专题十六 电磁波 相对论 高考真题集锦
(高中物理)专题十六 电磁波 相对论
专题十六电磁波相对论
1.(理综,1,6分)以下关于电磁波的说法,正确的选项是( )
答案 C
2.(理综,4,6分)迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星
“Gliese581〞运行的行星“Gl-581c〞却很值得我们期待。
该行星的温度在0 ℃到40 ℃之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。
“Gliese581〞的质量是太阳质量的0.31倍。
设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,那么( )
B.如果人到了该行星,其体重是地球上的2倍
C.该行星与“Gliese581〞的距离是日地距离的倍
D.由于该行星公转速率比地球大,地球上的米尺如果被带上该行星,其长度一定会变短
答案 B
3.(理综,14,6分)关于生活中遇到的各种波,以下说法正确的选项是( )
A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
C.太阳光中的可见光和医院“B超〞中的超声波传播速度相同
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
4.[单科,12B(2)]如下列图,两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为v(v 接近光速c)。
地面上测得它们相距为L,那么A测得两飞船间的距离(选填“大于〞、“等于〞或“小于〞)L。
当B向A发出一光信号,A测得该信号的速度为。
答案大于c(或光速)。
高考物理-历年高考真题分类汇编2016N单元 光学 电磁波 相对论
N 单元 光学 电磁波 相对论N1 光的传播34．[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修3-4] N1(2)如图1-，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.图1-(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)．34.（2）[答案] (i)2.6 m (ii)0.7 m[解析] (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 θ ① 由几何关系有 sin i ＝l l 2＋h2②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(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．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＋h2⑤x ＋l ＝a ＋h ′ ⑥式中h ′＝2 m ，联立③④⑤⑥式得 x ＝⎝⎛⎭⎫3723－1 m ≈0.7 m ⑦34．[2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修3-4]N1(2)如图1-所示，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的32倍；在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．图1-34．（2）[答案] 150°[解析]设球半径为R ，球冠底面中心为O ′，连接OO ′，则OO ′⊥AB .令∠OAO ′＝α，有 cos α＝O ′A OA ＝32RR ①即α＝30° ②由题意MA ⊥AB 所以∠OAM ＝60°设图中N 点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示．设光线在M 点的入射角为i 、折射角为r ，在N 点的入射角为i ′，反射角为i ″，玻璃折射率为n .由于△OAM 为等边三角形，有i ＝60° ④由折射定律有sin i ＝n sin r ⑤ 代入题给条件n ＝3得r ＝30° ⑥作底面在N 点的法线NE ，由于NE ∥AM ，有i ′＝30° ⑦ 根据反射定律，有i ″＝30° ⑧连接ON ，由几何关系知△MAN ≌△MON ，故有∠MNO ＝60°⑨ 由⑦⑨式得∠ENO ＝30° ⑩于是∠ENO 为反射角，ON 为反射光线．这一反射光线经球面再次折射后不改变方向．所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为β＝180°－∠ENO ＝150° ⑪16．[2016·海南卷] [选修3-4] N1(2)如图1-所示，半径为R 的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A 点．一细束单色光经球心O 从空气中射入玻璃体内(入射面即纸面)，入射角为45°，出射光线射在桌面上B 点处．测得AB 之间的距离为R2.现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O 点的距离．不考虑光线在玻璃体内的多次反射．图1-16．(2) [答案]22R [解析]当光线经球心O 入射时，光路图如图(a)所示．设玻璃的折射率为n ，由折射定律有n ＝sin i sin γ① 式中，入射角i ＝45°，γ为折射角． △OAB 为直角三角形，因此 sin γ＝AB OA 2＋AB2②发生全反射时，临界角C 满足 sin C ＝1n③在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时，光路图如图(b)所示．设此时光线入射点为E ，折射光线射到玻璃体球面的D 点．由题意有∠EDO ＝C ④在△EDO 内，根据正弦定理有ODsin （90°－γ）＝OE sin C⑤联立以上各式并利用题给条件得 OE ＝22R N2 光的波动性2．N1 N2[2016·天津卷] 图1-是a 、b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则( )图1-A ．在同种均匀介质中，a 光的传播速度比b 光的大B ．从同种介质射入真空发生全反射时a 光临界角大C ．照射在同一金属板上发生光电效应时，a 光的饱和电流大D ．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大2．D [解析] 从图中可以看出，a 光干涉条纹的间距比b 光干涉条纹的间距要小，由于是在同一双缝干涉装置上形成的干涉图样，因此a 光的波长小于b 光的波长，a 光的频率大于b 光的频率，a 光的折射率大于b 光的折射率，所以在同种均匀介质中传播时，a 光的速度小于b 光的速度，A 错误；从同种介质射入真空发生全反射时，a 光的临界角小于b 光的临界角，B 错误；发生光电效应的光电流大小与光子的能量和光强有关，故无法判断饱和电流的大小，选项C 错误；a 光的频率高，光子的能量大，故由氢原子能级跃迁产生这两种光时，产生a 光的能级能量差大，D 正确．12．[2016·江苏卷] B ．[选修3-4]N2 (2)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的________相同．如图1-所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在________(选填“A ”“B ”或“C ”)点会出现暗条纹．图1-12．B．（2）[答案]频率C[解析]只有频率相同的两列波才可能发生干涉现象．只有波峰与波谷相遇处才是振动减弱点，也就是出现暗条纹处．2．N2[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2．D[解析] 光由空气进入水，由n＝cv>1知速度减小，又知v＝λf，由于光的频率f不变，故波长λ减小，只有D正确．N3 电磁场电磁波34．[2016·全国卷Ⅱ] [物理——选修3-4]N3(1)关于电磁波，下列说法正确的是________．A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失34.（1）ABC [解析]电磁波在真空中传播速度不变，与频率无关，选项A正确；电磁波由周期性变化的电场和变化的磁场互相激发得到，选项B正确；电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，选项C正确；光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，选项D 错误；电磁波具有能量，电磁振荡停止后，已形成的电磁波仍会在介质或真空中继续传播，选项E错误．14．G2N3[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14．A [解析] 光波属于电磁波，光波在真空中的速度也就是电磁波在真空中的速度，选项A 正确．空气中的声波是振源的振动造成空气密度的变化而产生的，它存在密部和疏部，属于纵波，选项B 不正确．声波不仅仅能在空气中传播，在固体、液体中都可以传播，选项C 不正确．光波属于电磁波，电磁波是通过电磁场的交替变化传递的，不需要介质，选项D 不正确．1．N3[2016·天津卷] 我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1～10 m 范围内，则对该无线电波的判断正确的是( )图1-A ．米波的频率比厘米波频率高B ．和机械波一样须靠介质传播C ．同光波一样会发生反射现象D ．不可能产生干涉和衍射现象1．C [解析] 根据波速、波长与频率的关系可知，波长越长的波，频率越低，所以米波的频率比厘米波的频率低，A 错误；米波和厘米波都是无线电波，传播不需要介质，B 错误；无线电波同光波一样能够发生反射、干涉和衍射现象，C 正确，D 错误．3．N3[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为( ) 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3．A [解析] 根据电磁波谱可知，γ射线、紫外线、可见光、红外线频率越来越低，A 正确．N4 相对论12．[2016·江苏卷] B ．[选修3-4]N4 (1)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经过地球，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c12．B ．（1）B [解析]根据狭义相对论，在静止的观察者看来，沿自身长度方向运动的杆缩短．而光速相对于任何惯性系来说总是不变，故选B.N5 实验：测玻璃砖的折射率5．N1、N5[2016·四川卷] 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n .如图1-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 图像如图乙所示．则( )图1-A ．光由A 经O 到B ，n ＝1.5 B ．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 ＝0.675．B [解析] 在本题中，介质折射率为空气中角度的正弦值和介质中角度的正弦值之比，则n ＝sin r sin i ＝0.90.6＝1.5.又由于题目中所说的入射角为i ，可以得出光线是从B 经O 到A ，故选项B 正确．N6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长12．[2016·江苏卷] B ．[选修3-4]N6 (3)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7 m ，双缝间的距离d ＝1 mm ，双缝到屏的距离l ＝2 m ．求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距．12．B ．（3）[答案] 1.178×10－2 m [解析] 相邻亮条纹的中心间距Δx ＝l d λ由题意知，亮条纹的数目n ＝10则L ＝nl λd，代入数据得L ＝1.78×10－2 m.9．N6[2016·上海卷] 在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则( )A ．中间条纹间距较两侧更宽B ．不同色光形成的条纹完全重合C ．双缝间距离越大条纹间距离也越大D ．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹9．