1、备战2022届高考物理(光 电磁波 相对论简介)二轮题附答案一、选择题。1、(多选)下列说法正确的是()A在双缝干涉实验中,保持入射光的频率不变,增大双缝间的距离,干涉条纹间距也增大B电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关C我们发现竖直向上高速运动的球体,在水平方向上长度变短了D用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光,这是利用紫外线的荧光效应E太阳光经过三棱镜的两次折射,会发散成彩色光带2、高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”制成,夜间行车时,它能将车灯照射出去的光逆向返回,标志牌上的字特别醒目这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的,如右图所示,反光膜内均匀分布着直径为1
2、0 m的细玻璃珠,所用玻璃的折射率为,为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行,那么第一次入射时的入射角是()A60 B45 C30 D153、(多选)如图所示,半圆形玻璃砖按图中实线位置放置,直径与BD重合。一束白光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度(090),观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。在玻璃砖转动过程中,以下说法正确的是()A在弧形屏上可以观察到反射光的色散现象B在弧形屏上可以观察到折射光的色散现象C红光在玻璃砖中传播的速度最小D折射光斑在弧形屏上沿顺时针方向移动E玻璃砖旋转过程弧形屏上最先消失的
3、一定是紫光4、(双选)英国物理学家托马斯杨巧妙地解决了相干光源问题,第一次在实验室观察到了光的干涉现象如图为实验装置简图,M为竖直线状光源,N和O均为有狭缝的遮光屏,P为像屏现有四种刻有不同狭缝的遮光屏,实验时正确的选择是()AN应选用遮光屏 1BN应选用遮光屏 3CO应选用遮光屏 2 DO应选用遮光屏 45、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,经折射后射出a、b两束光线下列说法错误的是()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角逐渐变大,则折射光线a首
4、先消失6、(多选)如图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带。下列说法中正确的是()Aa侧是红光,b侧是紫光B在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D在三棱镜中a侧光的速率比b侧光小E在三棱镜中a、b两侧光的速率相同7、(多选)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,声波也能传递信息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E由空气进
5、入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大8、(多选)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9、(多选)如图所示,MN是空气与某种液体的分界面,一束红光由空气射到分界面,一部分光被反射,一部分光进入液体中当入射角是45时,折射角为30.以下说法正确的是()A反射光线与折射光线的夹角为105B该液体对红光的折射率为
6、C该液体对红光的全反射临界角为45D当紫光以同样的入射角从空气射到分界面,折射角也是3010、(多选)下列说法中正确的是()A北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的B微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应C常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机D天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究E遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征11、下列说法正确的是( )A变化的磁场不一定产生变化的电场B通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹,这是光的偏振现象C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D观察者相对于频率一
7、定的声源运动时,接收到声波的频率可能发生变化E在两列相干波发生干涉的区域内,振动加强点的位移始终比减弱点的位移大12、(双选)如图所示,OMN为玻璃砖等腰三角形棱镜的截面示意图,a、b是两束单色光从空气中垂直射入棱镜的底部MN,然后,在棱镜的两个侧面OM、ON上发生反射和折射,由图可知,下列说法中正确的是()Aa单色光的频率高于b单色光的频率Ba单色光的波长大于b单色光的波长C在棱镜内a单色光的折射率大于b单色光的折射率D在棱镜内a单色光的传播速度大于b单色光的传播速度二、填空含实验题。13、如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30107 m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.
