《大高考》2016届高考物理配套练习专题十六 电磁波 相对论 三年模拟精选.doc

2016 年普通高等学校招生全国统一考试模拟 （浙江卷）物理一、单项选择题（本题共 4 小题，只有一个选项是符合题目要求的，每题 6 分，共 24 分。

） 1.关于下列物理现象的解释中不恰当的是 （ ）A.收音机里的“磁性天线”利用互感现象把广播电台的信号从一个线圈传送到另一个线圈B.电磁炮与传统大炮不同，它利用安培力对弹丸做功的原理，可以使弹丸获得很大的C.速度 避雷针往往具有很多组金属尖棒，做成蒲公英花的形状，它是利用静电屏蔽原理工作的D.用导线把微安表的“+”、两个接线柱连在一起后晃动电表，表针晃动幅度很小，且会很快 停下，这是物理中的电磁阻尼现象矚 慫 润 厲 钐 瘗 睞 枥 。

【知识点】电磁感应在生活和生产中的应用【答案】C 【解析】 收音机里的“磁性天线”利用互感现象把广播电台的信号从一个线圈传送到另一 1 / 21个线圈，故 A 正确；电磁炮的原理是：利用安培力推动炮弹沿导轨加速运动，达到 每秒几十公里的超高速状态，故 B 正确；下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装 避雷针，是导走静电，防止触电．不属于静电屏蔽，故 C 错误；闭合线圈在磁场中 运动会产生感应电流，从而出现安培阻力，因此在运输时，表头接线柱有导线相连； 用导线把微安表的 “+” 、 “ ﹣ ” 两个接线柱连在一起后晃动电表，表针晃动幅度很小， 且会很快停下，这是物理中的电磁阻尼现象，故 D 正确。

聞 創 沟 燴 鐺 險 爱 氇 。

2．如图所示，小车向右做匀加速直线运动的加速度大小为 ， 是固定在小车上的水平 横杆，物块 穿在杆上， 通过细线悬吊着小铁球 ， 、 均相对小车静止，细线 与竖直方向的夹角为 。

若小车的加速度逐渐增大到3 时， 、 仍与小车保持相对静 止，则（ ）残骛楼諍锩瀨濟溆。

A．细线与竖直方向的夹角增加到原来的3倍B．细线与竖直方向夹角的正弦值增加到原来的3倍 C．细线的拉力增加到原来的3倍 D． 受到的摩擦力增加到原来的3倍【知识点】牛顿第二定律．【答案】 ：D【解析】 ：对小球受力分析，受重力 mg 和细线的拉力 T，如图根据牛顿第二定律，有 Tsinθ =ma ① 2 / 21Tcosθ -mg=0②酽锕极額閉镇桧猪。

【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。

决胜2016高考之全国名校试题物理分项汇编试题（北京特刊）专题16 光、电磁波、相对论（选修3-4）一、选择题：1.【北京市西城区2014—2015学年度第一学期期末试卷】关于电磁波，下列说法正确的是 A ．电磁波和机械波都可以在真空中传播 B ．电磁波和机械波都能产生多普勒效应C ．电磁波中电场强度和磁感应强度随时间和空间做周期性的变化D ．以下三种电磁波按频率由高到低排序为：无线电波、紫外线、 射线2.【丰台区2014—2015学年度第一学期期末练习高三物理】光学现象在实际生活、生产中有许多应用。

下列选项利用了“光的干涉现象”的是（ ）A ．用光导纤维传输信号B ．白光通过三棱镜变成七色光C ．戴上特制眼镜在电影院看3D 电影有立体感 D ．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 3．【丰台区2014—2015学年度第一学期期末练习高三物理】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120° BC ．该液体对红光的全反射临界角为45°D ．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30°4.【北京市丰台区2015—2016学年度第一学期期末高三物理练习】a 、b 两种单色光组成的光束从空气进入介质时，其折射光束如图所示。

