浙江版高考物理总复习专题十三光和电磁波教学讲练

物理高考总复习PAGEPAGE14学好数理化，走遍天下都不怕专题十三光和电磁波探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考试要求考题示例关联考点素养要素光光的反射与折射c2015.10选考,16,2分2018.11选考,14,2分光的粒子性科学推理★★☆☆☆全反射c2016.10选考,14,2分科学推理★★★☆☆光的干涉c2016.10选考,14,2分2017.04选考,16,2分科学推理★★★★☆光的衍射b2018.11选考,14,2分光的反射与折射科学推理★☆☆☆☆光的偏振b科学推理☆☆☆☆☆光的颜色、色散b科学推理★☆☆☆☆激光a科学推理☆☆☆☆☆电磁波电磁波的发现a—物质观念☆☆☆☆☆电磁振荡c2017.04选考,14,2分科学推理★☆☆☆☆电磁波的发射和接收b—科学论证☆☆☆☆☆电磁波与信息化社会a—社会责任☆☆☆☆☆电磁波谱a—物质观念☆☆☆☆☆分析解读本专题包括光学和电磁波两部分。纵观近两年浙江选考,预计光学部分还将以反射与折射、全反射以及光的波动性为考查的主要内容;电磁波部分以电磁振荡和电磁波的基本知识为考查的主要内容,也可能结合光的波粒二象性、原子结构等近代物理知识。本专题主要以选择题形式考查,难度不大。【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一光1.(2020届浙江温州11月一模,11)(多选)如图是一个圆台形状的玻璃柱。一红色细光束a与圆台界成θ=60°入射,折射光束b与边界成β=37°出射,e为反射光束,sin37°=0.6,则()A.该红光在玻璃柱中的临界角正弦值为0.625B.该红光在玻璃柱内的传播速度为1.875×108m/sC.仅增大该红光的入射角可以提高反射光束c的光照强度D.若换成蓝色细光束以相同的θ角入射,β角将变大答案AB2.(2020届浙江名校协作体联考,12)(多选)从物理学角度看,彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图,其中a、b是两种不同频率的单色光,则两束光()A.在雨滴中,a光的传播速度一定大于b光的传播速度B.以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,a光侧移量大C.以相同的入射角从水中射向空气,在空气中只有一种色光时,一定是b光D.用同一装置做双缝干涉实验,a光的干涉条纹间距较大答案BC3.(2018浙江新高考选考终极适应性考试,14)(多选)对下列现象解释正确的是()A.图甲和泊松亮斑的原理一样B.图乙和三棱镜色散的原理一样C.图丙和利用光学技术检查镜面的平整程度的原理一样D.图丁和偏振太阳镜的原理一样答案BCD考点二电磁波1.(2020届浙江绍兴11月诊断性考试,1)现行的第四代移动通信技术4G,采用1880~2635MHz频段的无线电波;2020年我国将全面推行第五代移动通信技术5G,采用3300~5000MHz频段的无线电波。未来5G网络的传输速率是4G网络的50~100倍。下列说法中正确的是()A.5G信号和4G信号都是横波B.在真空中5G信号比4G信号的传播速度大C.5G信号和4G信号相遇能产生干涉现象D.5G和4G电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的答案A2.(2019浙江杭州八中模拟五,14)(多选)关于图中现象的表述正确的是()A.甲图中是利用紫外线进行防伪的B.乙图中是利用β射线照射人体进行透视C.丙图中汽车夜视系统是利用红外线来工作的D.丁图中蝙蝠和雷达分别利用超声波与电磁波的多普勒效应进行定位答案ACD3.(2018浙江金丽衢十二校联考)(多选)2017年10月16日,全球多国科学家同步举行新闻发布会,宣布人类第一次利用激光干涉法直接探测到来自双中子星合并(距地球约1.3亿光年)的引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号,此后2秒,美国费米太空望远镜观测到同一来源发出的伽马射线暴,这是人类历史上第一次使用引力波天文台和电磁波望远镜同时观测到同一个天体物理事件,标志着以多种观测方式为特点的“多信使”天文学进入一个新时代,也证实了爱因斯坦100多年前在广义相对论中有关引力波的预言,引力波是由黑洞、中子星等碰撞产生的一种时空涟漪,宛如石头丢进水里产生的波纹。根据以上信息判断正确的是()A.引力波的传播速度等于光速B.具有质量的物体能产生引力波C.干涉是波具有的性质,所以激光也是一种波D.引力波的传播需要空气作为介质答案ABC炼技法提能力【方法集训】方法1光的折射和全反射问题的分析方法(2018浙江诸暨牌头中学期中)(多选)两束平行的光斜射到平行玻璃砖,经玻璃砖折射后如图所示,则关于这两束光的说法中正确的是()A.玻璃砖对A光的折射率比对B光的折射率小B.从玻璃砖下表面射出的两束光可能不平行C.A光在玻璃中的传播速度比B光在玻璃中的传播速度小D.增大A光在上界面的入射角,则进入玻璃砖的光线在下界面不可能发生全反射答案CD方法2棱镜和光的色散问题的分析方法1.(2018浙江宁波重点中学期末)(多选)白光通过三棱镜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.在真空中a光的波长小于b光的波长B.在该三棱镜中a光的速度大于b光的速度C.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D.若用a、b两光分别在同一双缝干涉实验装置上做实验,a光的相邻亮条纹间距较大答案BCD2.如图所示,某三棱镜顶角θ=41.30°,一束白光以较大的入射角从棱镜的一个侧面射入,通过棱镜后从另一侧面射出,在光屏P上形成由红到紫的彩色光带,在入射角i逐渐减小到零的过程中,彩带的变化情况是()色光紫蓝绿黄橙红折射率1.5321.5281.5191.5171.5141.513临界角40.75040.88041.23041.23041.34041.370A.紫光最先消失,最后只剩橙、红光B.紫光最先消失,最后只剩黄、橙、红光C.红光最先消失,最后只剩紫、蓝光D.红光最先消失,最后只剩紫、蓝、绿光答案A方法3LC振荡电路中电流的产生过程的分析方法(多选)LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示,则()A.若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由b向aB.若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电C.