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高中物理学习材料
浙江理综卷物理部分有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。
为了给浙江考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，学科网物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。
本资料以浙江考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对浙江考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。
专题17 光电磁波相对论
一、单项选择题
1、【2014•浙江省温州市高三上学期八校联考】如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，变为从
a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光说法不正确
．．．．．的是（）
A．从a射出的光在玻璃中传播速度比从b射出的光大
B．从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光
C．从a射出的光在玻璃中的折射率比从b射出的光大
D．从a、b两点射出的单色光仍平行，且平行于BC
二、多项选择题
2．【2014•浙江省十二校高三下学期3月联考】如图所示，紫光从均匀物质a通过其他三层均匀物质b、c、d传播，每层的表面彼此平行，最后紫光又进入另一层均匀物质a。
在各个表面的折射都画在图中（未画出相应的反射），则：
A．b物质的折射率大于d物质的折射率
B．c物质的折射率最小
C．另一层物质a的出射光线一定与物质a中的入射光线平行
D．若改为红光，仍按原光线方向入射，红光有可能在物质d和另一层物质a的交界处发生全反射。
N1 光的传播14．N1[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()图1A．红光B．黄光C．绿光D．紫光14．D[解析] 由图可知a光偏折程度比b光偏折程度大，所以a光的折射率大于b光的折射率．选项中只有紫光的折射率大于蓝光的折射率，所以选项D正确．12．[2017·江苏卷] 【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A、B两小题评分．B．N4、G2、N1[选修3-4](1)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有________．A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C．地球上的人观测到地球上的钟较快D．地球上的人观测到地球上的钟较慢(2)野生大象群也有自己的“语言”. 研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以2倍速度快速播放录音时，能听到比正常播放时更多的声音．播放速度变为原来的2 倍时，播出声波的________(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍，声波传播速度________(选填“变大”“变小”或“不变”)．(3)人的眼球可简化为如图所示的模型．折射率相同、半径不同的两个球体共轴．平行光束宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点．取球体的折射率为2，且D＝2R.求光线的会聚角α.(示意图未按比例画出)图1B．(1)时钟相对于观察者静止时，走得快；相对于观察者运动时，观察者会看到它变慢，运动速度越快，效果越明显，故A、C正确．(2)播放速度变为原来的2倍，说明完成一次全振动所需的时间减为原来的一半，也就是周期减为原来的一半，故频率变为原来的2倍；速度是由传播的介质决定的，介质没有变，故传播速度不变．(3)由几何关系得sin i ＝D2R ，解得i ＝45°则由折射定律得sin isin γ＝n ，解得γ＝30°且i ＝γ＋α2，解得α＝30°.34．[2017·全国卷Ⅰ] [物理—选修3-4](2)N1如图，一玻璃工件的上半部是半径为R 的半球体，O 点为球心；下半部是半径为R 、高为2R 的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜．有一平行于中心轴OC 的光线从半球面射入，该光线与OC 之间的距离为0.6R .已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)．求该玻璃的折射率．图1(2)如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行．这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C 点反射．设光线在半球面的入射角为i ，折射角为r .由折射定律有 sin i ＝n sin r ① 由正弦定理有 sin r 2R ＝sin （i －r ）R② 由几何关系，入射点的法线与OC 的夹角为i .由题设条件和几何关系有sin i＝LR③式中L是入射光线与OC的距离．由②③式和题给数据得sin r＝6205④由①③④式和题给数据得n＝ 2.05≈1.43⑤34．N2、N1[2017·全国卷Ⅱ] [物理—选修3-4](1)在“双缝干涉”实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样．若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是________．A．改用红色激光B．改用蓝色激光C．减小双缝间距D．将屏幕向远离双缝的位置移动E．将光源向远离双缝的位置移动(2)一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率．图134．[答案] (1)ACD(2)1.55[解析] (1)两相邻亮条纹间距Δx＝ldλ，因λ红>λ绿，所以Δx红>Δx绿，故改用红色激光后，干涉图样中两相邻亮条纹的间距增大，A正确；因λ蓝<λ绿，所以Δx蓝<Δx绿，B错误；减小双缝间距d会增大条纹间距，C正确；将屏幕向远离双缝的位置移动，l增大，会使条纹间距变大，D正确；光源与双缝间的距离不影响条纹间距，E错误．(2)设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1，折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C，连接C、D，交反光壁于E点，由光源射向E点的光线反射后沿ED射向D点．光线在D点的入射角为i2，折射角为r2，如图所示．设液体的折射率为n，由折射定律有n sin i1＝sin r1①n sin i2＝sin r2②由题意知r1＋r2＝90°③联立①②③式得n2＝1sin2i1＋sin2i2④由几何关系可知sin i1＝l24l2＋l24＝117⑤sin i2＝32l4l2＋9l24＝35⑥联立④⑤⑥式得n＝1.55⑦2．N1、N2、O1[2017·天津卷] 明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是()图1A．若增大入射角i，则b光先消失B．在该三棱镜中a光波长小于b光C．a光能发生偏振现象，b光不能发生D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低2．