专题17 光学 电磁波 相对论-2018年高考题和高考模拟题物理分项版汇编(原卷版)

2018年全真高考+名校模拟物理试题分项解析

1．用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后

A. 干涉条纹消失

B. 彩色条纹中的红色条纹消失

C. 中央条纹变成暗条纹

D. 中央条纹变成红色

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）

2．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n >2的能级跃迁到n =2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定

A. 对应的前后能级之差最小

B. 同一介质对的折射率最大

C. 同一介质中的传播速度最大

D. 用照射某一金属能发生光电效应，则

也一定能 【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）

3．（多选）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波．该电磁波______．

A. 是横波

B. 不能在真空中传播

C. 只能沿着梳子摇动的方向传播

D. 在空气中的传播速度约为3×108 m/ s

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）

4．两束单色光A 、B 的波长分别为A λ、B λ，且A λ>B λ，则______（选填“A ”或“B ”）在水中发生全反射时的临界角较大．用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到______（选填“A ”或“B ”）产生的条纹间距较大．

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）

5．如图，△ABC 为一玻璃三棱镜的横截面，∠A=30°，一束红光垂直AB 边射入，从AC 边上的D 点射出，

其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为_____。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）

6．（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述。

a．请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式；

b．点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S?、S?到点电荷的距离分别为r?、r?。我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小。请计算S?、S?上单位面积通过的电场线条数之比N1/N2。

（2）观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径。2016年9月25日，世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用，被誉为“中国天眼”。FAST直径为500 m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。

a．设直径为100 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P?，计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P?；

b．在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100 m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0，计算FAST能够观测到的此类天体数目N。

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）

7．如图，是一直角三棱镜的横截面，，，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点。不计多次反射。

（i）求出射光相对于D点的入射光的偏角；

（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？

【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）

8．如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”(图中O点)，然后用横截面为等边三角形ABC 的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。D位于AB边上，过D点做AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察。恰好可以看到小标记的像；过O点做AB边的垂线交直线DF于E；DE=2 cm，EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）

1．如图，一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.下列有关这三束光的判斯正确的是。（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.光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光

B.在玻璃中的传播速度，光束Ⅱ比光束Ⅲ小

C.增大α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束I

D.改变α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行

E.减小α角的大小，光束Ⅲ可能会在上表面发生全反射

【来源】【全国百强校】广西南宁第二中学2018届高三年级6月份考试物理试题

2．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机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量

B．在同一介质中，波长越短的光，传播速度越小

C．在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度

D．光的偏振现象可以说明光是横波

E．狭义相对性原理指出，力学规律在任何参考系中都是相同的

【来源】湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学2018届高三下学期5月押题考试理综物理试题

3．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；一束由红蓝两种色光混合而成的细光束，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。（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.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.第二块玻璃板下表而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两条出射光线中蓝光一定在红光的右侧

【来源】【全国百强校】四川省成都市第七中学2018届高三热身考试理科综合物理试题

4．利用下图装置研究双缝干涉现象并测量光的波长时，有下面几种说法其中正确的是。（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．实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝

B．将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽

C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

D．测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致波长测量值偏小

E．去掉滤光片后，干涉现象消失

【来源】【全国百强校】福建省厦门市外国语学校2018届高三下学期5月适应性考试（最后压轴模拟）理综物理试题

5．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机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量

B．在同一介质中，波长越短的光，传播速度越小

C．在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度

D．光的偏振现象可以说明光是横波

E．狭义相对性原理指出，力学规律在任何参考系中都是相同的

【来源】湖北省华中师范大学第一附属中学2018届高三下学期5月押题考试理综物理试题

6．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.医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理

B鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比增大

C.地面上的人观察在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变快

D.照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰

E无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了干涉原理

【来源】【全国百强校】湖南省长沙市长郡中学2018届高三高考模拟考试（二）理科综合物理试题

7．如图所示为某种透明材料制成的一柱形棱镜的横裁面图，CD是半径为R的四分之一圆，圆心为O；光线从AB面上的M点入射，入射角为θ，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出。已知OB段的长度为L，真空中的光速为c。求：

①透明材料的折射率n；

②该光在透明材料内传播的时间t。

【来源】【全国百强校】四川省双流中学2018届高三考前第二次模拟考试理综物理试题

8．由两种不同透明介质制成的直角三棱镜甲和乙，并排放在一起刚好构成一截面为正三角形的棱镜，甲的折射率为，一细光束由AB边的中点0斜射入棱镜甲，已知入射光线在AB边的入射角的正弦值为

，经折射后该光束刚好在棱镜乙的AC边发生全反射，最后从BC边射出，已知真空中的光速为

，AB边的长度为，求该细光束在棱镜中的传播时间。

【来源】【全国百强校】河北省衡水中学2018届高三自主复习作业箭在弦上物理试题（一）

9．如图所示，△ABM为透明柱状介质的横截面，其中∠A=300。一束单色光从AM的中点P以一定的入射角入射，恰好能在AB边上发生全发射，且反射后的光线垂直BM边射出。已知BM边的长度为a，光在真空中的传播速度为c，求：

（i）该透明介质的折射率;

（ii）该单色光在透明介质中的传播时间。

【来源】【全国百强校】湖北省黄冈市黄冈中学2018届高三5月适应性考试理科综合物理试题

10．如图所示的圆柱形容器中盛满折射率n=2的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L=2H，在圆心正上方高度h处有一点光源S，要使人从液体表面上任意位置处能够观察到点光源S发出的光，h应该满足什么条件？

【来源】【全国百强校】福建省厦门市外国语学校2018届高三下学期5月适应性考试（最后压轴模拟）理综物理试题

11．如图所示，圆形的光学仪器（斜线阴影）内有一个半径为2R的圆形空腔，空腔左面侧壁上有一台激光器，可以沿空腔的直径方向发出在真空中速度为c的激光束。空腔中放置了一个比空腔略小（半径可视为

2R）的折射率为2的透明圆柱状光学材料，光学材料的圆心在空腔的圆心O点，并且材料中被挖掉了一块半径为R的截面为半圆形的柱体（圆心和O点重合），挖掉的部分为真空。（反射与折射在同一界面时只考虑折射）

①求激光从发出到照射到空腔壁的时间。

②激光器始终开启，若光学材料围绕空腔圆心O点顺时针转动900，空腔壁上能被激光照射到的圆弧长度为多少？（只考虑折射光线照射的圆弧长度）

【来源】湖北省黄冈中学2018届高三5月第三次模拟考试理综物理试题

12．如图所示,宽度为的平行光束从空气中斜射到一平板玻璃的上表面,入射角i=60°,该光束由两种不同的单色光a和b组成,玻璃对两种单色光的折射率分别为，试求：

①两种单色光在玻璃中的传播时间之比；

②为使光从玻璃下表面出射时，两种光各自的光束不重叠，玻璃板的厚度d的最小值。

【来源】【全国百强校】江西省抚州市临川区第一中学2018届高三全真模拟考试理综物理试卷