2016年高考物理一轮广东专版阶段验收评估(十三)波与相对论.doc

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【三维设计】高考物理大一轮复习波与相对论(含近三年考点分布及15年考向前瞻)

波与相对论(1)在新课标省区的高考中，对该部分的考查是在选考题部分出现，从近几年高考题来看，对“简谐振动”的考查相对较少，主要考查振动图像和波动图像以及波的传播规律等；另外对光学知识的考查主要以折射定律、全反射和不同色光的折射率问题为重点考查。

(2)高考考查的题型有选择题、实验题、计算题，题目难度中等或中等偏下。

2015高考考向前瞻| 预计在2015年高考中，仍会以主干知识为考查重点，对振动和波的考查仍会以图像为主，考查简谐运动的特点和传播时的空间关系；对光学部分的考查仍会以几何光学中的光的折射率和光的全反射为重点，并且光学实验也是考查重点。

第1节机械振动简谐运动[记一记]1．概念质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x－t图像)是一条正弦曲线。

2．简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F＝－kx，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。

(2)运动学表达式：x＝A sin(ωt＋φ)，其中A代表振幅，ω＝2πf表示简谐运动振动的快慢，(ωt＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相位。

3．回复力(1)定义：使物体返回到平衡位置的力。

(2)方向：时刻指向平衡位置。

(3)来源：振动物体所受的沿振动方向的合力。

4．简谐运动的图像图1－1(1)振动图像表示的是简谐运动的质点偏离平衡位置的位移与时间的关系，是一条正弦(或余弦)曲线，如图1－1所示。

(2)由振动图像可以确定质点振动的振幅和周期，以及任意时刻质点的位移、振动方向和加速度的方向。

如图1－1所示，t1时刻质点P的运动方向沿x轴负方向。

[试一试]1．如图1－2所示，弹簧振子在B、C间振动，O为平衡位置，BO＝OC＝5 cm，若振子从B到C的运动时间是1 s，则下列说法正确的是________。

图1－2A．振子从B经O到C完成一次全振动B．振动周期是1 s，振幅是10 cmC．经过两次全振动，振子通过的路程是20 cmD．从B开始经过3 s，振子通过的路程是30 cm解析：选D 振子从B→O→C仅完成了半次全振动，所以周期T＝2×1 s＝2 s，振幅A ＝BO＝5 cm，故A、B错误；弹簧振子在一次全振动过程中通过的路程为4A＝20 cm，所以两次全振动中通过路程为40 cm，故C错误；3 s的时间为1.5T，所以振子通过的路程为30 cm，故D正确。

(广东专版)2016年高考物理一轮复习第13章第4单元.

答案：B
相对论
[想一想]
设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍，则粒子运动时的质量等于其静止质量的多少倍？粒子运动速度是光速的多少倍？
提示：k
k2－1 k
[记一记] 1．狭义相对论的基本假设 (1)狭义相对性原理：在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：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。 2．时间和空间的相对性 (1)时间间隔的相对性：Δt＝ (2)长度的相对性：l＝l0
两种现象比较项目不同点亮度
单缝衍射
双缝干涉
中央条纹最亮，两清晰条纹，亮度基本
边变暗
相等
相同点
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
2．干涉与衍射的本质光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理。在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹。
②电磁波谱的特性、应用：
电磁波谱无线电波
频率/Hz
真空中波长/m
特性
应用
递变规律衍射能力减弱直线传播能力增强
波动性强，
＜3×1011 ＞10－3 易发生衍射 10－3～10
－7
——————
无线电技术红外遥感照明、摄影
红外线 1011～1015
热效应
可见光
解析：雨后天空中出现彩虹是光的折射造成的，选项A错误；早晨看到的太阳是红彤彤的，是由于红光的穿透能力强而不是衍射能力强，选项D错误。
答案：BC
4．下列关于电磁波的说法正确的是 A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B．电磁波在真空和介质中传播速度相同 C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播

