（浙江选考）2018版高考物理二轮复习 专题五 加试选择题题型强化（多选题型）第2讲 光和电磁波学案

第2讲光和电磁波选考考点分布章知识内容考试要求历次选考统计必考加试2015/102016/042016/102017/042017/11光光的反射与折射c16全反射b14光的干涉c14211416光的衍射b光的偏振b光的颜色、色散b激光a电磁波电磁波的发现a电磁振荡c14电磁波的发射和接收b电磁波与信息化社会a电磁波谱a14考点一光的折射全反射1(多选)(2015浙江10月选考16)为了从坦克内部观察外部目标，在厚度为20 cm的坦克壁上开了一个直径为12 cm的孔，若在孔内分别安装由同一材料制成的如图1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()图1A甲的大于乙的 B甲的小于丙的C乙的小于丙的 D乙的等于丙的答案AD解析当入射光线经玻璃的折射后恰好达到孔的上、下边界时，入射光线具有最大入射角度，画出光路图如图所示，图中粗细两边界分别为厚度相同的两块玻璃砖在孔内的两个位置，由于玻璃的折射率一定，玻璃的厚度相同，玻璃的两边界平行，故光线经玻璃折射前后是平行的，玻璃移动前后光线偏折的角度和距离也是相等的，可知乙能看到的外界的角度范围等于丙的，C错误，D正确；玻璃的折射率一定，光线以同一角度入射时，偏折的程度一定，玻璃越厚时，光线经玻璃偏折的距离越大，故可知甲中光线可以以更大的入射角射入，甲能看到的外界的角度范围大于乙和丙的，A正确，B错误2(多选)(人教版选修34P47“例题”改编)如图2所示，一个储油桶的底面直径与高均为d.当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B.当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C，C、B两点相距.则下列说法正确的是()图2A油的折射率为B油的折射率为C光在油中的传播速度为108 m/sD光在油中的传播速度为108 m/s答案AC解析因为底面直径与桶高相等，所以AONBON45由ON2CN可知sin CON，因此，油的折射率n光在油中的传播速度v108 m/s.3(多选)(2017台州市9月选考)如图3，一半径为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.现有能量均匀分布的平行红光垂直入射到半球的底面上(只考虑首次射向球面的光，忽略玻璃对光能的吸收)()图3A若换成紫光射入，在球面上发生全反射的区域面积将减小B射向球面的红光有的能量被全反射C射向球面的红光有的能量被全反射D距光轴的入射光经球面折射后与光轴的交点与O点的距离为R答案CD4. (多选)打磨某割面如图4所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在12，光线一定在OP边发生全反射B若2，光线会从OP边射出C若1，光线会从OQ边射出D若2，光线在PO上入射角i2C，故光线在OP边一定不发生全反射，会从OP边射出，选项A错误，B正确；若1C，故光线在OP边会发生全反射，会从OQ边射出，选项C、D正确1.光线射到介质的界面上时，要注意对产生的现象进行分析：(1)若光线从光疏介质斜射入光密介质，不会发生全反射，只会同时发生反射和折射现象，不同色光偏折不同(2)若光线从光密介质射向光疏介质，是否发生全反射，要根据计算判断，要注意不同色光临界角不同2作图时要找出具有代表性的光线，如符合边界条件或全反射临界条件的光线3解答时注意利用光路可逆性、对称性和几何知识考点二光的波动性1. (多选)(2017浙江4月选考16)图5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0.80 mm，双缝到屏的距离为0.80 m波长为500 nm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处现有1号、2号虫子分别从S1、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103 m/s.