D[解析] 由图可知，复色光通过三棱镜后分成两束，棱镜对b光的折射率大于对a光的折射率，a光波长大于b光的波长，在三棱镜中，a光的速度大于b光，a光的频率小于b光，故a光的波长大于b光，B错误；由几何关系可知，光线射入三棱镜的折射角r与射出三棱镜的入射角r′之和为60°，只增大入射角i，则r增大，r′减小，故a、b光都不会消失，A错误；光在玻璃表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，C错误；由于b光的频率大于a光的频率，若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光照射时光电子的最大初动能小，则a光的遏止电压低，D正确．N2 光的波动性20．N2、N3[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．如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝．两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波．飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下列说法正确的是()图1A．天线发出的两种无线电波必须一样强B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合20．C[解析] 干涉与无线电波强弱无关，所以选项A错误．因波源固定，故由波源发出的两种不同波长的电磁波不能发生干涉，所以选项B错误．两种不同波长的电磁波在空间的强弱分布稳定，所以选项C正确．不同波长的电磁波在空间的强弱分布不能完全重合，所以选项D错误．34．N2、N1[2017·全国卷Ⅱ] [物理—选修3-4](1)在“双缝干涉”实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样．若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是________．A．改用红色激光B．改用蓝色激光C．减小双缝间距D．将屏幕向远离双缝的位置移动E．将光源向远离双缝的位置移动(2)一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率．图134．[答案] (1)ACD(2)1.55[解析] (1)两相邻亮条纹间距Δx＝ldλ，因λ红>λ绿，所以Δx红>Δx绿，故改用红色激光后，干涉图样中两相邻亮条纹的间距增大，A正确；因λ蓝<λ绿，所以Δx蓝<Δx绿，B错误；减小双缝间距d会增大条纹间距，C正确；将屏幕向远离双缝的位置移动，l增大，会使条纹间距变大，D正确；光源与双缝间的距离不影响条纹间距，E错误．(2)设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1，折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C，连接C、D，交反光壁于E点，由光源射向E点的光线反射后沿ED射向D点．光线在D点的入射角为i2，折射角为r2，如图所示．设液体的折射率为n，由折射定律有n sin i1＝sin r1①n sin i2＝sin r2②由题意知r1＋r2＝90°③联立①②③式得n2＝1sin2i1＋sin2i2④由几何关系可知sin i1＝l24l2＋l24＝117⑤sin i2＝32l4l2＋9l24＝35⑥联立④⑤⑥式得n＝1.55⑦[2017·全国卷III] [物理—选修3-4](2)如图所示，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)．已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)．求：图1(ⅰ)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； (ⅱ)距光轴R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离．(2)(ⅰ)如图所示，从底面上A 处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i ，当i 等于全反射临界角i c 时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l .i ＝i c ①设n 是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有 n sin i c ＝1 ② 由几何关系有 sin i ＝lR③联立①②③式并利用题给条件，得 l ＝23R ④ (ⅱ)设与光轴相距R3的光线在球面B 点发生折射时的入射角和折射角分别为i 1和r 1，由折射定律有n sin i 1＝sin r 1 ⑤设折射光线与光轴的交点为C ，在△OBC 中，由正弦定理有sin ∠C R ＝sin （180°－r 1）OC ⑥ 由几何关系有 ∠C ＝r 1－i 1 ⑦ sin i 1＝13⑧联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得 OC ＝3（22＋3）5R ≈2.74R ⑨2．N1、N2、O1[2017·天津卷] 明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a 、b ，下列说法正确的是( )图1A ．若增大入射角i ，则b 光先消失B ．在该三棱镜中a 光波长小于b 光C ．a 光能发生偏振现象，b 光不能发生D ．若a 、b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a 光的遏止电压低 2．D [解析] 由图可知，复色光通过三棱镜后分成两束，棱镜对b 光的折射率大于对a 光的折射率，a 光波长大于b 光的波长，在三棱镜中，a 光的速度大于b 光，a 光的频率小于b 光，故a 光的波长大于b 光，B 错误；由几何关系可知，光线射入三棱镜的折射角r 与射出三棱镜的入射角r ′之和为60°，只增大入射角i ，则r 增大，r ′减小，故a 、b 光都不会消失，A 错误；光在玻璃表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，C 错误；由于b 光的频率大于a 光的频率，若a 、b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a 光照射时光电子的最大初动能小，则a 光的遏止电压低，D 正确．N3 电磁场 电磁波18．N3、O1[2017·北京卷] 2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm＝10－9 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用．一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，真空光速c＝3×108 m/s)()A．10－21 J B．10－18 JC．10－15 J D．10－12 J18．B[解析] 由E＝hν，ν＝cλ，可得E＝hcλ＝6.6×10－34×3×1081×10－7J＝2×10－18 J，所以选项B正确．20．N2、N3[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．如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝．两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波．飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下列说法正确的是()图1A．天线发出的两种无线电波必须一样强B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合20．C[解析] 干涉与无线电波强弱无关，所以选项A错误．因波源固定，故由波源发出的两种不同波长的电磁波不能发生干涉，所以选项B错误．两种不同波长的电磁波在空间的强弱分布稳定，所以选项C正确．不同波长的电磁波在空间的强弱分布不能完全重合，所以选项D错误．N4 相对论12．[2017·江苏卷] 【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A、B两小题评分．B．N4、G2、N1[选修3-4](1)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有________．A ．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B ．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C ．地球上的人观测到地球上的钟较快D ．地球上的人观测到地球上的钟较慢(2)野生大象群也有自己的“语言”. 研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以2倍速度快速播放录音时，能听到比正常播放时更多的声音．播放速度变为原来的2 倍时，播出声波的________(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍，声波传播速度________(选填“变大”“变小”或“不变”)．(3)人的眼球可简化为如图所示的模型．折射率相同、半径不同的两个球体共轴．平行光束宽度为D ，对称地沿轴线方向射入半径为R 的小球，会聚在轴线上的P 点．取球体的折射率为2，且D ＝2R .求光线的会聚角α.(示意图未按比例画出)图1B ．(1)时钟相对于观察者静止时，走得快；相对于观察者运动时，观察者会看到它变慢，运动速度越快，效果越明显，故A 、C 正确．(2)播放速度变为原来的2倍，说明完成一次全振动所需的时间减为原来的一半，也就是周期减为原来的一半，故频率变为原来的2倍；速度是由传播的介质决定的，介质没有变，故传播速度不变．(3)由几何关系得sin i ＝D2R ，解得i ＝45°则由折射定律得sin isin γ＝n ，解得γ＝30°且i ＝γ＋α2，解得α＝30°.N5 实验：测玻璃砖的折射率N6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长2．[2015·全国卷Ⅰ] 在“双缝干涉”实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx 1与绿光的干涉条纹间距Δx 2相比，Δx 1________(填“＞”“＝”或“＜”)Δx 2.若实验中红光的波长为630 nm ，双缝到屏幕的距离为1.00 m ，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm ，则双缝之间的距离为________mm.2．＞ 0.300[解析] 双缝干涉条纹间距Δx ＝L λd，红光波长较长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即Δx 1>Δx 2.根据题中数据可得条纹间距Δx ＝10.5 mm 5＝2.1 mm ＝2.1×10－3 m ，根据Δx ＝Lλd 可得d ＝L λΔx ＝1.00 ×630×10－92.1×10－3m ＝3.00×10－4 m ＝0.300 mm.N7 光学综合1．[2017·广东佛山顺德一模] 如图K491所示，横截面为34圆的圆柱体光学器件是用折射率为3的某种玻璃制成的，其截面半径为R ，现用一细光束垂直圆柱体的轴线以i ＝60°的入射角从真空中射入圆柱体，不考虑光线在圆柱体内的反射，真空中光速为c .(1)该光线从圆柱体中射出时，折射光线偏离进入圆柱体光线多大的角度？ (2)求光线在圆柱体中的传播时间．图K4911．(1)60° (2)3R c[解析] (1)由折射定律n ＝sin isin r 得sin r ＝sin i n ＝323＝12则光线射入圆柱体内的折射角为r ＝30°，由几何知识得，光线从圆柱体射出时，在圆柱体内的入射角为30°，在圆柱体外的折射角为60°，光路图如图所示．由几何知识，出射光线偏离原方向的角度α＝60°.(2)根据几何知识得到，光线在圆柱体中的路程s ＝3R 传播速度v ＝c n ＝3c3所以，光线在圆柱体中的传播时间t ＝s v ＝3R 3c 3＝3Rc .2．[2017·广东肇庆二模] 如图K492所示，一个透明的圆柱体横截面的半径为R ，折射率是3，AB 是一条直径，现有一束平行光沿AB 方向射入圆柱体．若有一条光线经折射后恰经过B 点，则：(真空中光速为c )(1)这条入射光线到AB 的距离是多少？(2)这条入射光线在圆柱体中运动的时间是多少？图K4922．(1)32R (2)3R c[解析] (1)设光线经Cn ＝sin αsin β＝ 3 由几何关系有sin βR ＝sin α2R cos β由以上两式解得：α＝60°，β＝30°所以CD ＝R sin α＝32R (2)在△DBC 中：BC ＝CDsin β＝3Rt ＝BC v ＝3R c 3＝3R c3．[2017·安徽十校联考] 在一个圆筒内有一个折射率为n 、半径为R 的半球形玻璃砖，玻璃砖的平面与圆筒壁垂直，圆筒的半径也为R ，此装置的剖面图如图K493所示．现有一束平行单色光垂直玻璃砖的平面射向玻璃砖，有部分光线从玻璃砖中射出，已知光在真空中的速度为c ，求：(1)射出玻璃砖的光线在玻璃砖中传播的最短时间；(2)要想所有光线都不从玻璃砖中射出，可在玻璃砖的平面上粘贴黑纸，求黑纸的最小面积．图K4933．(1)R c n 2－1 (2)πR 2n2[解析] (1)光线从玻璃砖射入空气，设全反射临界角为θ，则 sin θ＝1n由数学知识得cos θ＝n 2－1n当入射角等于全反射临界角θ时(上图中的光线a )，光线在玻璃中传播的距离为x ＝R cos θ光线在玻璃中的速度为v ＝c n光线在玻璃中传播的时间为t ＝xv 解得t ＝Rcn 2－1.(2)设光线a 由空气射入玻璃的入射点与玻璃砖球心O 点之间的距离为r ，则 r ＝R sin θ所以黑纸的最小面积S ＝πr 2 解得S ＝πR 2n 2.4．[2017·安徽淮北一中模拟] 半径为R 的半圆形玻璃砖与厚度为32R 的矩形玻璃砖按图示方式放在水平桌面上，现有一束光沿AO 方向射入，调整细光束使其在竖直平面内绕O 点顺时针转动180°至BO 方向．已知两种玻璃砖对该光束的折射率均为2，光在真空中的传播速度为c ，矩形玻璃砖足够长，不考虑光的多次反射，试求：(1)垂直AB 入射的光由O 点到达桌面所需要的时间． (2)光线在转动过程中照亮桌面的长度．图K4944．(1)（22＋6）R 2c(2)3R[解析] (1)光在玻璃中的传播速度v ＝c n ＝c 2＝22c垂直AB 入射的光由O 点到达桌面所需要的时间t ＝R ＋32Rv 解得t ＝（22＋6）R2c(2)任一角度入射的光线的光路图如图所示，当i ＝90°时，r 有极大值，此时光照射到水平桌面上最右端M 点，则O ′M ＝R tan 45°＋32R tan 30° 解得O ′M ＝32R接近BO 方向射入的光线照射到水平桌面上最左端与M 对称的位置，光线在转动过程中，照亮水平桌面的长度为L ＝2O ′M ＝3R .。