D [解析] 双缝干涉条纹间距相等，A 错误；双缝干涉条纹间距与单色光波长有关，不同色光形成的条纹间距不等，B 错误；根据Δx ＝ld λ，双缝间距离d 越大条纹间距离越小，C 错误；遮住一条缝后属于单缝衍射，出现明暗相间的衍射条纹，D 正确．N7 光学综合1．(多选)[2016·重庆巴蜀中学第三次月考] 下列说法中正确的有( )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1．ABE [解析] 根据相对论原理可知，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，A 正确；水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，B 正确；在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射原理，C 错误；声源向静止的观察者运动时，产生多普勒效应，则观察者接收到的频率大于声源的频率，D 错误；未见其人先闻其声属于声波的衍射，是因为声波波长较长，容易发生衍射现象，E 正确．2．[2016·湖南衡阳一中期中考试] 如图K481所示，厚度为D 的玻璃砖与水平实验桌成45°角放置．红色激光束平行于水平桌面射到玻璃砖的表面，在桌面上得到两个较亮的光点A 、B ，测得A 、B 间的距离为L .求玻璃砖对该红色激光的折射率．图K4812.⎝⎛⎭⎫D L 2＋12[解析] 由折射定律有：sin 45°sin r ＝n直角三角形MNR 中sin r ＝PN2MN MN ＝D 2＋⎝⎛⎭⎫PN 22.在直角三角形PQN 中PN ＝2L 解得n ＝⎝⎛⎭⎫D L 2＋12.3．[2016·重庆巴蜀中学第三次月考] 如图K482甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束细光束由真空沿着径向与AB 成θ角射入，对射出的折射光线的强度随θ角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示，如图丙所示是这种材料制成的器具，左侧是半径为R 的半圆，右侧是长为8R 、高为2R 的长方体，一束单色光从左侧A ′点在与前表面的平面内沿半径方向与长边成37°角射入器具．已知光在真空中的传播速度为c .(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)求该透明材料的折射率；(2)光线至少要经过几次全反射才能穿过器具？并求出穿过器具所用的时间．(必须有必要的计算说明)图K4823．(1)1.25 (2)3次55R4c[解析] (1)由图乙可知，θ＝37°时，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角，即：C ＝90°－37°＝53°，全反射临界角公式为：sin C ＝1n则有折射率：n ＝1sin C＝1.25.(2)因为临界角是53°，光线在玻璃砖中刚好发生3次全反射，光路图如图所示，则光在器具中的传播路程为：L ＝11R ；光在器具中的传播速度为：v ＝cn ＝0.8c光在器具中的传播时间：t ＝L v ＝55R4c.4．[2016·河北唐山一中开学考试] 如图K483所示，某种透明玻璃球的折射率为2，一束足够强的细光束在过球心的平面内以45°入射角由真空射入玻璃球，在玻璃球中发生多次反射，从各个方向观察玻璃球，能看到几束光线射出？其中最强的一束出射光与入射光之间的夹角为多大？图K4834．3 30°[解析] 光射入玻璃球的光路如图所示，θ1＝45°，由折射定律：n ＝sin θ1sin θ2，得 θ2＝30° 光在球面上同时发生折射和反射，且在透明体内3次反射后光路重复，所以射出的光线有三束，如图所示．第一次出射光线最强，设它与入射光线夹角为α.由折射定律得sin θ2′sin θ1′＝1n可得θ1′＝45°由几何关系得α＝(θ1－θ2)＋(θ′1－θ′2)得α＝30°.。
(江苏专用)高考物理一轮复习 专题十六 光 电磁波与相对论(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题十六光电磁波与相对论备考篇【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容光的折射与全反射1.理解光的折射定律。
会测量材料的折射率。
2.知道光的全反射现象与其产生的条件。
由近几年考情分析可见,本专题主要考查光的折射、干预和相对论等知识点,光的折射和相对论是考查的热点。
考题形式多样,选择、填空、计算均有,难度中等。
主要考查考生的科学推理素养。
本专题的知识点特别多,因此复习时要主次清楚,详略得当。
对于光的折射定律的应用,画好光路图,利用几何知识找准关系是解决问题的关键;对于电磁波,要以麦克斯韦电磁场理论和电磁波谱为线,把各知识点串联起来,提高复习的效率。
对于光的干预、衍射、偏振现象,注意联系生活中的实例进展理解。
光的波动性1.观察光的干预、衍射和偏振现象,了解这些现象产生的条件,知道其在生产生活中的应用。
2.了解激光的特性。
电磁波、相对论1.了解电磁波,知道电磁场的物质性。
2.初步了解麦克斯韦电磁场理论的根本思想。
3.了解电磁振荡。
4.知道电磁波的发射、传播和接收。
5.认识电磁波谱。
知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。
6.知道牛顿力学的局限性。
初步了解相对论时空观。
【真题探秘】根底篇【根底集训】考点一光的折射与全反射1.如下列图,一束光线从玻璃球的A点入射,入射角为60°,光线折射入球后,经过一次反射再折射到球外的光线恰好平行于入射光线。
(1)求玻璃球的折射率;(2)在B点是否有光线折射出玻璃球?请写出证明过程。
1.答案(1)√3(2)有证明略2.如下列图,一束光以45°的入射角从AB面射入三棱镜中,棱镜的折射率n=√2,光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s。
求:(1)光在棱镜中的传播速度;(2)光在棱镜中的折射角。
2.答案(1)2.1×108m/s (2)30°考点二光的波动性3.(多项选择)如下说法正确的有( )A.光的偏振现象说明光是横波B.阳光下肥皂泡呈现彩色是光的干预现象C.受迫振动的频率与振动系统的固有频率有关D.变化的磁场一定产生变化的电场3.答案AB4.[2018江苏南京调研,12B(1)](多项选择)如下说法正确的答案是( )A.单缝衍射实验中,缝越宽,条纹越亮,衍射现象越明显B.光纤通信、医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理C.机械波传播过程中,某质点在一个周期内向前移动一个波长的距离D.地球上的人看来,接近光速运动的飞船中的时钟变慢了4.答案BD5.(多项选择)如下说法正确的答案是( )A.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力的频率B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C.地球上接收到离地球远去的遥远星球发出的光的波长要变长D.全息照相利用了干预原理5.答案CD考点三电磁波、相对论6.关于无线电波的发射和接收,下述说法中正确的答案是( )A.为了将信号发射出去,先要进展调谐B.为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来,就要进展调制C.为了从高频电流中取出声音信号,就要进展调频D.以上说法都不对6.答案 D7.(多项选择)如下关于电磁波谱各成员说法正确的答案是( )A.最容易发生衍射现象的是无线电波B.紫外线有明显的热效应C.X射线穿透能力较强,所以可用来检查工件D.晴朗的天空看起来是蓝色,是光散射的结果7.答案ACD8.如下列图,沿铁路排列的A、B两电线杆正中间安装一闪光装置C,光信号到达A电线杆称为事件1,到达B电线杆称为事件2。
[精品]新人教版高考物理大二轮复习同步试题电磁波+相对论及答案
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物理大二轮复习试题物1(2014四川，2，6分)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( )[XXK]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遥控电视机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值可能不同[答案] 1[解析] 1衍射现象是波特有的现象,故电磁波能发生衍射现象,A错误。
遥控器是通过发出的红外线脉冲信号遥控电视机的,B错误。
根据多普勒效应,当天体相对地球运动时,我们接收到自天体的电磁波频率发生变,根据其变可判断遥远天体相对地球的运动速度,正确。
光在真空中的速度是定值,在任何惯性系中测出的值应相同,D错误。
2（2012浙江综，20，中）为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电相连，如图所示当开关从拨到b时，由L 与构成的回路中产生周期T=2π的振荡电流当罐中的液面上升时（）A 电容器的电容减小B 电容器的电容增大L回路的振荡频率减小D L回路的振荡频率增大[答案] 2 B[解析] 2由=可知，当液面上升时，ε增大，增大，A错误，B 正确由T=2π可知，T增大，频率减小，正确，D错误3（2010天津综，1，易）下列关于电磁波的说法正确的是（）A 均匀变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[答案] 3 A[解析] 3 变的磁场就能产生电场，A正确若只有电场和磁场而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变都不能产生电磁波，错光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可判断B错 D选项中没有强调是“均匀”介质，若介质密度不均匀会发生折射，故D错4（2010上海单，7，易）电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（）A 无线电波、红外线、紫外线、γ射线B 红外线、无线电波、γ射线、紫外线γ射线、红外线、紫外线、无线电波D 紫外线、无线电波、γ射线、红外线[答案] 4 A[解析] 4在电磁波家族中，按波长由长到短分别有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，所以A项对5（2009四川综，14，易）关于电磁波，下列说法正确的是（）A 雷达是用X光测定物体位置的设备B 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D 变的电场可以产生变的磁场[答案] 5 D[解析] 5均匀变的电场产生稳定的磁场，而非均匀变的电场产生变的磁场，电场的变有以上两种可能，故D正确6（2011江苏单，12B（1），中）如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和假想有一列车沿A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、两铁塔被照亮的顺序是（）[。
专题16 光学 电磁波 相对论专题(讲)-2017年高考二轮复习物理(附解析)$767723
专题16 光学 电磁波 相对论专题（讲）-2017年高考二轮复习物理纵观近几年高考试题，预测2017年物理高考试题还会预计2017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．【2016·全国新课标Ⅰ卷】（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。
（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（结果保留1位有效数字）。
【答案】（i m≈2.6 m （ii）0.7 m（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。
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'x +l =a +h' ⑥式中h'=2 m 。
联立③④⑤⑥式得x m ⑦ 【名师点睛】本题主要考查了光的折射定律的应用；解题关键是根据题意画出完整的光路图，然后根据光的折射定律结合几何关系列出方程求解；此题意在考查考生应用数学处理物理问题的能力。