正确的是()图5A1号虫子运动路程比2号短B两只虫子运动的时间差为0.2 sC两只虫子运动的时间差为1.0 sD已知条件不够，两只虫子运动时间差无法计算答案AB2(多选)(2016浙江10月选考14)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()Aa光的波长大于b光的波长Ba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解析根据双缝干涉的条纹间距公式x可知，同一实验装置，条纹间距越大，说明波长越长，即频率越小根据题意，a光的波长长，所以A正确，B错误频率越小，介质对它的折射率越小，根据n可知，在介质中的传播速度越大，即a光在介质中的传播速度要大，所以C错误根据sin C可知，介质的折射率越小，则全反射的临界角越大，所以a光的全反射临界角要大，选项D正确3(多选)(人教版选修34P58插图改编)某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图6甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示他改变的实验条件可能是()图6A减小光源到单缝的距离B减小双缝之间的距离C减小双缝到光屏之间的距离D换用波长更长的单色光源答案BD解析由公式x知，光源到单缝的距离不影响条纹宽度，选项A错误；d减小时，x增大，选项B正确；l减小时，x减小，选项C错误；波长更长，x大，D正确4(多选)图7中a是一束白光，射向半圆玻璃砖的圆心O，折射后发生了色散折射后对红光和紫光的说法正确的是()图7A光线1是红光，光线2是紫光B光线1是紫光，光线2是红光C光线3是红光，光线4是紫光D光线3是紫光，光线4是红光答案BD5(多选)如图8所示，甲、乙为单色光通过窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样下列选项中说法正确的是()图8A甲为单缝衍射的图样B乙为双缝干涉的图样C甲为双缝干涉的图样D乙为单缝衍射的图样答案AB解析干涉图样是等间距的，两图中乙为干涉图样，衍射图样是中间宽两边窄的，两图中甲为衍射图样，故应选A、B.6(多选)(2017嘉兴市3月模拟)小詹同学在假期旅游期间学习摄影他发现照相机镜头呈现淡紫色如图9所示是他拍摄的两张照片：甲图的湖泊远景照中，只能看到远处山峰的清晰倒影，看不到水面下景物；乙图的湖水近景照中，能清楚看到鱼、石头等水下景物则()图9A镜头呈现淡紫色是镜头表面所镀薄膜使光发生干涉的结果B甲图山峰倒影非常清晰是因为来自山峰的光在水面发生了全反射C乙图来自水下景物的光射到水面时因入射角较小致反射光强而折射光弱D拍摄乙图时若安装透振方向与水面反射光偏振方向垂直的偏振片将更清晰答案AD7(多选)(2017嘉兴一中等五校联考)一般认为激光器发出的是频率为的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是(也称频率宽度)，其中和分别记为“上限频率”和“下限频率”如图10所示，某红宝石激光器发出的激光(其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为a光和b光)由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成角则下列说法正确的是()图10A逐渐减小角，a光在液膜下表面先发生全反射Ba光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大Cb光更容易发生明显的衍射现象D相同装置做双缝干涉实验，b光产生的干涉条纹间距较小答案BC1.杨氏双缝干涉(1)单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹(2)白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(3)条纹间距公式：x.2薄膜干涉(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹3区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法(1)根据条纹的宽度区分：双缝干涉条纹的宽度相同，而单缝衍射的中央亮条纹最宽，两侧的亮条纹逐渐变窄(2)根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮条纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗考点三电磁振荡与电磁波1(多选)关于电磁场和电磁波的正确说法是()A变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场B电磁场由发生的区域向远处的传播形成电磁波C在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场D电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质的波答案AB解析变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场故A正确；变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波故B正确；变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场也不产生电场，故C错误；电磁波是一种波，声波也是一种波，它们具有波的共性，但前者是电磁场在空间的传播，后者是机械振动在介质中的传播，不同，故D错误2(多选)在下列各电器中，属于利用电磁波传递信息的是()A打印机 