专题15 光、电磁波、相对论（选修3-4）一、选择题1.【上海市静安区2017届高三第二学期高中教学质量检测】如图所示是用激光器、缝间距可调节的双缝屏、光屏等器材研究光的干涉现象的装置．实验中用激光照射双缝，其目的是产生__________相同的两束光；为了增大光屏上干涉条纹的间距，只调节双缝间隙△s，其它条件不变，应使△s ________(填“增大”或“减小”)；如果将红光换为紫光，其它条件不变，光屏上干涉条纹的间距将________(填“增大”或“减小”)【答案】 (1). 频率； (2). 减小； (3). 减小点睛：发生干涉的条件是两列频率相同的光，双缝的作用是得到相干光源，由条纹间距干涉知，如何改变条纹间距.2.【衡阳八中2017届高三年级第三次质检】用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是A. 增大电容器两极板间的距离B. 减小电容器两极板间的距离C. 减小电容器两极板正对面积D. 在电容器两极板间加入电介质【答案】BD【解析】试题分析：要增大电路发射电磁波的波长，根据c=λf，要减小频率；根据，要增加自感系数或电容；要增加电容，可以减小极板的距离、增加正对面积、插入电介质；故AC错误，BD正确；故选BD．考点：电磁波的发射3.【西安市长安区第一中学2017届高三4月模拟】如图所示的LC振荡回路，当开关S转向右边发生振荡后，下列说法中正确的是（____）A．振荡电流达到最大值时，电容器上的带电荷量为零B．振荡电流达到最大值时，磁场能最大C．振荡电流为零时，电场能为零D．振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半【答案】ABD点睛：电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用，同时掌握充放电过程中，会判定电流、电量、磁场、电场、电压如何变化．注意形成记忆性的规律，以便于更快更准确的解题．4.【成都外国语学校2017届高三4月月考】下列说法中正确的是（）A. 光的偏振现象说明光是一种横波，但并非所有的波都能发生偏振现象B. 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C. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄D. 一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，是因为玻璃三棱镜吸收了白光中的一些色光E. 火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁【答案】ACE【解析】只有横波才能发生偏振现象，A正确；当发射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，还要继续传播一段时间，B错误；若由红光改为绿光，波长变短了，根据公式可知干涉条纹间距变窄，C正确；一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹是因为光的折射，不是因为三棱镜吸收了光，D错误；火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥，故E正确。
一、选择题1.【福建省三明市2016届普通高中毕业班5月质量检查理科综合】）下列说法正确的是。
（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.偏振光可以是横波，也可以是纵波B.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D.X射线在磁场中能偏转．穿透能力强，可用来进行人体透视E声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率2.【河南省洛阳市第一高级中学2017届高三上学期第一次月考】）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°，两束平行于角平分线OM的单色光a和b由OA面射入介质，经OA面折射的光线都相交于M点，其中a光的折射光线恰好平行于0B，以下说法正确的是（）A．该介质对a光的折射率为/3B．a光的折射光线不能在AB面发生全反射C．在同一介质中，a光的光速大于b光的光速D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距3.【河南省洛阳市第一高级中学2017届高三上学期第一次月考】）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°，两束平行于角平分线OM的单色光a和b由OA面射入介质，经OA面折射的光线都相交于M点，其中a光的折射光线恰好平行于0B，以下说法正确的是（）BA．该介质对a光的折射率为/3B．a光的折射光线不能在AB面发生全反射C．在同一介质中，a光的光速大于b光的光速D ．用同一装置进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距大于b 光的条纹间距4.【江苏省扬州市2015-2016学年度高三第四次模拟测试】下列说法中正确的是A ．变化的电场一定能够在其周围空间产生变化的磁场从而形成电磁波B ．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的波长大于声源发出的波长C ．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关D ．泊松亮斑是光的干涉现象，全息照相的拍摄利用了光的衍射原理5.【江西省宜川市宜春中学、樟树中学、高安中学等五校2017届高三7月联考物理试卷】（3分）以下说法正确的是A ．光的偏振现象说明光是一种横波B ．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象C ．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关D ．光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率6.【江西省宜川市宜春中学、樟树中学、高安中学等五校2017届高三7月联考物理试卷】（4分）如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆。
【2017年高考考点定位】面对即将来临的2017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 90sinC n = ，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。
专题10 光电磁波相对论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．【2017·天津卷】明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。
如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是A．若增大入射角i，则b光先消失B．在该三棱镜中a光波长小于b光C．a光能发生偏振现象，b光不能发生D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低【答案】D【考点定位】光的折射，全反射，几何光学【名师点睛】本题考查的知识点较多，涉及光的折射、全反射、光电效应方程、折射率与波长的关系、横波和纵波的概念等，解决本题的关键是能通过光路图判断出两种光的折射率的关系，并能熟练利用几何关系。
3．【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。
如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。
