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2023届高考物理一轮基础巩固题：电磁波 相对论简介 光含答案
一、选择题。
1、下列说法正确的是( )
A．肥皂泡在阳光的照射下呈现彩色是光的色散现象
B．机械波和电磁波本质上相同，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
C．拍摄玻璃橱窗内的物体时，为了提高成像质量，往往在镜头前贴上增透膜
D．在光的单缝衍射实验中，缝越宽，衍射现象越不明显
2、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( )
A．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
3、（多选）如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿
AO 方向(O 点在分界面上，图中O 点和入射光线都未画出)射向空气中，折射
1 1 1
后通过空气中的B点(图中折射光线也未画出)。图中O点为A、B连线与分界
面的交点。下列说法正确的是( )
A．O 点在O点的左侧
1
B．绿光从水中射入空气中时，速度变小
C．若绿光沿AO方向射向空气中，则折射光线有可能通过B点正下方的C点
D．若沿AO 方向射向空气中的是一束紫光，则折射光线也有可能通过B点
1
E．若沿AO 方向射向空气中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上
1
方的D点
4、（双选）对于公式m＝，下列说法中正确的是( )
A．公式中的m 是物体以速度v运动时的质量
0B．当物体运动速度为v 时，物体的质量m>m ，即物体的质量改变了，故经典
0 0
力学不适用
C．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用
D．通常由于物体的速度太小，质量的变化不能被我们感觉到，在分析地球上
物体的运动时，不必考虑质量变化
5、如图所示，a、b为两束不同频率的单色光，以45°的入射角射入平行玻璃砖
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( )
A．在玻璃中，a光的传播速度小于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
6、（多选）如图所示，MN是介质1和介质2的分界面，介质1、2的绝对折射
率分别为n 、n ，一束细光束从介质1射向介质2中，测得θ ＝60°，θ ＝30°，
1 2 1 2
根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是( )
A．介质2相对介质1的相对折射率为
B．光在介质2中的传播速度小于光在介质1中的传播速度
C．介质1相对介质2来说是光密介质
D．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象
E．光从介质1进入介质2，光的波长变短
7、（多选）下列说法正确的是( )A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距
一定变小
B．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同
C．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以增加透射光的强
度
E．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
8、（多选）关于机械波、电磁波和相对论的下列说法正确的是( )
A．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定
B．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客观察到车上的乘客变
矮了
C．简谐机械波传播时单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列波
的频率
D．用光导纤维束传播图象信息利用了光的全反射
E．在真空中传播的两列电磁波，频率大的波长短
9、虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光
照射玻璃球来说明．两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上
会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示．M、N、P、Q点的颜色分别
为( )
A．紫、红、红、紫 B．红、紫、红、紫
C．红、紫、紫、红 D．紫、红、紫、红
10、（多选）通过如图1所示的装置可研究光的干涉和衍射现象。从光源发出
的光经过一缝板，在缝板后有一装有感光元件的光屏，通过信号转换，可在电
脑上看到屏上的光强分布情况。图2分别显示出A光和B光通过同一缝板得到
的光强分布情况。下列有关A、B两种色光的说法中正确的有 ( )A.光通过的可能是缝板上的单缝
B.A光的波长比B光的波长长
C.A光的频率比B光的频率大
D.A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度
E.A光比B光更容易发生衍射现象
11、如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光
c，则下列说法正确的是（ ）
A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b
光的干涉条纹间距
B．a比b更容易发生衍射现象
C．在水中a光的速度比b光的速度小
D．在水中a光的临界角大于b光的临界角
E．若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先
消失的是a光
12、(双选)(邯郸月考)如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由
空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角是45°时，
折射角为30°.以下说法正确的是( )
A．反射光线与折射光线的夹角为105°
B．该液体对红光的折射率为
C．该液体对红光的全反射临界角为45°D．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30°
二、填空含实验题。