B有线电话C手机 D卫星电视答案CD解析卫星电视、电报、手机等都要利用电磁波来传递信息，而有线电话、公用电话，VCD播放机是通过电流来传递信息的3(多选)下列关于电磁波的说法正确的是()A麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在B电磁波能发生干涉、衍射现象和多普勒效应，但不能发生偏振现象CX射线是一种波长比紫外线短的电磁波，医学上可检查人体内病变和骨骼情况D红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体也能辐射红外线答案CD解析麦克斯韦预言了电磁波存在，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误；电磁波能发生干涉、衍射现象和多普勒效应，电磁波是横波，能发生偏振现象，故B错误；X射线是一种波长比紫外线短的电磁波，故穿透能力强，医学上可检查人体内病变和骨骼情况，故C正确；红外线的显著作用是热效应，一切物体均能发出红外线，故D正确4(多选)(2017金华市高二上期末)如图11甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右规定为电流的正方向，则()图11A0.51 ms内，电容器C正在充电B0.51 ms内，电容器的上极板带负电荷C11.5 ms内，Q点比P点电势低D11.5 ms内，电场能正在增加答案AB解析由图乙可知，在0.5 ms至1 ms内，电流为正方向且减小，故此时电容器正在充电，故A正确；经过P点的电流向右，由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子，电子经过P点向左移动，因此电容器上极板带负电，故B正确；由图乙可知，在1 ms至1.5 ms内，通过电感线圈的电流向上，且增大，由楞次定律可知，Q点比P点电势高，故C错误；由图乙可知，在1 ms至1.5 ms内电流在增大，故磁场能在增大，电容器处在放电过程，故电场能在减小，D错误5(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是()A电磁波中最容易发生衍射现象的是无线电波B紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康CX射线和射线的波长比较短，穿透力比较强D红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线答案AC解析无线电波的波长长，易发生衍射现象，A正确；紫外线的频率比可见光高，B错误；X射线和射线的波长比较短，穿透力比较强，C正确；任何物体都能辐射红外线，D错误6. (多选)如图12所示，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110 m范围内，对该无线电波的判断正确的是()图12A米波的频率比厘米频率低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AC解析根据f可知，波长越长，频率越低，故米波的频率比厘米频率低，故A正确；无线电波不需要介质传播，故B错误；无线电波同光波一样会发生反射现象，故C正确；干涉和衍射是波特有的现象，所以无线电波能产生干涉和衍射现象，故D错误专题强化练(限时：25分钟)1(多选)下列属于光的干涉现象的是()答案BC解析图A属于单缝衍射，图B属于薄膜干涉，图C属于薄膜干涉，图D属于白光的色散，故属于光的干涉现象的是B、C.2(多选)关于下列光学现象，说法正确的是()A用三棱镜观察太阳看到彩色光带是光的干涉现象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涉实验，用红光时得到的条纹间距较宽答案BD解析用三棱镜观察太阳看到彩色光带是光的色散现象，故A错误；紫光的折射率大于红光的折射率，根据v知水中红光的传播速度比紫光快，故B正确；在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深，即看到的要浅，故C错误；条纹间距x，红光的波长较大，则条纹间距较宽，故D正确3(多选)(2017绍兴市一中期末)下列说法正确的是()A铁路、民航等安检口使用“X射线”对行李箱内物品进行检测B医院中用于体检的“B超”属于电磁波C无线网络信号绕过障碍物传递到接收终端，利用了干