两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波。
飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。
下列说法正确的是A．天线发出的两种无线电波必须一样强B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合【答案】C【解析】由于两无线电波波源对称分布在跑道两侧，两种波长的无线电波各自发生干涉，在跑道处干涉均加强，两种无线电波各自在空间的强弱分布稳定，但不重合，当接收到的λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。
2017-2018学年1．(2016·福州质检)用于通信的无线电波能绕过建筑墙体从而保证手机能正常接收信号，而光波却不能绕过墙体实现正常照明功能，这是因为()A．无线电波是横波，光波是纵波B．无线电波的波速小于光波的波速C．无线电波的振幅大于光波的振幅D．无线电波的波长大于光波的波长【参考答案】：D2．(2014·高考四川卷)电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是()A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同【参考答案】：C【名师解析】：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，我们接收到来自天体的电磁波频率发生变化，根据其变化可判断遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中的速度是定值，在任何惯性系中测出的数值应相同，D错误．3．(2015·高考浙江自选模块)以下说法正确的是()A．真空中蓝光的波长比红光的波长长B．天空中的彩虹是由光干涉形成的C．光纤通信利用了光的全反射原理D．机械波在不同介质中传播，波长保持不变【参考答案】：C4．(多选)(2016·湖北联考)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频率会比波源频率低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【参考答案】：ADE【名师解析】：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．5．(2016·雅安诊断)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【参考答案】：D6．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钟30万公里，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7万亿电子伏特．下列说法正确的是( )A ．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度将能够超过光速B ．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度将能够达到光速C ．粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量D ．粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量【参考答案】：C【名师解析】：根据公式u ＝u ′＋v 1＋u ′v c 2可知物体的速度u 不可能等于或大于光速，所以A 、B 错误．根据公式m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2可知高速运动的物体的质量m 大于静止时的质量m 0，所以C 正确，D 错误．7．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【参考答案】：AB8．下列说法正确的是( )A ．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场B ．发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC 电路C ．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D ．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动【参考答案】：BD【名师解析】：在均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，在均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，A 错误．发射电磁波时必须采用高能量且要有尽可能大的空间传播电磁波，所以B 项正确．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉原理，C 错误．由狭义相对论的质增原理m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2可知m 与v 有关系，D 正确．9．(2016·山西四校联考改编)下列说法正确的是( )A ．光照射遮挡物形成的影轮廓模糊，是光的衍射现象B ．自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时，反射光和折射光都是偏振光C ．经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹间距大于绿光条纹间距D ．紫外线比红外线更容易发生衍射现象【参考答案】：ABC10.以下物理学知识的相关叙述，其中正确的是A ．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振B ．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在C ．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理D ．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。
专题15 光、电磁波、相对论一、选择题1.【山东省济宁市2017届高三第一次模拟（3月）】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．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D．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】ABD2.【江西省九校2017届高三联考】关于光现象及其应用，下列说法正确的有_______。
