物理总复习 专题十三 光和电磁波高三全册物理教案

城东蜊市阳光实验学校专题十三光

和电磁波

挖命题

【考情探究】

5年考情

考点考向预测热度

考试要求考题例如关联考点素养要素

2020选考,16,2分

光的反射与折射c科学推理★★☆☆☆

2021选考,14,2分

全反射c2020选考,14,2分科学推理★★★☆☆

2020选考,14,2分

光的干预c科学推理★★★★☆

光2021.04选考,16,2分

光的衍射b2021选考,14,2分科学推理★☆☆☆☆

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☆☆☆☆☆

电磁波的发现a物质观念☆☆☆☆☆

电磁振荡c2021.04选考,14,2分科学推理★☆☆☆☆

电磁波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

光的波动性为考察的主要内容;电磁波部分以电磁振荡和电磁波的根本知识为考察的主要内容,也可能结合

光的波粒二象性、原子构造等近代物理知识。本专题主要以选择题形式考察,难度不大。

【真题典例】

破考点

【考点集训】

考点一光

1.(2021新高考选考终极适应性考试,14)(多项选择)对以下现象解释正确的选项是()

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

2.(2021十校联考,14)(多项选择)关于以下光学现象,说法正确的选项是()

A.全息照片拍摄利用了光的干预原理

B.在水中红光的传播速度大于紫光的传播速度

C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要浅

D.分别用红光和紫光在同一装置上做双缝干预实验,用红光时得到的条纹间距更宽

答案ABD

3.(2021“七彩阳光〞联考,14)(多项选择)如下列图,ABC为等腰棱镜,a、b两束不同频率的单色光垂直AB

边射入棱镜,右侧光屏上仅留下a光所对应的光斑,那么以下判断正确的选项是()

A.a光频率大于b光频率

B.假设用a光做双缝干预实验,观察到的条纹间距将比一样装置下b光的大

C.假设a光照射某金属外表可产生光电效应,那么b光也可以

D.a光的粒子性更强

答案BC

考点二电磁波

1.(2021金丽衢十二校联考)(多项选择)2021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

第一次利用激光干预法直接探测到来自双中子星合并(距地球约亿光年)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

判断正确的选项是()

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.干预是波具有的性质,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

2.(2021三湘名校联盟三模,16)随着科技的不断开展,无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机,大

到电脑、电动汽车的充电,都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。以下列图给出了某品牌的无线充电

手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。关于无线充电,以下说法正确的选项是()

A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应〞

B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进展充电

C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率一样

D.只要有无线充电底座,所有手机都可以进展无线充电

答案C

3.(2021“七彩阳光〞联考,16)(多项选择)关于如下现象的表述正确的选项是()

A.甲图中蝙蝠利用超声波定位

B.乙图中CT利用β射线照射人体

C.丙图中回路电阻和向外辐射电磁波造成振荡电流能量的减小

D.丁图中夜视系统是利用紫外线

答案AC

炼技法

【方法集训】

方法1光的折射和全反射的分析方法

1.(2021牌头中学期中)(多项选择)两束平行的光斜射到平行玻璃砖,经玻璃砖折射后如下列图,那么关于这

两束光的说法中正确的选项是()

A.玻璃对A光的折射率比对B光的折射率小

B.从玻璃砖下外表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,那么进入玻璃砖的光线在下界面不可能发生全反射

答案CD

2.一半径为R的半圆柱形玻璃砖,横截面如下列图。玻璃的全反射临界角为γ(γ<)。与玻璃砖的底平面

成(-γ)角且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上。经柱面折射后,有部分光(包括与柱

面相切的入射光)能直接从玻璃砖底面射出。假设忽略经半圆柱内外表反射后射出的光,求底面透光部分的

宽度。

答案

方法2棱镜和光的色散问题的分析方法

1.(2021重点中学期末)(多项选择)白光通过三棱镜折射会发生色散现象。如下列图,一束复色光通过三棱

镜后分解成两束单色光a、b,以下说法正确的选项是()

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.假设a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,那么a光的遏止电压低

D.假设用a、b两光分别在同一双缝干预实验装置上做实验,a光的相邻亮条纹间距较大

答案BCD

2.如下列图,某三棱镜顶角θ=40°,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322819171413

临界角40.75040.880430430440470

A.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电路中振荡电流的产生过程的分析方法

1.(2021诺丁汉大学附中期末)(多项选择)如下列图的LC振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路

的电流正在减小,那么此时()

A.a点电势比b点低

B.电容器两极板间场强正在增大

C.电路中电场能正在增大

D.线圈中感应电动势正在减小

答案BC

2.(多项选择)LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如下列图,那么()