南方新高考高考物理大一轮复习专题十三机械振动机械波光电磁波相对论简介第3讲光的折射全反射课时作业

南方新高考高考物理大一轮复习专题十三机械振动机械波光电磁波相对论简介第3讲光的折射全反射课时作业0803258一、单项选择题1．下列说法正确的是( )A．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大C．水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故D．全息照相主要是利用了光的衍射现象E．沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象2．如图K1331所示，两细束平行的单色光a、b射向同一块玻璃砖的上表面，最终都从玻璃砖的下表面射出．已知玻璃对单色光a的折射率较小，那么下列说法中错误．．的有( )图K1331A．进入玻璃砖后两束光仍然是平行的B．从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同C．从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定减小了D．从玻璃砖下表面射出后，两束光不再平行E．从玻璃砖下表面射出时，可能在同一位置3．如图K1332所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路图如图所示．MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在光屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是( )A．该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小B．A光的频率比B光的频率高C．在该玻璃体中，A光比B光的速度大D．在真空中，A光的波长比B光的波长长E．A光从空气进入该玻璃体后，其频率变高图K1332图K13334．如图K1333所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行且足够大的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，则( )A．光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光，且三束光一定相互平行B．增大α角且α≤90°，光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束ⅠC．玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率D．减小α角且α>0°，光束Ⅲ可能会由于全反射而从上表面消失E．光束Ⅲ比光束Ⅱ更容易发生明显衍射5．如图K1334所示，两束不同频率的平行单色光a、b从水射入空气(空气折射率为1)发生如图所示的折射现象(α＜β)，下列说法正确的是( )图K1334A．随着a、b入射角度的逐渐增加，a先发生全反射B．水对a的折射率比水对b的折射率小C．在水中的传播速度v a＞v bD．在空气中的传播速度v a＞v bE．当a、b入射角为0°时，光线不偏折，但仍然发生折射现象6．如图K1335所示，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光的干涉条纹间距图K1335图K13367．如图K1336所示，有一束平行于等边三棱镜截图ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则下列说法正确的是( )A．该棱镜的折射率为 3B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变短D．光从空气进入棱镜，波速变小E．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行8．如图K1337所示，一束光从空气中射向折射率为n＝2的某种玻璃的表面，θ1表示入射角，则下列说法中正确的是( )图K1337A．当θ1>45°时会发生全反射现象B．只有当θ1＝90°时才会发生全反射C．无论入射角θ1是多大，折射角θ2都不会超过45°D ．欲使折射角θ2＝30°，应以θ1＝45°的角度入射E ．当入射角的正切tan θ1＝2时，反射光线和折射光线恰好互相垂直二、非选择题9．(2016年新课标全国卷Ⅰ)如图K1338所示，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43．(1)求池内的水深．(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为 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(计算结果保留1位有效数字)．图K133810．(2015年江苏卷)人造树脂是常用的眼镜片材料，如图K1339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 ＝5 cm ，AB ＝20 cm ，BP ＝12 cm ，求该人造树脂材料的折射率n ．图K1339第3讲光的折射全反射1．ABE 解析：景物的光斜射到水面上，由光发生折射的条件知，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线射入潜水员眼睛，而潜水员由于错觉，认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，故A 正确；发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，则光纤的内芯折射率大于外壳的折射率，故B 正确；水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从水射入气泡发生全发射的缘故，故C 错误；全息照相利用光的干涉现象，故D 错误；海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的折射和全反射而产生的，故E 正确．2．ACD 解析：进入时入射角相同，折射率不同，因此折射角不同，两束光在玻璃内不再平行，但从下表面射出时仍是平行的．射出时两束光之间的距离根据玻璃砖的厚度不同而不同，在厚度从小到大变化时，该距离先减小后增大，有可能和入射前相同(但左右关系一定改变了)，也有可能在同一位置上射出．3．ACD 解析：B 光的偏折程度比A 光大，则B 光的折射率大于A 光的折射率，说明B 光的频率较大，由c ＝λf 知，A 光的波长较长，故A 、D 正确，B 错误；根据v ＝c n得，A 光的折射率较小，则A 光在玻璃砖中的速度较大．故C 正确．光由一种介质进入另一种介质时频率不变，故E 错误．4．ABE 解析：所有色光都能反射，反射角相同，则由图D123可知光束I 是复色光，而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的，根据光的可逆性，知两光速仍然平行射出，且光束Ⅱ、Ⅲ是单色光，故A 正确；增大α角且α≤90°，即减小入射角，折射角随之也减小，则光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ，故B 正确；由图D123知：光束进入玻璃砖时，光束Ⅱ的偏折程度大于比光束Ⅲ，根据折射定律可知，光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ的折射率，故C 错误；减小α角且α＞0°，复色光沿PO 方向射入玻璃砖，经过反射时，在上表面的入射角等于光束进入玻璃砖时的折射角．所以由光路可逆性原理可知，光束Ⅲ不会在上表面发生全反射，一定能从上表面射出，故D 错误；光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ的频率，光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长，所以光束Ⅲ的波动性强，比光束Ⅱ更容易发生明显衍射，故E 正确．图D1235．BCE 解析：两光束从水射入空气中，入射角相等，折射角α＜β，根据折射定律分析折射率的大小，根据v ＝c n判断光束在水中速度的大小．根据临界角公式分析临界角的大小．由于α＜β，所以折射率n a 小于n b ，由n ＝c v知，在水中的传播速度v a ＞v b ，由于sinC ＝1n知随着a 、b 入射角度的逐渐增加，b 先发生全反射，a 、b 在空气的传播速度都是c ，故A 、D 错误，B 、C 正确．当a 、b 入射角为0°时，光线虽然不偏折，但仍然发生折射现象，故E 正确．6．ABD 解析：由题图可知，a 光的折射角大于b 光的折射角，根据折射定律可以判断出玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率，故C 错误；根据n ＝c v可知，在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度，故A 正确；a 光的频率大于b 光的频率，根据λ＝c ν可知，在真空中a 光的波长小于b 光的波长，故B 正确；若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，因为a 光的折射率大，则折射光线a 首先消失，故D 正确；a 光的波长小于b 光的波长，分别用a 、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距小于b 光的干涉条纹间距，故E 错误．7．ACD 解析：在E 点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，由n ＝sin 60°sin 30°＝3，可得折射率为3；故A 正确；由光路的可逆性可知，在BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B 错误；由公式v ＝c n ，且v ＝λf 可知，λ介＝λ空气n，C 、D 正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E 点的光束平行，E 错误．8．CDE 解析：发生全反射现象的条件是：光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角，所以选项A 、B 均错误；由折射率n ＝sin θ1sin θ2＝2可知，当入射角最大为90°时，折射角θ2＝45°，所以C 正确；由折射率n ＝sin θ1sin θ2可知，选项D 、E 均正确9．解：(1)如图D124所示，设到达池边的光线的入射角为i .依题意，水的折射率n ＝43，光线的折射角θ＝90°图D124由折射定律有n sin i ＝sin θ ① 由几何关系有 sin i ＝l l 2＋h 2②式中，l ＝3 m ，h 是池内水的深度．联立①②式并代入题给数据得 h ＝7 m≈2.6 m． ③(2)设此时救生员的眼睛到池边的距离为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 ′＝a a 2＋h 2⑤x ＋l ＝a ＋h ′⑥式中h ′＝2 m ．联立③④⑤⑥式得x ＝⎝⎛⎭⎪⎫3723－1 m≈0.7 m. 10．解：设折射角为γ，由折射定律得sin 30°＝n sin γ由几何关系得sin γ＝PB －OAOP且OP ＝PB －OA 2＋AB 2代入数据解得n ＝44914(或n ≈1.5)．。

2016年高考物理备考优生：·专题13光、电磁波与相对论：含解析

优生-百日闯关第一部分名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现，试题在考查主干知识的同时，注重考查基本概念和基本规律。

考纲要求（1）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）理解光的干涉现象，掌握双缝干涉中出现明暗条纹的条件；理解光的衍射现象，知道发生明显衍射的条件；知道光的偏振现象，了解偏振在日常生活中的应用（3）知道电磁波是横波；了解电磁波的产生、传播、发射和接收，熟记电磁波谱；了解狭义相对论的基本假设和几个重要结论．命题规律（1）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。