若磁场正在增强,则电场能正在减小,电容器上极板带正电D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b答案ABC方法4麦克斯韦电磁场理论的应用方法(多选)下列关于电磁场的说法中正确的是()A.只要空间某处有变化的电场或磁场,就会在其周围产生电磁场,从而形成电磁波B.任何变化的电场周围一定有磁场C.振荡电场和振荡磁场交替产生,相互依存,形成不可分离的统一体,即电磁场D.电磁波的理论在先,实验证明在后答案BCD【五年高考】A组自主命题·浙江卷题组1.(2017浙江4月选考,16,2分)(多选)图中给出了“用双缝干涉测量光的波长”实验示意图,双缝S1和S2间距为0.80mm,双缝到屏的距离为0.80m。波长为500nm的单色平行光垂直入射到双缝S1和S2上,在屏上形成干涉条纹。中心轴线OO'上方第1条亮纹中心位置在P1处,第3条亮纹中心位置在P2处。现在1号、2号虫子分别从S1和S2出发以相同速度沿垂直屏方向飞行,1号虫子到达屏后,沿屏直线爬行到P1,2号虫子到达屏后,沿屏直线爬行到P2。假定两只虫子爬行速率均为10-3m/s。正确的是()A.1号虫子运动路程比2号短B.两只虫子运动的时间差为0.2sC.两只虫子运动的时间差为1.0sD.已知条件不够,两只虫子运动时间差无法计算答案AB2.(2016浙江10月选考,14,2分)(多选)用a、b两种不同波长的光,先后用同一装置做双缝干涉实验,得到两种干涉条纹,其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距,则()A.a光的波长大于b光的波长B.a光的频率大于b光的频率C.在玻璃中,a光的速度等于b光的速度D.从玻璃射向空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角答案AD3.(2015浙江10月选考,16,2分)(多选)为了从坦克内部观察外部目标,在厚度为20cm的坦克壁上开了一个直径为12cm的孔,若在孔内分别安装由同一材料制成的如图所示的三块玻璃,其中两块玻璃的厚度相同。坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是()A.图1的大于图2的 B.图1的小于图3的C.图2的小于图3的 D.图2的等于图3的答案AD4.[2016浙江自选,13(1),4分]如图所示的半圆形玻璃砖,圆心为O,半径为R,折射率为3。光由空气从A点垂直射入玻璃砖,OA=R2。则()A.该玻璃的临界角为45°B.光在玻璃砖中的传播速度为v=32cC.光第一次射出玻璃砖的折射角为60°D.玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化答案C5.[2015浙江自选,13(1),4分]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,波长保持不变答案C6.(2017浙江4月选考,14,2分)(多选)下列说法正确的是()A.β、γ射线都是电磁波B.原子核中所有核子单独存在时质量总和大于该原子核的总质量C.在LC振荡电路中,电容器刚放电时,电容器极板上电荷量最多,回路电流最小D.处于n=4激发态的氢原子共能辐射出4种不同频率的光子答案BCB组统一命题、省(区、市)卷题组1.(2019北京理综,14,6分)利用图1所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是()图2A.甲对应单缝,乙对应双缝B.甲对应双缝,乙对应单缝C.都是单缝,甲对应的缝宽较大D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大答案A2.(2017上海单科,4,3分)用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,所观察到的干涉条纹为()答案B3.(2017天津理综,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”,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D4.(2016四川理综,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sini-sinr图像如图乙所示。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=0.67答案B5.(2015四川理综,3,6分)直线P1P2过均匀玻璃球球心O,细光束a、b平行且关于P1P2对称,由空气射入玻璃球的光路如图。a、b光相比()A.玻璃对a光的折射率较大B.玻璃对a光的临界角较小C.b光在玻璃中的传播速度较小D.b光在玻璃中的传播时间较短答案C6.(2017北京理综,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,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C7.(2016上海单科,3,2分)各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是()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射线答案A8.(2016天津理综,1,6分)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1~10m范围内,则对该无线电波的判断正确的是()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答案C9.[2018课标Ⅰ,34(1),5分]如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°。一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°,则玻璃对红光的折射率为。若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射角(填“小于”“等于”或“大于”)60°。

答案3大于10.[2019江苏单科,13B(2)(3)](2)将两支铅笔并排放在一起,中间留一条狭缝,通过这条狭缝去看与其平行的日光灯,能观察到彩色条纹,这是由于光的(选填“折射”“干涉”或“衍射”)。当缝的宽度(选填“远大于”或“接近”)光波的波长时,这种现象十分明显。

