与分力:如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力.（2）力合成与分解的根本方法:平行四边形定则.（3）力的合成:求几个已知力的合力，叫做力的合成.共点的两个力（F 1 和F 2 ）合力大小F的取值范围为:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2 . （4）力的分解:求一个已知力的分力，叫做力的分解（力的分解与力的合成互为逆运算）.在实际问题中，通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究，在很多问题中都采用正交分解法.7.共点力的平衡（1）共点力:作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力.（2）平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态，是加速度等于零的状态.（3）★共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零，即∑F=0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为:∑F x =0，∑F y =0.（4）解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等.二、直线运动1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动，转动和振动等运动形式.为了研究物体的运动需要选定参照物（即假定为不动的物体），对同一个物体的运动，所选择的参照物不同，对它的运动的描述就会不同，通常以地球为参照物来研究物体的运动.2.质点:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点，它是一个理想化的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据。

2019年高考物理真题模拟试题分项汇编：(16)光学电磁波相对论

光学电磁波相对论1、【2019·新课标全国II卷】某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。

实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。

回答下列问题：1.若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（）A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝2.若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________；3.某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。

则所测单色光的波长为______________nm （结果保留3位有效数字）。

2、【2019·新课标全国I卷】（如图），一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m。

距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）。

已知水的折射率为4 31.求桅杆到P点的水平距离；2.船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。

3、【2019·新课标全国III 卷】如图，直角三角形ABC 为一棱镜的横截面，∠A =90°，∠B =30°。

一束光线平行于底边BC 射到AB 边上并进入棱镜，然后垂直于AC 边射出。

1.求棱镜的折射率；2.保持AB 边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC 边上恰好有光线射出。

求此时AB 边上入射角的正弦。

4、【2019·天津卷】如图为a 、b 、c 三种光在同一光电效应装置中测的光电流和电压的关系。

由a 、b 、c 组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是（）A. B. C. D.5、【2019·浙江选考】波长为1λ和2λ的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为1λ的光的条纹间距大于波长为2λ的条纹间距。

[配套k12学习]2019年版本高考物理学史复习专题(多资料总结)-全国卷-Word版

物理必修资料总结：(附参考答案)一、力学：★1、1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；★2、1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）。

★3、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。

同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。

4、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。

5、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。

★6、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；★7、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；二、相对论：8、(a)、1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：①相对性原理——不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；②光速不变原理——不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是c不变。

=。

E mc(b)、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式：29、狭义相对论时空观和经典（牛顿）时空观的区别经典（牛顿）时空观：(1)空间是绝对静止不动的(即绝对空间)，时间是绝对不变的(即绝对时间)。