则关于a 、b 两束光，下列说法正确的是（ ）A ．介质对a 光的折射率大于介质对b 光的折射率B ．a 光在介质中的速度大于b 光在介质中的速度C ．a 光在真空中的波长大于b 光在真空中的波长D ．光从介质射向空气时，a 光的临界角大于b 光的临界角5.【北京市丰台区2015—2016学年度第一学期期末高三物理练习】牛顿提出了光的微粒说，惠更斯提出了光的波动说，如今人们对光的性质有了更进一步的认识．下面四幅示意图中所表示的实验中能说明光具有粒子性的实验是（ ）6.【北京市海淀区2015届高三第二学期适应性练习（零模）理综物理试题】关于光学现象在科学技术、生产和生活中的应用，下列说法中正确的是 A.用X 光机透视人体是利用光电效应现象 B.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象 C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象7.【北京四中2014-2015学年度第二学期高二年级期末测验物理学科物理试卷】在光电效应实验中，某同学用同一种金属材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线甲、乙、丙，如图所示。

2016 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力模拟测试（新课标I卷）物理部分（一）第I卷二、选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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。

14. 学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法。

在下图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是A．甲、乙B．乙、丙C．甲、丙D．丙、丁15. 某质点在 0～3 s 内运动的 v－t 图象如图所示。

关于质点的运动，下列说法正确的是()A．质点在第 1 s 内的平均速度等于第 2 s 内的平均速度 B．t＝3 s 时，质点的位移最大C．质点在第 2 s 内的加速度与第 3 s 内的加速度大小相等，方向相反D．质点在第 2 s 内的位移与第 3 s 内的位移大小相等，方向相反16. 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为A．B．C．D．17.. 如图所示，匀强电场方向平行于xOy 平面，在xOy 平面内有一个半径为R＝5 cm 的圆，圆上有一动点P，半径OP与x轴方向的夹角为θ，P点沿圆周移动时，O、P两点的电势差满足U OP＝25 sinθ(V)，则该匀强电场的大小和方向分别为( )A．5 V/m，沿 x 轴正方向B．500V/m，沿 y 轴负方向C．500 V/m，沿 y 轴正方向D．250 V/m，沿 x 轴负方向18.“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空 110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。

假设“轨道康复者”的轨道离地面的高度为地球同步卫星轨道离地面高度的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是（）A.“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的 5 倍B.“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的 25 倍 C.站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动 D.“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救19. 在电场强度大小为E 的匀强电场中，将一个质量为m、电荷量为q 的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与竖直方向成θ角的方向做直线运动.关于带电小球的电势能ε和机械能W 的判断，不正确的是( )A．若 sinθ<，则ε一定减少，W一定增加B．若 sinθ＝，则ε、W一定不变C．若 sinθ=，则ε一定增加，W一定减小D．若 tanθ＝，则ε可能增加，W一定增加20. 如图所示,A、B 两物块的质量分别为 2 m 和 m, 静止叠放在水平地面上。

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。

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电磁波相对论
1.(多项选择)关于电磁波的发射和接收,如下说法正确的答案是 ( )
A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的
B.音频电流的频率比拟低,不能直接用来发射电磁波
C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率一样时,接收电路产生的振荡电流最强
D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有检波过程
【解析】选B、C、D。

有效发射电磁波,必须采用开放电路和高频发射;一般的音频电流的频率较低,不能直接用来发射电磁波;电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象,与机械振动中的共振有些相似;电视机显示图像时,必须通过检波过程,把有效的信号从高频调制信号中取出来,否如此就不能显示,故A错误,B、C、D正确。

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1．【2014·四川卷】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．常用的遥控器通过里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【答案】C【考点定位】波的衍射红外线和紫外线的用途多普勒效应相对论2.【2014·上海卷】下列电磁波中，波长最长的是（A）无线电波（B）红外线（C）紫外线（D）γ射线【答案】A【解析】试题分析：所有的电磁波在真空中传播速度都相等，等于c=3×108m/s，根据波长cfλ=可判断，频率越低，波长越长，四个选项中无线电波频率最低，所有波长最长，答案A对。

考点：波长波速和频率的关系3.【2014·福建卷】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图的是（）【答案】A【考点定位】本题考查光的折射、全反射4．【2014·全国大纲卷】在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。