案例2．【2015·江苏·12B （3）】人造树脂时常用的眼镜片材料，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 =12cm ，求该人造树脂材料的折射率n 。
三年高考2016_2018高考物理试题分项版解析专题16光学电磁波相对论含解析20180806227
专题16 光学电磁波相对论【2018高考真题】1．用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后A. 干涉条纹消失B. 彩色条纹中的红色条纹消失C. 中央条纹变成暗条纹D. 中央条纹变成红色【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 D点睛：本题考查了光的干涉现象，注意只有频率相同、振动相同的两列波才能形成稳定的干涉图像，同时要掌握哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点。
2．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n>2 的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定A. 对应的前后能级之差最小B. 同一介质对的折射率最大C. 同一介质中的传播速度最大D. 用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】 A【解析】试题分析：根据分析前后能级差的大小；根据折射率与频率的关系分析折射率的大小；根据判断传播速度的大小；根据发生光电效应现象的条件是入射光的频率大于该光的极限频率判断是否会发生光电效应．波长越大，频率越小，故的频率最小，根据可知对应的能量最小，根据可知对应的前后能级之差最小，A正确；的频率最小，同一介质对应的折射率最小，根据可知的传播速度最大，BC错误；的波长小于的波长，故的频率大于的频率，若用照射某一金属能发生光电效应，则不一定能，D错误．【点睛】光的波长越大，频率越小，同一介质对其的折射率越小，光子的能量越小．3．（多选）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波．该电磁波______．A. 是横波B. 不能在真空中传播C. 只能沿着梳子摇动的方向传播D. 在空气中的传播速度约为3×108 m/ s【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】AD【解析】摇动的梳子在空中产生电磁波，电磁波是横波，选项A正确；电磁波能在真空中传播，选项B错误；电磁波传播的方向与振动方向垂直，选项C错误；电磁波在空气中传播的速度约为光速，选项D正确。
高考物理一轮复习 电磁波相对论同步检测试题
取夺市安慰阳光实验学校电磁波相对论A组基础巩固1．关于电磁波，下列说法中正确的是( )A．在真空中，频率越高的电磁波速度越大B．在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大C．电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变D．只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失解析：电磁波在真空中的传播速度都是光速，与频率、能量无关，而在介质中的传播速度要小于在真空中的传播速度．一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失．答案：C2．结合电磁波传播速度表达式v＝λf，下述结论正确的是( )A．波长越大，传播速度就越大B．频率越高，传播速度就越大C．发射能量越大，传播速度就越大D．电磁波的传播速度与传播介质有关答案：D3．用麦克斯韦的电磁场理论判断，图43－1中表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图象是( )A B C D图43－1解析：周期性变化的磁场，产生周期性变化的电场，它们变化的频率相同但步调不一样，相差14周期．答案：C4．雷达向一定方向发射一微波，经时间t接收到被障碍物反射回来的微波，可知障碍物距雷达的距离为( )A.ct2B．ct C．2ct D．4ct答案：A5．(多选题)判断下列说法正确的是( )A．在以11 000c竖直方向升空的上向前发出的光，对地速度一定比c大B．在以11 000c竖直方向升空的上向后发出的光，对地速度一定比c小C．在以11 000c竖直方向升空的上沿水平方向发出的光，对地速度为cD．在以11 000c竖直方向升空的上向任一方向发出的光，对地速度都为c 解析：根据相对论的基本假设——光速不变原理，可知：真空中的光速相对于的速度为c，相对于地面的速度也为c，对不同的惯性系是相同的，因此C、D正确，A、B错误．答案：CD6．下列关于电磁波的说法正确的是( )A．电磁波必须依赖介质传播B．电磁波可以发生衍射现象C．电磁波不会发生偏振现象D．电磁波无法携带信息传播解析：电磁波在真空中也能传播，A错；衍射是一切波所特有的现象，B 对；电磁波是横波，横波能发生偏振现象，C错；所有波都能传递信息，D错．答案：B7．(多选题)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波说法正确的是( )A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．波长越短的电磁波，反射性能越强解析：由公式λ＝c/f可求得上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m 至1.5 m之间，电磁波是振荡电场或振荡磁场产生的，波长越短的电磁波，越不容易衍射，反射性能越强．答案：ACDB组能力提升8．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况．地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收．图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图43－2可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为( )图43－2A．2.5～3.5 μm B．4～4.5 μmC．5～7 μm D．8～13 μm解析：由题图可知，水对红外辐射吸收率最低的波长范围是8～13 μm；二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是5～13 μm.综上可知，选D.答案：D9．(多选题)家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成．接通电源后，220 V交流电经变压器，一方面在副线圈产生3.4 V 交流电，对磁控管加热，同时在原线圈产生2 000 V高压电，经整流加到磁控管的阴、阳两极之间，使磁控管产生频率为2 450 MHz的微波．微波输送至金属制成的加热器(炉腔)内被来回反射，微波的电磁作用使食物内分子高频地运动而使食物加快受热，并能最大限度地保存食物中的维生素，因此具有加热快、节能、不污染环境、保鲜度好等优点．下列说法正确的是( ) A．微波是由振荡电路产生的B．微波是原子外层电子受激发产生的C．微波炉中变压器高压变压比为11∶100D．微波输出功率为700 W的磁控管每秒内产生的光子数为2.3×1015个(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)解析：微波是电磁波，是由振荡电路产生的，变压比为220 V∶2 000 V＝11∶100，微波炉产生的光子数为N＝Pthν＝700×16.63×10－34×2 450×106个＝4.3×1026个．答案：AC10．(1)如图43－3所示，强强乘坐速度为0.9 c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5 c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．(填写选项前的字母)图43－3A．0.4 c B．0.5 c C．0.9 c D．1.0 c图43－4(2)图43－4是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上．照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r＝11 cm 的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l＝10 cm，若已知水的折射率为n＝43，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h.(结果保留两个有效数字)解析：(1)根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变，D项正确．(2)根据题意画出光路图，正确使用物像比是解决本题的关键．设照片圆形区域的实际半径为R，运动员的实际长为L，光路如图43－5所示：图43－5由折射定律n sinα＝sin90°，几何关系sinα＝RR2＋h2，物像比Rr＝Ll，得h＝n2－1·Llr，取L＝2.2 m，解得h＝2.1 m .(本题为估算题，在取运动员实际长度时可以有一个范围，但要符合实际，故求得h 值可以不同，1.6～2.6 m 均可)答案：(1)D(2)h ＝2.1 m(1.6～2.6 m 都算对)11．惯性系S 中有一边长为l 的正方形，从相对S 系沿x 轴方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是图43－的________．A B C D 图43－6 答案：C12．太阳在不断地向外辐射能量，因而其质量也在不断地减小．若太阳每秒钟辐射的总能量为4×1026J ，试计算太阳在1 s 内失去的质量，估算5 000年内其质量总共减小了多少，并与太阳的总质量2×1027t 比较．解析：由太阳每秒钟辐射的能量ΔE 可得其在1 s 内失去的质量为Δm ＝ΔEc2＝4×10263×1082 kg ＝49×1010kg.5 000年内太阳总共减小的质量为ΔM ＝ 5 000×365×24×3 600×49×1010kg ＝7．008×1020kg.与总质量相比P ＝ΔM M ＝7.008×10202×1027×103＝3．504×10－10，比值很微小．答案：49×1010kg7．008×1020kg 比太阳的质量小得多13．如果你想通过同步卫星转发的无线电与对方通话，则在你讲完话后，至少要等多长时间才能听到对方的回话？(已知地球的质量M ＝6.0×1024kg ，地球半径R ＝6.4×106m ，引力常量G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2)解析：同步卫星是相对地面静止的卫星，它的运动周期T ＝3 600×24 s，设卫星离地面距离为h ，它绕地球转动的向心力是地球对它的万有引力，即GmM R ＋h2＝m (R ＋h )⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2， 所以h ＝ 3GMT 24π2－R ，代入数值，算得h ＝3.59×107m.最短通信距离是发话人和听话人均在同步卫星的正下方，这时无线电信号传播的最短距离为s ＝2h ，则最短时间t ＝2×2h c ＝2×2×3.59×1073×108s ＝0.48 s.答案：0.48 sC组难点突破14．(多选题)如图43－7所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，图43－7正以速率v0沿逆时针方向匀速转动．若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球带的电荷量不变，那么( )A．小球对玻璃环的压力不断增大B．小球受到的洛伦兹力不断增大C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动D．洛伦兹力对小球一直不做功解析：本题主要考查了麦克斯韦的电磁理论和楞次定律．因为玻璃圆环处于均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功，由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向，在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动．小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环的弹力F N和磁场的洛伦兹力F洛，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力，考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力F N和洛伦兹力F洛不一定始终在增大．