(2)空间和时间跟任何外界物质的存在及其运动情况无关。

(3)空间是三维空间，时间是一维的，空间和时间彼此独立。

2019年高考物理高考真题+模拟新题分类汇编：N单元光学电磁波相对论-11页精选文档

N单元光学电磁波相对论光的传播18．[2019·浙江卷] 关于下列光学现象，说法正确的是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽18．CD[解析] 本题考查光速、光的全反射、折射、双缝干涉等知识．在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，选项A错误；光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，选项B错误；在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，选项C正确；在空气中红光的波长比蓝光要长，根据Δx＝ldλ可知红光的双缝干涉条纹间距大，选项D正确．8．[2019·天津卷] 一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光()A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB[解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A正确；a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，B正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx＝ldλ，由于b光的波长长，所以b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；由于a光的频率大于b光的频率，根据公式E k＝hν－W得出a光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D错误．3．[2019·四川卷] 如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大3．D [解析] 光从水中进入空气，只要在没有发生全反射的区域，就可以看到光线射出，所以A 、B 错误；光的频率是由光源决定的，与介质无关，所以C 错误；由v ＝c n得，光从水中进入空气后传播速度变大，所以D 正确．34．(2)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n ＝ 2.(ⅰ)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB 上的最大宽度为多少？(ⅱ)一细束光线在O 点左侧与O 相距32R 处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．(2)(ⅰ)2R (ⅱ)略[解析] 在O 点左侧，设从E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图所示，由全反射条件有sin θ＝1n① 由几何关系有OE ＝R sin θ②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l ＝2OE ③联立①②③式，代入已知数据得 l ＝2R ④(ⅱ)设光线在距O 点32R 的C 点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系及①式和已知条件得α＝60°>θ⑤光线在玻璃砖内会发生三次全反射．最后由G 点射出，如图所示，由反射定律和几何关系得OG ＝OC ＝32R ⑥ 射到G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C 点射出．13．[2019·福建卷Ⅰ] 如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是( )A BC D13．A [解析] 光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，在其分界面处当入射角大于或等于临界角时，会发生全反射现象，故A 项正确；光线由空气射向玻璃砖时，由于光线与分界面不垂直，所以除了有反射现象之外还应发生折射现象，其折射角小于入射角，故B 、D 项错误；光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，折射角应大于入射角，故C 项错误．2．（2019·洛阳名校联考）下列说法中正确的是( )A ．当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变长B ．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度C ．a 、b 两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a 光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距，则可以判断a 光的折射率比b 光的大D ．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的2．AC [解析] 声波从空气中传入水中时，频率不变，波速增大，由v ＝λf 得波长变长，选项A 正确；在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度与波的传播速度是两个运动形式的速度，两者不存在联系，选项B 错误；a 光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距，由Δx ＝lλd知，a 光的波长小，频率大，折射率大，选项C 正确；肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象，选项D 错误．3．（2019·北京顺义统考）两束不同频率的单色光a 、b 以相同的入射角从空气射入水中，发生了如图X28-1所示的折射现象(α>β)．下列说法中正确的是( )图 1A ．光束b 的频率比光束a 的频率低B ．相同条件下b 光的双缝干涉条纹间距比a 光的大C ．光束b 在水中的传播速度比光束a 在水中的传播速度大D ．若a 光照射某金属能发生光电效应，则b 光照射该金属也能发生光电效应3．D [解析] 由折射定律sin i sin r＝n 知，b 光的折射角小，折射率大，频率高，波长小，选项A 、B 错误，选项D 正确；由v ＝c n知，b 光在玻璃里的速度小，选项C 错误．图X28-46．（2019·焦作一模）彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的．彩虹形成的示意图如图X28-4所示，一束白光L 由左侧射入水滴，a 、b 是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a 、b 是单色光)．下列关于a 光与b 光的说法中正确的是( )A ．水滴对a 光的折射率大于对b 光的折射率B ．a 光在水滴中的传播速度小于b 光在水滴中的传播速度C ．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a 光相邻的亮条纹间距大于b 光的相邻亮条纹间距D ．a 、b 光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长E ．若a 、b 光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b 光能够发生全反射，则a 光也一定能够发生全反射6．ABE [解析] 进入水滴时，由折射定律sin i sin r＝n 知，a 光在水滴里的折射角小，折射率大，选项A 正确；由v ＝c n ，a 光在水滴里的速度小，选项B 正确；由C ＝arcsin 1n，a 光的临界角小，容易发生全发射，选项E 正确；a 光在水滴里的折射率大，频率大，波长小，由Δx ＝lλd，a 光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距，选项C 错误；在真空和在水滴中，分别有c ＝λ0f 和v ＝λf ，则c v ＝λ0λ，故a 、b 光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要短，选项D 错误．5．（2019·贵州六校二联）如图G11-3所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A 点沿AO 1方向(O 1点在分界面上，图中O 1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B 点．图中O 点为A 、B 连线与分界面的交点．下列说法正确的是( )图G11-3A ．O 1点在O 点的右侧B ．蓝光从空气中射入水中时，速度变小C ．若沿AO 1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点D ．若沿AO 1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点E ．若蓝光沿AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点5．BCD [解析] 由折射定律sin i sin r＝n 知，蓝光从空气射向水中，入射角大，O 1点在O 点的左侧，选项A 错误；由v ＝c n知，蓝光进入水中的速度变小，选项B 正确；若沿AO 1方向射向水中的是—束紫光，紫光折射率大，折射角小，则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点，选项C 正确；若沿AO 1方向射向水中的是—束红光，红光折射率小，折射角大，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点，选项D 正确；若蓝光沿AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点，不可能通过B 点正上方的D 点，选项E 错误．10．（2019·湖北八市联考）如图G 11-8所示，在MN 的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n ＝3，玻璃介质的上边界MN 是屏幕．玻璃中有一个正三角形空气泡，其边长l ＝40 cm ，顶点与屏幕接触于C 点，底边AB 与屏幕平行．一束激光a 垂直于AB 边射向AC 边的中点O ，结果在屏幕MN 上出现两个光斑．(1)求两个光斑之间的距离L.(2)若任意两束相同的激光同时垂直于AB 边向上射入空气泡，求屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离．图G 11-810．(1)40 cm (2) 80 cm[解析] (1)画出光路图如图甲所示．在界面AC ，入射角i ＝60°，由折射定律sin i sin r＝n 解得折射角r ＝30° 由光的反射定律得反射角θ＝60°由几何关系得，△ODC 是边长为12l 的正三角形，△OEC 为等腰三角形，且CE ＝OC ＝l 2则两个光斑之间的距离L ＝DC ＋CE ＝40 cm.甲乙(2)作出入射点在A 、B 的光线的光路图，如图乙所示，由图可得屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离PQ ＝2l ＝80 cm.光的波动性18．[2019·浙江卷] 关于下列光学现象，说法正确的是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽18．CD[解析] 本题考查光速、光的全反射、折射、双缝干涉等知识．在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，选项A错误；光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，选项B错误；在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，选项C正确；在空气中红光的波长比蓝光要长，根据Δx＝ldλ可知红光的双缝干涉条纹间距大，选项D正确．8．[2019·天津卷] 一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光()A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB[解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A正确；a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，B正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx＝ldλ，由于b光的波长长，所以b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；由于a光的频率大于b光的频率，根据公式E k＝hν－W得出a光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D错误．电磁场电磁波6．[2019·天津卷] 下列说法正确的是()A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同6．BD[解析] 本题是对玻尔理论、天然放射现象及多普勒效应等知识的考查，α粒子散射实验导致原子核式结构模型的建立，A错误；紫外线可以使荧光物质发光，B正确；天然放射现象中产生的γ射线在电场或磁场中不会发生偏转，C错误；观察者和波源发生相对运动时，观察者接收到的频率就会发生改变，D正确．2．