（2）光的干涉、衍射和偏振部分，以考查基本概念及对规律的简单理解为主，主要是以选择题和填空题为主（3）电磁波和相对论部分，以考查基本概念及对规律的简单理解为主，主要是以选择题为主第二部分精选试题1、【2016•重庆市巴蜀中学高三上期中】（5分）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，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（）。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对三个得5分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）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【答案】ABD【名师点睛】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式sin sin i n r =、光速公式c v n =、双缝干涉条纹间距公式L x dλ∆=. 2、【2016•重庆市巴蜀中学高三上第三次月考】下列说法中正确的是__________（填正确答案的标号，选对一个得3分，选对2个得4分，选对三个得6分，每选错一个扣3分，最低分为0分）A 、不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的B 、水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象C 、在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D 、声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率E 、未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，容易发生衍射现象【答案】ABE【解析】根据狭义相对论可得光速不变，A 正确；水面上的油膜呈现彩色是光在油膜上下两个表面发生干涉现象产生的，B 正确；在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，C 错误；根据多普勒效应可得声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率大于声源的频率，D 错误；未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，容易发生衍射现象，E 正确。

高考物理一轮复习第十三章光电磁波相对论第一节光的折射全反射真题

光的折射全反射高考真题1．(2015·四川理综)直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示．a、b光相比( )A．玻璃对a光的折射率较大B．玻璃对a光的临界角较小C．b光在玻璃中的传播速度较小D．b光在玻璃中的传播时间较短解析：从题图中看出，b光线进入玻璃后偏折程度较大，因此玻璃对b光折射率大，A 错误．根据sin C＝1n知，折射率大的临界角小，B错误．根据v＝cn知，折射率大的传播速度小，C正确．由几何关系知，b在玻璃中运动路程长，结合b的传播速度小，可知b在玻璃中的传播时间较长，D错误．答案：C2．(2015·安徽理综)如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气．当出射角i′和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ.已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为( )A.sinα＋θ2sinα2B.sinα＋θ2sinθ2C.sinθsin⎝⎛⎭⎪⎫θ－α2D.sinαsin⎝⎛⎭⎪⎫α－θ2解析：如图所示，i2＝α2，i1＝θ＋α2.由折射定律可知n＝sin i1sin i2＝sinθ＋α2sinα2，A正确．答案：A3．(2015·重庆理综)虹和霓是太阳光在水球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、红解析：对同一个介质来说，红光折射率最小，偏折程度最小，由图可知，N、P为红，M、Q为紫，A正确．答案：A4．(2015·天津理综)中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”．从物理学角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的．如图是彩虹成因的简化示意图，其中a 、b 是两种不同频率的单色光，则两光( )A ．在同种玻璃中传播，a 光的传播速度一定大于b 光B ．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b 光侧移量大C ．分别照射同一光电管，若b 光能引起光电效应，a 光也一定能D ．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a 光解析：从图中看出，经同一雨滴折射后，a 光偏折较明显，说明a 光的折射率较大，即n a >n b .根据v ＝cn，在同种玻璃中传播时，a 光的传播速度小，A 错误．光线斜射到玻璃表面，折射光偏转程度越大，偏转量越大，即a 光侧移量大，B 错误．折射率大的光，波长较短，频率较大，即a 光频率大于b 光，若b 光能引起某光电管的光电效应，a 光也一定能，C 正确．根据sin C ＝1n，折射率大的光线临界角小，更容易发生全反射，不容易从水中折射进入空气，D错误．答案：C5．(2015·福建理综)如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a 、b ，波长分别为λa 、λb ，该玻璃对单色光a 、b 的折射率分别为n a 、n b ，则( )A ．λa <λb ，n a >n bB ．λa >λb ，n a <n bC ．λa <λb ，n a <n bD ．λa >λb ，n a >n b解析：从题图中可以看出，单色光b 经玻璃后偏折明显，说明玻璃对单色光b 的折射率较大，可知b 的波长短，B 正确．答案：B 5题图 6题图6．(2015·江苏卷)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 ＝5 cm ，AB ＝20 cm ，BP ＝12 cm ，求该人造树脂材料的折射率n .解析：设折射角为r ，由折射定律sin30°＝n sin r 由几何关系知sin r ＝PB －OAOP且OP ＝PB －OA2＋AB 2代入数据解得n ＝44914(或n ≈1.5)．答案：44914(或1.5)。

【三维设计】2016年高考物理一轮广东专版考点通关第十三章波与相对论[选修3-4]

第十三章波与相对论[选修3－4][学习目标定位]第1单元机_械_振_动[想一想](1)简谐运动的图象和简谐运动的轨迹相同吗？为什么？ (2)简谐运动的位移与必修1中所学的直线运动的位移有何区别？ (3)在一个周期T 内，质点的路程与振幅有何关系？12T 、14T 呢？提示：(1)不同。

简谐运动的图象描述的是振动质点的位移(一个物理量)随时间变化的规律，而简谐运动的轨迹是质点运动的径迹。

(2)简谐运动的位移是以平衡位置为参考点，与位置对应，是时刻的函数，总是从平衡位置指向质点所在的位置；直线运动的位移是以物体的初始位置为参考点，与过程对应，是时间的函数，是从初始位置指向物体所在的位置。

(3)一个周期T 内，路程等于4个振幅，12T 内路程等于2个振幅，但14T 内路程可能等于1个振幅，也可能小于一个振幅，也可能大于一个振幅。

[记一记] 1．概念质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(x －t 图象)是一条正弦曲线。

2．简谐运动的表达式(1)动力学表达式：F ＝－kx ，其中“－”表示回复力与位移的方向相反。

(2)运动学表达式：x ＝A sin(ωt ＋φ)，其中A 代表振幅，ω＝2πf 表示简谐运动的快慢，(ωt ＋φ)代表简谐运动的相位，φ叫做初相位。

3.回复力(1)定义：使物体返回到平衡位置的力。

(2)方向：时刻指向平衡位置。

(3)来源：振动物体所受的沿振动方向的合力。

4．简谐运动的图象(1)振动图象表示的是简谐运动的质点偏离平衡位置的位移与时间的关系，是一条正弦(或余弦)曲线，如图13－1－1所示。

图13－1－1(2)由振动图象可以确定质点振动的振幅和周期，以及任意时刻质点的位移、振动方向和加速度的方向。

如图13－1－1所示，t1时刻质点P的运动方向沿x轴负方向。

[试一试]1.一质点做简谐运动的振动图象如图13－1－2所示，质点的速度与加速度方向相同的时间段是()图13－1－2A．0～0.3 sB．0.3～0.6 sC．0.6～0.9 sD．0.9～1.2 s解析：选BD质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相同，与位移方向相反，总是指向平衡位置；位移增加时速度与位移方向相同，位移减小时速度与位移方向相反。