13、某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正
常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（ ）
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条
纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝________；
(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20
m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为
________ nm(结果保留3位有效数字)．
14、如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v
接近光速c)。地面上的人测得它们相距为L，则飞船A上的人测得两飞船间的
距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L。当B向A发出一光信号，
飞船A上的人测得该信号的速度为________。
三、解答类习题。
15、（计算题）如图所示，内径为R、外径为R′＝R的环状玻璃砖的圆心为
O，折射率为n＝。一束平行于对称轴O′O的光线由A点进入玻璃砖，到达B
点(未标出)刚好发生全反射。求：(1)玻璃砖的临界角；
(2)A点处光线的入射角和折射角。
16、已知一广播电台某台的接受频率为4×106Hz，电磁波在真空中的传播速度
为3.0×108m/s，求：
(1)该电磁波的波长为多少；
(2)若接受者离发射台的距离为3 000 km，电磁波从发射到接受所经历的时间．
17、（计算题）如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝
光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知
OA＝，该球体对蓝光的折射率为.若将
该束光的入射点从A点向上移动到距离O为R的A 处，仍沿水平方向射入球
1
体后最终射在水平面上的C 处，求CC 的距离．
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2023届高考物理一轮基础巩固题：电磁波 相对论简介 光含答案
一、选择题。
1、下列说法正确的是( )
A．肥皂泡在阳光的照射下呈现彩色是光的色散现象
B．机械波和电磁波本质上相同，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
C．拍摄玻璃橱窗内的物体时，为了提高成像质量，往往在镜头前贴上增透膜
D．在光的单缝衍射实验中，缝越宽，衍射现象越不明显
【答案】D
2、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( )A．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】A
3、（多选）如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿
AO 方向(O 点在分界面上，图中O 点和入射光线都未画出)射向空气中，折射
1 1 1
后通过空气中的B点(图中折射光线也未画出)。图中O点为A、B连线与分界
面的交点。下列说法正确的是( )
A．O 点在O点的左侧
1
B．绿光从水中射入空气中时，速度变小
C．若绿光沿AO方向射向空气中，则折射光线有可能通过B点正下方的C点
D．若沿AO 方向射向空气中的是一束紫光，则折射光线也有可能通过B点
1
E．若沿AO 方向射向空气中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上
1
方的D点
【答案】ACE
4、（双选）对于公式m＝，下列说法中正确的是( )
A．公式中的m 是物体以速度v运动时的质量
0
B．当物体运动速度为v 时，物体的质量m>m ，即物体的质量改变了，故经典
0 0
力学不适用
C．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用
D．通常由于物体的速度太小，质量的变化不能被我们感觉到，在分析地球上
物体的运动时，不必考虑质量变化
【答案】CD
5、如图所示，a、b为两束不同频率的单色光，以45°的入射角射入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( )
A．在玻璃中，a光的传播速度小于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】D。
6、（多选）如图所示，MN是介质1和介质2的分界面，介质1、2的绝对折射
率分别为n 、n ，一束细光束从介质1射向介质2中，测得θ ＝60°，θ ＝30°，
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根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是( )
A．介质2相对介质1的相对折射率为
B．光在介质2中的传播速度小于光在介质1中的传播速度
C．介质1相对介质2来说是光密介质
D．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象
E．光从介质1进入介质2，光的波长变短
【答案】ABE
7、（多选）下列说法正确的是( )
A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距
一定变小
B．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同
C．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以增加透射光的强
度
E．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
【答案】BCE
8、（多选）关于机械波、电磁波和相对论的下列说法正确的是( )
A．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定
B．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客观察到车上的乘客变
矮了
C．简谐机械波传播时单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列波
的频率
