专题14-光、电磁波、相对论-2016年高考、联考分类汇编（原卷版）

11/112016高考+联考模拟物理试题分项解析专题14光、电磁波、相对论（选修3-4）一、选择题1．【2016·上海卷】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2．【2016·上海卷】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3．【2016·北京卷】下列说法正确的是（）A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播4．【2016·上海卷】在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则（）A．中间条纹间距较两侧更宽B．不同色光形成的条纹完全重合C．双缝间距离越大条纹间距离也越大D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹5．【2016·江苏卷】一艘太空飞船静止时的长度为30m，它以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是（）A．飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30mB．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30mC．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c6．【2016·四川卷】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，做出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=0.677．【2016·天津卷】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8．【2016·天津卷】右图是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9．【2016·全国新课标Ⅱ卷】（5分）关于电磁波，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．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、磁感应强度均垂直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二、非选择题10．【2016·江苏卷】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，则两列光的____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．11．【2016·江苏卷】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=2m．求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距．12．（8分）【2016·海南卷】如图，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中摄入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为45°，出射光线射在桌面上B点处。测得AB之间的距离为。现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。13．【2016·全国新课标Ⅰ卷】（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EQ\F(4,3)。（i）求池内的水深；（ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为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）。14．【2016·全国新课标Ⅲ卷】如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的倍；在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。一、选择题1．【2016·苏北三市（徐州市、连云港市、宿迁市）最后一卷联考】下列说法正确的是（）A．机械波能发生多普勒效应，电磁波则不能B．全息照片利用了激光平行度好的特点C．考虑相对论效应，沿杆方向高速运动的杆长度比静止时短D．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄2．【2016·淮安市5月最后一卷】下列说法中正确的是（）A.地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上的人观察到的短一些B.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长也越长D．玻璃内气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射出的原因3．【2016·揭阳市5月二模（最后一卷）】以下说法中不正确的有（）A．作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度和速度B．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期C．一束光由介质斜射向空气，界面上可能只发生反射现象而没有折射现象D．水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，这可以用光的波动理论来解释E．在电场周围一定存在磁场，在磁场周围一定存在电场4．【2016·开封市5月质检（最后一卷）】以下说法符合物理学史的是（）A．普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元B．康普顿效应只表明光子具有能量C．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性D．汤姆逊通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构E．戴维孙与G·P汤姆孙利用晶体做了电子束的衍射实验，从而证实了电子的波动性二、非选择题5．【2016·济南市5月模拟（最后一卷）】如图乙所示，某透明材料制成的半球形光学元件直立放置，其直径与水平光屏垂直接触于M点，球心O与M间的距离为。一束激光与该元件的竖直圆面成30°角射向圆心O，结果在光屏上出现间距为d=40cm的两个光斑，请完成光路图并求该透明材料的折射率．-36．【2016·苏北三市（徐州市、连云港市、宿迁市）最后一卷联考】“雪碧”的广告词中“晶晶亮，透心凉”描述了光在水中发生全反射的现象．一个边长为L的正方形玻璃杯中盛有雪碧汽水，假设在玻璃杯正中间处有一个小气泡，一束从杯子左下角入射的光在小气泡处恰好发生全反射并从玻璃杯的右下角射出，如图所示．已知=45°，光速为c，杯子厚度不计．求：-3θθθ①汽水的折射率n；②该束光在汽水中传播的时间t.7．【2016·郑州市5月质检（最后一卷）】某同学用插针法测玻璃砖的折射率，按要求认真完成了实验。如图所示，用MN和PQ分别表示入射光线和出射光线，他测得MN和PQ相互平行，且光线在AB面上的入射角i＝60°，玻璃砖的AB面和CD面之间的距离为d，MN和PQ所在直线之间的距离为d，求玻璃砖的折射率。8．【2016·开封市5月质检（最后一卷）】如图所示，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。已知θ=15°

，BC边长为2L，该介质的折射率为

。求：（i）入射角i；（ii）从入射到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为c，可能用到：sin75°＝或tan15°＝2－）。9．【2016·淮安市5月最后一卷】如图所示，一截面为梯形的鱼塘贮满水，鱼塘右侧坡面的倾角为α，水的折射率为n。不同时刻太阳光线与水平面的夹角θ在变化，求当θ满足什么条件时，阳光能够照射到整个鱼塘的底部。10．【2016·淄博市、莱芜市5月二模（最后一卷）】(10分)如图所示是一个半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA方向入射，保持入射方向不变，不考虑光线在透明物体内部的反射。①将细光束平移到距O点处的C点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出，求透明体对该单色光的折射率。②若细光束平移到距O点0.5R处，求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离。11．【2016·揭阳市5月二模（最后一卷）】如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径。今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体。若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是多少？12．【2016·商丘市5月三模】（5分）如图所示，△OMN为玻璃砖等腰三角形棱镜的截面示意图，a、b是两束单色光从空气中垂直射入棱镜的底部MN，然后，在棱镜的两个侧面OM、ON上发生反射和折射，由图可知，下列说法中正确的是（）A．a单色光的频率高于b单色光的频率B．a单色光的波长大于b单色光的波长C．在棱镜内a单色光的折射率大于b单色光的折射率D．在棱镜内a单色光的传播速度大于b单色光的传播速度13．如图所示是一个半径为R的半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA方向入射，保持入射方向不变。已知，。①将细光束平移到距O点处的C点，此时透明体下表面恰好没有光