，[2019·四川卷] 电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是()A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同2．C[解析] 衍射现象是波的特有现象，A错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D错误．6．（2019·开封名校联考）下列有关光纤及光纤通信的说法正确的是()A．光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小B．光在光纤中的传输利用了全反射的原理C．光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光，但红外线光和紫外线光属不可见光，它们都不可用来传输信息D．光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长大，在真空中传播的速度都约为3.0×108m/s6．B[解析] 光在光纤中的传输利用了光的全反射原理，内芯的折射率比外套的大，选项A错误，选项B正确；只要是光波，就能在光纤中传播，选项C错误；光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长小，选项D错误．相对论2．，[2019·四川卷] 电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是()A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同2．C[解析] 衍射现象是波的特有现象，A错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D错误．4．（2019·成都二诊）下列说法正确的是()A．麦克斯韦预言了电磁波，且首次用实验证实了电磁波的存在B．红外线是一种频率比紫外线还高的电磁波C．在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后，来回抖动梳子能产生电磁波D．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短4．C[解析] 麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A错误；红外线的频率比紫外线低，选项B错误；在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后带电，来回抖动梳子能产生变化的电场，从而产生电磁波，选项C正确；“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度将略微变短，选项D错误．5实验：测玻璃砖的折射率实验：用双缝干涉实验测量光的波长8．（2019·北京东城联考）用双缝干涉测光的波长，实验装置如图X28-7甲所示．已知单缝与双缝的距离L1＝60 mm，双缝与屏的距离L2＝700 mm，单缝宽d1＝0.10 mm，双缝间距d2＝0.25 mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度．(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1＝________ mm，对准第4条时读数x2＝________ mm，相邻两条亮纹间的距离Δx＝________ mm.(2)计算波长的公式λ＝________；求得的波长值是________nm(保留三位有效数字)．丙图X28-78．(1)2.1917.868 1.893(2)d2L2Δx676[解析] (1)对准第1条时读数x1＝(2＋0.01×19.1) mm＝2.191 mm，对准第4条时读数x2＝(7.5＋0.01×36.8 )mm ＝7.868 mm ，相邻两条亮纹间的距离Δx ＝x 2－x 14－1≈1.893 mm. (2)由条纹间距Δx ＝lλd 可得计算波长的公式λ＝d 2Δx L 2，代入数据解得λ≈6.76×10－7 m ＝676 m.光学综合11．【选修3－4】(1)(6分)[2019·重庆卷] 打磨某剖面如题11图1所示的宝石时，必须将OP 、OQ 边与轴线的夹角θ切磨在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线在OP 边和OQ 边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 边后射向MN 边的情况)，则下列判断正确的是( )题11图1A ．若θ＞θ2，光线一定在OP 边发生全反射B ．若θ＞θ2，光线会从OQ 边射出C ．若θ＜θ1，光线会从OP 边射出D ．若θ＜θ1，光线会在OP 边发生全反射(2)(6分)一竖直悬挂的弹簧振子下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸．当振子上下振动时，以速率v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如题11图2所示的图像．y 1、y 2、x 0、2x 0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．题11图211．[答案] (1)D (2)2x 0v y 1－y 22本题第一问考查光的折射和全反射，第二问考查波的图像．[解析] (1)D(2)设周期为T ，振幅为A .由题图得T ＝2x 0v ，A ＝y 1－y 22. 8．[2019·天津卷] 一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a 、b 两束，如图所示，则a 、b 两束光( )A ．垂直穿过同一块平板玻璃，a 光所用的时间比b 光长B ．从同种介质射入真空发生全反射时，a 光临界角比b 光的小C ．分别通过同一双缝干涉装置，b 光形成的相邻亮条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB[解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A正确；a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，B正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx＝ldλ，由于b光的波长长，所以b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；由于a光的频率大于b光的频率，根据公式E k＝hν－W得出a光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D错误．17．[2019·全国卷] 在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为()A．2.06×10－7 m B．2.06×10－4 mC．1.68×10－4 m D．1.68×10－3 m17．C[解析] 本题考查双缝干涉条纹间距离公式．双缝干涉相邻条纹间距Δx＝ld λ，则d＝lΔxλ＝1.68×10－4 m，C正确．20．[2019·北京卷] 以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0) ，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足sin isin r＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()A BC D20．B本题考查光的折射．是一道创新题，但本质上还是光的折射定律，本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，无论是从光从空气射入介质，还是从介质射入空气，都要符合此规律，故A、D错误．折射率为－1，由光的折射定律可知，同侧的折射角等于入射角，C错误，B正确．。

[配套k12学习]2019年版本高考物理第一轮复习--基础知识总结-Word版

高考物理知识点精要(附参考答案)一、力物体的平衡1.力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因. 力是矢量。

2.重力（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的.［注意］重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力.但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力（2）重力的大小:地球表面G=mg，离地面高h处G/=mg/，其中g/=[R/（R+h）]2g（3）重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。

（4）重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上.3.弹力（1）产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.（2）产生条件:①直接接触;②有弹性形变.（3）弹力的方向:与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下，垂直于面;在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面.①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等.②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆.（4）弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解.★胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=kx.k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，单位是N/m.4.摩擦力（1）产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可.（2）摩擦力的方向:沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反.（3）判断静摩擦力方向的方法:①假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.（4）大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解.①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N进行计算，其中F N是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.5.物体的受力分析（1）确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上. （2）按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析，不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.（3）如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析.先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态.6.力的合成与分解（1）合力与分力:如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力.（2）力合成与分解的根本方法:平行四边形定则.（3）力的合成:求几个已知力的合力，叫做力的合成.共点的两个力（F 1 和F 2 ）合力大小F的取值范围为:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2 . （4）力的分解:求一个已知力的分力，叫做力的分解（力的分解与力的合成互为逆运算）.在实际问题中，通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究，在很多问题中都采用正交分解法.7.共点力的平衡（1）共点力:作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力.（2）平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态，是加速度等于零的状态.（3）★共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零，即∑F=0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为:∑F x =0，∑F y =0.（4）解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等.二、直线运动1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动，转动和振动等运动形式.为了研究物体的运动需要选定参照物（即假定为不动的物体），对同一个物体的运动，所选择的参照物不同，对它的运动的描述就会不同，通常以地球为参照物来研究物体的运动.2.质点:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点，它是一个理想化的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据。

