2017年高考物理试题分项版汇编系列专题17光、电磁波、相对论(含解析)

1 专题17光、电磁波、相对论

一、单选题

1．下列有关光的现象中，不能用光的波动性进行解释的是（ ）

A. 光的衍射现象 B. 光的偏振现象

C. 泊松亮斑 D. 光电效应

【答案】 D

【解析】光的衍射、偏振都是波特有的性质，故能说明光具有波动性（偏振是横波特有的属性），AB不符合题意；泊松亮斑是由于光的衍射形成的，能用光的波动性进行解释，故C不符合题意；光电效应说明光具有粒子性，D符合题意．

2．如图所示，在空气中有一直角棱镜ABC，∠A＝30°，一束单色光从AB边射入棱镜，入射角为45°，垂直于BC边射出，则该棱镜的折射率为 (

)

A. 22 B. 2 C. 1.5 D. 3

【答案】 B

【解析】由光路图和几何知识得i′＝60°，i＝30°，则该棱镜的折射率为sin45=2sin30n。故选B.

【点睛】解决本题的关键要灵活运用数学知识求解折射角，同时要掌握折射定律．

3．下列说法正确的是（ ）

A. 红光的折射率比紫光的折射率大

B. 光从空气射入介质后，光的频率发生改变

C. 绿光比红光更容易发生全反射

D. 在同一介质中传播时，蓝光比红光的传播速率大 2 【答案】 C

4．a、b两种色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则以下叙述正确的是（ ）。

A. a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角

B. 用同一干涉装置可看到a光的干涉条纹间距比b光宽

C. 在该介质中a光的传播速度小于b光的传播速度

D. 如果b光能使某种金属发生光电效应，a光也一定能使该金属发生光电效应

【答案】 B

【解析】b光的偏折程度大于a光，则b光的折射率大于a光，根据sinC=1n知，a光的全反射临界角大于b光全反射临界角．故A错误．因为a光的折射率小，则a光的波长大，根据△x＝Ldλ知，则a光的干涉条纹间距宽．故B正确．根据cvn得，a光的折射率小，则a光在介质中的传播速度大于b光．故C错误．a光的折射率小，则a光的频率小，b光能使某金属发生光电效应，a光不一定能使该金属发生光电效应．故D错误．故选B．

点睛：解决本题的突破口，比较出两光的折射率大小，从而得出频率、波长、临界角、在介质中的波速等大小关系．

5．如图所示，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，LC振荡电路工作时的周期为T，在t=0时断开电键K，则在0到T/4这段时间内，下列叙述正确的是

3 A. 电容器C放电，A板上正电荷逐渐减小，LC回路中电流逐渐增大，当t=T/4时电流达到最大

B. 电容器C放电，A板上正电荷逐渐减少，LC回路中电流逐渐减小，t=0时放电电流最大

C. 电容器C被充电，B板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t=T/4时电流为零

D. 电容器C被充电，A板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t=T/4时电流为零

【答案】 C

【解析】开关闭合时，通过L的电流从上往下，电容器带电量为零；在t=0时断开电键K，则在0到T/4这段时间内，则电容器C被充电，B板上正电荷逐渐增多，LC回路中电流逐渐减小，到t=T/4时电流为零，故选项C正确，ABD错误；故选C.

6．物体放在凸透镜的主轴上，且物距大于焦距，用红、紫、白三种光照射物体，在镜另一侧的一个可动光屏上分别形成清晰的像，则下列说法中正确的是

A. 红光照射成的像最大 B. 紫光照射成的像最大

C. 白光照射成的像最大 D. 用白光照射成的像最清晰

【答案】 A

【解析】因红光的折射率最小，则经透镜折射后的焦距最长，即物体更靠近红光的焦点位置，则所成的像最大，故选项A正确，BC错误；因白光是复色光，各种颜色的光成像的位置不重合，则图像最不清晰，选项D错误；故选A.

7．把物体和光屏的位置固定，在两者的正中间放一个透镜，这时光屏上出现一个清晰的像，若再移动透镜到某一位置时，则光屏上

A. 还可以出现一个缩小的像 B. 还可以出现一个放大的像

C. 先后出现一个缩小的像和放大的像 D. 不再出现像

【答案】 D

【解析】由题意知，在两者连线的正中间放一凸透镜，这时光屏上出现一个清晰的像，物体经凸透镜后成的是实像，且像距等于物距，则成倒立、等大的实像．如果沿着连线再移动透镜时，凸透镜成实像时，物近像远像变大，而题目中告知把物体和光屏的位置固定，所以不可能出现放大或缩小的像．故ABC错误，D正确．故选D．

8．如图所示，任意一条光线射向夹角为的两平面镜的相对镜面上，相继经两镜面反射后，最后射出线与最初入射线的方向间夹角应为

4 A. B. 2 C. 3 D. 4

【答案】 B

【解析】由图可知，光线经两面镜反射后的光线如图所示，夹角为i，由几何关系可知，∠i=∠CAB+∠ABC；作出两次反射的法线，如图所示，则有：∠CAB+∠ABC=Φ；则可知i=2Φ，故B正确，ACD错误．故选B．

