高中物理高考 专题17 光学 电磁波 相对论-2020年高考真题和模拟题物理分类训练（学生版）

专题17  光学  电磁波  相对论

1．(2020·江苏Ⅰ卷)“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长的变化情况是

A．I增大，增大  B．I增大，减小

C．I减小，增大  D．I诚小，减小

2．(2020·浙江卷)在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是

A．当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线

B．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线

C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的

D．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的

3．(2020·浙江卷)下列说法正确的是

A．质子的德布罗意波长与其动能成正比

B．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是射线

C．光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关

D．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性

4．(2020·新课标Ⅰ卷)如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则

A．玻璃砖的折射率为1.5

B．之间的距离为

C．光在玻璃砖内的传播速度为

D．光从玻璃到空气的临界角为30°

5．(2020·山东卷)双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是(　　)

A． B． C． D．

6．(2020·新课标Ⅰ卷)在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有__________。

A．雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声

B．超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化

C．观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低

D．同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同

E.天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化

7．(2020·江苏卷)电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有

A．杀菌用的紫外灯

B．拍胸片的X光机

C．治疗咽喉炎的超声波雾化器

D．检查血流情况的“彩超”机

8．(2020·江苏卷)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有

A．没有固定的熔点

B．天然具有规则的几何形状

C．沿不同方向的导热性能相同

D．分子在空间上周期性排列

9．(2020·山东卷)截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为2，只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是(　　)

A．光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的

B．光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的

C．若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将增大

D．若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将减小

10．(2020·江苏卷)我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯(内层玻璃)的折射率比外套(外层玻璃)的_____(选填“大”或“小”)。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为，则该内芯的折射率为_____。(取，结果保留2位有效数字)

11．(2020·新课标Ⅲ卷)如图，一折射率为的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC，∠A=90°，∠B=30°。一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。

12．(2020·新课标Ⅱ卷)直角棱镜的折射率n=1.5，其横截面如图所示，图中∠C=90°，∠A=30°。截面内一细束与BC边平行的光线，从棱镜AB边上的D点射入，经折射后射到BC边上。

(1)光线在BC边上是否会发生全反射?说明理由；

(2)不考虑多次反射，求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。

13．(2020·天津市和平区高三高考三模)蓝光相比红光具有频率高、能最大的特点，则以下叙述正确的是

A．发生全反射时红光的临界角小于蓝光的临界角

B．用同一干涉装置可看到红光的干涉条纹间距比蓝光宽

C．在同一均匀介质中蓝光的传播速度小于红光的传播速度

D．如果蓝光能使某种金属发生光电效应，红光也一定能使该金属发生光电效应

14．(2020·陕西省汉中市高三下学期第二次教学质量检测)下列说法正确的是

A．在摆角小于5°时单摆的周期与振幅无关

B．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象

C．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象

D．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

E．两列波相叠加产生干涉现象，振动加强区域与振动减弱区域应交替出现

15．(2020·重庆市调研测试)某容器中盛有水,底部O处发出的光束中含有a、b两种色光,在水与空气界面的折射情况如图所示。以下判断正确的是

A．水对a光折射率比水对b光折射率小

B．在水中a光的速度比b光速度小

C．在真空中,a光的波长比b光的波长小

D．增大光束在水中的入射角,界面处折射光先消失的是b光

E．用同一实验装置做光的干涉实验,屏上相邻亮条纹中心间距,a光间距比b光大

16．(2020·四川省遂宁市高三第三次诊断性考试)如图所示，一束复色光由某介质射入真空后分解为a、b两束单色光．以下说法正确的是

A．真空中a光的波长比b光的大

B．在同一介质中，a光的传播速度比b光慢

C．光由同一介质射入空气时，a光的临界角比b光小

D．a、b通过相同的单缝衍射实验装置，b光的中央亮条纹较宽

E．a、b通过相同的双缝干涉实验装置，b光的干涉条纹间距较小

17．(2020·湖南省衡阳市第二次联考)以下物理学知识的相关叙述中，正确的是

A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普效应

B．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

C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性

D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线

E．在“用单摆测重力加速度”的实验中，为了减小测量单摆周期的误差，应选小球运动中的最低点为计时起点，测其n次全振动的时间

18．(2020·江苏徐州模拟)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

19．(2020·津市和平区2019届高三高考三模)如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源s，它发出的两种不同颜色的a光和b光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光圆形区域周围为环状区域，且为a光的颜色(见图乙)设b光的折射率为n，则下列说法正确的是

A．在水中，a光的波长比b光小

B．水对a光的折射率比b光小

C．在水中，a光的传播速度比b光大

D．复色光圆形区域的面积为S=

E．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄

20．(2020·吉林省白城市通榆一中考试)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

21．(2020·陕西省西安市第三次质量检测)下列说法正确的是

A．雷达是利用超声波工作的

B．红外线比紫外线更容易发生衍射现象

C．真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的

D．在同一个周期里，波上的质点沿波传播的方向移动的距离为一个波长

E．做简谐运动的物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同

22．(2020·上海市普陀区高三质量调研)在“观察光的干涉现象”实验中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若用红色和绿色玻   璃各挡住一条缝，则在光屏上可以观察到

A．黄色的干涉条纹

B．绿色的干涉条纹

C．红绿相间的条纹

D．两种色光叠加，但无干涉条纹

23．(2020·名校学术联盟高考模拟)在北方寒冷的冬天，有时会出现“多个太阳”的“幻日”奇观，这时由于空气中的水蒸气在集冷的大气里凝结成了小冰晶，太阳通过冰晶折射的缘故。如图所示为太阳光照射到六角冰晶上折射的光路图，a、b是太阳光中的两种单色光，由此可以判断，冰晶对单色光a的折射率_________(填“大于”或“小于”)冰晶对单色光b的折射率，单色光a在冰晶中的传播速度比单色光b在冰晶中的传播速度_________(填“大”或“小”)。如果让太阳光从水中射向空气，逐渐增大入射角，则a、b两种单色光中，单色光_________(填“a”或“b”)更容易发生全反射。

24．(2020·山东省泰安市泰安中学月考)学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：

(1)若∠AOF=30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为______．

(2)图中P3、P4两位置______处所对应的折射率值大．

(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为______．

25．(2020·湖南省岳阳县第一中学月考)某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图甲)，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心线时(如图乙)，游标卡尺的示数如图丁所示，A与B间有3条条纹，已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图丙中游标卡尺的示数为____________mm．图丁中游标卡尺的示数为__________mm．实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是________________，所测光波的波长为________m．(保留两位有效数字)

26．(2020·广西桂林市高三上学期第一次联合调研)如图所示，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，直径恰好水平，轴线OO'垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源。S发出一束与OO'夹角θ=60°的单色光射向半球体上的A点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，已知O'B=R，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求：

(1)透明半球对该单色光的折射率n；

(2)该光在半球体内传播的时间。

27．(2020·陕西省高三一模)如图所示，半圆玻璃砖的半径R=12cm，直径AB与光屏MN垂直并接触于A点。一束激光a从半圆弧表面上射向半圆玻璃砖的圆心O，光线与竖直直径AB之间的夹角为60°，最终在光屏MN上出现两个光斑，且A点左侧光斑与A之间距离为4cm。求：

①玻璃砖的折射率；

②改变激光a的入射方向，使光屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最远距离。

28．(2020·重庆市巴蜀中学适应性月考)如图为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝10cm的四分之一的圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点，由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为 。

(1)判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；

(2)求两个亮斑间的距离。