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专题十六光学、电磁波、相对论简介题组1光的折射、全反射1.[2017天津高考,2,6分]明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象.如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是()A.若增大入射角i,则b光先消失B.在该三棱镜中a光波长小于b光C.a光能发生偏振现象,b光不能发生D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低2.[2017北京高考,14,6分]如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光.如果光束b是蓝光,则光束a可能是 ()A.红光B.黄光C.绿光D.紫光3.[2016四川高考,5,6分]某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示,O是圆心,MN是法线,AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径.该同学测得多组入射角i和折射角r,作出sin i-sin r图象如图乙所示.则()A.光由A经O到B,n=1.5B.光由B经O到A,n=1.5C.光由A经O到B,n=0.67D.光由B经O到A,n=0.674.[2015重庆高考,11(1),6分]虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带,光路如图所示.M、N、P、Q点的颜色分别为()A.紫、红、红、紫B.红、紫、红、紫C.红、紫、紫、红D.紫、红、紫、红5.[2017全国卷Ⅱ,34(2),10分]一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD'、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示.容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料.在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率.6.[2017江苏高考,12B(3),4分]人的眼球可简化为如图所示的模型.折射率相同、半径不同的两个球体共轴.平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点.取球体的折射率为,且D=R.求光线的会聚角α.(示意图未按比例画出)7.[2016全国卷Ⅰ,34(2),10分]如图,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为3.0 m.从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角,水的折射率为.(1)求池内的水深;(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上,他的眼睛到池面的高度为2.0 m.当他看到正前下方的点光源A时,他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字).8.[2014全国卷Ⅰ,34(2),9分]一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示.玻璃的折射率为n=.(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?(2)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置.9.[2013全国卷Ⅰ,34(2),9分]图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,AB代表端面.已知光在真空中的传播速度为c.(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.题组2光的波动性10.[2017北京高考,20,6分]物理学原理在现代科技中有许多重要应用.例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航.如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝.两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波.飞机降落过程中,当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道.下列说法正确的是()A.天线发出的两种无线电波必须一样强B.导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合11.[2017全国卷Ⅱ,34(1),5分][多选]在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动12.[2015全国卷Ⅱ,34(1),5分][多选]如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线.则( )A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中,a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距13.[2015上海高考,10,3分]用很弱的光做单缝衍射实验,改变曝光时间,在胶片上出现的图象如图所示,该实验表明()A.光的本质是波B.光的本质是粒子C.光的能量在胶片上分布不均匀D.光到达胶片上不同位置的概率相同题组3电磁波、相对论14.[2016北京高考,14,6分]下列说法正确的是()A.电磁波在真空中以光速c传播B.在空气中传播的声波是横波C.声波只能在空气中传播D.光需要介质才能传播15.[2017江苏高考,12B(2),4分]野生大象群也有自己的“语言”.研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音,发现以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多的声音.播放速度变为原来的2倍时,播出声波的(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍,声波传播速度(选填“变大”“变小”或“不变”).一、选择题(每小题5分,共35分)1.[2018广东湛江高三调研,34(1)][多选]如图所示,两束单色光a、b从水面下射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是()A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B.a光比b光更容易发生衍射现象C.在水中a光的速度比b光的速度小D.在水中a光的临界角大于b光的临界角E.若a光与b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光2.[2018江西南宁毕业班摸底考试,34(1)][多选]ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC,由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜,经两次反射后光线垂直于BC射出,且在CD、AE边只有a光射出,光路图如图所示,则a、b两束光()A.a光的频率比b光的频率小B.在真空中,a光的传播速度比b光的大C.在棱镜内,a光的传播速度比b光的大D.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较小E.分别通过同一双缝干涉实验装置,a光的相邻亮条纹间距较小3.[2018甘肃重点中学第一次联考,14(1)][多选]某复色光由空气斜射入某介质中后分解为a、b两束单色光,如图所示.以下说法正确的是( )A.a光的频率比b光小B.a光在该介质中的传播速度比b光小C.光由介质射入空气时,a光的临界角比b光小D.a、b通过同一双缝干涉实验装置,a光的干涉条纹间距较大E.a、b通过同一双缝干涉实验装置,b光的干涉条纹间距较大4.[2017湖南长沙模拟,19(1)][多选]下列说法中正确的是()A.水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象B.雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光D.红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同E.狭义相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的5.[2017新疆维吾尔自治区检测,34(1)][多选]关于声波,下列说法正确的是()A.声波和电磁波都能在真空中传播B.声波的多普勒效应被应用在医疗中的“B超”检查C.声波只能产生衍射现象而不能产生干涉现象D.频率不同的声波在同种介质中的传播速度相同E.蝙蝠是利用超声波来定位猎物的6.[2017河北石家庄质检,34(1)][多选]a、b两种不同波长的光,先后用同一装置在真空中做双缝干涉实验,得到两种干涉条纹,其中a光的条纹间距大于b光的条纹间距,则( )A.a光的波长小于b光的波长B.a光的频率小于b光的频率C.玻璃对a光的折射率比玻璃对b光的折射率小D.在玻璃中,a光的速度小于b光的速度E.从玻璃射向空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角7.[2016江西赣州检测,2]如图所示是两个城市间的光缆中的一条光导纤维,光纤长为L,它的玻璃芯的折射率为n1,外层材料的折射率为n2,光在真空中的传播速度为c.光由它的一端射入经多次反射后从另一端射出,则( )A.n1>n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间总等于B.n1<n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间最长为C.n1>n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间最长为D.n1<n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间等于二、非选择题(共24分)8.[2016北京一零一中模拟,35,6分]如图1所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜,并确定AB和AC界面的位置.然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2,再从棱镜的右侧观察P1和P2的像.(1)此后正确的操作步骤是.(选填选项前的字母)A.插上大头针P3,使P3挡住P2的像B.插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像C.插上大头针P4,使P4挡住P3的像D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出).为测量该种玻璃的折射率,有位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图2中甲、乙所示.在图2中仅通过测量ED、FG 的长度便可正确计算出折射率的是图2中的(选填“甲”或“乙”),所测玻璃折射率的表达式n= (用代表线段长度的字母DE、GF表示).9.[2018湖北武汉调研,17(2),8分]如图,水平桌面上有一水槽,槽中放置着平面镜M,镜面与水平面之间的夹角为θ.一束白光从O点射向水面,先经水面折射,再经平面镜反射,又经水面折射回到空气中,最后在水槽左上方的竖直屏N上形成彩色光带.若逐渐增大θ角,各种色光陆续消失,假定所有光线均在同一竖直平面内.(1)色光最先从屏上消失;(2)若入射光线与水面成30°角,镜面与水平面之间的夹角θ=45°,屏上的彩色光带恰好全部消失,求水对最后消失的色光的折射率.(结果可以用根式表示)10.[2018吉林长春高三质量监测,18(2),10分]如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角∠BAC=30°，AB边的长度为l,P为垂直BD的光屏.一宽度也为l的平行单色光束垂直射向AB面,在屏上形成一条宽度等于l的光带,求棱镜的折射率.一、选择题(每小题5分,共40分)1.[多选]下列说法正确的是()A.电磁波和机械波一样依赖于介质传播B.照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象C.泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象D.γ射线波长比X射线波长短E.变化的磁场一定会产生变化的电场2.据报道,欧洲大型强子对撞机(LHC)“开足马力”后能把数以百万计的粒子加速至每秒30万千米,相当于光速的99.9%,粒子流每秒可在隧道内狂飙11 245圈,单束粒子能量可达7万亿电子伏.下列说法正确的是()A.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够超过光速B.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够达到光速C.粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量D.粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量3.[多选]下列说法正确的有()A.某种光学介质对另一种光学介质的相对折射率可能小于1B.英国物理学家托马斯·杨发现了光的干涉现象C.激光和自然光都是偏振光D.麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波E.爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同4.[多选]下列说法正确的是()A.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象B.全息照相利用了激光相干性好的特性C.