8、95107 m,则在这里出现的应是_(选填“明条纹”或“暗条纹”)现改用波长为6.30107 m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将_(选填“变宽”、“变窄”或“不变”)。 14、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用图(a)装置测量红光的波长。图(a)中的器材“A”应为_。图(b)中测量头的读数为_mm。下列操作正确的是_。A先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头B接通电源前把输出电压调到小灯泡的额定电压C观察到条纹比较模糊,可以调节拨杆进行调整D测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合下列图示中条纹间距表示正确的是_。三、解答题。1
9、5、(计算题)如图所示为直角三棱镜的截面图,一条光线平行于BC边入射,经棱镜折射后从AC边射出已知A60,求:(1)棱镜材料的折射率n;(2)光在棱镜中的传播速度v(真空中光速为c)。 16、(计算类综合题)如图,ABC是一直角三棱镜的横截面,A90,B60.一细光束从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(1)求出射光相对于D点的入射光的偏角;(2)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?17、(计算题)如图所示,AOB是截面为扇形的透明介质的横截面图,其圆心角AOB90,半径为r.在OA边的右半部分
10、AD间有一束平行光线垂直OA边射入透明介质,已知透明介质对该光线的折射率n.(对于某一光线有折射时不考虑反射)(1)求圆弧面上有光线射出的弧长;(2)某光线经圆弧面两次全反射后恰好垂直OB面射出,求出射点到O点的距离(可用三角函数表示)备战2022届高考物理(光 电磁波 相对论简介)二轮题附答案一、选择题。1、(多选)下列说法正确的是()A在双缝干涉实验中,保持入射光的频率不变,增大双缝间的距离,干涉条纹间距也增大B电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关C我们发现竖直向上高速运动的球体,在水平方向上长度变短了D用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光,这是利用紫外线的荧光效应
11、E太阳光经过三棱镜的两次折射,会发散成彩色光带【答案】BDE 2、高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”制成,夜间行车时,它能将车灯照射出去的光逆向返回,标志牌上的字特别醒目这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的,如右图所示,反光膜内均匀分布着直径为10 m的细玻璃珠,所用玻璃的折射率为,为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行,那么第一次入射时的入射角是()A60 B45 C30 D15【答案】A3、(多选)如图所示,半圆形玻璃砖按图中实线位置放置,直径与BD重合。一束白光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度(09
12、0),观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。在玻璃砖转动过程中,以下说法正确的是()A在弧形屏上可以观察到反射光的色散现象B在弧形屏上可以观察到折射光的色散现象C红光在玻璃砖中传播的速度最小D折射光斑在弧形屏上沿顺时针方向移动E玻璃砖旋转过程弧形屏上最先消失的一定是紫光【答案】BDE 4、(双选)英国物理学家托马斯杨巧妙地解决了相干光源问题,第一次在实验室观察到了光的干涉现象如图为实验装置简图,M为竖直线状光源,N和O均为有狭缝的遮光屏,P为像屏现有四种刻有不同狭缝的遮光屏,实验时正确的选择是()AN应选用遮光屏 1BN应选用遮光屏 3CO应选用遮光屏 2 DO应选用遮光屏 4【答案】AC
13、5、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,经折射后射出a、b两束光线下列说法错误的是()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角逐渐变大,则折射光线a首先消失【答案】C。 6、(多选)如图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带。下列说法中正确的是()Aa侧是红光,b侧是紫光B在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D在三棱镜中a侧
14、光的速率比b侧光小E在三棱镜中a、b两侧光的速率相同【答案】BCD 7、(多选)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,声波也能传递信息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E由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大【答案】ABE 8、(多选)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
15、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【答案】ABC 9、(多选)如图所示,MN是空气与某种液体的分界面,一束红光由空气射到分界面,一部分光被反射,一部分光进入液体中当入射角是45时,折射角为30.以下说法正确的是()A反射光线与折射光线的夹角为105B该液体对红光的折射率为C该液体对红光的全反射临界角为45D当紫光以同样的入射角从空气射到分界面,折射角也是30【答案】AC 10、(多选)下列说法中正确的是()A北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的B微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应C常用的电视机遥