洛伦兹力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以洛伦兹力对小球不做功，故正确选项是C、D.答案：CD名师心得拱手相赠教学积累资源共享波动图象包含的八大信息图1从简谐波的图象中可知下列物理信息：(1)该时刻各质点的位移．(2)质点振动的振幅A.(3)波长．(4)若知道波的传播方向，可判断各质点的振动方向．如图1所示，设波向右传播，则1、4质点沿－y方向运动；2、3质点沿＋y方向运动，并可画出各质点的振动图象．(5)若知道该时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方向．如图1所示，若质点4向上运动，则可判定该波向左传播．(6)若知波速v 的大小，可求频率f 或周期T ，即f ＝1T ＝vλ.(7)若知频率f 或周期T ，可求波速v ，则v ＝λf ＝λT .(8)若知波速v 的大小和方向，可画出后一时刻的波形图，波在均匀介质中做匀速运动，Δt 时间后各质点的运动形式，沿波的传播方向平移Δx ＝v Δt ，从而判定某质点何时处于波峰(谷)，计算质点在Δt 时间内通过的位移和路程． 【例1】 (多选题)最近两年以来，地震在世界各地频频出现，让人感觉地球正处于很“活跃\”的时期．地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局记录了一列沿x 轴正方向传播的地震横波，在t (图中实线)与t ＋0.4 s(图中虚线)两个时刻x 轴上－3～3 km 区间内的波形图如图2所示，则下列说法正确的是( )图2A ．该地震波的波长为3 mB ．质点振动的最大周期为0.8 sC ．该地震波最小波速为5 km/sD ．从t 时刻开始计时，x ＝2 km 处的质点比x ＝2.5 km 处的质点先回到平衡位置E ．在t ＋0.2 s 时刻，x ＝－2 km 处的质点位移不一定为0解析：由波形图可知，该地震波的波长为4 km ，A 错误；因为t (图中实线)与t ＋0.4 s(图中虚线)两个时刻的波形正好相反，故0.4 s ＝(n ＋12)T ，所以该地震波的最大周期为0.8 s ，B 正确；由v ＝λT可知，该地震波的最小波速为5 km/s ，C 正确；因为地震波沿x 轴正方向传播，由图可知，此时x ＝2.5 km 处的质点正沿y 轴正方向振动，所以D 正确；在t ＋0.2 s 时刻，x ＝－2 km 处的质点位移一定为0，E 错误．答案：BCD二、测定折射率的几种方法 1．利用n ＝sin θ1sin θ2测折射率n测定透明液体的折射率．实验器材：圆柱形杯(或桶)一个，细直铁丝一根，直尺一根，短尺一根(小于杯子的截面内直径)．实验步骤：图3(1)把细直铁丝PA 一端斜插入桶内底面边缘，另一端置于桶上边缘，把短尺沿底面直径AC 的方向放于桶内底面上，使铁丝和底面直径AC 在同一竖直平面内，如图3所示；(2)铁丝位置固定，把待测液体装满杯子，眼睛沿铁丝的PA 方向观察，可以看到底面短尺的B点；(3)用尺子量出AC、OC、OA，从短尺上读出AB，算出BC、OB；(4)则sinθ1＝AC/OA，sinθ2＝BC/OB，由n＝sinθ1/sinθ2得出折射率n.2．利用全反射测折射率(1)测定半圆形玻璃砖的折射率．实验器材：半圆形玻璃砖，激光器，量角器，白纸．图4实验步骤：①如图4所示，把半圆形玻璃砖平放于白纸上，激光垂直于玻璃砖弧形侧面射入，在圆心O所在的直边界面上发生反射和折射．②逐渐增大光在该界面上的入射角(保持入射点在圆心O处不变)．直至折射光消失，发生全反射．③用量角器量出此时的入射角C(即临界角)，由n＝1/sin C得玻璃的折射率n.(2)测定水的折射率．实验器材：装满水的脸盆一个，圆木塞，大头钉，尺子．实验步骤：①量出圆木塞的半径r，在圆木塞的圆心处垂直于圆木塞插一枚大头针，让木塞浮于水面上．图5②调整大头针插入的深度，直至从液面上方各个方向观察，恰好看不到大头针，如图5所示．③量出大头针的高度h，算出OA，临界角C的正弦sin C＝r/OA，由n＝1/sin C 得水的折射率．3．用视深法估测折射率(1)水的垂直视深度与实际深度的关系图6如图6所示，水下物S成像于S′，物S的实际深度为h，垂直视深度为h′，物S发出的光线在水与空气的界面的入射角和折射角分别为θ2和θ1.tanθ1＝xh′，tanθ2＝xh得hh′＝tanθ1tanθ2，因垂直于水面向下观察，θ1和θ2很小，所以有tanθ1≈sinθ1，tanθ2≈sinθ2得hh′＝tanθ1tanθ2≈sinθ1sinθ2＝n所以S的垂直视深度为h′＝hn通过测定水的实际深度和垂直视深度代入n＝hh′，求得水的折射率．(2)估测水的折射率．图7实验器材：装满水的透明圆柱形玻璃杯一只，尺子，两枚相同的硬币．实验步骤：①把一桥头硬币投入杯底右侧，如图7所示，双眼垂直向下观察该枚硬币的像，.同时手持另一枚硬币紧靠杯右侧外壁，上下慢慢移动，直至两者无水平视差．②用直尺测出硬币的垂直视深度h′和实际深度h.③由n＝h/h′式求出水的折射率．图8【例2】如图8所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB ＝60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.(1)求介质的折射率；(2)折射光线中恰好射到M点的光线________(填“能\”或“不能\”)发生全反射．解析：图9(1)由题意画出光路图如图9所示，可得入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°，由折射定律可得此介质的折射率为n＝sinθ1sinθ2＝sin60°sin30°＝3(2)由题意画出恰好经过M点的折射光线如图9所示，可得出此时射向M 点的入射角为180°－30°－90°－30°＝30°，全反射的临界角sin C＝1n＝33>sin30°＝12，故不能发生全反射．答案：(1) 3 (2)不能。
2018高三复习 专题16电磁波+光波+相对论(含解析)
【2018年高考考点定位】2018年高考，涉及到光的反射、折射、折射率、全反射、色散成因及规律仍会是光线选择题和计算题考察的重点；光的双缝干涉、薄膜干涉衍射、偏振；红外线、紫外线、X 射线、γ射线的性质及其应用估计更多以选择题的形式出现。
此为光电效应、电磁振荡和电磁波的形成考察方式以定性分析为主，注重对物理规律的理解和对物理现象、情景的分析能力考察。
【考点pk 】名师考点透析 考点一、光的折射和全反射 【名师点睛】1. 光的折射：○1折射定律：折射光线和法线、入射光线处在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
表达式1122sin sin n θθ=，而且在光的折射中，光路是可逆的。
○2折射率是指光线从真空入射到某种介质发生折射时，入射角正弦值和折射角正弦值的比值定义为该介质的折射率12sin sin n θθ=，1θ为空气中的入射角，2θ为介质中的入射角。
折射率大小由介质本身的性质和光的频率决定。
○3折射率和光速的关系cn v=，c 是真空中的光速，v 是光在介质中的速度。
真空中的光速是最大的，所有所有介质的折射率都大于1．2. 光的全反射：光线从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，随入射角的增大，折射角也增大，当折射角增大到90时对应的入射角称为全反射临界角，用C 表示。
此时，折射光消失，只有反射光，称之为全反射。
那么就有sin 90sinCn = ，可得1sin C n =。
3. 光的色散：如下图，复色光经过折射时由于不同的单色光折射率不同而分解为单色光即为光的色散。
常见的太阳光经过棱镜发生色散，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，其中红光偏折程度最小，紫光偏转程度最大，所以从红光→紫光，折射率逐渐变大，介质中光速逐渐变小，频率逐渐变大，波长逐渐变小，通过棱镜的偏折角逐渐变大，临界角逐渐变小。
考点二、光的波动性、电磁波、相对论【名师点睛】1.光的干涉：○1产生稳定干涉图样必须是频率相同，振动方向相同，具有恒定相位差。
2024版《5年高考3年模拟》B版 专题16 光学、 电磁波和相对论 新高考版 训练册(含答案)
专题十六光学、电磁波和相对论五年高考基础题组1.(2022北京,2,3分)下列现象能说明光是横波的是()A.光的衍射现象B.光的折射现象C.光的偏振现象D.光的干涉现象答案C2.(2022浙江6月选考,8,3分)如图所示,王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验,在失重环境下,往大水球中央注入空气,形成了一个空气泡,气泡看起来很明亮,其主要原因是()A.气泡表面有折射没有全反射B.光射入气泡衍射形成“亮斑”C.气泡表面有折射和全反射D.光射入气泡干涉形成“亮纹”答案C3.(2020北京,1,3分)以下现象不属于干涉的是()A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样C.白光经过三棱镜得到彩色图样D.白光照射水面油膜呈现彩色图样答案C4.(2021福建,5,6分)(多选)以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。
2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。
此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换,如图所示。
下列说法正确的是()A.“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波B.“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波C.“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现D.“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程答案BD5.(2023山东,5,3分)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。
G为标准石英环,C为待测柱形样品,C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。
用单色平行光垂直照射上方石英板,会形成干涉条纹。
已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数,当温度升高时,下列说法正确的是()A.劈形空气层的厚度变大,条纹向左移动B.劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动C.劈形空气层的厚度变大,条纹向右移动D.劈形空气层的厚度变小,条纹向右移动答案A6.[2022广东,16(2),6分]一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体,液体上方是空气,其截面如图所示。
高考物理电磁学真题
高考物理电磁学真题电磁学是物理学中非常重要的一个分支，也是高考物理中的一个考点。
下面我将为大家提供一些高考物理电磁学的真题，并附上详细解析，希望对大家备考有所帮助。
1. 问题：一个磁感应强度为0.5T的均匀磁场中，一个带电粒子e的运动速度为1.0×10^6m/s，其磁场中受到的洛伦兹力大小为多少？解析：洛伦兹力的计算公式为F=qvB*sinθ，其中q为电荷量，v为粒子速度，B为磁感应强度，θ为磁场与速度的夹角。
根据题目可知，q=e=1.6×10^-19C，v=1.0×10^6m/s，B=0.5T，sinθ=1（因为速度与磁场垂直），代入计算可得F=1.6×10^-13N。
2. 问题：一台变压器的初级线圈匝数为200，次级线圈匝数为800，当初级交变电压有效值为220V时，求输出电压的有效值。
解析：根据变压器的变压原理，有U1/U2=N1/N2，其中U1为初级电压，U2为次级电压，N1为初级匝数，N2为次级匝数。
代入题目数据可得220/V2=200/800，解得V2=880V。
3. 问题：一根长为2m的导线，通以电流I=5A，放置在一个磁感应强度为0.2T的均匀磁场中，求导线两端之间的电动势大小。
解析：根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势大小为ε=B*l*v，其中B为磁感应强度，l为导线长度，v为导线移动速度。
由于导线静止不动，所以可得感应电动势大小为ε=0。