2016年广东高考物理试题及答案

2016年普通高等学校招生全国统一考试(I 卷)一、选择题目：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分。

有选错的得0分。

1、一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。

若将云母介质移出，则电容器()A 、极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B 、极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C 、极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D 、极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变2、现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。

质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。

若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。

此离子和质子的质量比约为()A 、11B 、12C 、121D 、1443、一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻12R R 、和3R 的阻值分别是31 、和4 ，○A 为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。

当开关S 断开时，电流表的示数为I ；当S 闭合时，电流表的示数为4I 。

该变压器原、副线圈匝数比为()A 、2B 、3C 、4D 、54、利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。

目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。

假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为()A 、1hB 、4hC 、8hD 、16h5、一质点做匀速直线运动。

现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则()A 、质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B 、质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C 、质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D 、质点单位时间内速率的变化量总是不变6、如图，一光滑的轻滑轮用细绳'OO 悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b 。

高考高考物理试题分项解析光电磁波和相对论

定额市鞍钢阳光实验学校专题15 光、电磁波和相对论一、选择题1．【2017·北京卷】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【答案】D【考点定位】光的折射【名师点睛】由教材中白光通过三棱镜时发生色散的演示实验可知，光线在进入棱镜前后偏折角度越大，棱镜对该光的折射率越大，该光的频率越大。

2．【2016·上海卷】一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时A．速度相同，波长相同B．速度不同，波长相同C．速度相同，频率相同D．速度不同，频率相同【答案】D【考点定位】光的传播、光速、波长与频率的关系【方法技巧】本题分析时要抓住光在不同介质中传播频率不变这个特征，应用公式cvn公式分析光进入不同介质中的传播速度。

3．【2016·上海卷】各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是A．γ射线、紫外线、可见光、红外线B．γ射线、红外线、紫外线、可见光C．紫外线、可见光、红外线、γ射线D．红外线、可见光、紫外线、γ射线【答案】A【解析】在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、α射线、γ射线，所以选项A正确。

【考点定位】电磁波谱【方法技巧】本题需要记得电磁波谱按照波长或频率的排列顺序，按照这个顺序就可以分析出答案。

4．【2016·北京卷】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【答案】A【解析】电磁波在真空中的传播速度等于光速，A正确；在空气中传播的声波是纵波，B错误；声波的传播需要介质，可以在空气、液体和固定中传播，C 错误；光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，D错误。

【考点定位】考查了机械波和电磁波【方法技巧】本题的关键是知道光是电磁波的一种，电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，机械波传播的是振动形式，其传播离不开介质，机械波在传播过程中波速由介质决定。

高三物理一轮复习专题13 光学电磁波及相对论(含高考真题)-人教版高三全册物理试题

专题13 光学电磁波与相对论1.〔15海南卷〕一半径为R 的半圆形玻璃砖，横截面如下列图.玻璃的全反射临界角r 〔r <3π〕.与玻璃砖的底平面成〔2r π-〕角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上.经柱面折射后，有局部光〔包括与柱面相切的入射光〕能直接从玻璃砖底面射出.假设忽略经半圆柱内外表反射后射出的光，求底面透光局部的宽度.答案：sin OE R r =解析：光路图如下列图，沿半径方向射入玻璃砖的光线，即光线①射到MN 上时，根据几何知识入射角恰好等于临界角，即恰好在圆心O 处发生全反射，光线①左侧的光线，经球面折射后，射到MN 上的角一定大于临界角，即在MN 上发生全反射，不能射出，光线①右侧的光线射到MN 上的角小于临界角，可以射出，如图光线③与球面相切，入射角0190θ=，从MN 上垂直射出，根据折射定律可得12sin sin nθθ=，根据全反射定律1sin n r=，两式联立解得2r θ= 根据几何知识，底面透光局部的宽度sin OE R r =2.〔15四川卷〕直线P 1P 2过均匀玻璃球球心O ，细光束a 、b 平行且关于P 1P 2对称，由空气射入玻璃球的光路如图.a 、b 光相比A ．玻璃对a 光的折射率较大B ．玻璃对a 光的临界角较小C ．b 光在玻璃中的传播速度较小D ．b 光在玻璃中的传播时间较短答案：C解析：由于a 、b 光平行且关于过球心O 的直线P 1P 2对称，因此它们的入射角i 相等，根据图中几何关系可知，b 光在玻璃球中的光路偏离进入球之前方向较多，即b 光的折射角γ较小，根据折射定律有：n ＝γisin sin ，所以玻璃对b 光的折射率较大，应当选项A 错误；根据临界角公式有：sin C ＝n1，所以玻璃对a 光的临界角较大，应当选项B 错误；根据折射率的定义式有：n ＝vc ，所以b 光在玻璃中的传播速度v 较小，应当选项C 正确；根据图中几何关系可知，a 、b 光进入玻璃球后，b 光的光程d 较大，根据匀速直线运动规律有：t ＝vd，所以b 光在玻璃中的传播时间较长，应当选项D 错误.3.〔15安徽卷〕如下列图，一束单色光从空气入射到棱镜的AB 面上，经AB 和AC 两个面折射后从AC 面进入空气.当出射角i '和入射角i 相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ.棱镜顶角为α，如此计算棱镜对该色光的折射率表达式为A ．2αsin 2θαsin+ B ． 2θsin 2θαsin+C ．)2αθsin(θsin D ．)2θαsin(αsin答案：A解析：根据对称性知，12∠=∠，34∠=∠，又12θ=∠+∠，根据几何关系，5απ+∠=，345π∠+∠+∠=，所以122θ∠=∠=，342α∠=∠=，即入射角θi’ iαA 12 3 45 θi’ i αA BC132i θα+=∠+∠=，如此计算棱镜对该色光的折射率表达式为sinsin 2sin 3sin 2i n αθα+==∠，答案为A ．4.〔15重庆卷〕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，光路如题11图1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、红答案：A解析：白光中的可见光局部从红到紫排列，对同一介质的折射率n n >红紫，由折射定律知紫光的折射角较小，由光路可知，紫光将到达M 点和Q 点，而红光到达N 点和P 点，应当选A.5.〔15新课标2卷〕(5分) 如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，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，如此〔填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分〕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.假设改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，如此折射光线a 首先消失E.分别用a 、b 光在同一个双缝干预实验装置上做实验，a 光的干预条纹间距大于b 光的干预条纹间距答案：ABD解析：由图可知：玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率，故C 错误；在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度，故A 正确；a 光的频率大于b 光的频率,在真空中，a 光的波长小于b 光的波长，故B 正确；假设改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，因为a 光的折射率大，如此折射光线a 首先消失，故D 正确；a 光的波长小于b 光的波长，分别用a 、b 光在同一个双缝干预实验装置上做实验，a 光的干预条纹间距小于b 光的干预条纹间距，故E 错误.6.〔2015·全国新课标Ⅰ〕在双缝干预实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干预条纹间距1x ∆与绿光的干预条纹间距2x ∆相比1x ∆2x ∆〔填“＞〞“＜〞或“＝〞〕.假设实验中红光的波长为630nm ，双缝到屏幕的距离为1m ，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm ，如此双缝之间的距离为mm .解析：双缝干预条纹间距L x dλ∆=，红光波长长，所以红光的双缝干预条纹间距较大，即1x ∆>2x ∆.条纹间距根据数据可得210.5 2.1 2.1105mm x mm m -∆===⨯，根据L x d λ∆=可得9421630103100.32.110L m md m mm x mλ---⨯⨯===⨯=∆⨯.。