16、控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机D天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究E遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征【答案】ADE 11、下列说法正确的是( )A变化的磁场不一定产生变化的电场B通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹,这是光的偏振现象C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D观察者相对于频率一定的声源运动时,接收到声波的频率可能发生变化E在两列相干波发生干涉的区域内,振动加强点的位移始终比减弱点的位移大【答案】ACD 12、(双选)如图所示,OMN为玻璃砖等腰三角形棱镜的截面示意图,a、b是两束单色光从空
17、气中垂直射入棱镜的底部MN,然后,在棱镜的两个侧面OM、ON上发生反射和折射,由图可知,下列说法中正确的是()Aa单色光的频率高于b单色光的频率Ba单色光的波长大于b单色光的波长C在棱镜内a单色光的折射率大于b单色光的折射率D在棱镜内a单色光的传播速度大于b单色光的传播速度【答案】BD 二、填空含实验题。13、如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.30107 m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95107 m,则在这里出现的应是_(选填“明条纹”或“暗条纹”)现改用波长为6.30107 m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将_(选填“变宽”、“变窄”或“不变
18、”)。 【答案】暗条纹变宽 14、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用图(a)装置测量红光的波长。图(a)中的器材“A”应为_。图(b)中测量头的读数为_mm。下列操作正确的是_。A先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头B接通电源前把输出电压调到小灯泡的额定电压C观察到条纹比较模糊,可以调节拨杆进行调整D测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹边缘重合下列图示中条纹间距表示正确的是_。【答案】滤光片 4.695 ABC C 【解析】根据“用双缝干涉测量光的波长”实验中仪器的位置可知,从右向左依次为白色光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃、测量头,因此A是滤光
19、片。螺旋测微器的固定刻度为4.5 mm,可动刻度为19.50.01 mm0.195 mm,所以最终读数为4.5 mm0.195 mm4.695 mm。根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验步骤可知,安装器材的过程中,先调节光源高度,观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再安装单缝、双缝以及测量头,故A项正确。若要小灯泡正常发光,则接通电源前应把输出电压调到小灯泡的额定电压,故B项正确。观察到条纹比较模糊,可能是单缝与双缝不平行,可以调节拨杆进行调整,故C项正确。测量某亮条纹位置时,目镜分划板中心刻度线与该亮纹的中心重合,故D项错误。干涉条纹的间距是指一个亮条纹与一个暗条纹的宽度的和,为两个相邻的亮条纹或
20、暗条纹的中心间距,故C项正确。 三、解答题。15、(计算题)如图所示为直角三棱镜的截面图,一条光线平行于BC边入射,经棱镜折射后从AC边射出已知A60,求:(1)棱镜材料的折射率n;(2)光在棱镜中的传播速度v(真空中光速为c)。 【答案】(1) (2)c 【解析】 (1)由题意可得光在玻璃中的折射角为30所以,n(2)根据n得 vc。 16、(计算类综合题)如图,ABC是一直角三棱镜的横截面,A90,B60.一细光束从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(1)求出射光相对于D点的入射光的偏角;(2)为实现
21、上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?【答案】(1)60 (2)nnsin i3 式中C是全反射临界角,满足nsin C1 由式知,棱镜的折射率n的取值范围应为n2 17、(计算题)如图所示,AOB是截面为扇形的透明介质的横截面图,其圆心角AOB90,半径为r.在OA边的右半部分AD间有一束平行光线垂直OA边射入透明介质,已知透明介质对该光线的折射率n.(对于某一光线有折射时不考虑反射)(1)求圆弧面上有光线射出的弧长;(2)某光线经圆弧面两次全反射后恰好垂直OB面射出,求出射点到O点的距离(可用三角函数表示)【答案】(1)r (2)rcos 22.5 【解析】(1)根据公式sin C,可得临界角C60 即光线在圆弧面上的入射角等于60时恰好发生全反射如图所示,设光线从E点射入时,在F点恰好发生全反射,由几何关系可知FOA30,从F点反射的光线恰好从B点射出,所以圆弧面FI间均有光线射出,由几何关系可知FOI30圆弧面上有光线射出的弧长lr(2)设光线GH在圆弧面经过两次全反射后恰好垂直OB射出,出射点到O点的距离为lKO,则AOHJOBHOJ而AOHJOBHOJ90所以JOB22.5lKOrcos 22.5