D．用光导纤维束传播图象信息利用了光的全反射
E．在真空中传播的两列电磁波，频率大的波长短
【答案】CDE
9、虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光
照射玻璃球来说明．两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上
会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示．M、N、P、Q点的颜色分别
为( )
A．紫、红、红、紫 B．红、紫、红、紫
C．红、紫、紫、红 D．紫、红、紫、红
【答案】A
10、（多选）通过如图1所示的装置可研究光的干涉和衍射现象。从光源发出
的光经过一缝板，在缝板后有一装有感光元件的光屏，通过信号转换，可在电
脑上看到屏上的光强分布情况。图2分别显示出A光和B光通过同一缝板得到
的光强分布情况。下列有关A、B两种色光的说法中正确的有 ( )A.光通过的可能是缝板上的单缝
B.A光的波长比B光的波长长
C.A光的频率比B光的频率大
D.A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度
E.A光比B光更容易发生衍射现象
【答案】B、D、E
11、如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光
c，则下列说法正确的是（ ）
A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b
光的干涉条纹间距
B．a比b更容易发生衍射现象
C．在水中a光的速度比b光的速度小
D．在水中a光的临界角大于b光的临界角
E．若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先
消失的是a光
【答案】ABD
12、(双选)(邯郸月考)如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由
空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角是45°时，
折射角为30°.以下说法正确的是( )
A．反射光线与折射光线的夹角为105°
B．该液体对红光的折射率为
C．该液体对红光的全反射临界角为45°
D．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30°
【答案】AC
二、填空含实验题。13、某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正
常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题：
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（ ）
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条
纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝________；
(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20
m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm.则所测单色光的波长为
________ nm(结果保留3位有效数字)．
【答案】(1)B (2) (3)630
【解析】(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式
Δx＝λ可知，需要减小双缝到屏的距离l或增大双缝间的距离d，故B项正确，
A、C、D项错误．(2)由题意可知，＝λ⇒λ＝.(3)将已知条件代入公式解得λ
＝630 nm.
14、如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v
接近光速c)。地面上的人测得它们相距为L，则飞船A上的人测得两飞船间的
距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L。当B向A发出一光信号，
飞船A上的人测得该信号的速度为________。
【答案】大于 c(或光速)
【解析】狭义相对论的两个基本原理之一就是光速不变原理，因此飞船A上的
人测得信号的速度仍等于c(或光速)，以地面为参考系，在运动方向有尺缩效应
现象，而B相对A是静止的，没有尺缩效应现象，则飞船A上的人测得两飞船
距离应大于L。
三、解答类习题。15、（计算题）如图所示，内径为R、外径为R′＝R的环状玻璃砖的圆心为
O，折射率为n＝。一束平行于对称轴O′O的光线由A点进入玻璃砖，到达B
点(未标出)刚好发生全反射。求：
(1)玻璃砖的临界角；
(2)A点处光线的入射角和折射角。
【答案】(1)45° (2)45° 30°
【解析】(1)由题给条件画出光路图，如图所示，因在B点刚好发生全反射，则
sin C＝＝
得C＝45°。
(2)在△OAB中，OA＝R，OB＝R，由正弦定律得
＝
得sin r＝，r＝30°
由＝n
得i＝45°。
16、已知一广播电台某台的接受频率为4×106Hz，电磁波在真空中的传播速度
为3.0×108m/s，求：
(1)该电磁波的波长为多少；
(2)若接受者离发射台的距离为3 000 km，电磁波从发射到接受所经历的时间．
【答案】(1)75 m (2)0.01 s
【解析】(1)根据波速＝波长×频率，即c＝λf可得：λ＝ ＝ m＝75 m.(2)根据t＝ ，代入数据，则有：t＝ s＝0.01 s。
17、（计算题）如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝
光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知
OA＝，该球体对蓝光的折射率为.若将
该束光的入射点从A点向上移动到距离O为R的A 处，仍沿水平方向射入球
1
体后最终射在水平面上的C 处，求CC 的距离．
1 1
【答案】R－R
【解析】设从B点出射时的出射角为β， ∠ABO＝α
由sin α＝得α＝30°
由n＝得β＝60°
过B点做OC的垂线，垂足为D，由几何关系得
∠BCD＝β－α＝30°
所以CD＝＝R
光从A 处沿水平方向射入球体，入射角为θ，sin θ＝
1
发生全反射的临界角为sin C＝
显然θ>C，所以该束光到达半圆界面时要发生全反射，反射角等于45°，即垂直
射在水平面上的C 点，
1
OC ＝Rsin 45°，OD＝Rcos α＝R
1
CC ＝OD＋CD－OC ＝R＋R－R＝R－R.
1 1