广东省天河中学高考物理一轮基础复习光、电磁波及相对论综合检测卷【含答案】

光、电磁波及相对论综合检测卷一、选择题(每小题4分，共40分)1．如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线，以下不正确的说法是( ) A ．bO 不可能是入射光线 B ．aO 可能是入射光线 C ．cO 可能是入射光线 D ．Ob 可能是反射光线【答案】 C2．某小型潜艇正在做水下升降训练．潜艇上开一强光灯(可视为点光源)．水面观摩人员发现水面上的圆形透光平面半径正均匀增大，由此可判定该潜艇的运动( ) A ．加速上升 B ．加速下沉 C ．匀速上升 D ．匀速下沉解析 D 如图所示，水下点光源光线射至水面，远处发生全反射．只有正上方半径为r 的范围内有光射出水面，由此知r ＝h tan C ，r 均匀增大，h 也均匀增大，即匀速下沉．3．大气中各空气层的密度是随着高度的增加而减小的，从大气层外射来一束阳光，如图所示的四幅图中，能粗略表示这束阳光射到地面的路径的是( )解析 B 大气层外相对大气层来说是光疏介质，光由光疏介质射向光密介质中，入射角大于折射角，但折射角不可能等于零，故B 项正确．4．单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的是( )解析 A 由单缝衍射图样中央亮条纹宽且亮的特点可知A 正确，故选A.5．下列有关光现象的说法正确的是( )A ．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大B ．以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C ．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射D ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度解析 A 根据干涉条纹的间距的公式Δx ＝l dλ可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所以改为红光后条纹间距一定增大，A 正确；紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发生全反射时红光不一定发生全反射，B 错误；由于紫光的频率大于红光的频率，所以紫光的能量比红光的能量大，紫光发生光电效应红光不一定发生光电效应，C 错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片，是为了防止玻璃的反光，所以D 错误．6.如图所示，a ，b ，c 是三块折射率不同的透明平板玻璃，彼此平行放置，且有n a <n b <n c ，一束单色平行光线由空气以入射角θ1射到介质a 中，当光线由介质c 下表面射到空气中时，折射角为θ2，则有( ) A ．θ1>θ2 B ．θ1<θ2C ．θ1＝θ2D ．无法确定解析 C 平行玻璃板不改变光线的方向，则经过三块玻璃后，出射的光线与最初的光线方向平行，则折射角θ2＝θ1.7.在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．如图所示，若光束不是平直投射到光盘的盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生折射，从而改变行进的方向．因为光的频率越高，对介质的折射率越大，故红色与蓝色激光的偏折程度不同，下列相关的说法正确的是( )A ．图中①是红光，②是蓝光B ．“光驱”中的光指的是激光C ．激光光子比普通光光子的能量要高D ．光盘记录信息的密度高是由于入射光的平行度好解析 BD 在第一界面处，入射角相同，折射角r 2>r 1，由折射定律sin θ1sin θ2＝n ，则n 2<n 1，①是蓝光，②是红光；“光驱”中的光指的是激光；激光是人工产生的相干光，激光只是频率单一，并不比所有普通色光的频率高，所以激光光子并不比普通光光子的能量高；光盘记录信息的密度高是由于激光的平行度好． 8．煤矿中瓦斯爆炸危害极大．某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯浓度的仪器，原理如图所示．在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A 、B ，容器A 与干净的空气相通，在容器B 中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度．以下说法正确的是( )A ．如果屏的正中央是亮纹，说明B 中的气体与A 中的空气成分相同，不含瓦斯B ．如果屏的正中央是暗纹，说明B 中的气体与A 中的空气成分不相同，可能含有瓦斯C ．如果屏上干涉条纹不停地移动，说明B 中的气体瓦斯含量稳定D ．只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹解析 B 设含有瓦斯的气体的折射率为n ，则光在B 中的波长λn ＝λn，如果屏的正中央是亮纹，则nd λ－dλ＝N ，N 为整数，说明B 中的气体与A 中的空气成分可能相同，即N ＝0(n ＝1)，也可能不同，即N 为非零整数，A 错；如果屏上干涉条纹不停地移动，n 变，说明B 中的气体瓦斯含量不稳定，C 错；如果屏的正中央是暗纹，则n ≠1，说明B 中的气体与A 中的空气成分不相同，可能含有瓦斯，B 对；复色光若满足条件亦可发生干涉，D 错．9.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象，图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈，将金属丝圈在其所在的平面内缓慢旋转，观察到的现象是( )A．当金属丝圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°B．当金属丝圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°C．当金属丝圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°D．干涉条纹保持原来状态不变解析 D 金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知，干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，D项正确．10.太阳光的可见光部分照射到地面上，通过一定的装置可以观察到太阳光谱．如图所示为一简易装置，将一加满水的碗放在有太阳光的地方，把平面镜斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射回空气中的光屏上即可观察到太阳光谱．对此，下面的说法中正确的是( )A．此光谱线是平行于地面水平排列的B．此光谱线是竖直排列的C．若是平行于地面水平排列的谱线，则红光在最下面而紫光在最上面D．若是竖直排列的谱线，则从左侧看过去红光在最左，紫光在最右解析 A 如图所示，光线在第一个界面发生折射，因从红光到紫光，折射率递增，红光的偏折程度最小，在最上面，而紫光的偏折程度最大，在最下面，光线再经平面镜反射后，红光依然在最上面，所以A项正确．二、非选择题(共60分)11．(4分)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，如图所示，甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是________(填“甲”或“乙”)；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，在丙、丁两幅图中表示调幅波的是________(填“丙”或“丁”)．解析单缝衍射图样，中央宽，两边窄，乙符合；调幅波是电磁波的振幅随信号而改变，为丙图．【答案】乙丙12．(10分)(1)在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，盛上水或其他透明液体，中间竖直插入一根细直铁丝，沿水平方向观看，会发现铁丝在液面处出现折断现象，这是光的折射现象形成的．如图所示的情景，与实际观察到的情况相符的是________(其中O 为圆心)．(2)用毫米刻度尺、三角板、三根细直铁丝，可测液体折射率．实验步骤是： ①如图所示，用刻度尺测量找出直径AB ，并把刻度尺在刻度线的边缘与AB 重合后固定并测出半径R .②将一根细铁丝竖直固定于B 处，用三角板找出过圆心O 的垂直AB 的直线，交杯缘于C ，把一根细铁丝竖直固定于C 点． ③________________________________________________________________________.④________________________________________________________________________. ⑤________________________________________________________________________. 完成上面的实验步骤，填在相应横线上．(3)利用上面的测量值，推算出折射率n 的表达式(要有推算过程)．解析 (1)画出铁丝的光路截面图，如图所示．可见A 处的铁丝的像偏到A ′，故B 、C 两图正确．(2)③把另一根铁丝紧靠直尺AB 边移动，使其折射像与C 处、B 处的铁丝三者重合．④测出铁丝距B (或A )的距离． ⑤求出折射率．(3)由上面实验步骤知P ′是铁丝在P 点时的像，PC 为入射光线，θ1、θ2为对应入射角和折射角，如图所示，由折射定律得n ＝sin θ2sin θ1，又sin θ2＝BO BC＝R2R＝22， sin θ1＝OP PC＝R －PB R 2＋R －PB2，n ＝sin θ2sin θ1＝2R 2＋R －PB 22R －PB. 【答案】 (1)BC (2)见解析 (3)见解析13.(10分)如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A ＝30°，∠C ＝90°，三棱镜材料的折射率n ＝ 3.一条与BC 面夹角为θ＝30°的光线射向BC 面，经过AC 面一次反射，再从AB 面射出，则从AB 面出射的光线的折射角是多少？解析画出光路图如图所示，光线从BC 面入射时，由折射定律得：sin isin r ＝n ，解得r ＝30°.光线经过AC 面反射后入射到AB 面时，入射角r ′＝30°. 由折射定律得：1n ＝sin r ′sin i ′，解得：i ′＝60°，故从AB 面出射的光线的折射角为60°. 【答案】 60°14．(12分)两个狭缝相距0.3 mm ，位于离屏50 cm 处，现用波长为6 000 A 。