涉原理D列车鸣笛驶近乘客的过程中，乘客听到的声波频率大于波源振动的频率答案AD解析X射线有一定穿透能力，铁路、民航等安检口使用X射线对行李内物品进行检测故A正确；医院中用于体检的“B超”是声波，属于机械波故B错误；无线网络信号绕过障碍物传递到接收终端，利用了衍射原理，故C错误；根据多普勒效应知，当两物体以很大的速度互相靠近时，感觉频率会增大，远离时感觉频率会减小，故列车鸣笛驶近乘客的过程中，乘客听到的声波频率大于波源振动的频率，故D正确4(多选)2016年，科学家利用激光干涉方法探测到由于引力波引起的干涉条纹的变化，这是引力波存在的直接证据关于激光，下列说法中正确的是()A激光是自然界中某种物质直接发光产生的，不是偏振光B激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉C用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到不等间距的光环D激光的平行度好答案CD解析激光是人造光，也是偏振光，故A错误；激光相干性好，只有频率相同的两束激光才会发生干涉，故B错误；用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到衍射条纹，故C正确；激光的平行度好，故D正确5(多选)经过多年研究，我国在米波雷达的研制上取得突破性进展与目前主流的微波雷达相比，米波雷达能让隐身飞机无处遁形米波雷达发射的无线电波为米波，其波长在1 m到10 m之间；微波雷达发射的无线电波为微波，其波长在1 mm到1 m之间关于波长为5 m的米波和波长为0.5 m的微波，下列说法中正确的是()A米波的频率大于微波的频率B米波的频率小于微波的频率C在真空中，米波的传播速度大于微波的传播速度D在真空中，米波的传播速度等于微波的传播速度答案BD解析根据题意米波的波长比微波的波长大，因为波长越大，频率越小，所以米波的频率小于微波的频率，故A错误，B正确；在真空中，米波的传播速度等于微波的传播速度，即光速，故C错误，D正确6(多选)对下列物理现象的描述，正确的是()A一个质点做简谐振动，当它每次经过同一位置时，位移和动能一定相同B振幅为A的某一弹簧振子，在时间内，振子的位移可能为零，路程可能小于AC简谐波的传播方向一定和介质中质点振动方向一致D振荡电路发射电磁波的过程，也是向外辐射能量的过程答案ABD解析一个质点做简谐振动，当它每次经过同一位置时，位移和动能一定相同，故A正确；振幅为A的某一弹簧振子，在时间内，振子有可能回到起点，故位移可能为零，路程可能小于A，如振子靠近最大位移处经最大位移再回到开始位置，可能恰好为，该过程中路程小于A，故B正确；对于横波，简谐波的传播方向一定和介质中质点振动方向相互垂直，故C错误；振荡电路发射电磁波的过程，也是向外辐射能量的过程，故D正确7(多选)关于电磁波的原理和应用，下列说法正确的是()A变化的电场就能产生变化的磁场B微波是指波长为微米级的电磁波C、三种射线中，只有射线属于电磁波D常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号遥控电视机答案CD解析均匀变化的电场产生恒定的磁场，而非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，故A错误；波长从1 mm到10 m的电磁波称微波，故B错误；、三种射线中，射线是氦核流，射线是电子流，只有射线属于电磁波，故C正确；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号遥控电视机，因红外线波长较长，容易发生衍射现象，故D错误8(多选)(2017浙江“七彩阳光”联考)关于图1中现象的表述正确的是()图1A甲图中蝙蝠利用超声波定位B乙图中CT是利用射线照射人体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不可见光中的紫外线答案AC解析甲图中蝙蝠利用超声波定位，从而进行捕食的，故A正确；CT是利用X射线照射人体的，不是利用射线，故B错误；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，故C正确；丁图中夜视系统是利用不可见光中的红外线，故D错误9(多选)“东亚度假山庄”位于台州黄岩区最西部的大寺基林场，它以独特的欧洲风情小镇建筑(如图2甲)吸引了大量的游客某一游客在一游泳池边游玩时，发现池水非常清澈，游泳池侧壁的水下瓷砖和水上侧壁的瓷砖一样清晰，就想拍一张游泳池侧壁的照片，发现画面中有周围房屋的倒影，水下侧壁的瓷砖不清晰，该游客在相机镜头前安装了一个薄片并旋转了几下后，水下侧壁的瓷砖变得非常清晰，此后又发现水面以下的瓷砖比水面以上的短(如图乙)，已知瓷砖的规格是统一的，以上现象主要涉及到的原理有()甲乙图2A光的折射 