A. 全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点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. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度D. 当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波频率低于声源的频率E. 一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短【答案】ACE【解析】全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光与物光的相干性高的特点，选项A正确；通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项B错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小玻璃表面反射光的强度，选项C正确；当观察者向静止的声源运动时，观察者接收到的声波频率高于声源的频率，选项D错误；一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，频率和周期不变，故波长变短，选项E正确；故选ACE.3.【山东省日照市2017届高三下学期第一次模拟考试】如图所示，杯中装满水，上方有一点A，杯底有一点B，A、B连线和水面的交点为O，现在A点用很细的一束红光照向水面上的P点，正好在B点形成亮点。
若在A点用很细的另一颜色的光照向水面上的Q点，也正好在B点形成亮点。
下列说法正确的是________A. 不管另一种光是什么颜色，P点和Q点都在O点的右边B. 若另一种光是紫色，则Q点距O点较远C. 若另一种光是蓝色，则Q点距O点较近D. 若另一种光是黄色，P点和Q点都在O点的左边E. 若另一种光是橙色，则Q点距O点较远【答案】ABE4.【四川省乐山市2017届高三第二次调查研究考试】（1）关于光现象，下列说法错误的是_______。
专题15 光、电磁波、相对论一、选择题1.【福建省三明市2016届普通高中毕业班5月质量检查理科综合】）下列说法正确的是。
（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.偏振光可以是横波，也可以是纵波B.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D.X射线在磁场中能偏转．穿透能力强，可用来进行人体透视E声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率【答案】BCE【解析】考点：考查了光的偏振，干涉，多普勒效应【名师点睛】导纤维传播信号是利用光的全反射原理；光的偏振说明光的横波，反射光都是横波；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象；声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率2.【河南省洛阳市第一高级中学2017届高三上学期第一次月考】）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°，两束平行于角平分线OM的单色光a和b由OA面射入介质，经OA面折射的光线都相交于M点，其中a光的折射光线恰好平行于0B，以下说法正确的是（）A．该介质对a光的折射率为/3B．a光的折射光线不能在AB面发生全反射C．在同一介质中，a光的光速大于b光的光速D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距【答案】B【解析】考点：考查了光的折射，全反射，双缝干涉现象【名师点睛】根据题意作出光路图，由几何知识求出入射角和折射角，即可由折射定律公式sin sin inr求解折射率．由几何知识求出光线在M点的入射角，与临界角比较，分析能否发生全反射．再根据光速及波长和频率的关系可明确两光的光速大小，由干涉条纹间距公式可明确间距的大小3.【河南省洛阳市第一高级中学2017届高三上学期第一次月考】）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°，两束平行于角平分线OM的单色光a和b由OA面射入介质，经OA面折射的光线都相交于M点，其中a光的折射光线恰好平行于0B，以下说法正确的是（）BA．该介质对a光的折射率为/3B．a光的折射光线不能在AB面发生全反射C．在同一介质中，a光的光速大于b光的光速D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距【答案】B 【解析】试题分析：由几何知识可知，入射角60i =︒，折射角30r =︒,根据折射定律得sin sin 60sin sin 30i n r ︒===︒故A 错误；由几何知识求出光线在M 点的入射角30sin 0.5i i '=︒'=，,临界角的正弦为1sin sin 3C i n ==>'，即有i C '<,故折射光线中恰好射到M 点的光线不能发生全反射,故B 正确；由图可知，a 光的折射率要大于b 光，由cv n=可知，a 光的光速小于b 光的光速,故C 错误；因a 光的折射率大，故a 光的波长小于b 光，由lx dλ=可知，用同一装置进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距小于b 光的条纹间距；故D 错误； 考点：考查了光的折射，全反射，双缝干涉现象【名师点睛】根据题意作出光路图，由几何知识求出入射角和折射角，即可由折射定律公式sin sin in r=求解折射率．由几何知识求出光线在M 点的入射角，与临界角比较，分析能否发生全反射．再根据光速及波长和频率的关系可明确两光的光速大小，由干涉条纹间距公式可明确间距的大小4.【江苏省扬州市2015-2016学年度高三第四次模拟测试】下列说法中正确的是 A ．变化的电场一定能够在其周围空间产生变化的磁场从而形成电磁波 B ．当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的波长大于声源发出的波长 C ．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关D ．泊松亮斑是光的干涉现象，全息照相的拍摄利用了光的衍射原理 【答案】C 【解析】考点：考查了电磁波的产生、多普勒效应、相对论以及光的干涉甲乙 【名师点睛】周期性变化的电场一定能够在其周围空间产生周期性变化的磁场；根据多普勒效应分析波的频率的变化；相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关；泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了光的干涉原理．5.【江西省宜川市宜春中学、樟树中学、高安中学等五校2017届高三7月联考物理试卷】（3分）以下说法正确的是A ．光的偏振现象说明光是一种横波B ．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象C ．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关D ．光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率 【答案】A 【解析】考点：光的偏振；光的干涉；相对论；光导纤维6.【江西省宜川市宜春中学、樟树中学、高安中学等五校2017届高三7月联考物理试卷】（4分）如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆。
（精心整理，诚意制作）重庆理综卷物理部分有其特定的题命模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。
为了给重庆考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，学科网物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。
本资料以重庆考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对重庆考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。