2016届高考物理一轮复习第十三章光学电磁波相对论简介阶段综合测评

阶段综合测评十三选修3－5(时间：90分钟满分：100分)温馨提示：1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己．第Ⅰ卷(选择题，共50分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．有的小题给出的几个选项中只有一个选项正确；有的小题给出的几个选项中有多个选项正确，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不答得0分)1．(2015届北京市房山区高三期末考试)下列说法正确的是( )A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B.238 92U→234 90Th＋42He是核裂变反应方程C．一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子放出光子，能量增加D．将放射性元素的温度降低，它的半衰期会发生改变解析：太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变反应，选项A正确；238 92U→234 90Th＋42He是α衰变，选项B错误；一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，放出光子，能量减少，选项C 错误；放射性元素的半衰期与外界因素无关，选项D错误．答案：A2．(2015届北京市丰台区高三期末考试)如果大量氢原子处在n＝4的能级，可能有几种频率的光辐射出来？其中频率最大的光是氢原子在哪两个能级间跃迁时发出来的？( ) A．4种，其中频率最大的光是氢原子从n＝4能级到n＝1能级跃迁时发出B．6种，其中频率最大的光是氢原子从n＝4能级到n＝1能级跃迁时发出C．4种，其中频率最大的光是氢原子从n＝4能级到n＝3能级跃迁时发出D．6种，其中频率最大的光是氢原子从n＝4能级到n＝3能级跃迁时发出解析：大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以辐射6种频率的光子，其中频率最大也就是能量最大的光子是从n＝4跃迁到n＝1能级时释放的，故选项B正确．答案：B3．(2015届江苏省盐城市高三质检)下列说法中正确的是( )A．原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变的实质B．铀核(238 92U)衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的比结合能一定小于铀核的比结合能C．实验表明，只要照射光的强度足够大，就一定能发生光电效应现象D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量增加解析：β衰变的实质是原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，电子发射到核外，就是β粒子，故选项A正确；一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，选项B错误；实验表明，只要照射光的频率足够大，就一定能发生光电效应现象，故选项C错误；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，要吸收光子，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量增加，故选项D正确．答案：AD4．(2015届衡水市高三点睛大联考)三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y 核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦(42He)，则下面说法正确的是( ) A．X核比Z核多一个质子B．X核比Z核少一个中子C．X核的质量数比Z核质量数大2D．X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，写出核反应方程式为：m n X→m n－1Y＋0－1e，m n－1Y＋11H→m－3n－2Z ＋42He，显然，A是错误的；X核的中子数为(m－n)，Z核的中子数为[(m－3)－(n－2)]，(m－n)－[(m－3)－(n－2)]＝1，可见X核比Z核多一个中子，B错误；X核的质量数m比Z核质量数(m －3)大3，C错误；X核与Z核的总电荷数是n＋(n－2)＝2(n－1)，Y核电荷是(n－1)，D正确．答案：D5．(2015届开封市高三二模)下列说法正确的是( )A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性B．天然放射元素衰变的快慢与所处的化学、物理状态有关C．经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特性D．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的E．爱因斯坦提出了光子说成功地解释了光电效应现象解析：康普顿效应是光的散射现象，进一步证明光的粒子性，选项A错误，天然放射元素衰变快慢与所处化学、物理状态无关，选项B错误；经典物理学不能解释原子的稳定性，也不解释原子光谱是不连续的，具有分立特性，选项C正确；普朗克为了解释黑体辐射提出了能量是量子化的，选项D正确；爱因斯坦提出光子说成功解释光电效应现象，选项E正确．答案：CDE6．(2015届湖南省郴州市高三二模)下列说法正确的是( )A．卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型B．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说E．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应解析：卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项A正确；宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性，选项B错误；β衰变中产生的β射线实际上是原子核内中子释放一个电子变成质子的过程，故选项C错误；爱因斯坦对光电效应进行研究，提出光子说，成功解释光电效应，选项D正确；对任何一种金属都存在一个“最大波长”即最小频率，入射光的波长必须小于这个波长，才能发生光电效应，选项E正确．答案：ADE7．(2015届银川市宁大附中高三模拟)下列说法中正确的是( )A．α粒子散射实验证明了原子核还可以再分B．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构C．分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，但用X射线照射时光电子的最大初动能较大D．基态氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，可能发射多种频率的光子解析：天然放射现象说明原子核还可以再分，选项A错误；α粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构，选项B错误；若用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，X射线的频率大于绿光的频率，由光电效应方程可知，用X射线照射时，光电子的最大初动能较大，选项C正确；基态氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，向低能态跃迁能发射多种频率的光子，选项D正确．答案：CD8．氢原子的部分能级如图所示．已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间．由此可推知，氢原子( )A．从高能级向n＝1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B．从高能级向n＝2能级跃迁时发出的光均为可见光C．从高能级向n＝3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D．