A.假设磁场正在减弱,那么电容器正在充电,电流由b向a

B.假设磁场正在减弱,那么电场能正在增大,电容器上极板带负电

C.假设磁场正在增强,那么电场能正在减小,电容器上极板带正电

D.假设磁场正在增强,那么电容器正在充电,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

(多项选择)以下关于电磁场的说法中正确的选项是()

A.只要空间某处有变化的电场或者者磁场,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,互相依存,形成不可别离的统一体,即电磁场

D.电磁波的理论在先,实验证明在后

答案BCD

过专题

【五年高考】

A组自主命题·卷题组

1.(20214月选考,16,2分)(多项选择)图中给出了“用双缝干预测量光的波长〞实验示意图,双缝S1和S2

间距为0.80mm,双缝到屏的间隔为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

形成干预条纹。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。如今1号、

2号虫子分别从S1和S2出发以一样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。正确的选项是()

A.1号虫子运动路程比2号短

B.两只虫子运动的时间是是差为0.2s

C.两只虫子运动的时间是是差为1.0s

D.条件不够,两只虫子运动时间是是差无法计算

答案AB

2.(202110月选考,14,2分)(多项选择)用a、b两种不同波长的光,先后用同一装置做双缝干预实验,得到两

种干预条纹,其中a光的干预条纹间距大于b光的条纹间距,那么()

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AD

3.(202110月选考,16,2分)(多项选择)为了从坦克内部观察外部目的,在厚度为20cm的坦克壁上开了一个

直径为12cm的孔,假设在孔内分别安装由同一材料制成的如下列图的三块玻璃,其中两块玻璃的厚度一样。

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AD

4.[2021自选,13(1),4分]如下列图的半圆形玻璃砖,圆心为O,半径为R,折射率为。光由空气从A点垂

直射入玻璃砖,OA=。那么()

A.该玻璃的临界角为45°

B.光在玻璃砖中的传播速度为v=c

C.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C

5.[2021自选,13(1),4分]以下说法正确的选项是()

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预形成的

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C

6.(20214月选考,14,2分)(多项选择)以下说法正确的选项是()

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激发态的氢原子一一共能辐射出4种不同频率的光子

答案BC

B组统一命题·〔区、〕卷题组

1.(2021理综,14,6分)如下列图,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光。假设光束b是蓝光,

那么光束a可能是()

A.红光B.黄光

C.绿光D.紫光

答案D

2.(2021单科,4,3分)用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜,所观察到的干预条纹为()

答案B

3.(2021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,那么光成一条,有数棱那么必有一

面五色〞,说明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如下列图,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单

色光a、b,以下说法正确的选项是()

A.假设增大入射角i,那么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.假设a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,那么a光的遏止电压低

答案D

4.(2021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分别表示某次测量光阴线在空气和玻璃砖中的传播途径。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。那么()

A.光由A经O到B,n=

B.光由B经O到A,n=

C.光由A经O到B,n=0.67

D.光由B经O到A,n=0.67

答案B

5.(2021单科,2,2分)一束单色光由空气进入水中,那么该光在空气和水中传播时()

A.速度一样,波长一样B.速度不同,波长一样

C.速度一样,频率一样D.速度不同,频率一样

答案D

6.(2021理综,2,6分)如图是a、b两光分别经过同一双缝干预装置后在屏上形成的干预图样,那么()

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.假设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D

7.(2021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是是较短

答案C

8.[2021理综,11(1),6分]打磨某剖面如下列图的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在

θ1<θ<θ2的范围内,才能使从MN边垂直入射的光线,在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如下列图的光

线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况),那么以下判断正确的选项是()

A.假设θ>θ2,光线一定在OP边发生全反射

B.假设θ>θ2,光线会从OQ边射出

C.假设θ<θ1,光线会从OP边射出

D.假设θ<θ1,光线会在OP边发生全反射

答案D

9.(2021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,利用波的干预,可将无线电波的干

预信号用于飞机降落的导航。

如下列图,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干预实验中的双

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,说明飞机已对准跑道。以下说法正确的选项是()

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预

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

10.(2021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A

11.(2021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,那么对该无线电波的判断正确的选项是()

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.不可能产生干预和衍射现象

答案C

12.(2021课标Ⅱ,34,15分)(1)在双缝干预实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干预

图样。假设要增大干预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挪动

E.将光源向远离双缝的位置挪动

(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下列图。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,由液体上外表的D点射出的两束光线互相垂直,求该液体的折射率。

答案(1)ACD(2)5

13.[2021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)。玻璃的折射率为。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(不考虑被半球的内外表反射后的光线)。求

(ⅰ)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴间隔的最大值;

(ⅱ)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的间隔。

答案(ⅰ)R(ⅱ)R(或者者4R)

14.[2021单科,12B(2)(3)](2)杨氏干预实验证确实是一种波。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预的必要条件,即两列光的一样。如下列图,在这两列光波相