点睛：本题考查光的反射定律的应用，要注意光学问题作出光路路再根据几何关系求解是解题的关键．

9．人们对光的认识经历了一个漫长的过程，下列有关对光的阐述中正确的是（ ）

A. 当一束光射到两种介质的分界面上时，一定会同时发生反射和折射现象

B. 光在水中的传播速度可能大于光在真空中的速度

C. 光的偏振现象说明光是一种横波

D. 光的干涉和衍射现象说明光是一种纵波

【答案】 C

【解析】若光在界面上发生全反射现象，则没有折射现象发生，A错误；光在真空中的传播速度最大，在水中的传播速度小于在真空中的传播速度，B错误；偏振是横波的特点，光的偏振现象说明光是一种横波，C正确；光的干涉和衍射现象仅说明光具有波动性，D错误．

10．一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示，则该介质的折射率约为(

)

A. 1.50 B. 1.41

C. 0.71 D. 0.67

【答案】 B

【解析】由题单色光从空气射向该介质时，入射角i=45°，折射角r=30°，则该介质的折射率为 5 21.41sininsinr，故选B．

点睛：折射率公式sininsinr是几何光学基本知识，要注意适用的条件是光从真空射入介质发生折射．

11．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，用这两束单色光 a、b 分别照射同一光电管，下列说法正确的是（ ）

A. 若 a 光恰能发生光电效应，则 b 光一定不能发生光电效应

B. 若 b 光恰能发生光电效应，则 a 光可能发生光电效应

C. 若 a、b 光都能发生光电效应，则 a 光的饱和电流小

D. 若 a、b 光都能发生光电效应，则 a 光的遏制电压低

【答案】 D

【解析】根据折射率定义公式sininsinr，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，a光的频率较小，若 a 光恰能发生光电效应，则 b 光一定能发生光电效应；若 b 光恰能发生光电效应，则 a 光一定不能发生光电效应，选项A错误；饱和光电流大小与光的频率无关，只与光强有关，选项C错误；a光频率较小，根据E=hγ，则a光光子能量较小，则a光束照射逸出光电子的最大初动能较小，根据212mqUcmv，则a光的遏止电压低，故D正确；故选D．

点睛：本题关键依据光路图来判定光的折射率大小，然后根据折射率定义公式比较折射率大小，学会判定频率高低的方法，同时掌握光电效应方程，及遏止电压与最大初动能的关系．

12．下列说法正确的是．

A. 光的偏振现象说明光是一种纵波

B. 雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象

C. 激光全息照相时利用了激光相干性好的特性

D. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽

【答案】 C 6

13．如图所示,玻璃棱镜的截面为等腰三角形,顶角a为30°。一束光线垂直于ab面射入棱镜,又从ac面射出。出射光线与入射光线之间的夹角为30°,则此棱镜材料的折射率是()

A. 32 B. 33 C. 32 D. 3

【答案】 D

【解析】试题分析：由几何关系求出折射角和入射角，结合折射定律求出棱镜的折射率．

根据几何关系得入射角230i，折射角1260r，由折射定律得sinsin603sinsin30inr，D正确．

14．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于()

A. 光的干涉、色散和衍射现象

B. 光的干涉、衍射和色散现象

C. 光的衍射、色散和干涉现象

D. 光的衍射、干涉和色散现象

【答案】 A

【解析】在太阳光照射下肥皂膜呈现彩色，是薄膜干涉现象；瀑布溅起的小雨滴相当于棱镜，在阳光下呈现的彩虹是光的色散现象；通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色是光的衍射现象，A正确．

15．下列说法正确的是()

A. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果

B. 用光导纤维传送图像信息,这是光的衍射的应用

C. 眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象

D. 在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰 7 【答案】 D

考点：光学现象的区分

点评：本题考查了常见的光学现象的区分，要了解常见光学现象的原理和现象。

16．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

【解析】试题分析：光从空气进入玻璃在分界面上会发生折射，且折射角小于入射角，故B、D错误；光从玻璃进入空气折射角应大于入射角，所以C错误；从光密进入光梳，若满足入射角大于临界角的情况，则会发生全反射，故A正确。

考点：本题考查光的折射、全反射

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17．a、b是两束频率不同的单色光，已知a光频率低于b光频率，则下面说法中正确的是（ ）

A. 若用a光做衍射实验，衍射现象更明显

B. 若用b光做衍射实验，衍射现象更明显

C. 光束中a光子的能量较大

D. 若用a光做光电效应实验，没有光电子打出，则用b光做光电效应实验一定有光电子打出

【答案】 A

【解析】因a光频率低于b光频率，则a光波长大于b光波长，若用a光做衍射实验，衍射现象更明显．故A正确，B错误． a光频率低于b光频率，光束中a光子的能量较小．故C错误．若用a光做光电效应实验，没有光电子打出，说明a光的频率小于金属的极限频率，若用b光做光电效应实验，则b光的频率不一定大于金属的极限频率，即也不一定有光电子打出，故D错误．故选A．

18．劣质的玻璃中往往含有空气泡,这些空气泡看上去比较亮,对这一现象有以下不同的解释,其中正确的是