通过以上这些真题及详细解析，相信大家对高考物理电磁学有了更深入的了解。
希望大家在备考中多加练习，掌握好物理电磁学知识，取得优异的成绩。
祝各位同学成功通过高考，实现自己的梦想！。
2016-2018年物理高考真题试题分类汇编：专题16 光学、电磁波、相对论(解析版)
2016-2018年物理高考真题试题分类汇编专题16 光学、电磁波、相对论一、选择题1．【2018中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定A.B.C.D.【答案】 A【解析】试题分析：根据的频率大于该光的极限频率判断是否会发生光电效应．A正确；射率最小，根据BC频率大于的频率，若用D错误．【点睛】光的波长越大，频率越小，同一介质对其的折射率越小，光子的能量越小．2．【2018·北京卷】用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后A. 干涉条纹消失B. 彩色条纹中的红色条纹消失C. 中央条纹变成暗条纹D. 中央条纹变成红色【答案】 D点睛：本题考查了光的干涉现象，注意只有频率相同、振动相同的两列波才能形成稳定的干涉图像，同时要掌握哪些点是振动加强点，哪些点是振动减弱点。
3．【2018·江苏卷】（多选）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波．该电磁波______．A. 是横波B. 不能在真空中传播C. 只能沿着梳子摇动的方向传播D. 在空气中的传播速度约为3×108 m/ s【答案】AD【解析】摇动的梳子在空中产生电磁波，电磁波是横波，选项A正确；电磁波能在真空中传播，选项B错误；电磁波传播的方向与振动方向垂直，选项C错误；电磁波在空气中传播的速度约为光速，选项D正确。
4．【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。
5．【2017·北京卷】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。
高考物理 专题十六 电磁波 相对论(全国通用)
【大高考】（三年模拟精选）2016届高考物理专题十六电磁波相对论（全国通用）A组基础训练选择题1．(2015·浙江六校联盟联考)(多选)下列说法中正确的是( )A．电磁波是横波B．为了从高频电流中取出所携带的声音信号就要进行调制C．红外线应用在遥感技术中是利用了它的穿透本领强的特性D．医学上用透视或“CT”来检查人体内部器官，它们都用到了X射线解析电磁波是横波，选项A正确；为了从高频电流中取出所携带的声音信号就要进行解调，选项B错误；红外线应用在遥感技术中是利用红外线探测器接收物体发出的红外线，可探知被探物体的特征，选项C错误；医学上用透视或“CT”来检查人体内部器官，它们都用到了X射线，选项D正确．答案AD2．(2015·江苏苏北三市二次调研)(多选)下列说法中正确的是( )A．机械波和电磁波都能在真空中传播B．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测C．根据狭义相对论的原理知,在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的D．两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的解析电磁波能在真空中传播，机械波不能在真空中传播，A错误；铁路、民航等安检口使用电磁感应对行李内物品进行检测，B错误；在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，C正确；干涉现象中，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的，D正确．答案CD3．(2014·浙江衢州高三模拟)(多选)下列说法正确的是( )A．手机通话时发射的无线电波都是经过调制的B．当敌机靠近时，战机携带的雷达接收反射波的频率小于其发射频率C ．当变压器的铁芯不闭合时，其原、副线圈的电压比不等于其匝数比D ．LC 振荡电路中产生随时间t 按i ＝a sin bt 的规律变化的振荡电流时,发射 的电磁波的波长为2πc b(c 为真空中的光速)解析 调制就是把信号加载到载波中的过程，所以A 正确；根据多普勒效应， 波源和观察者相互靠近时，现察者接收的频率要高于发射频率，所以B 错误； 铁芯不闭合时，因为漏磁现象，会造成穿过两个线圈的磁通量不相等，故C 正确；根据b ＝2πT和λ＝cT 可知，发射的电磁波波长λ＝2πcb，故D 正确．答案 ACD4．(2014·四川雅安第三次诊断)下列说法正确的是( ) A ．质量相同的物体，速度大的惯性大 B ．紫外线比红外线更容易产生显著的衍射现象C ．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场D ．根据狭义相对论的原理，对不同的惯性参考系，物理规律都是一样的解析 物体的惯性只与其质量有关，与其他任何因素都无关，故A 错误；当 小孔或障碍物的直径接近或小于波的波长时才会出现明显的衍射现象，而紫 外线的波长小于红外线的波长，故红外线比紫外线更容易产生显著的衍射现象，故B 错误；麦克斯韦电磁场理论指出变化的磁场产生电场，变化的电场 产生磁场，如果电场是随时间成线性变化的，则产生的磁场是恒定不变的， 故C 错误；狭义相对论指出，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相 同的，故D 正确．答案 D5．(2014·河北石家庄质检)(多选)下列说法中正确的是( ) A ．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关 B ．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C ．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关D ．医学上用激光做“光刀”来进行手术,主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点 E ．机械波和电磁波都可以在真空中传播解析 做简谐运动的物体的振幅由振动能量决定，所以A 项错；全息照相利 用了光的干涉原理，B项正确；根据爱因斯坦狭义相对论的光速不变原理，可知C项正确；因为激光具有亮度高，能量大的特点，医学上用其做“光刀”来进行手术，所以D项正确；因为机械波传播时需要介质，所以它不能在真空中传播，E项错误．答案BCD6．(2014·浙江五校联考)隐形飞机的原理是:在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击．根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是( )A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，即使你拿望远镜也不能看到它B．使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现C．使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击解析雷达向外发射电滋波，当电磁波遇到飞机时发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，所以要想降低飞机的可探测性，可以使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小很弱，很难被发现，故B正确．答案 BB组能力提升选择题1．(2015·上海五校联考)假设地面上有一火车以接近光速的速度运行,车内站立着一个中等身材的人，站在路旁边的人观察车里的人，观察的结果是( )A．这个人是一个矮胖子B．这个人是一个瘦高个子C．这个人矮但不胖D．这个人瘦但不高解析人是站着的，路旁的人观察到的车内的人沿车运动的方向上的长度(决定胖瘦)变短了,所以人变“瘦”，但人在垂直于车运动方向上的长度(决定身高)不变．答案 D2．[2015·江西盟校一联，34(1)](多选)在以下各种说法中，正确的是( )A．一单摆做简谐运动，摆球相继两次通过一同位置时的速度必相同B．机械波和电磁波本质上不相同,但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象C．横波在传播过程中，相邻的波峰通过同一质点所用的时间为一个周期D．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E．相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的F．如果测量到来自遥远星球上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，这说明该星球正在远离我们而去解析因速度是矢量，具有方向性，经过同一位置时速度大小相同而方向不一定相同，A错；反射、折射、干涉和衍射现象是波的特性，B正确；波动周期等于质点的振动周期，C正确；均匀变化的电场产生恒定的磁场，D错；由相对论可知E正确；在强引力场中时间变慢，光的频率变小，波长变长，不能说明星球正远离我们，所以F错．答案BCE3．(2014·江苏南京模拟)关于狭义相对论的说法，不正确的是( )A．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B．狭义相对论认为在一切惯性参考系中,光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D．狭义相对论任何情况下都适用解析狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项A 正确；狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c(光速不变原理),与光源的运动无关，选项B正确；狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系，故选项C正确，D错误．答案 D4．(2014·宁夏银川一中一模)(多选)下列说法正确的是( )A．摆钟偏快时可缩短摆长进行校准B．火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C．拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度D．地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的短一些E．光从水中射入玻璃中,发现光线偏向法线，则光在玻璃中的传播速度一定小于在水中的传播速度解析据单摆周期公式T＝2πLg可知，摆钟偏快即周期偏小时，应增大摆长进行校准，故A错；据多普勒效应可知，当火车鸣笛靠近我们时，听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故B对；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装偏振片是为了减少反射光的影响，故C错；据长度的相对性可知，D对；光从水中射入玻璃，发现光偏向法线，可知光由光疏介质射向光密介质，折射率增大，传播速度变小，故E对．答案BDE5．(2014·湖北八校二联)(多选)关于波的现象，下列说法正确的有( ) A．当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化B．光波从空气进入水中后，更容易发生衍射C．波源沿直线匀速靠近一静止接收者,则接收者接收到波信号的颇率会比波源频率低D．不论机械波、电磁波，都满足v＝λf，式中三参量依次为波速、波长、频率E．电磁波具有偏振现象解析由波的性质可知，A正确；光波从空气进入水中，波速变小，波长变短，故不容易发生衍射，B错；由多普勒效应可判断，波源靠近静止的接收者的过程中，接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，则C错误；波速的计算公式v＝λ·f(v波速，λ波长，f频率)对机械波和电磁波通用，则D正确；光波具有偏振现象，光波是电磁波，则E 正确．答案ADE6．(2014·江苏苏州模拟)对相对论的基本认识，下列说法正确的是( ) A．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B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的时钟与他观察到的地球上的时钟走得同样快D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上长度变短了解析真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，选项A正确；爱因斯坦通过质能方程阐明了质量与能量的联系，但不能认为质量就是能量，选项B错误；根据相对论，可知运动的时钟变慢，选项C错误；竖直向上高速运动的球在水平方向上长度不变，沿运动方向上的长度才会变短，选项D错误．答案 A。