(3)如图所示,某L形透明材料的折射率n=2。现沿AB方向切去一角,AB与水平方向的夹角为θ。为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气,求θ的最大值。答案(2)衍射接近(3)60°11.(2017课标Ⅱ,34,15分)(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。答案(1)ACD(2)1.5512.[2017课标Ⅲ,34(2),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R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O答案(ⅰ)23R(ⅱ)3(2C组教师专用题组1.(2017北京理综,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。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D2.(2014福建理综,13,6分)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的是()答案A3.(2014全国大纲,17,6分)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.2.06×10-4mC.1.68×10-4m D.1.68×10-3m答案C4.(2016上海单科,2,2分)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,频率相同答案D5.(2016天津理综,2,6分)如图是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()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光的能级能量差大答案D6.[2016江苏单科,12B(2)(3)](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,即两列光的相同。如图所示,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。

(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=1mm,双缝到屏的距离l=2m。求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距。答案(2)频率C(3)1.178×10-2m7.[2017江苏单科,12B(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)答案由几何关系sini=D2R,解得i=45°,则由折射定律sini且i=γ+α2,解得8.[2017课标Ⅰ,34(2),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。答案1.439.[2016课标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3.0m。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(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2.0m。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)2.6m(ⅱ)0.7m10.[2015山东理综,38(2)]半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体,过其轴线OO'的截面如图所示。位于截面所在平面内的一细束光线,以角i0由O点入射,折射光线由上边界的A点射出。当光线在O点的入射角减小至某一值时,折射光线在上边界的B点恰好发生全反射。求A、B两点间的距离。答案1n【三年模拟】时间:45分钟分值:30分选择题(每题3分,共30分)1.(2020届浙江之江教育评价联考二,12)(多选)下列关于光的一些现象,说法正确的是()A.液晶显示是光的偏振现象的应用B.在岸边观察水中的鱼,鱼的实际深度比看到的要深C.看月全食时整个月亮是暗红的,太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹D.分别用紫光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,红光时得到的条纹间距更宽答案ABD2.(2020届浙江名校新高考研究联盟联考一,8)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a是黄光,则光束b可能是()A.红光 B.蓝光C.绿光 D.紫光答案A3.(2020届浙江七彩阳光期中联考,12)(多选)下列高中物理教材上插图涉及光的干涉原理的是()答案BC4.(2020届浙江东阳中学10月月考,13)(多选)某一质检部门为检测一批矿泉水的质量,利用干涉原理测定矿泉水的折射率。方法是将待测矿泉水填充到特制容器中,放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气),如图所示,特制容器未画出,通过比对填充后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1就可以计算出该矿泉水的折射率。则下列说法正确的是(设空气的折射率为1)()A.x2<x1B.x2>x1C.该矿泉水的折射率为xD.该矿泉水的折射率为x答案AC5.(2020届浙江五校联考,9)(多选)下列说法中正确的是()A.图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图,其中光束a在水珠中传播的速度一定大于光束b在水珠中传播的速度B.图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图,当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb'面射出C.图丙是双缝干涉示意图,若只减小屏到挡板间的距离L,两相邻亮条纹间的距离将减小D.图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的答案AC6.(2020届浙江超级全能生联考一,10)如图所示,EOFGC为某种透明介质的截