光的偏振现象说明光是横波D.X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象E.刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象5.光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是( )A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景物的像更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹6.抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同,则下列描述正确的是 ( )①这是利用光的干涉现象②这是利用光的衍射现象③如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了④如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了A.①③B.②④C.①④D.②③7.[多选]如图所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为水平直径.M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD从D点射出,出射光线平行于AB,已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c,则( )A.此玻璃的折射率为B.光线从B到D需用时C.若增大∠ABD,光线不可能在DM段发生全反射现象D.若减小∠ABD,从AD段射出的光线均平行于ABE.若∠ABD=0°,则光线从A点射出,传播方向不变,在球中的光速增大8.[多选]在透明均匀介质内有一球状空气泡,一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a、b色光分别从C点、D点射向介质,如图所示.已知A点的入射角为30°,a色光的偏向角为45°(C 点出射光线与A点入射光线的夹角),CD弧所对的圆心角为3°,则下列结论正确的是( )A.b色光的偏向角为42°B.介质对a色光的折射率n a=C.在介质中,a光的频率小于b光的频率D.b色光从介质射向空气的临界角正弦sin C=E.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置,屏上的条纹间距Δx a<Δx b二、非选择题(共22分)9.[10分]某研究性学习小组利用插针法测量半圆形玻璃砖的折射率.实验探究方案如下:在白纸上作一直线MN,并作出它的一条垂线AB,将半圆形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直径与直线MN重合,在垂线AB上插两枚大头针P1和P2,然后在半圆形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃砖的折射率.实验中提供的器材除了半圆形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等.(1)某同学用上述方法测量玻璃砖的折射率,他在画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是. 为同时看到P1、P2的像,他应采取的措施是.(2)在采取相应措施后,请在半圆形玻璃砖的右侧画出所插大头针的可能位置,并用“×”表示,作出光路图.(3)为计算折射率,将应测量的物理量标注在光路图上,并由此得出折射率的计算公式为n= . 10.[12分]如图所示,在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥,顶角∠AOB=120°,顶点O与桌面的距离为4a,圆锥的底面半径R=a,圆锥轴线与桌面垂直.现有一半径为R的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知玻璃的折射率n=,求光束在桌面上形成的光斑的面积.答案：1.D从光路图上看,在入射角相等的情况下,a光的折射角较大,所以b光折射率大于a光折射率,n b>n a,根据sin C=,a光的全反射临界角大,增大入射角i,a光先发生全反射,a光先消失,A错误; λa=、λb=,因为λa0>λb0、n b>n a,所以λa>λb,B错误;光波属于电磁波,电磁波都是横波,都能发生偏振现象,C错误;遏止电压U c满足eU c=hν-hν0,入射光的频率越低,遏止电压越低,a光折射率较低,则频率较低,对应的遏止电压也低,D正确.2.D由题图可知,光束a的折射角小,根据n=知,光束a的折射率大于光束b的折射率,频率越大,折射率越大,且已知光束b是蓝光,选项中频率大于蓝光频率的只有紫光,故光束a可能是紫光,D项正确.3.B由题图乙可知,入射角i小于折射角r,则可知光是从玻璃砖进入空气的,即光由B经O到A;由折射率公式,得n===1.5,B项正确.4.A已知红光的折射率小于紫光的折射率,由题图可知,打在M点的光所对应折射角大,折射率较大,故为紫光;打在N点的光所对应折射角小,折射率较小,故为红光;打在P点的光所对应折射角小,折射率较小,故为红光;打在Q点的光所对应折射角大,折射率较大,故为紫光,选项A正确,选项B、C、D错误.5. 1.55解析:设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C,连接C、D,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线,反射后沿ED射向D点.光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示.设液体的折射率为n,由折射定律有n sin i1=sin r1①n sin i2=sin r2②由题意知r1+r2=90°③联立①②③式得n2=④由几何关系可知sin i1==⑤sin i2==⑥联立④⑤⑥式得n=1.55.6.30°解析:由几何关系知sin i=,解得i=45°则由折射定律有=n,解得γ=30°且i=γ+,解得α=30°.7.(1)2.6 m(2)0.7 m解析: (1)如图,设到达池边的光线的入射角为i.依题意,水的折射率n=,光线的折射角θ=90°.由折射定律有n sin i=sin θ①由几何关系有sin i=②式中,l=3.0 m,h是池内水的深度.联立①②式并代入题给数据得h=m≈2.6 m③(2)设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x.依题意,救生员的视线与竖直方向的夹角为θ'=45°.由折射定律有n sin i'=sin θ' ④式中,i'是光线在水面的入射角.设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a.由几何关系有sin i'=⑤x+l=a+h' ⑥式中h'=2.0 m.联立③④⑤⑥式并代入题给数据得x=(3-1)m≈0.7 m.8.(1)R (2)见解析解析:(1)在O点左侧,设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ,则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出,如图1.由全反射条件有sin θ=①图1 图2由几何关系有OE=R sin θ②由对称性可知,若光线都能从上表面射出,光束的宽度最大为l=2OE ③联立①②③式,代入已知数据得l=R(2)设光线在距O点R处的C点射入后,在上表面的入射角为α,由几何关系及①式和已知条件得α=60°>θ光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图2.由反射定律和几何关系得OG=OC=R射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出.9.(1)sin i≤(2)解析:(1)设光线在端面AB上C点(如图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律有sin i=n sin r ①设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α,为了使该光线可在此光导纤维中传播,应有α≥θ②式中,θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角,它满足n sin θ=1③由几何关系得α+r=90°④由①②③④式得sin i≤⑤(2)光在玻璃丝中传播的速度大小为v=⑥光速在玻璃丝轴线方向的分量为v z=v sin α⑦光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T=⑧光线在玻璃丝中传播,在刚好发生全反射时,光线从端面AB传播到另一端面所需的时间最长,由②③⑥⑦⑧式得T max=.10.C天线发出的两种无线电波各自与另一天线发出的同一波长的电波发生干涉,故与两种无线电波的强度没关系,A项错误;两种无线电波传播的速度(光速)相同,由c=λν知,波长不同,则频率不同,故两种无线电波不会发生干涉,B项错误;两种无线电波各自发生干涉,因此在空间的强弱分布稳定,天线连线的中垂线上都是加强点,故C项正确,D项错误.11.ACD由Δx=λ可知,改用波长更长的激光照射在双缝上,相邻亮条纹的间距Δx增大,A项正确,B项错误;减小双缝间距d,相邻亮条纹的间距Δx增大,C项正确;将屏幕向远离双缝的位置移动,增大了屏幕与双缝的距离L,相邻亮条纹的间距Δx增大,D项正确;相邻亮条纹的间距与光源到双缝的距离无关,E项错误.12.ABD由题图知,从玻璃砖射出时,入射角相同,a光的折射角大于b光的折射角,玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,a光在玻璃中的传播速度比b光的小,a光的频率比b光的大,在真空中,a光的波长较短,a光形成的干涉条纹间距较小,选项A、B正确,C、E错误;a光的全反射临界角较小,当入射角θ增大时,a 光先发生全反射,折射光线先消失,选项D正确.13.C从胶片上出现的图象可以看出,光具有波粒二象性,A、B项错误;由于光的能量在胶片上分布不均匀,故在曝光时间较长的情况下才会出现明暗相间的条纹,C项正确,D项错误.14.A电磁波在真空中以光速c=3×108 m/s传播,A项正确;在空气中传播的声波是纵波,B项错误;声波不仅可以在空气中传播,也可以在液体、固体等介质中传播,C项错误;光属于电磁波,可以在真空中传播,D项错误.15.频率不变解析:播放速度变为原来的2倍,则声波的频率也变为原来的2倍,但在同一均匀介质中声波的传播速度不变.1.ABD根据题给的光路图可知,a光的折射率较小,b光的折射率较大,根据n=可知,在水中a光的速度比b光的速度大,选项C错误;根据折射率大的光的频率较大,波长较短可知,a光的波长较长,a光比b光更容易发生衍射现象,选项B正确;由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知,波长较长的单色光a的干涉条纹间距较大,选项A正确;由全反射临界角公式sin C=可知,在水中a光的临界角大于b光的临界角,选项D正确;由sin C=,且n a<n b可知,若a光与b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时,水面上首先消失的是b光,选项E错误.2.ACD在CD边和AE边都只有a光射出,说明b光发生了全反射,而a光没有发生全反射,说明b光的临界角较小,由临界角公式sin C=,可知b光的折射率较大,a光的频率比b光的频率小,选项A正确.在真空中,所有光的传播速度都相同,选项B错误.根据n=可知,在棱镜内,a光的传播速度比b光的传播速度大,选项C正确.以相同的入射角从空气斜射入水中,根据折射定律n=,折射率越大,折射角越小,选项D正确.根据频率与波长的关系可知,a光的频率比b光的频率小,a光的波长比b光的波长大.由双缝干涉实验得出的相邻亮(暗)条纹间距公式Δx=λ可知,波长较长的单色光的干涉条纹间距较大,即让a、b两束光分别通过同一双缝干涉实验装置,a光的相邻亮条纹间距大,选项E错误.3.BCE由题图可以看出,a光的偏折程度大于b光的偏折程度,则a光的折射率大于b光的折射率,所以a 光的频率大于b光的频率,选项A错误;因为a光的折射率大,由公式v=可知,a光在该介质中的传播速度比b光小,选项B正确;a光的折射率大,根据sin C=知,a光的临界角比b光小,选项C正确;a光的频率大,则波长小,根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ知,b光比a光得到的干涉条纹间距大,选项E正确,D错误.4.CDE水中的气泡看起来比较明亮是因为有一部分光发生了全反射现象,选项A错误;均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场,是不能形成电磁波的,雷达发射的电磁波一定是由周期性变化的电场或磁场产生的,选项B错误;拍摄玻璃橱窗内的物品时,可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光,选项C正确;红色和蓝色的激光频率不同,在同种介质中传播时波速不同,波长不同,而红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同,选项D正确;狭义相对论认为真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的,选项E正确.5.BDE 声波不能在真空中传播,选项A错误.医疗中的“B超”检查是利用超声波的多普勒效应,所以选项B正确.声波既能够产生衍射现象也能够产生干涉现象,选项C错误.频率不同的声波在同种介质中的传播速度相同,选项D正确.蝙蝠是利用超声波的反射来定位猎物的,选项E正确.6.BCE用同一实验装置做双缝干涉实验时,由于a光的条纹间距大,则a光的波长长,a光的频率小,A错误,B正确;对同一介质,频率小的色光的折射率也一定小,玻璃对a光的折射率小,C正确;由v=可知,在同一介质中,折射率大的色光的速度较小,因此在玻璃中a光的速度大,D错误;又由n=可知,折射率越小,临界角越大,因此a光的临界角大,E正确.7.C由于光从内层射向外层时需要发生全反射,所以要满足n1>n2.当光在光纤内恰不透出时,所经过的路程最长,如图所示,设临界角为θ,则sin θ=,此时光通过的总路程为s==,对应的光速为v=,所需的时间为t==.故选项C正确.。