高考物理一轮复习 专题十六 电磁波 相对论
电磁波相对论
1.[2011江苏单科,12B(1),4分]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( )
A.同时被照亮
B.A先被照亮
C.C先被照亮
D.无法判断
答案 C 因列车沿AC方向接近光速行驶,根据“同时”的相对性,即前边的事件先发生,后边的事件后发生可知C先被照亮,答案为C。
2.[2016江苏单科,12B(1)]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 m
B.地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 m
C.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c
D.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c
答案 B 飞船上的观测者相对飞船是静止的,测得飞船长度为静止长度30 m,A错误。
地球上的观测者相对飞船的速度为0.6c,测得飞船的长度l=l0=0.8l0=24 m,B正确。
由光速不变原理知光信号的速度与参考系无
关,C、D皆错误。
1。
2021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
2021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题组1光的折射、全反射1.[2021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”,说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光先消逝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光分别照耀同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低2.[2021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.假如光束b是蓝光,则光束a可能是 ()A.红光B.黄光C.绿光D.紫光3.[2021四川高考,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刻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.[2020重庆高考,11(1),6分]虹和霓是太阳光在水珠内分别通过一次和两次反射后出射形成的,可用白光照耀玻璃球来说明.两束平行白光照耀到透亮玻璃球后,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.[2021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;容器内装满某种透亮液体,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.[2021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.[2021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,他的眼睛所同意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.[2020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.[2020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刻.题组2光的波动性10.[2021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,说明飞机已对准跑道.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固D.两种无线电波各悠闲空间的强弱分布完全重合11.[2021全国卷Ⅱ,34(1),5分][多选]在双缝干涉实验中,用绿色激光照耀在双缝上,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.[2020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角逐步变大,则折射光线a第一消逝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.[2020上海高考,10,3分]用专门弱的光做单缝衍射实验,改变曝光时刻,在胶片上显现的图象如图所示,该实验说明()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平均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.[2021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.[2021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,发觉以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.播放速度变为原先的2倍时,播出声波的(选填“周期”或“频率”)也变为原先的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.[2020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第一消逝的是a光2.[2020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.[2020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.[2021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平均变化的电场或磁场产生的C.拍照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差不多上相同的5.[2021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.[2021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.[2021江西赣州检测,2]如图所示是两个都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刻总等于B.n1<n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时刻最长为C.n1>n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时刻最长为D.n1<n2,光从它的一端射入到从另一端射出所需的时刻等于二、非选择题(共24分)8.[2021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,再从棱镜的右侧观看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 的长度便可正确运算出折射率的是图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.[2020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.若逐步增大θ角,各种色光连续消逝,假定所有光线均在同一竖直平面内.(1)色光最先从屏上消逝;(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逝,求水对最后消逝的色光的折射率.(结果能够用根式表示)10.[2020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靠于介质传播B.照相机镜头在阳光下出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专门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.假如连续对粒子进行加速,粒子的速度将能够超过光速B.假如连续对粒子进行加速,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·杨发觉了光的干涉现象C.激光和自然光差不多上偏振光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,拍照水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片能够使景物的像更清晰D.通过手指间的缝隙观看日光灯,能够看到彩色条纹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假如屏上条纹变宽,说明抽制的丝变粗了④假如屏上条纹变宽,说明抽制的丝变细了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]在透亮平均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,能够确定光线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,缘故是. 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)为运算折射率,将应测量的物理量标注在光路图上,并由此得出折射率的运算公式为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,在入射角相等的情形下,a光的折射角较大,因此b光折射率大于a光折射率,n b>n a,依照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光先消逝,A错误; λa=、λb=,因为λa0>λb0、n b>n a,因此λa>λb,B错误;光波属于电磁波,电磁波差不多上横波,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,依照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:设从光源发出直截了当射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1.在剖面内作光源相关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r 1+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)设现在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重量为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刻为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刻最长,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,故两种无线电波可不能发生干涉,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固,天线连线的中垂线上差不多上加强点,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耀在双缝上,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,折射光线先消逝,选项D正确.13.C从胶片上显现的图象能够看出,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平均,故在曝光时刻较长的情形下才会显现明暗相间的条纹,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;声波不仅能够在空气中传播,也能够在液体、固体等介质中传播,C项错误;光属于电磁波,能够在真空中传播,D项错误.15.