图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm，则双缝的间距为（）A．2.06×10－7m B．2.06×10－4m C．1.68×10－4m D．1.68×10－3m【答案】 C【解析】试题分析：根据双缝干涉实验中相邻两明纹中心间距公式有：Δx=ldλ，解得：d=lxλ∆=21.000.35010-⨯×589×10－9m＝1.68×10－4m，故选项C正确。

【考点定位】本题主要考查了对双缝干涉实验中相邻两明纹中心间距公式的理解与应用问题，属于中档题。

5．【2014·四川卷】如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形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【答案】D【解析】试题分析：只要发光小球在缸底的光线能从侧面折射出光线，就可以从侧面看到发光小球，故A选项错误；发光小球由水中射向水面的光线，存在一个全反射临界角，当入射角大于全反射临界角时，不能从水面射出，故B 选项错误；折射光不改变光的频率，故C 选项错误；由c n v =，得cv n=，而1n >，故c v >，所以D 选项正确。

N 光学 电磁波 相对论N1 光的传播1．[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修3­4]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)．（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＋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(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＋h 2⑤x ＋l ＝a ＋h ′ ⑥式中h ′＝2 m ，联立③④⑤⑥式得 x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3723－1 m ≈0.7 m ⑦ 2．[2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修3­4]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（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 ＝32RR①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° ⑪N2 光的波动性3．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1­A．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．4.[2016·江苏卷]B．[选修3­4]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1­B．（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．N3 电磁场电磁波5．[2016·全国卷Ⅱ] [物理——选修3­4]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．6．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．7．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1­A．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．N4 相对论8．[2016·江苏卷]B．[选修3­4]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cB．（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9．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 i­sin r图像如图乙所示．则( )图1­A．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 ＝0.67B [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 rsin 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11．[2016·江苏卷] B ．[选修3­4]N6 (3)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7m ，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．B ．（3）[答案] 1.178×10－2m[解析] 相邻亮条纹的中心间距Δx ＝ldλ 由题意知，亮条纹的数目n ＝10 则L ＝nl λd，代入数据得L ＝1.78×10－2m.。

一、单项选择题1.【2015·南京、盐城市高三年级第二次模拟考试】（4分）下列说法正确的是__________A．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时长B．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C．大量事实证明，电磁波不能产生衍射现象D．受迫振动的频率总等于系统的固有频率【答案】B考点：本题考查相对论、多普勒效应、电磁波、受迫振动2.【2015•江苏省扬州市扬州中学高三8月开学考试物理试题】惯性系S中有一边长为l的正方形（如图A所示），从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是．【答案】C【解析】试题分析：正方形从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上运动，根据相对论效应可知，沿x轴方向正方形边长缩短，而沿y轴方向正方形边长没有改变，则其形状变成长方形，故C正确．考点：考查了相对论二、多项选择题1.【2015·江苏省扬州市高三上学期期末考试物理试题】PET（正电子发射型计算机断层显像）的基本原理是：将放射性同位素158O 注入人体，参与人体的代谢过程．158O 在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET 原理，下列说法正确的是A ．158O 衰变的方程式为15150871O N e →+B ．将放射性同位素158O 注入人体，158O 的主要用途作为示踪原子C ．一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子D ．PET 中所选的放射性同位素的半衰期应较长 【答案】AB考点：核衰变方程，半衰期，示踪原子。

2.【江苏省扬州中学2014-2015学年第一学期质量检测高三物理试题】下列说法中正确的是________． A ．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的 B ．光的偏振证明了光和声波一样是纵波C ．狭义相对论认为：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的D ．在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过最低点处开始计时 【答案】CD 【解析】试题分析：油膜在阳光照射下会呈现彩色，是由膜的内外表面反射的两列频率相同的光相互叠加形成的即，这是由光的干涉造成的，故选项A 错误；偏振现象是横波特有的现象，所以光的偏振证明了光是横波，而声波是纵波，选项B 错误；狭义相对论认为，在所有的惯性系中，光在真空中的传播速度中具有相同的值c ，不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的，选项C 正确；在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡处开始计时，以减小实验误差，选项D 正确。

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。