专题17 光、电磁波、相对论（选修3-4）（解析版）一、单项选择题1.【20xx•××市高三(上)期末一诊】【选修3-4】已知某玻璃对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大，则两种光A．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的相邻条纹间距较大B．从该玻璃中射入空气发生反射时，b光临界角较大C．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，a光折射角较大D．在该玻璃中传播时，a光的速度较大二、非选择题2.【20xx •××市铜梁中学高三（下）三月考试】【选修3-4】（6分）有两列简谐横波a 、b 在同一媒质中沿x 轴正方向传播，波速均为 2.5/v m s =.在t ＝0时，两列波的波峰正好在 2.5x m =处重合，如图所示.①求两列波的周期a T 和b T 。
②求t ＝0时，两列波的波峰重合处的所有位置。
3.【20xx •××市荣昌中学高三上期期末训练】(6分)光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术．发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用．光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85m μ的单色光．上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06mμ的单色光．这样操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标．根据以上信息，回答下列问题：①在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？②为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？(已知光纤纤芯的折射率为1.47)4.【20xx•××市江北中学12月物理测试【选修3—4】(6分)如题11图2所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠C=30°．在距BC边d处有一与BC边平行的光屏MN．现有某一单色光束从AC边的中点D垂n ，光在真空中的传播速度为c．求该光束从直AC边射入棱镜．已知棱镜对该单色光束折射率为3BC边第一次出射到达MN的时间．。
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．【2017·天津卷】明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。
如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是A．若增大入射角i，则b光先消失B．在该三棱镜中a光波长小于b光C．a光能发生偏振现象，b光不能发生D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低【答案】D【考点定位】光的折射，全反射，几何光学【名师点睛】本题考查的知识点较多，涉及光的折射、全反射、光电效应方程、折射率与波长的关系、横波和纵波的概念等，解决本题的关键是能通过光路图判断出两种光的折射率的关系，并能熟练利用几何关系。
3．【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。
如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。
两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波。
飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。
下列说法正确的是A．天线发出的两种无线电波必须一样强B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合【答案】C【解析】由于两无线电波波源对称分布在跑道两侧，两种波长的无线电波各自发生干涉，在跑道处干涉均加强，两种无线电波各自在空间的强弱分布稳定，但不重合，当接收到的λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。
由题意，天线发出的两种无线电波不必一样强，A错误；导航利用了两种波长的无线电波各自的稳定干涉，B错误；若两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合，则接收到λ1和λ2的信号都保持最强的位置，不一定在跑道上，D错误；故选C。
【考点定位】波的干涉【名师点睛】波长相等的两列波可以产生稳定的干涉，类似双缝干涉实验，在两波源连线的中垂线上干涉始终加强（波程差为零）。
4．【2017·江苏卷】接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有___________．（A）飞船上的人观测到飞船上的钟较快（B）飞船上的人观测到飞船上的钟较慢（C）地球上的人观测到地球上的钟较快（D）地球上的人观测到地球上的钟较慢【答案】AC【考点定位】狭义相对论【名师点睛】本题主要考查狭义相对论时间间隔的相对性，注意运动的相对的，飞船相对地球高速运动，地球也相对飞船高速运动．5．【2017·新课标Ⅱ卷】（5分）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。
若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是________（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
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【答案】ACD【考点定位】双缝干涉【名师点睛】此题考查双缝干涉中条纹间距的影响因素；关键是理解实验原理，知道干涉条纹间距的表达式lxdλ∆=，题目较简单。
6．【2017·江苏卷】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D，求光线的会聚角α．（示意图未按比例画出）【答案】30°【解析】由几何关系sin2DiR=，解得45i=︒则由折射定律sinsininγ=，解得30γ=︒且2iαγ=+，解得30α=︒【考点定位】光的折射、反射【名师点睛】几何光学的问题，画出光路图，剩下的就是平面几何，找边角关系．7．【2017·新课标Ⅰ卷】（10分）如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高位2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。
有一平行于中心轴OC 的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R。
已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行（不考虑多次反射）。
求该玻璃的折射率。
【答案】 1.43n =≈【解析】如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行。
这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C 点反射。
设光线在半球面的入射角为i ，折射角为r 。
由折射定律有sin sin i n r =① 由正弦定理有sin sin()2r i r R R-=② 由几何关系，入射点的法线与OC 的夹角为i 。