2019版高考物理总复习专题十六光学、电磁波、相对论简介考题帮

专题十六光学、电磁波、相对论简介题组1光的折射、全反射1.[2017天津高考,2,6分]明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载:“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象.如图所示,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是()A.若增大入射角i,则b光先消失B.在该三棱镜中a光波长小于b光C.a光能发生偏振现象,b光不能发生D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低2.[2017北京高考,14,6分]如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光.如果光束b是蓝光,则光束a可能是 ()A.红光B.黄光C.绿光D.紫光3.[2016四川高考,5,6分]某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示,O是圆心,MN是法线,AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径.该同学测得多组入射角i和折射角r,作出sin i-sin r图象如图乙所示.则()A.光由A经O到B,n=1.5B.光由B经O到A,n=1.5C.光由A经O到B,n=0.67D.光由B经O到A,n=0.674.[2015重庆高考,11(1),6分]虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带,光路如图所示.M、N、P、Q点的颜色分别为()A.紫、红、红、紫B.红、紫、红、紫C.红、紫、紫、红D.紫、红、紫、红5.[2017全国卷Ⅱ,34(2),10分]一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD'、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示.容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料.在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率.6.[2017江苏高考,12B(3),4分]人的眼球可简化为如图所示的模型.折射率相同、半径不同的两个球体共轴.平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点.取球体的折射率为,且D=R.求光线的会聚角α.(示意图未按比例画出)7.[2016全国卷Ⅰ,34(2),10分]如图,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为3.0 m.从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角,水的折射率为.(1)求池内的水深;(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上,他的眼睛到池面的高度为2.0 m.当他看到正前下方的点光源A时,他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字).8.[2014全国卷Ⅰ,34(2),9分]一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示.玻璃的折射率为n=.(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?(2)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置.9.[2013全国卷Ⅰ,34(2),9分]图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,AB代表端面.已知光在真空中的传播速度为c.(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.题组2光的波动性10.[2017北京高考,20,6分]物理学原理在现代科技中有许多重要应用.例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航.如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝.两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波.飞机降落过程中,当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道.下列说法正确的是()A.天线发出的两种无线电波必须一样强B.导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合11.[2017全国卷Ⅱ,34(1),5分][多选]在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是()A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动12.[2015全国卷Ⅱ,34(1),5分][多选]如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线.则( )A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中,a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距13.[2015上海高考,10,3分]用很弱的光做单缝衍射实验,改变曝光时间,在胶片上出现的图象如图所示,该实验表明()A.光的本质是波B.光的本质是粒子C.光的能量在胶片上分布不均匀D.光到达胶片上不同位置的概率相同题组3电磁波、相对论14.[2016北京高考,14,6分]下列说法正确的是()A.电磁波在真空中以光速c传播B.在空气中传播的声波是横波C.声波只能在空气中传播D.光需要介质才能传播15.[2017江苏高考,12B(2),4分]野生大象群也有自己的“语言”.研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音,发现以2倍速度快速播放录音时,能听到比正常播放时更多的声音.播放速度变为原来的2倍时,播出声波的(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍,声波传播速度(选填“变大”“变小”或“不变”).一、选择题(每小题5分,共35分)1.[2018广东湛江高三调研,34(1)][多选]如图所示,两束单色光a、b从水面下射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法正确的是()A.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B.a光比b光更容易发生衍射现象C.在水中a光的速度比b光的速度小D.在水中a光的临界角大于b光的临界角E.若a光与b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光2.[2018江西南宁毕业班摸底考试,34(1)][多选]ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC,由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜,经两次反射后光线垂直于BC射出,且在CD、AE边只有a光射出,光路图如图所示,则a、b两束光()A.a光的频率比b光的频率小B.在真空中,a光的传播速度比b光的大C.在棱镜内,a光的传播速度比b光的大D.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较小E.分别通过同一双缝干涉实验装置,a光的相邻亮条纹间距较小3.[2018甘肃重点中学第一次联考,14(1)][多选]某复色光由空气斜射入某介质中后分解为a、b两束单色光,如图所示.以下说法正确的是( )A.a光的频率比b光小B.a光在该介质中的传播速度比b光小C.光由介质射入空气时,a光的临界角比b光小D.a、b通过同一双缝干涉实验装置,a光的干涉条纹间距较大E.a、b通过同一双缝干涉实验装置,b光的干涉条纹间距较大4.[2017湖南长沙模拟,19(1)][多选]下列说法中正确的是()A.水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象B.雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光D.红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同E.狭义相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的5.[2017新疆维吾尔自治区检测,34(1)][多选]关于声波,下列说法正确的是()A.声波和电磁波都能在真空中传播B.声波的多普勒效应被应用在医疗中的“B超”检查C.声波只能产生衍射现象而不能产生干涉现象D.频率不同的声波在同种介质中的传播速度相同E.蝙蝠是利用超声波来定位猎物的6.[2017河北石家庄质检,34(1)][多选]a、b两种不同波长的光,先后用同一装置在真空中做双缝干涉实验,得到两种干涉条纹,其中a光的条纹间距大于b光的条纹间距,则( )A.a光的波长小于b光的波长B.a光的频率小于b光的频率C.玻璃对a光的折射率比玻璃对b光的折射率小D.在玻璃中,a光的速度小于b光的速度E.从玻璃射向空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角7.[2016江西赣州检测,2]如图所示是两个城市间的光缆中的一条光导纤维,光纤长为L,它的玻璃芯的折射率为n1,外层材料的折射率为n2,光在真空中的传播速度为c.光由它的一端射入经多次反射后从另一端射出,则( )A.n1>n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间总等于B.n1<n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间最长为C.n1>n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间最长为D.n1<n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时间等于二、非选择题(共24分)8.[2016北京一零一中模拟,35,6分]如图1所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜,并确定AB和AC界面的位置.然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2,再从棱镜的右侧观察P1和P2的像.(1)此后正确的操作步骤是.(选填选项前的字母)A.插上大头针P3,使P3挡住P2的像B.插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像C.插上大头针P4,使P4挡住P3的像D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出).为测量该种玻璃的折射率,有位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线,如图2中甲、乙所示.在图2中仅通过测量ED、FG 的长度便可正确计算出折射率的是图2中的(选填“甲”或“乙”),所测玻璃折射率的表达式n= (用代表线段长度的字母DE、GF表示).9.[2018湖北武汉调研,17(2),8分]如图,水平桌面上有一水槽,槽中放置着平面镜M,镜面与水平面之间的夹角为θ.一束白光从O点射向水面,先经水面折射,再经平面镜反射,又经水面折射回到空气中,最后在水槽左上方的竖直屏N上形成彩色光带.若逐渐增大θ角,各种色光陆续消失,假定所有光线均在同一竖直平面内.(1)色光最先从屏上消失;(2)若入射光线与水面成30°角,镜面与水平面之间的夹角θ=45°,屏上的彩色光带恰好全部消失,求水对最后消失的色光的折射率.(结果可以用根式表示)10.[2018吉林长春高三质量监测,18(2),10分]如图所示,△ABC为一直角三棱镜的截面,其顶角∠BAC=30°，AB边的长度为l,P为垂直BD的光屏.一宽度也为l的平行单色光束垂直射向AB面,在屏上形成一条宽度等于l的光带,求棱镜的折射率.一、选择题(每小题5分,共40分)1.[多选]下列说法正确的是()A.电磁波和机械波一样依赖于介质传播B.照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象C.泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象D.γ射线波长比X射线波长短E.变化的磁场一定会产生变化的电场2.据报道,欧洲大型强子对撞机(LHC)“开足马力”后能把数以百万计的粒子加速至每秒30万千米,相当于光速的99.9%,粒子流每秒可在隧道内狂飙11 245圈,单束粒子能量可达7万亿电子伏.下列说法正确的是()A.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够超过光速B.如果继续对粒子进行加速,粒子的速度将能够达到光速C.粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量D.粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量3.[多选]下列说法正确的有()A.某种光学介质对另一种光学介质的相对折射率可能小于1B.英国物理学家托马斯·杨发现了光的干涉现象C.激光和自然光都是偏振光D.麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波E.爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同4.