从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发出的光为可见光解析：从高能级向n＝1能级跃迁时发出的光子能量最小为10.2 eV，最大为13.6 eV，可见其频率高于可见光，即波长比可见光短；从高能级向n ＝2能级跃迁时发出的光子能量最小为1.89 eV ，最大为3.4 eV ，可见发出的光并不都为可见光；从高能级向n ＝3能级跃迁时发出的光子能量最小为0.66 eV ，最大为1.51 eV ，频率低于可见光；从n ＝3能级向n ＝2能级跃迁发出的光子能量为1.89 eV ，属于可见光的区域．答案：AD9．如图所示，用a 、b 两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a 光照射时验电器的指针偏转，b 光照射时指针未偏转，以下说法正确的是( )A ．增大a 光的强度，验电器的指针偏角一定减小B ．a 光照射金属板时验电器的金属小球带负电C ．a 光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长D ．若a 光是氢原子从n ＝4的能级向n ＝1的能级跃迁时产生的，则b 光可能是氢原子从n ＝5的能级向n ＝2的能级跃迁时产生的解析：增大a 光的强度，从金属板飞出的光电子增多，金属板带电荷量增大，验电器的指针偏角一定增大，选项A 错误；a 光照射金属板时，光电子从金属板飞出，金属板带正电，验电器的金属小球带正电，选项B 错误；经分析，a 光在真空中的频率大于b 光在真空中的频率，故a 光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长，选项C 正确；氢原子跃迁，因为|E 4－E 1|＞|E 5－E 2|，故选项D 正确．答案：CD10．关于核反应方程234 90Th→234 91Pa ＋X ＋ΔE (ΔE 为释放出的核能，X 为新生成粒子)，已知23490Th 的半衰期为T ，则下列说法正确的是( )A.234 91Pa 比234 90Th 少1个中子，X 粒子是从原子核中射出的，此核反应为β衰变B ．N 0个234 90Th 经2T 时间因发生上述核反应而放出的核能为34N 0ΔE (N 0数值很大) C.234 90Th 的比结合能为ΔE 234D.234 90Th 的化合物的半衰期比T 长解析：234 91Pa 和234 90Th 具有相同的核子数，但234 91Pa 比234 90Th 多一个质子，所以234 91Pa 比234 90Th 少一个中子，234 90Th 具有放射性，X 粒子是从原子核中射出的，X 粒子是电子，即该衰变为β衰变，选项A 正确；经过2 T 时间有34N 0的234 90Th 发生了衰变，放出的能量为34N 0ΔE ，故选项B 正确；234 90Th 的比结核能是该原子核分解为核子时需要的能量与核子数的比值，故选项C 错误；234 90Th 的化合物的半衰期也为T ，故选项D 错误．答案：AB第Ⅱ卷(非选择题，共50分)二、填空题(本题共2小题，共12分)11．(6分)(2015届宁夏银川市唐徕回民中学高三模拟)小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)图甲中电极A为光电管的________(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J.解析：(1)金属板K为阴极，电极A为阳极．(2)由题中图象可知，当遏止电压为零时的频率即为铷的截止频率，应为5.13×1014Hz，根据W0＝hν0＝6.63×10－34×5.13×1014 J＝3.40×10－19 J.答案：(1)阳极(2)(5.12～5.18)×1014(3.39～3.43)×10－1912．(6分)放射性物质210 84Po和6027Co的核衰变方程为：210 84Po→206 82Pb＋X1，6027Co→6028Ni＋X2，方程中的X1代表的是________，X2代表的是________．解析：根据质量数和电荷数守恒可得X1的质量数为4，质子数为2，即为42He，X2的质量数为0，电荷数为－1为0－1e.答案：42He 0－1e三、计算题(本题共4小题，共38分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)13．(9分)(2015届河北省邯郸市高三期末考试)如图，质量分别为m1＝1.0 kg和m2＝2.0 kg 的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变．该系统以速度v0＝0.10 m/s沿光滑水平面向右做直线运动．某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动．经过时间t＝5.0 s后，测得两球相距s＝4.5 m，求：(1)刚分离时a、b两小球的速度大小v1、v2；(2)两球分开过程中释放的弹性势能E p.解析：(1)根据已知，由动量守恒定律得(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2①s ＝v 1t －v 2t ②由①②得v 1＝0.70 m/s ，v 2＝－0.20 m/s.(2)由能量守恒定律得12(m 1＋m 2)v 20＋E p ＝12m 1v 21＋12m 2v 22 代入数据得E p ＝0.27 J.答案：(1)0.70 m/s －0.20 m/s (2)0.27 J14．(9分)(2015届河北省唐山市高三模拟)质量为m 1的物体A 以某一速度值由斜面底端冲上斜面，恰能到达斜面顶端，如图所示．将质量为m 2的物体B 放置在斜面上某点，且处于静止状态，物体B 到斜面顶端的距离为斜面长度的1/4，A 物体再次以相同的初速度冲上斜面， A 、B 发生弹性碰撞后，B 物体刚好能够到达斜面顶端．两物体可视为质点，且二者与斜面间的动摩擦因数相同．求A 、B 两物体的质量比m 1∶m 2.解析：两物体向上滑行时，mg sin θ＋μmg cos θ＝ma二者加速度相同，二者刚好能滑到斜面顶端由v 2＝2a L 4，可知m 1碰前的速度与m 2碰后的速度相等在碰撞过程中，设碰前m 1的速度和碰后m 2的速度为v ，碰后m 1的速度为v 1 m 1v ＝m 1v 1＋m 2v12m 1v 2＝12m 1v 21＋12m 2v 2 由以上两式可得m 1∶m 2＝1∶1.答案：1∶115．(10分)(2015届湖南省郴州市高三二模)两物块A 、B 用轻弹簧相连，质量均为m ＝2 kg ，初始时弹簧处于原长，A 、B 两物块都以v ＝6 m/s 的速度在光滑的水平地面上运动，质量M ＝4 kg 的物块C 静止在前方，如图所示．B 与C 碰撞后二者会粘在一起运动．求在以后的运动中：(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块A 的速度v 1为多大？(2)系统中弹性势能的最大值E p 是多少？解析：(1)根据题意，A 、B 、C 三物块动量守恒，当弹簧的弹性势能最大时满足：2mv ＝(2m ＋M )v 1带入数值得：v 1＝3 m/s.(2)根据动量守恒，当BC 刚刚完成碰撞时满足：mv ＝(m ＋M )v BC此后系统机械能守恒，当弹簧的弹性势能最大时满足：12mv 2＋12(M ＋m )v 2BC ＝12(2m ＋M )v 21＋E p . 带入数值后整理得：E p ＝12 J.答案：(1)3 m/s (2)12 J16．(10分)如图所示，两块相同平板P 1、P 2置于光滑水平面上，质量均为m .P 2的右端固定一轻质弹簧，弹簧的自由端恰好在P 2的左端A 点．物体P 置于P 1的最右端．质量为2m 且可以看作质点．P 1与P 以共同速度v 0向右运动，与静止的P 2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P 1与P 2粘连在一起，P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点(弹簧始终在弹性限度内)．P 与P 2之间的动摩擦因数为μ，求(1)P 1、P 2刚碰完时的共同速度v 1和P 的最终速度v 2；(2)此过程中弹簧最大压缩量x .解析：(1)碰撞时由动量守恒定律可得：(m ＋2m )v 0＝2mv 0＋(m ＋m )v 1解得：v 1＝12v 0 由于物体P 与P 1、P 2之间的力为内力，三者整体由动量守恒定律可得：(m ＋2m )v 0＝(m ＋m ＋2m )v 2解得：v 2＝34v 0. (2)整个过程由能量守恒定律可得：12(m ＋m )v 21＋122mv 20＝12(m ＋m ＋2m )v 22＋μ·2mg ·2x 解得：x ＝v 2032μg. 答案：(1)v 1＝12v 0 v 2＝34v 0 (2)x ＝v 2032μg。