由题设条件和几何关系有sin Li R=③ 式中L 是入射光线与OC 的距离。
由②③式和题给数据得sinr =④由①③④式和题给数据得 1.43n =≈⑤【考点定位】光的折射【名师点睛】本题的关键条件是出射光线与入射光线平行，依据这个画出光路图，剩下就是平面几何的运算了。
8．【2017·新课标Ⅱ卷】（10分）一直桶状容器的高为2l ，底面是边长为l 的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD ′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。
容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。
在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D 点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率。
【答案】1.55【解析】设从光源发出直射到D 点的光线的入射角为i 1，折射角为r 1，在剖面内做光源相对于反光壁的镜像对称点C ，连接CD ，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i 2，折射角为r 2，如图所示；设液体的折射率为n ，由折射定律：11sin sin n i r =①22sin sin n i r =②依题意：1290r r +=︒③ 联立①②③解得：222121sin sin n i i =+④由几何关系：1sin l i ==⑤233sin 5l i ==⑥ 联立④⑤⑥解得：n =1.55【考点定位】光的折射及反射定律【名师点睛】此题主要考查光的折射定律的应用；解题的关键是能画出光路图，通过几何关系找到入射角及折射角；根据折射定律sin sin in r=列方程求解。
此题同时考查学生的数学计算能力。
9．【2017·新课标Ⅲ卷】（10分）如图，一半径为R 的玻璃半球，O 点是半球的球心，虚线OO ′表示光轴（过球心O 与半球底面垂直的直线）。
已知玻璃的折射率为1.5。
现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。
求（i ）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； （ii ）距光轴3R的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离。
【答案】（i ）23R （ii ） 2.745R R ≈ 【解析】（i ）如图，从底面上A 处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i ，当i 等于全反射临界角i 0时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l 。
0i i =①设n 是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有0sin 1n i = ② 由几何关系有sin li R=③ 联立①②③式并利用题给条件，得23l R =④（ii ）设与光轴距3R的光线在球面B 点折射时的入射角和折射角分别为i 1和r 1，由折射定律有 11sin sin n i r =⑤设折射光线与光轴的交点为C ，在△OBC 中，由正弦定理有1sin(180)sin o r C R OC-∠=⑥由几何关系有11C r i ∠=-⑦11sin 3i =⑧联立⑤⑥⑦⑧式及题给的条件得 2.74OC R =≈ ⑨【考点定位】光的折射、全反射【名师点睛】本题主要考查光的折射定律的应用，解题关键是根据题意画出光路图，根据几何知识确定入射角与折射角，然后列方程求解。
1．【2017·大连市高三二模】下列说法中正确的是______ A ．单摆振动的周期与摆球质量无关B ．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调C ．光的偏振现象说明光波是横波D ．光纤通信和全息照相都利用了光的全反射原理E ．声源与观察者相互靠近时，观察者接收的频率大于声源振动的频率 【答案】ACE2．【2017·山西省晋城市高三二模】下列说法正确的是 A ．在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越短B ．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距较大C ．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D ．要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间E ．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减弱玻璃反射光的影响 【答案】ABE 【解析】根据在真空中传播的电磁波速度相同，频率越大，波长越短，选项A 正确；绿光的波长大于蓝光，让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，根据 可知，绿光形成的干涉条纹间距较大，选项B正确；光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理；全息照相是光的干涉原理，选项C错误；要确定雷达和目标的距离需要测出电磁波从发射到被雷达接收的时间t，再根据求解距离，选项D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以减弱玻璃反射光的影响，选项E正确；故选ABE．3．【2017·郑州市第三次质量预测】某同学利用“插针法”，测定平行玻璃砖的折射率，在坐标纸上记录的情况如图所示，虚线为以入射点O为圆心做出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为_____，光在玻璃中的传播速度为_____m/s，(光在真空中的传播速度为c=3．0×108m/s．结果均保留两位有效数字)【答案】(1)．1．5 (2)．2．0×108【解析】（1）玻璃砖的折射率为（2）光在玻璃中的传播速度4．【2017·广东省惠州市4月模拟】如图所示，一束平行光以45°的入射角照射到半径为R的半圆柱形玻璃砖的上表面上，已知玻璃砖对平行光的折射率为。
（1）圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角是多少？（2）能从圆柱面射出的光线中，在玻璃砖中传播时间最长为多少？（光在真空中的速度为c）【答案】（1）90o；（2）【解析】①作出光路图，如图所示，由折射定律,有：得：，得r=300如果光线EA刚好在A点发生全反射，则有即有∠EAO=450，此时∠EOA=75∘因EA与OB平行,所以∠EAO=∠AOB=45∘如果光线FC刚好在C点发生全反射，则有∠FCO=45∘此时∠FOC=15∘故知圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角θ=1800−∠EOA−∠FOC=1800−750−150=900②能从圆柱面射出的光线中，光线在玻璃砖中传播的最长距离s=R光线在玻璃砖中传播的速度光线在玻璃砖中传播的最长时间【名师点睛】①先根据折射定律求出光线射入玻璃砖后的折射角，光线从圆面射出时可能会发生全反射现象，作出光路图，找出临界光线，由几何知识求解．②确定出光线在玻璃砖中传播的最长距离s，由和求光线在玻璃砖中传播的最长时间．5．【2017·安徽省江淮十校第三次联考】如图所示，在真空中有一个折射率为n、半径为r的质地均匀的小球。
