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2023届高考物理一轮基础巩固题：相对论简介 光 电磁波含答案
一、选择题。
1、物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如，利用波的干涉，可将无线
电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线
对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时
都发出波长为λ 和λ 的无线电波。飞机降落过程中，当接收到λ 和λ 的信号都
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保持最强时，表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是( )
A.天线发出的两种无线电波必须一样强
B．导航利用了λ 与λ 两种无线电波之间的干涉
1 2
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
2、物理学原理在现代科技中有许多重要应用．例如，利用波的干涉，可将无线
电波的干涉信号用于飞机降落的导航．
如图所示，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
于杨氏干涉实验中的双缝．两天线同时都发出波长为λ 和λ 的无线电波．飞机
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降落过程中，当接收到λ 和λ 的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下
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列说法正确的是( )
A．天线发出的两种无线电波必须一样强
B．导航利用了λ 与λ 两种无线电波之间的干涉
1 2
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
3、（多选）如图，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放
置；一细光束从空气中以某一角度θ(0<θ<90°)入射到第一块玻璃板的上表面，
下列说法正确的是( )
A．在第一块玻璃板下表面一定有出射光
B．在第二块玻璃板下表面一定没有出射光C．第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行
D．第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧
E．第一块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的右侧
4、(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )
A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
E．在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信
5、如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相
互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱
镜后，从a、b两点射出．对于从a、b射出的这两束光下列说法不正确的是(
)
A．从a、b两点射出的两束光不平行
B．从a、b两点射出的两束光仍平行，且平行于BC边
C．从b点射出的光比从a点射出的光更容易使金属产生光电效应
D．从a点射出的光比从b点射出的光更容易观察到单缝衍射现象
6、(多选)一光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，
可看成一段直线，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播，下列关于光导
纤维的说法正确的是( )
A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B．内芯的折射率比外套的大，光传播时在外套与外界的界面上发生全反射
C．波长越长的光在光纤中传播的速度越大
D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大
E．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在光纤中发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，不能在光纤中发生全反射
7、（多选）光的偏振现象说明光是横波。下列现象中能反映光的偏振特性的是
( )
A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射
光的强度发生变化
B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹
角恰好是90°时，反射光是偏振光
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景
像更清晰
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
E．阳光在水面的反射光是自然光
8、（多选）在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列
现象中属于光的干涉的是( )
A．洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象
B．小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象
C．雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象
D．用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象
E．实验室用双缝实验得到的彩色条纹
9、(多选)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABM的单色光从空气射向
E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边
AB、BM的中点，则( )
A．该三棱镜对该单色光的折射率为
B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变短
D．从F点出射的光束与入射到E点的光束可能平行
E．从F点出射的光束与入射到E点的光束偏向角为60°
10、（多选）21世纪初某年的年央视春节晚会大量使用激光，为观众提供了一
场视觉盛宴。下列关于光的应用说法正确的是( )A.光学镜头的增透膜是利用光的衍射原理
B.全息照相主要是利用激光的相干性好的特点
C.用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
D.用透明的标准平面样板检查平面的平整度是利用光的偏振
E.光导纤维传递信息是利用了光的全反射
11、下列说法中正确的是（ ）
A．偏振光可以是横波，也可以是纵波
B．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率
C．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
D．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
E．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象
12、如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面
折射后从AC面进入空气．当出射角i′和入射角i相等时，出射光线相对于入射
光线偏转的角度为θ.已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式
为( )