[多选]下列说法正确的是()A.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象B.全息照相利用了激光相干性好的特性C.光的偏振现象说明光是横波D.X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象E.刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象5.光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是( )A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景物的像更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹6.抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同,则下列描述正确的是 ( )①这是利用光的干涉现象②这是利用光的衍射现象③如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了④如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了A.①③B.②④C.①④D.②③7.[多选]如图所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为水平直径.M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD从D点射出,出射光线平行于AB,已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c,则( )A.此玻璃的折射率为B.光线从B到D需用时C.若增大∠ABD,光线不可能在DM段发生全反射现象D.若减小∠ABD,从AD段射出的光线均平行于ABE.若∠ABD=0°,则光线从A点射出,传播方向不变,在球中的光速增大8.[多选]在透明均匀介质内有一球状空气泡,一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a、b色光分别从C点、D点射向介质,如图所示.已知A点的入射角为30°,a色光的偏向角为45°(C 点出射光线与A点入射光线的夹角),CD弧所对的圆心角为3°,则下列结论正确的是( )A.b色光的偏向角为42°B.介质对a色光的折射率n a=C.在介质中,a光的频率小于b光的频率D.b色光从介质射向空气的临界角正弦sin C=E.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置,屏上的条纹间距Δx a<Δx b二、非选择题(共22分)9.[10分]某研究性学习小组利用插针法测量半圆形玻璃砖的折射率.实验探究方案如下:在白纸上作一直线MN,并作出它的一条垂线AB,将半圆形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直径与直线MN重合,在垂线AB上插两枚大头针P1和P2,然后在半圆形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃砖的折射率.实验中提供的器材除了半圆形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等.(1)某同学用上述方法测量玻璃砖的折射率,他在画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是. 为同时看到P1、P2的像,他应采取的措施是.(2)在采取相应措施后,请在半圆形玻璃砖的右侧画出所插大头针的可能位置,并用“×”表示,作出光路图.(3)为计算折射率,将应测量的物理量标注在光路图上,并由此得出折射率的计算公式为n= . 10.[12分]如图所示,在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥,顶角∠AOB=120°,顶点O与桌面的距离为4a,圆锥的底面半径R=a,圆锥轴线与桌面垂直.现有一半径为R的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知玻璃的折射率n=,求光束在桌面上形成的光斑的面积.答案：1.D从光路图上看,在入射角相等的情况下,a光的折射角较大,所以b光折射率大于a光折射率,n b>n a,根据sin C=,a光的全反射临界角大,增大入射角i,a光先发生全反射,a光先消失,A错误; λa=、λb=,因为λa0>λb0、n b>n a,所以λa>λb,B错误;光波属于电磁波,电磁波都是横波,都能发生偏振现象,C错误;遏止电压U c满足eU c=hν-hν0,入射光的频率越低,遏止电压越低,a光折射率较低,则频率较低,对应的遏止电压也低,D正确.2.D由题图可知,光束a的折射角小,根据n=知,光束a的折射率大于光束b的折射率,频率越大,折射率越大,且已知光束b是蓝光,选项中频率大于蓝光频率的只有紫光,故光束a可能是紫光,D项正确.3.B由题图乙可知,入射角i小于折射角r,则可知光是从玻璃砖进入空气的,即光由B经O到A;由折射率公式,得n===1.5,B项正确.4.A已知红光的折射率小于紫光的折射率,由题图可知,打在M点的光所对应折射角大,折射率较大,故为紫光;打在N点的光所对应折射角小,折射率较小,故为红光;打在P点的光所对应折射角小,折射率较小,故为红光;打在Q点的光所对应折射角大,折射率较大,故为紫光,选项A正确,选项B、C、D错误.5. 1.55解析:设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C,连接C、D,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线,反射后沿ED射向D点.光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示.设液体的折射率为n,由折射定律有n sin i1=sin r1①n sin i2=sin r2②由题意知r1+r2=90°③联立①②③式得n2=④由几何关系可知sin i1==⑤sin i2==⑥联立④⑤⑥式得n=1.55.6.30°解析:由几何关系知sin i=,解得i=45°则由折射定律有=n,解得γ=30°且i=γ+,解得α=30°.7.(1)2.6 m(2)0.7 m解析: (1)如图,设到达池边的光线的入射角为i.依题意,水的折射率n=,光线的折射角θ=90°.由折射定律有n sin i=sin θ①由几何关系有sin i=②式中,l=3.0 m,h是池内水的深度.联立①②式并代入题给数据得h=m≈2.6 m③(2)设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x.依题意,救生员的视线与竖直方向的夹角为θ'=45°.由折射定律有n sin i'=sin θ' ④式中,i'是光线在水面的入射角.设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a.由几何关系有sin i'=⑤x+l=a+h' ⑥式中h'=2.0 m.联立③④⑤⑥式并代入题给数据得x=(3-1)m≈0.7 m.8.(1)R (2)见解析解析:(1)在O点左侧,设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ,则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出,如图1.由全反射条件有sin θ=①图1 图2由几何关系有OE=R sin θ②由对称性可知,若光线都能从上表面射出,光束的宽度最大为l=2OE ③联立①②③式,代入已知数据得l=R(2)设光线在距O点R处的C点射入后,在上表面的入射角为α,由几何关系及①式和已知条件得α=60°>θ光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图2.由反射定律和几何关系得OG=OC=R射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出.9.(1)sin i≤(2)解析:(1)设光线在端面AB上C点(如图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律有sin i=n sin r ①设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α,为了使该光线可在此光导纤维中传播,应有α≥θ②式中,θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角,它满足n sin θ=1③由几何关系得α+r=90°④由①②③④式得sin i≤⑤(2)光在玻璃丝中传播的速度大小为v=⑥光速在玻璃丝轴线方向的分量为v z=v sin α⑦光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T=⑧光线在玻璃丝中传播,在刚好发生全反射时,光线从端面AB传播到另一端面所需的时间最长,由②③⑥⑦⑧式得T max=.10.C天线发出的两种无线电波各自与另一天线发出的同一波长的电波发生干涉,故与两种无线电波的强度没关系,A项错误;两种无线电波传播的速度(光速)相同,由c=λν知,波长不同,则频率不同,故两种无线电波不会发生干涉,B项错误;两种无线电波各自发生干涉,因此在空间的强弱分布稳定,天线连线的中垂线上都是加强点,故C项正确,D项错误.11.ACD由Δx=λ可知,改用波长更长的激光照射在双缝上,相邻亮条纹的间距Δx增大,A项正确,B项错误;减小双缝间距d,相邻亮条纹的间距Δx增大,C项正确;将屏幕向远离双缝的位置移动,增大了屏幕与双缝的距离L,相邻亮条纹的间距Δx增大,D项正确;相邻亮条纹的间距与光源到双缝的距离无关,E项错误.12.ABD由题图知,从玻璃砖射出时,入射角相同,a光的折射角大于b光的折射角,玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,a光在玻璃中的传播速度比b光的小,a光的频率比b光的大,在真空中,a光的波长较短,a光形成的干涉条纹间距较小,选项A、B正确,C、E错误;a光的全反射临界角较小,当入射角θ增大时,a 光先发生全反射,折射光线先消失,选项D正确.13.C从胶片上出现的图象可以看出,光具有波粒二象性,A、B项错误;由于光的能量在胶片上分布不均匀,故在曝光时间较长的情况下才会出现明暗相间的条纹,C项正确,D项错误.14.A电磁波在真空中以光速c=3×108 m/s传播,A项正确;在空气中传播的声波是纵波,B项错误;声波不仅可以在空气中传播,也可以在液体、固体等介质中传播,C项错误;光属于电磁波,可以在真空中传播,D项错误.15.频率不变解析:播放速度变为原来的2倍,则声波的频率也变为原来的2倍,但在同一均匀介质中声波的传播速度不变.1.ABD根据题给的光路图可知,a光的折射率较小,b光的折射率较大,根据n=可知,在水中a光的速度比b光的速度大,选项C错误;根据折射率大的光的频率较大,波长较短可知,a光的波长较长,a光比b光更容易发生衍射现象,选项B正确;由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知,波长较长的单色光a的干涉条纹间距较大,选项A正确;由全反射临界角公式sin C=可知,在水中a光的临界角大于b光的临界角,选项D正确;由sin C=,且n a<n b可知,若a光与b光以相同入射角从水中射向空气,在不断增大入射角时,水面上首先消失的是b光,选项E错误.2.ACD在CD边和AE边都只有a光射出,说明b光发生了全反射,而a光没有发生全反射,说明b光的临界角较小,由临界角公式sin C=,可知b光的折射率较大,a光的频率比b光的频率小,选项A正确.在真空中,所有光的传播速度都相同,选项B错误.根据n=可知,在棱镜内,a光的传播速度比b光的传播速度大,选项C正确.以相同的入射角从空气斜射入水中,根据折射定律n=,折射率越大,折射角越小,选项D正确.根据频率与波长的关系可知,a光的频率比b光的频率小,a光的波长比b光的波长大.由双缝干涉实验得出的相邻亮(暗)条纹间距公式Δx=λ可知,波长较长的单色光的干涉条纹间距较大,即让a、b两束光分别通过同一双缝干涉实验装置,a光的相邻亮条纹间距大,选项E错误.3.BCE由题图可以看出,a光的偏折程度大于b光的偏折程度,则a光的折射率大于b光的折射率,所以a 光的频率大于b光的频率,选项A错误;因为a光的折射率大,由公式v=可知,a光在该介质中的传播速度比b光小,选项B正确;a光的折射率大,根据sin C=知,a光的临界角比b光小,选项C正确;a光的频率大,则波长小,根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=λ知,b光比a光得到的干涉条纹间距大,选项E正确,D错误.4.CDE水中的气泡看起来比较明亮是因为有一部分光发生了全反射现象,选项A错误;均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场,是不能形成电磁波的,雷达发射的电磁波一定是由周期性变化的电场或磁场产生的,选项B错误;拍摄玻璃橱窗内的物品时,可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光,选项C正确;红色和蓝色的激光频率不同,在同种介质中传播时波速不同,波长不同,而红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同,选项D正确;狭义相对论认为真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的,选项E正确.5.BDE 声波不能在真空中传播,选项A错误.医疗中的“B超”检查是利用超声波的多普勒效应,所以选项B正确.声波既能够产生衍射现象也能够产生干涉现象,选项C错误.频率不同的声波在同种介质中的传播速度相同,选项D正确.蝙蝠是利用超声波的反射来定位猎物的,选项E正确.6.BCE用同一实验装置做双缝干涉实验时,由于a光的条纹间距大,则a光的波长长,a光的频率小,A错误,B正确;对同一介质,频率小的色光的折射率也一定小,玻璃对a光的折射率小,C正确;由v=可知,在同一介质中,折射率大的色光的速度较小,因此在玻璃中a光的速度大,D错误;又由n=可知,折射率越小,临界角越大,因此a光的临界角大,E正确.。