遇的区域中,实线表示波峰,虚线表示波谷,假设放置光屏,在(选填“A〞、“B〞或者者“C〞)点会出现暗条

纹。

(3)在上述杨氏干预实验中,假设单色光的波长λ=9×10-7m,双缝间的间隔d=1mm,双缝到屏的间隔

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)78×10-2m

C组教师专用题组

1.(2021理综,16,6分)与通常观察到的月全食不同,小虎同学在2021年12月10日晚观看月全食时,看到整

个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图,并提出了如下猜想,其中最为合理的是()

A.地球上有人用红色激光照射月球

B.太阳照射到地球的红光反射到月球

C.太阳光中的红光经地球大气层折射到月球

D.太阳光中的红光在月球外表形成干预条纹

答案C

2.(2021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,如图能正确描

绘其光路的是()

答案A

3.(2021大纲全国,17,6分)在双缝干预实验中,一钠灯发出的波长为589nm的光,在距双缝1.00m的屏上形

成干预图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm,那么双缝的间距为()

A.2.06×10-7mB.2.06×10-4m

C.1.68×10-4mD.1.68×10-3m

答案C

4.[2021单科,12B(3)]人的眼球可简化为如下列图的模型。折射率一样、半径不同的两个球体一一共轴。

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,

且D=R。求光线的会聚角α。(示意图未按比例画出)

答案见解析

解析由几何关系sini=,解得i=45°,那么由折射定律=n,解得γ=30°

且i=γ+,解得α=30°

5.(2021理综,20,6分)利用所学物理知识,可以初步理解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。

IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。公交车上的读卡机(刷卡时“嘀〞的响一声的

机器)向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,到达一定

的电压后,驱动卡内芯片进展数据处理和传输。以下说法正确的选项是()

A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池

B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作

C.假设读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,那么线圈L中不会产生感应电流

D.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息

答案B

6.[2021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

间的间隔为0.6R。最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑屡次反射)。求该玻璃的折射率。

答案3

7.[2021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,它到池边的程度间隔为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。

(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,他的眼睛所承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程度间隔(结果保

存1位有效数字)。

答案(ⅰ)m(ⅱ)0.7m

8.[2021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'的截面如下列图。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两点间的间隔。

答案R

【三年模拟】

选择题(每一小题3分,一一共30分)

1.(2021届八中高三模拟五,14)(多项选择)关于如下现象的表述正确的选项是()

A.甲图中是利用紫外线进展防伪的

B.乙图中利用β射线照射人体进展透视

C.丙图中汽车夜视系统是利用红外线

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定位

答案ACD

2.(2021届中学高三第一次统测,16)(多项选择)如下列图,一等腰直角三棱镜放在真空中,底边BC的长度为

d,一束黄光以60°的入射角从AB侧面的中点D入射,折射后直接射到侧面AC,不考虑光在AC面的反射。三

棱镜对黄光的折射率为n=,真空中的光速为c,那么以下说法正确的选项是()

A.黄光进入AB面的折射角为45°

B.黄光通过棱镜的时间是是为

C.红光沿一样方向自D点射入,在AC面上可能发生全反射

D.白光沿一样方向自D点射入,在AC面右侧屏上出现彩色条纹是光的衍射

答案AB

3.(20219月选考模拟,16)(多项选择)明代学者方以智在阳燧倒影中记载:“凡宝石面凸,那么光成一条,有

数棱那么必有一面五色〞,说明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如下列图,一束复色光通过三棱镜

后分解成两束单色光a、b,以下说法正确的选项是()

A.假设减小入射角i,那么b光可能先消失

B.在该三棱镜中a光速度小于b光速度

C.假设a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,那么a光的遏止电压低

D.进展双缝干预实验,在其他条件一样的情况下,a光条纹间距大于b光条纹间距

答案ACD

4.(2021九校期末联考,16)(多项选择)如下列图,实线为空气和水的分界面,一束红光从空气中的A点沿AO1

方向(O1点在分界面上,图中O1点和入射光线都未画出)射向水中,折射后通过水中的B点。图中O点为A、

B连线与分界面的交点。以下说法正确的选项是()

A.O1点在O点的右侧

B.红光从空气中射入水中时,速度变小

C.假设沿AO1方向射向水中的是一束紫光,那么折射光线有可能通过B点正上方的D点

D.假设红光从水中的B点沿BO方向射向界面,那么红光在界面处有可能发生全反射

答案BD

5.(2021选考质估,16)(多项选择)如下列图,一束白光以60°的入射角射到一程度放置的平面镜上,反射后

在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点A。现将一块上下两面平行的透明玻璃块平放在平面镜上,如图

中虚线所示。当进入透明玻璃的光线经平面镜反射后再从透明玻璃上外表射