A. B. C. D.
二、填空含实验题。
13、如图甲所示为用干涉法检查平面平整程度的装置，如图乙所示干涉条纹弯
曲处说明被检查的平面在此处是________(填“凹下”或“凸起”)；若仅增大
单色光的频率，干涉条纹将______(填“变密”或“变疏”)；若仅减小薄片的
厚度，干涉条纹将________(填“变密”或“变疏”)．
14、在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx 与绿光的干涉条纹间距Δx 相比，
1 2
Δx _______Δx (选填“>”“＝”或“<”)。若实验中红光的波长为630 nm，双
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缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5
mm，则双缝之间的距离为 mm。
三、计算类综合题。
15、（计算题）如图为三棱柱形棱镜的横截面，该横截面为直角边为d＝1 m的
等腰直角三角形。一细光束由AB面斜射入，并逐渐调节入射角及入射点的位
置，使细光束经AB面折射后直接射到AC面，且当细光束与AB面的夹角为θ
＝30°时，该细光束恰好不能从AC面射出。求：
(1)该棱镜的折射率为多大；
(2)如果入射点到A点的距离为，光在真空中的传播速度为c＝3.0×108 m/s，则
光束从AB面传播到AC面所用的时间应为多少？(结果可保留根号)
16、在LC振荡电路中，如果C＝100 pF，要发出波长为30 m的无线电波，应
用多大电感的电感线圈？
17、（计算题）如图所示，AOB是截面为扇形的透明介质的横截面图，其圆心
角∠AOB＝90°，半径为r.在OA边的右半部分AD间有一束平行光线垂直OA
边射入透明介质，已知透明介质对该光线的折射率n＝.(对于某一光线有折射时
不考虑反射)
(1)求圆弧面上有光线射出的弧长；
(2)某光线经圆弧面两次全反射后恰好垂直OB面射出，求出射点到O点的距离
(可用三角函数表示)．2023届高考物理一轮基础巩固题：相对论简介 光 电磁波含答案
一、选择题。
1、物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如，利用波的干涉，可将无线
电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线
对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时
都发出波长为λ 和λ 的无线电波。飞机降落过程中，当接收到λ 和λ 的信号都
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保持最强时，表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是( )
A.天线发出的两种无线电波必须一样强
B．导航利用了λ 与λ 两种无线电波之间的干涉
1 2
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
2、物理学原理在现代科技中有许多重要应用．例如，利用波的干涉，可将无线
电波的干涉信号用于飞机降落的导航．
如图所示，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
于杨氏干涉实验中的双缝．两天线同时都发出波长为λ 和λ 的无线电波．飞机
1 2
降落过程中，当接收到λ 和λ 的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下
1 2
列说法正确的是( )
A．天线发出的两种无线电波必须一样强
B．导航利用了λ 与λ 两种无线电波之间的干涉
1 2
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
3、（多选）如图，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放
置；一细光束从空气中以某一角度θ(0<θ<90°)入射到第一块玻璃板的上表面，
下列说法正确的是( )A．在第一块玻璃板下表面一定有出射光
B．在第二块玻璃板下表面一定没有出射光
C．第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行
D．第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧
E．第一块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的右侧
【答案】ACD
4、(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )
A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
E．在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信
【答案】ABE
5、如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相
互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱
镜后，从a、b两点射出．对于从a、b射出的这两束光下列说法不正确的是(
)
A．从a、b两点射出的两束光不平行
B．从a、b两点射出的两束光仍平行，且平行于BC边
C．从b点射出的光比从a点射出的光更容易使金属产生光电效应
D．从a点射出的光比从b点射出的光更容易观察到单缝衍射现象
【答案】A。
6、(多选)一光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，
可看成一段直线，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播，下列关于光导
纤维的说法正确的是( )A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B．内芯的折射率比外套的大，光传播时在外套与外界的界面上发生全反射
C．波长越长的光在光纤中传播的速度越大
D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大
E．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在光纤中发生全反射，则改用红光以同
样角度入射时，不能在光纤中发生全反射
【答案】ACE
7、（多选）光的偏振现象说明光是横波。下列现象中能反映光的偏振特性的是
( )
A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射
光的强度发生变化
B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹
角恰好是90°时，反射光是偏振光
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景
像更清晰
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
E．阳光在水面的反射光是自然光
【答案】ABC
8、（多选）在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列
现象中属于光的干涉的是( )
A．洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象
B．小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象
C．雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象
D．用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象
E．实验室用双缝实验得到的彩色条纹
【答案】BCE
9、(多选)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABM的单色光从空气射向
E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边
AB、BM的中点，则( )A．该三棱镜对该单色光的折射率为
B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变短
D．从F点出射的光束与入射到E点的光束可能平行
E．从F点出射的光束与入射到E点的光束偏向角为60°
【答案】ACE
10、（多选）21世纪初某年的年央视春节晚会大量使用激光，为观众提供了一
场视觉盛宴。下列关于光的应用说法正确的是( )
A.光学镜头的增透膜是利用光的衍射原理
B.全息照相主要是利用激光的相干性好的特点
C.用激光读取光盘上记录的信息是利用激光平行度好的特点
D.用透明的标准平面样板检查平面的平整度是利用光的偏振
E.光导纤维传递信息是利用了光的全反射
【答案】B、C、E
11、下列说法中正确的是（ ）
A．偏振光可以是横波，也可以是纵波
B．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率
C．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关
D．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
E．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象
【答案】BCE
12、如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面
折射后从AC面进入空气．当出射角i′和入射角i相等时，出射光线相对于入射
光线偏转的角度为θ.已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式
为( )A. B. C. D.