2016年高考物理备考：专题13光、电磁波与相对论：含解析

第一部分名师综述综合分析近几年高考物理试题发现，试题在考查主干知识同时，注重考查基本概念和基本规律。

考纲要求（1）理解折射率概念，掌握光折射定律；掌握全反射条件，会进行有关简单计算．（2）理解光干涉现象，掌握双缝干涉中出现明暗条纹条件；理解光衍射现象，知道发生明显衍射条件；知道光偏振现象，了解偏振在日常生活中应用（3）知道电磁波是横波；了解电磁波产生、传播、发射和接收，熟记电磁波谱；了解狭义相对论基本假设和几个重要结论．命题规律（1）分析几何光学中折射、全反射和临界角问题时，应注意与实际应用联系，作出正确光路图，可能出现计算题和作图题。

（2）光干涉、衍射和偏振部分，以考查基本概念及对规律简单理解为主，主要是以选择题和填空题为主（3）电磁波和相对论部分，以考查基本概念及对规律简单理解为主，主要是以选择题为主第二部分知识背一背(1)折射现象 ①折射定律：n =21sin sin θθ． ②在光折射现象中，光路是可逆．③折射率：定义式：21sin sin θθ=n ；计算公式：v c n =，因为v <c ，所以任何介质折射率都大于1。

④当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角．（2）全反射现象①条件：（a ）光从光密介质射入光疏介质；（b ）入射角大于或等于临界角。

②现象：折射光完全消失，只剩下反射光．③临界角：折射角等于90°时入射角，用C 表示，nC 1sin =（3）光色散①光色散现象：含有多种颜色光被分解为单色光现象．②光谱：含有多种颜色光被分解后，各种色光按其波长有序排列．③光色散现象说明：白光为复色光；同一介质对不同色光折射率不同，频率越大色光折射率越大；不同色光在同一介质中传播速度不同，波长越短，波速越慢．（4）光干涉①定义：两列频率相同、振动情况相同光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔现象叫光干涉现象。

2018版高考物理一轮复习第十三章波与相对论真题集训章末验收(选修3-4)

第十三章波与相对论1．(2016·全国乙卷)(1)(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s 的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。

该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s 。

下列说法正确的是( )A ．水面波是一种机械波B ．该水面波的频率为6 HzC ．该水面波的波长为3 mD ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E ．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移(2)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43。

(ⅰ)求池内的水深；(ⅱ)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)。

解析：(1)水面波是一种机械波，说法A 正确；根据题意得周期T ＝159 s ＝53s ，频率f ＝1T ＝0.6 Hz ，说法B 错误；波长λ＝v f ＝1.80.6m ＝3 m ，说法C 正确；波传播过程中，传播的是振动形式，能量可以传递出去，但质点并不随波迁移，说法D 错误，说法E 正确。

(2)(ⅰ)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 ＝43，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 ＝ll 2＋h 2②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 ＝7 m≈2.6 m。

③(ⅱ)设此时救生员的眼睛到池边的距离为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。

2016年高考物理一轮 广东专版 阶段验收评估(十三)波与相对论.doc

【三维设计】高考物理大一轮复习 波与相对论(含近三年考点分布及15年考向前瞻)