配套K122019年高考物理总复习第58讲电磁波相对论简介讲义

第58讲电磁波相对论简介理解知识整合一、麦克斯韦电磁场理论1．麦克斯韦电磁场理论(1)变化的磁场(电场)能够在周围空间产生________；(2)均匀变化的磁场(电场)能够在周围空间产生稳定的________；(3)振荡的磁场(电场)能够在周围空间产生同________的振荡电场(磁场)．2．电磁场和电磁波：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一体，即为电磁场．________由近及远的传播就形成了电磁波．3．电磁波的特点(1)电磁波是________波．在传播方向的任一点E 和B 随时间作正弦规律变化，E 与B 彼此垂直且与传播方向垂直．(2)电磁波的传播速度v ＝λf ＝λT，在真空中的传播速度等于________速．(3)________预言了电磁波的存在．________证实了电磁波，测出了波长和频率，证实传播速度等于光速；验证电磁波能产生反射、折射、衍射和干涉．4．对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解二、电磁波的发射1．有效地向外发射电磁波的振荡电路应具备的特点(1)要有足够高的振荡________．理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领与频率的四次方成正比；(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的________，才能有效地把电磁场的能量传播出来．2．发射电磁波的目的：传递信息(信号)把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上，使电磁波随各种信号而改变叫做调制．其中，使高频振荡的电磁波振幅随信号而改变叫做________；使高频振荡的电磁波频率随信号而改变叫做________．三、电磁波的传播电磁波以横波形式传播，其传播不需要________，传播方式有天波、地波和空间波(又称直线波)．传播速度和频率、波长的关系为________．四、电磁波的接收使接收电路产生电谐振的过程叫做____________．五、电磁波的传播及波长、频率、波速1．电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)．2．不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小．3．v ＝λf ，f 是电磁波的频率，即为发射电磁波的LC 振荡电路的频率f ＝12πLC，改变L 或C 即可改变f ，从而改变电磁波的波长λ.七、电磁波谱1．无线电波、________、可见光、________、伦琴射线、γ射线合起来构成了范围广阔的电磁波谱，如图所示．说明：波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有____________．2．电磁波谱的特性、应用,衍射能力减弱直线传播能力增强 3.对电磁波谱的两点说明(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性．其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X射线、γ射线等，穿透能力较强．(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X射线，X射线和γ射线都有重叠．八、经典时空观1．惯性参考系凡是牛顿定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系．2．伽利略相对性原理对于所有的惯性系，力学规律都是相同的．3．经典时空观(绝对时空观)时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物质或运动的影响．4．经典力学的几个基本结论(1)同时的绝对性；(2)时间间隔的绝对性；(3)空间距离的绝对性．九、狭义相对论的两个基本假设1．狭义相对论原理：在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是________的．2．光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是________的．十、狭义相对论的时空观1．________的相对性；2．________的相对性．(1)一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小．(2)在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化．(3)长度的变短是相对的．如果两条平行的杆在沿自己的长度方向做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了．3．时间间隔的相对性十一、质能方程物体是具有能量的，并且物体的能量与其本身的质量有关，且关系为________，其中m 是物体的质量，E是物体具有的能量．方法技巧释难答疑的金钥匙考点1 麦克斯韦电磁场理论的基本思想【典型例题1】根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中不正确的是( )A．教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B．工作时打点计时器必有磁场和电场C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场D．电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直考点2 电磁波的特点【典型例题2】下列说法中正确的是( )A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播考点3 电磁波谱【典型例题3】电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了．下面正确的是( ) A．雷达是利用声波的反射来测定物体位置的B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线C．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应D．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领考点4 狭义相对论【典型例题4】用相对论的观点判断，下列说法不正确的是( )A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D．当物体运动的速度v≪c时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计1.(16年江苏高考)一艘太空飞船静止时的长度为30 m，它以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是( )A．飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c2.(17年江苏高考)(多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有( ) A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B．飞船上的人观测到地球上的钟较慢C．地球上的人观测到地球上的钟较快D．地球上的人观测到飞船上的钟较慢当堂检测 1.(多选)下列说法正确的是( )A．麦克斯韦提出电磁场理论，并用实验证实了电磁波的存在B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C．随身携带的移动电话既有电磁波接收装置，同时又有电磁波发射装置D．声音信号需要经过“调制”过程，加到高频的电磁波上才能发射出去2．现代生活中，人们已更多地与电磁波联系在一起，并且越来越依赖于电磁波，关于电磁场和电磁波，以下说法正确的是( )A．把带电体和永磁体放在一起，即可以在其周围空间中产生电磁波B．手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的C．医院中用于检查病情的“B超”是利用了电磁波的反射原理D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用红外线实现成像的3．(多选)以速度u高速远离地球的宇宙飞船发出频率为ν的单色光，已知真空中光速为c，则( )第3题图A．该光相对飞船的速度等于c－uB．该光相对飞船的速度等于cC．地球上接受到该光的频率大于νD．地球上接受到该光的频率小于ν4．如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是( )第4题图A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断5．(16年南京模拟)如图所示，宽度为l的宇宙飞船沿其长度方向以速度v(v接近光速c)远离地球，飞船发出频率为ν的单色光．地面上的人接收到光的频率________(选填“大于”、“等于”或“小于”)ν，看到宇宙飞船宽度________(选填“大于”、“等于”或“小于”)l.第5题图第58讲电磁波相对论简介知识整合基础自测一、1.(1)电场(磁场) (2)电场(磁场) (3)频率2．电磁场 3.(1)横 (2)光 (3)麦克斯韦赫兹二、1.(1)频率 (2)空间 2.调幅调频三、介质 c ＝λf 四、调谐七、1.红外线紫外线重叠九、1.相同 2.相同十、1.同时 2.长度十一、E ＝mc 2方法技巧·典型例题1· C 【解析】教室中开亮的日光灯、工作时打点计时器用的振荡电流，在其周围产生振荡磁场和电场，故选项A 、B 正确；稳定的电场不会产生磁场，故选项C 错误；电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故选项D 正确．·典型例题2·A 【解析】电磁波在真空中的传播速度与光在真空中传播速度相等，都等于光速c ，故A 正确；在空气中传播的声波是纵波，故B 错误；声波不仅在空气中可以传播，在其他介质中也可以传播，故 C 错误；光在真空中也可以传播，不需要介质，故D 错误．·典型例题3·D 【解析】雷达是利用微波的反射来测定物体位置的，A 错误．遥控器采用的是红外线不是紫外线；故B 错误；微波炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的；故C 错误；机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X 射线的穿透本领；故D 正确；故选D.·典型例题4·A 【解析】由相对论知，时间和空间都是相对的，所以A 项不正确． ·变式训练1·B 【解析】飞船上的观测者测得该飞船的长度是静止时的长度，等于30 m ，故A 错误；地球上的观测者测得该飞船的长度l ＝l 01－（v c）2＝24 m ，所以B正确；根据狭义相对论的光速不变原理，飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度等于c ，地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度也等于c ，故C 、D 错误．·变式训练2·AC 【解析】飞船相对于地球高速运动，所以地球上的人观察飞船的时间较慢，而地球相对于飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A 、C 正确，B 、D 错误．当堂检测1．CD 【解析】麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A 错误；变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场，选项B 错误；移动电话能够收到信息，同时也能发出信息；故既有电磁波接收装置，同时又有电磁波发射装置；故C 正确；声音信号需要经过“调制”过程，加到高频的电磁波上形成载波信号才能发射出去，故D 正确；故选CD.2．B 【解析】要产生电磁波，必须要有变化的磁场与变化的电场，即电磁场，电磁场在介质中传播产生电磁波，A错误；通过电磁波可以实现各种通信，B正确；“B超”是利用了超声波的反射原理，C错误；车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用X射线实现成像的，D错误．3．BD 【解析】由光速不变原理可知，该光相对飞船的速度等于c，选项B正确，A 错误；根据多普勒效应，因飞船远离地球，则地球上接受到该光的频率小于ν，选项C错误，D正确．故选BD.4．C 【解析】由相对论知从B发出的光到C、A的光速相同．相对车内的观察者而言，A、B、C向左运动，所以C先被照亮，C对．5．小于等于【解析】当远离地球时，由于多普勒效应，地面上的人接收到光的频率小于飞船发出光的频率. 在地面上看宇宙飞船，由于“尺缩效应” 沿运动方向的长度小，但垂直于运动方向的宽度不变，仍为l.。

高考物理一轮复习第十六章光与电磁波相对论简介第3讲电磁波学案(2021年整理)

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第3讲电磁波板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场电磁波的产生、发射、接收及其传播Ⅰ1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。

2．电磁场:变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场. 3．电磁波：电磁场（电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波。

(1）电磁波是横波，在空间传播不需要介质.（2）v＝λf对电磁波同样适用。

（3)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。

4．发射电磁波的条件（1)要有足够高的振荡频率；（2）必须是开放电路，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。

5．调制:有调幅和调频两种方法.6．电磁波的传播(1）三种传播方式：天波、地波、空间波。

(2）电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝3。

0×108 m/s。

7．电磁波的接收（1)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相等时，接收电路中产生的振荡电流最强,这就是电谐振现象。

(2)使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路.(3)从经过调制的高频振荡电流中还原出调制信号的过程叫作解调，解调是调制的逆过程，调幅波的解调也叫作检波。

[配套K12]2019版高考物理总复习选考部分机械振动机械波光电磁波相对论简介基础课1 机械振动学案

基础课1 机械振动 [高考导航]知识排查简谐运动单摆、单摆的周期公式简谐运动的两种模型受迫振动和共振小题速练1.思考判断(1)振幅就是简谐运动物体的位移。

( )(2)简谐运动的回复力可以是恒力。

( )(3)简谐运动的平衡位置就是质点所受合力为零的位置。

( )(4)做简谐运动的质点先后通过同一点，回复力、速度、加速度、位移都是相同的。

( )(5)简谐运动的图象描述的是振动质点的轨迹。

( )(6)根据简谐运动的图象可以判断质点在某一时刻的位移大小、振动方向。

( )(7)物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关。

( )答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√(7)√2.(2016·海南单科，16)(多选)下列说法正确的是( )A.在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B.弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C.在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D.系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向解析根据单摆周期公式T＝2πlg可以知道，在同一地点，重力加速度g为定值，故周期的平方与其摆长成正比，故选项A正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可以知道，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项B正确；根据单摆周期公式T＝2πlg可以知道，单摆的周期与质量无关，故选项C错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D正确；若弹簧振子初始时刻的位置在平衡位置，知道周期后，可以确定任意时刻运动速度的方向，若弹簧振子初始时刻的位置不在平衡位置，则无法确定，故选项E错误。

答案 ABD3.[人教版选修3－4·P 5·T 3]如图1所示，在t ＝0到t ＝4 s 的范围内回答以下问题。

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