【答案】A
二、填空含实验题。
13、如图甲所示为用干涉法检查平面平整程度的装置，如图乙所示干涉条纹弯
曲处说明被检查的平面在此处是________(填“凹下”或“凸起”)；若仅增大
单色光的频率，干涉条纹将______(填“变密”或“变疏”)；若仅减小薄片的
厚度，干涉条纹将________(填“变密”或“变疏”)．
【答案】凹下 变密 变疏
14、在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的
屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx 与绿光的干涉条纹间距Δx 相比，
1 2
Δx _______Δx (选填“>”“＝”或“<”)。若实验中红光的波长为630 nm，双
1 2
缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5
mm，则双缝之间的距离为 mm。
【答案】＞ 0.300
三、计算类综合题。
15、（计算题）如图为三棱柱形棱镜的横截面，该横截面为直角边为d＝1 m的
等腰直角三角形。一细光束由AB面斜射入，并逐渐调节入射角及入射点的位
置，使细光束经AB面折射后直接射到AC面，且当细光束与AB面的夹角为θ
＝30°时，该细光束恰好不能从AC面射出。求：(1)该棱镜的折射率为多大；
(2)如果入射点到A点的距离为，光在真空中的传播速度为c＝3.0×108 m/s，则
光束从AB面传播到AC面所用的时间应为多少？(结果可保留根号)
【答案】 (1) (2)×10－8 s
【解析】(1)由题意作出光路图，如图所示
由几何关系可知入射角为
α＝90°－θ＝60°
由于在AC面发生了全反射，则n＝
又因为β＋γ＝
在AB面上：n＝
解得：n＝。
(2)由几何关系可知OE＝，因为sin γ＝
所以cos γ＝，则DE＝＝＝ m
光在棱镜中的速度为v＝＝×108 m/s
则光束从AB面传播到AC面所用的时间
t＝＝×10－8 s。
16、在LC振荡电路中，如果C＝100 pF，要发出波长为30 m的无线电波，应
用多大电感的电感线圈？
【答案】2.5 μH
【解析】由公式T＝2π 和v＝ ，
得L＝
式中v＝3.0×108m/s，C＝100×10－12F，
L＝ H＝2.5 μH。
17、（计算题）如图所示，AOB是截面为扇形的透明介质的横截面图，其圆心
角∠AOB＝90°，半径为r.在OA边的右半部分AD间有一束平行光线垂直OA
边射入透明介质，已知透明介质对该光线的折射率n＝.(对于某一光线有折射时
不考虑反射)(1)求圆弧面上有光线射出的弧长；
(2)某光线经圆弧面两次全反射后恰好垂直OB面射出，求出射点到O点的距离
(可用三角函数表示)．
【答案】(1)πr (2)rcos 22.5°
【解析】(1)根据公式sin C＝，可得临界角C＝60°
即光线在圆弧面上的入射角等于60°时恰好发生全反射．如图所示，设光线从E
点射入时，在F点恰好发生全反射，由几何关系可知∠FOA＝30°，从F点反射
的光线恰好从B点射出，所以圆弧面FI间均有光线射出，由几何关系可知
∠FOI＝30°
圆弧面上有光线射出的弧长l＝××r＝
(2)设光线GH在圆弧面经过两次全反射后恰好垂直OB射出，出射点到O点的
距离为l ，则∠AOH＝∠JOB＝∠HOJ
KO
而∠AOH＋∠JOB＋∠HOJ＝90°
所以∠JOB＝22.5°
l ＝rcos 22.5°
KO