频率不变解析:播放速度变为原先的2倍,则声波的频率也变为原先的2倍,但在同一平均介质中声波的传播速度不变.1.ABD依照题给的光路图可知,a光的折射率较小,b光的折射率较大,依照n=可知,在水中a光的速度比b光的速度大,选项C错误;依照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,水面上第一消逝的是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.依照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,依照折射定律n=,折射率越大,折射角越小,选项D正确.依照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由题图能够看出,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,因此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,依照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,依照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;平均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;拍照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差不多上相同的,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,因此选项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.。
高考物理十年试题分类解析 电磁波和相对论
拾躲市安息阳光实验学校十年高考试题分类解析-物理（二十五）电磁波和相对论、传感器一．高考题1.（2012山东基本能力测试）图13是一种应用传感器检测轨道运行的实验装置。
在轨道某处设置监测点，当车头达到传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录。
完成63-65题。
.在该实验装置中，最适合使用的传感器是A.光电传感器B.气体传感器C.热传感器D.压力传感器答案：A解析：检测轨道运行的实验装，最适合使用的传感器是光电传感器，选项A正确。
二．高考题2．（2011江苏物理）科学家Willard S.Boyle与George E.Snith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明获得度诺贝尔物理学奖。
CCD是将光学量转变成电学量的传感器。
下列器件可作为传感器的有A．发光二极管 B。
热敏电阻 C。
霍尔元件 D。
干电池答案：.BC解析: 热敏电阻可以把温度转化为电学量，霍尔元件可以把磁感应强度转化为电压这个电学量，所以选项BC正确。
三．高考题3.（2010北京理综）属于相对论基本假设的是：在不同的惯性系中，A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比【解析】相对性的基本假设是：一切物理规律在不同的惯性参考系中都是相同的，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，所以选项A正确。
【答案】A【点评】时间间隔具有相对性是相对论的推论，物体的能量与质量成正比是相对论的质能方程得出的结论，不属于相对论基本假设。
4.（2010上海物理）电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是【解析】根据电磁波谱，按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、紫外线、射线，选项A正确。
【答案】A【点评】此题考查对射线、红外线、紫外线、无线电波等电磁波波长的比较，属简单题。
5．（2010天津理综）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的速度相同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【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场能够在空间产生恒定电场，选项A正确；电磁波在真空和介质中传播的速度不相同，选项B错误；只要有电场和磁场，不一定就能产生电磁波，选项C错误；若介质密度不均匀，电磁波在同种介质中也会发生偏折，选项D错误。
全国高考物理试题汇编(11月第一期)N光学 电磁波 相对论
批扯州址走市抄坝学校N单元光学电磁波相对论目录N1 光的传播 (1)N2 光的波动性 (13)N3 电磁场电磁波 (14)N4 相对论 (14)N5 ：测玻璃砖的折射率 (16)N6 ：用双缝干预测量光的波长 (16)N7 光学综合 (16)N1 光的传播【题文】〔物理卷·高三10月质量检测〔2021〕〕(2)射光线与折射光线垂直，那么入射角为__________。
真空中的光速为c ，那么光在该介质中的传播速度为________________ .【答案】【知识点】光的折射律．N1度【思路】根据几何关系确出入射角和折射角，通过折射律求出玻璃砖的折射率．解决此题的关键掌握折射律，并能结合数学知识灵活求解．【题文】〔物理卷·高三第一次月考〔2021.09〕〕(2)(9分)如下图，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 ＝3a ，圆锥轴线与桌面垂直．有一半径为R 的圆柱形平行光垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．玻璃的折射率n ＝3，求光束在桌面上形成的光斑的面积． 【答案】【知识点】光的折射律 N1【答案解析】4πa 2解析： 如下图，射到OA 界面的入射角α＝30°，那么sin α＝12<1n ，故入射光能从圆锥侧面射出设折射角为β，无限接近A 点的折射光线为AC ，根据折射律 sin β＝nsin α解得β＝60°过O 点作OD∥AC，那么∠O 2OD ＝β－α＝30° 在Rt △O 1AO 中O 1O ＝Rtan 30°＝33·3a ＝a 在Rt△ACE 中，EC ＝AEtan 30°＝5a 3故O 2C ＝EC －R ＝2a 3在Rt △OO 2D 中，O 2D ＝4atan 30°＝4a3光束在桌面上形成光环的面积 S ＝π·O 2D 2－π·O 2C 2＝4πa 2【思路】当半径为R 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，经过第一次折射时，由于入射角于零，所以折射角也是零，因此折射光线不发生偏折．当第二次折射时，由于入射角于30°，而玻璃的折射率n ＝，可得临界角与入射角的关系，判断光线会发生光的全反射，作出光路图，可根据几何关系可确光斑的半径此题关键之处是根据光的折射律与反射律作出光路图，再利用几何关系来辅助计算．【题文】〔物理卷·高三上学期位模拟考试〔2021.09〕〕 (2)如下图，为某种透明介质的截面图，△AOC 为腰直角三角形，BC 为半径R=10cm 的四分之一圆弧，AB 与水平屏幕MN 垂直并接触于A 点．由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O ，在AB 面上的入射角i =45°，结果在水平屏幕MN 上出现两个亮斑。
高三物理电磁波试题
高三物理电磁波试题1.(4分)下列说法中正确的是；A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强B．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做调谐C．同一列声波在不同介质中传播速度不同，光波在不同介质中传播速度相同D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的【答案】D【解析】X射线穿透物质的本领比γ射线的弱，故选项A错误；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做调制，调谐是在接收端，故选项B错误；同一列声波和同一束光波在不同介质中传播速度均不同，故选项C错误；选项D说法正确。
【考点】本题主要考查了对X射线和γ射线特点、无线电波的发射与接收、机械波与电磁波的传播、爱因斯坦狭义相对论等概念的理解问题，属于中档偏低题。
2.下列说法正确的是( )A．结合能越大表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定B．β射线和光电效应中逸出的电子都是原子核衰变产生的C．均匀变化的电场可以产生电磁波D．在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同【答案】D【解析】A、比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定；错误B、β射线的电子是原子核衰变产生的，光电效应中逸出的电子是原子的外层电子；错误C、周期性变化的电场可以产生电磁波；错误D、根据光速不变原理，光在任何惯性参考系中沿任何方向的传播速度都相同；正确故选D【考点】原子核点评：结合能大表示核子结合成原子核释放的能量多，但并不代表原子核中核子结合得牢靠，只有比结合能越大，原子核中核子结合得才牢靠，原子核才越稳定。
3.关于电磁波，下列说法正确的是 ( )A．电磁波可能是横波, 也可能是纵波, 而且能发生干涉、衍射现象B．由麦克斯韦电磁理论可知，振荡电场一定要产生同频率振荡磁场C．电视机天线接收到高频信号后，依次经过解调、调谐, 再将图像信号送到显像管D．雷达利用无线电波的短波波段来测定物体位置的，它利用了短波的反射性质【答案】.B【解析】略4.下列说法中正确的是▲A．人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射B．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在C．离开地球的高速火箭里的人认为地球上人的寿命变长了D．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关【答案】AC【解析】声波比超声波波长长，更容易发生衍射，A对。
高考物理测试题(电磁波相对论简介)
A均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场B电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直C电磁波和机械波一样依赖于介质传播D只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波考生答案：参考答案：BD查看解析2.下列说法正确的是( )[4分]A光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一B拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C光在介质中的速度大于光在真空中的速度D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考生答案：参考答案：A查看解析3.“风云”二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这是利用了红外线的( )[4分]A穿透性B热效应C可见性D化学效应考生答案：参考答案：B查看解析4.下列说法符合实际的是( )[4分]A医院里常用X射线对病房和手术室消毒B医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C在人造卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力D在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力考生答案：参考答案：BD查看解析5.关于电磁波谱，下列说法正确的是( )[4分]A伦琴射线是高速电子流射到固体上，使固体原子的内层电子受到激发而产生的Bγ射线是原子的内层电子受激发产生的C在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线D紫外线比紫光更容易发生衍射现象考生答案：参考答案：A查看解析6.