B光的全反射C光的干涉 D光的偏振答案AD解析画面中的倒影，是水面的反射光形成的，从而导致水面下的瓷砖不清晰，而反射光是偏振光，所以我们可以在相机镜头前加装一个偏振片，并使偏振片的透振方向与反射光的振动方向垂直，从而使反射光不能通过偏振片只让水下的瓷砖的光进入镜头，D正确；水面下的瓷砖的光经过水面时发生折射使得瓷砖的长度变短，A正确10(多选)如图3是一束白光从一种透明介质进入另一种透明介质的光路图，其中虚线是两种介质的分界线下列说法正确的是()图3A光线1是入射光，光线2是反射光，光线3是折射光B光线2是入射光，光线1是反射光，光线3是折射光C光线3是入射光，光线1是反射光，光线2是折射光D改变入射光线的入射角，在界面上不可能发生全反射答案CD解析根据光的反射定律知，反射角等于入射角根据折射定律知：折射光线应与入射光线分居法线的两侧，则知光线3是入射光，光线1是反射光，光线2是折射光故A、B错误，C正确由于折射角小于入射角，光线从光疏介质射入光密介质，所以在界面上不可能发生全反射，故D正确11(多选)(2017温州市9月选考)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4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()图4A若减小入射角i，则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进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距大于b光条纹间距答案ACD12(多选)(2017稽阳联谊学校8月联考)如图5所示，a、b为两束不同频率的单色光，以45的入射角射到平行玻璃砖的上表面，直线OO与玻璃砖垂直且与其上表面交于N点，入射点A、B到N点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的P点，下列说法正确的是()图5A在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度B若b光照到某金属表面发生了光电效应，则a光照射到该金属表面也一定会发生光电效应C同时增大入射角，则b光在下表面发生全反射D对同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距比b光的相邻亮条纹间距宽答案AD解析由光路图可知a光在玻璃中的折射率小于b光，所以a在玻璃中的传播速度大，A正确；a的频率小于b，所以b光使某金属发生光电效应，a光不一定，B错误；因为是平行玻璃砖，由光路可逆知下表面一定不会发生全反射，C错误；a光波长长，因此干涉条纹间距宽，D正确13(多选)(2017浙江“七彩阳光”联考)如图6所示，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，则以下判断正确的是()图6Aa光频率大于b光频率B若用a光做双缝干涉实验，观察到的条纹间距将比b光的大C若a光照射某金属表面可产生光电效应，则b光也可以Da光的粒子性更强答案BC解析右侧光屏上仅留下a光所对应的光斑，说明b光发生了全反射，而a光没有发生全反射，可知， a光的折射率小于b光的折射率，则a光频率小于b光频率，故A错误；a光频率小于b光频率，由cf知，a光波长大于b光波长， 知若用a光做双缝干涉实验，观察到的条纹间距将比b光的大，故B正确因为a光的频率小，所以用a光照射某种金属发生了光电效应，则用b光照射该金属一定可以发生光电效应，故C正确a光的频率小，波动性强，粒子性弱，故D错误14(多选)如图7所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB60，两束平行于角平分线OM的单色光a和b由OA面射入介质，经OA面折射的光线相交于M点，其中a光的折射光线恰好平行于OB，以下说法正确的是()图7A该介质对a光的折射率为Ba光的折射光线不能在AB面发生全反射C在同一介质中，a光的光速小于b光的光速D用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距答案BC解析根据题图，由几何知识可知，入射角i60，折射角r30 根据折射定律得n，故A错误；由几何知识求出光线在M点的入射角i30，sin i0.5.临界角的正弦值为sin Csin i，即有iC，故折射光线中恰好射到M点的光线不能发生全反射故B正确；由题图可知，a光的折射率大于b光，由v可知，在同一介质中，a光的光速小于b光的光速，故C正确；因a光的折射率大，故a光的波长小于b光，由x可知，用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距，故D错误16