太阳光中包含的某种紫外线的频率为f1，VCD影碟机中读取光盘数字信号的红色激光的频率为f2，人体透视使用的X光的频率为f3，则下列结论正确的是( )[4分]A这三种频率的大小关系是f1<f2<f3B紫外线是原子的内层电子受激发产生的C红色激光是原子的外层电子受激发产生的DX光是原子核受激发产生的考生答案：参考答案：C查看解析7.图1是一个水平放置的玻璃圆环形的小槽，槽内光滑，槽的宽度和深度处处相同，现将一个直径略小于槽宽的带正电的小球放在槽中，让它获得一个初速度v0，与此同时，有一个变化的磁场垂直穿过玻璃环形小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下，设小球在运动过程中电荷量不变，则( )[4分]A小球受到的向心力大小不变B小球受到的向心力大小不断增大C磁场力对小球做了功D小球受到的磁场力大小与时间成正比考生答案：参考答案：B查看解析8.爱因斯坦提出了质能方程，揭示了质量与能量的关系，关于质能方程，下列说法正确的是( )[4分]A质量和能量可以相互转化B当物体向外释放能量时，其质量必定减少，且减少的质量Δm与释放的能量ΔE满足ΔE＝Δmc2C如果物体的能量增加了ΔE，那么它的质量相应减少Δm，并且ΔE＝Δmc2Dmc2是物体能够放出能量的总和考生答案：参考答案：B查看解析9.下列说法中正确的是( )[4分]A在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理B在不同的参考系中，物理规律都是不同的，例如牛顿定律仅适用于惯性参考系C一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理D一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理考生答案：参考答案：AD10.如果你以接近于光速的速度朝某一星体飞行，如图2所示，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动( )图2[4分]A你的质量在增加B你的心脏跳动在慢下来C你在变小D你永远不能由自身的变化知道你的速度考生答案：参考答案：D查看解析第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题)11.中国成功发射和回收了“神舟”号系列飞船，标志着中国运载火箭的技术水平已跻身于世界前列．(1)图A为某火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行某型号火箭的发射试验，该火箭起飞时质量为2.20×105 kg，起飞推力为2.75×106 N，火箭发射塔高100 m，则该火箭起飞时的加速度大小为__________m/s2；在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经____________ s飞离火箭发射塔．图3(2)为了传播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号，已知传播无线电广播所用的电磁波的波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波的波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号传播，使城市居民能收听和收看火箭发射实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发__________(填“无线电广播信号”或“电视信号”)，这是因为：____________.[8分](2011•镇江模拟)“世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关．一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图4所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c(c为真空中的光速)时，时钟的周期大约为．在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度．若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变(填“快”或“慢”)了．图4[每空2分]A 考生答案：【】该空参考答案：2.5sB 考生答案：【】该空参考答案：远小于光速CC 考生答案：【】该空参考答案：慢查看解析三、计算题(本题共4小题，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13.(2010•广州模拟)如图5所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s．雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙．问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？图5[10分]考生答案：参考答案：球往返于人马星座α星之间．若宇宙飞船的速度为0.999c，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多少时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？[10分]之几？(2)星际火箭以0.8c的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少倍？[12分]考生答案：参考答案：答案：(1)99.9999% (2)0.6倍在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池．现在，一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展，也许，人类的这一梦想不久就能实现．(1)实现无线传输能量，涉及能量的________、传播和接收．(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波( )A.在传输中很多能量被吸收B.在传播中易受山脉阻隔C.向各个方向传输能量D.传输能量易造成电磁污染①上表中的x＝________，y＝________.②根据表中的数据可归纳出P和R之间的关系为________．(4)为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图6.实验测得，接在乙线圈上的电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%.图6①若用该装置给充电功率为10 W的电池充电，则损失的功率为________ W.②若给甲线圈接入电压为220 V的电源，测得该线圈中的电流为0.195 A．这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为________ W.(5)由于在传输过程中能量利用率过低，无线传播电能还处于实验室阶段．为早日告别电线，实现无线传输电能的工业化，还需解决一系列问题，请提出至少两个问题．_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _[14分]。
2022版新高考物理总复习真题专题--专题十六 光学、电磁波和相对论(解析版)
2022版新高考总复习--专题十六光学、电磁波和相对论—五年高考—考点1光的折射和全反射1.(2021浙江6月选考,12,3分)用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。
入射点O 和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处,空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d。
已知光束a和b间的夹角为90°,则()A.光盘材料的折射率n=2B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二C.光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度D.光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度答案D2.(2020山东,9,4分)(多选)截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。
DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C 面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点。
图乙为图甲中ABC面的正视图。
三棱镜对该单色光的折射率为√2,只考虑由DE直接射向侧面AA'C'C的光线。
下列说法正确的是()A.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的12B.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的23C.若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将增大D.若DE发出的单色光频率变小,AA'C'C面有光出射的区域面积将减小答案AC3.[2021全国甲,34(1),5分]如图,单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。
已知真空中的光速为3.0×108m/s,则该单色光在玻璃板内传播的速度为m/s;对于所有可能的入射角,该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围是s≤t<s(不考虑反射)。
答案2.0×1085×10-103√5×10-104.[2021河北,16(2),8分]将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置,圆心上下错开一定距离,如图所示。
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专题十六 电磁波 相对论
12．(2013·高考江苏卷)(2)如图所示，两艘飞船A 、B 沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v (v 接近光速c )．地面上测得它们相距为L ，则A 测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L .当B 向A 发出一光信号，A 测得该信号的速度为________．
解析：(2)根据长度的相对性得L ＝L 0
1－⎝⎛⎭⎫v c 2 所以A 测得两飞船间的距离L 0＝L 1－⎝⎛⎭
⎫v c 2 >L . 根据狭义相对论的基本假设，光信号的速度为光速c .
答案：(2)大于 c (或光速)
14．(2013·高考浙江卷)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”中的超声波传播速度相同
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
解析：选B.声波、电磁波都能传递能量和信息，A 项错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，B 项正确；可见光属于电磁波，B 超中的超声波是声波，波速不同，C 项错误；红外线波长较X 射线波长长，故D 项错误．
1．(2013·高考四川卷) 下列关于电磁波的说法，正确的是( )
A ．电磁波只能在真空中传播
B ．电场随时间变化时一定产生电磁波
C ．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
D ．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
解析：选C.电磁波的传播不需要介质，真空、空气以及其他介质都能传播电磁波，选项A 错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，只有不均匀变化的电场或不均匀变化的磁场才能产生电磁波，选项B 错误；做变速运动的电荷会产生变化的电场，故选项C 正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项D 错误．。