2018-2020年三年高考真題物理分類匯編21-光學(xué)-電磁波與相對(duì)論

21光學(xué)電磁波相對(duì)論1．（2020·江蘇Ⅰ卷）“測(cè)溫槍”（學(xué)名“紅外線輻射測(cè)溫儀”）具有響應(yīng)快、非接觸和操作方便等優(yōu)點(diǎn)。它是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計(jì)出來(lái)的，能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示。若人體溫度升高，則人體熱輻射強(qiáng)度I及其極大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的變化情況是A．I增大，增大 B．I增大，減小C．I減小，增大 D．I誠(chéng)小，減小【答案】B【解析】黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖。特點(diǎn)是，隨著溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，所以人體熱輻射的強(qiáng)度增大；隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的峰值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，所以減小。故選B。2．（2020·浙江卷）在抗擊新冠病毒的過(guò)程中，廣泛使用了紅外體溫計(jì)測(cè)量體溫，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．當(dāng)體溫超過(guò)℃時(shí)人體才輻射紅外線B．當(dāng)體溫超過(guò)周圍空氣溫度時(shí)人體才輻射紅外線C．紅外體溫計(jì)是依據(jù)體溫計(jì)發(fā)射紅外線來(lái)測(cè)體溫的D．紅外體溫計(jì)是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強(qiáng)度越大來(lái)測(cè)體溫的【答案】D【解析】AB．凡是溫度高于絕對(duì)零度的物體都能產(chǎn)生紅外輻射，故人體一直都會(huì)輻射紅外線，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；CD．人身體各個(gè)部位體溫是有變化的，所以輻射的紅外線強(qiáng)度就會(huì)不一樣，溫度越高紅外線強(qiáng)度越高，溫度越低輻射的紅外線強(qiáng)度就越低，所以通過(guò)輻射出來(lái)的紅外線的強(qiáng)度就會(huì)輻射出個(gè)各部位的溫度；紅外體溫計(jì)并不是靠體溫計(jì)發(fā)射紅外線來(lái)測(cè)體溫的，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．（2020·浙江卷）下列說(shuō)法正確的是A．質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)與其動(dòng)能成正比B．天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是射線C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的截止頻率與入射光的頻率有關(guān)D．電子束穿過(guò)鋁箔后的衍射圖樣說(shuō)明電子具有波動(dòng)性【答案】D【解析】A．由公式，可知質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)，，故A錯(cuò)誤；B．天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是射線，故B錯(cuò)誤；C．由，當(dāng)，可知截止頻率與入射光頻率無(wú)關(guān)，由材料決定，故C錯(cuò)誤；D．電子束穿過(guò)鋁箱后的衍射圖樣說(shuō)明電子具有波動(dòng)性，故D正確。故選D。4．（2020·新課標(biāo)Ⅰ卷）如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點(diǎn)垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入射角時(shí)，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為c，則A．玻璃磚的折射率為B．之間的距離為C．光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為D．光從玻璃到空氣的臨界角為30°【答案】C【解析】AB．作出兩種情況下的光路圖，如圖所示。設(shè)，在A處發(fā)生全反射故有。由于出射光平行可知，在B處射出，故由于。聯(lián)立可得，，故AB錯(cuò)誤；C．由可得，故C正確；D．由于，所以臨界角不為30°，故D錯(cuò)誤。故選C。5．（2020·山東卷）雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示。光源S到S1、S2的距離相等，O點(diǎn)為S1、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光源S發(fā)出的波長(zhǎng)為的光，經(jīng)S1出射后垂直穿過(guò)玻璃片傳播到O點(diǎn)，經(jīng)S2出射后直接傳播到O點(diǎn)，由S1到O點(diǎn)與由S2到O點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為。玻璃片厚度為10，玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為，空氣中光速為c，不計(jì)光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】光在玻璃中的傳播速度為，可知時(shí)間差，故選A。6．（2020·新課標(biāo)Ⅰ卷）在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有__________。A．雷雨天看到閃電后，稍過(guò)一會(huì)兒才能聽(tīng)到雷聲B．超聲波被血管中的血流反射后，探測(cè)器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化C．觀察者聽(tīng)到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會(huì)變低D．同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同E.天文學(xué)上觀察到雙星（相距較近、均繞它們連線上某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆恒星）光譜隨時(shí)間的周期性變化【答案】BCE【解析】A．之所以不能同時(shí)觀察到是因?yàn)槁曇舻膫鞑ニ俣缺裙獾膫鞑ニ俣嚷?，所以A錯(cuò)誤；B．超聲波與血液中的血小板等細(xì)胞發(fā)生反射時(shí)，由于血小板的運(yùn)動(dòng)會(huì)使得反射聲波的頻率發(fā)生變化，B正確；C．列車和人的位置相對(duì)變化了，所以聽(tīng)得的聲音頻率發(fā)生了變化，所以C正確；D．波動(dòng)傳播速度不一樣是由于波的頻率不一樣導(dǎo)致的，D錯(cuò)誤；E．雙星在周期性運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)使得到地球的距離發(fā)生周期性變化，故接收到的光頻率會(huì)發(fā)生變化，E正確。故選BCE。7．（2020·江蘇卷）電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有A．殺菌用的紫外燈B．拍胸片的X光機(jī)C．治療咽喉炎的超聲波霧化器D．檢查血流情況的“彩超”機(jī)【答案】AB【解析】A．紫外燈的頻率高，能量強(qiáng)，所以用于殺菌，屬于電磁波的應(yīng)用，A正確；B．X光的穿透能力較強(qiáng)，所以用于拍胸片，屬于電磁波的應(yīng)用，B正確；C．超聲波霧化器是超聲波的應(yīng)用，與電磁波無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；D．彩超屬于超聲波的應(yīng)用，與電磁波無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。故選AB。8．（2020·江蘇卷）玻璃的出現(xiàn)和使用在人類生活里已有四千多年的歷史，它是一種非晶體。下列關(guān)于玻璃的說(shuō)法正確的有A．沒(méi)有固定的熔點(diǎn)B．天然具有規(guī)則的幾何形狀C．沿不同方向的導(dǎo)熱性能相同D．分子在空間上周期性排列【答案】AC【解析】根據(jù)非晶體的特點(diǎn)可知非晶體是指組成物質(zhì)的分子（或原子、離子）不呈空間有規(guī)則周期性排列的固體。它沒(méi)有一定規(guī)則的外形。它的物理性質(zhì)在各個(gè)方向上是相同的，叫“各向同性”。它沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。故選AC。9．（2020·山東卷）截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖甲所示。DE為嵌在三棱鏡內(nèi)部緊貼BB'C'C面的線狀單色可見(jiàn)光光源，DE與三棱鏡的ABC面垂直，D位于線段BC的中點(diǎn)。圖乙為圖甲中ABC面的正視圖。三棱鏡對(duì)該單色光的折射率為2，只考慮由DE直接射向側(cè)面AA'CC的光線。下列說(shuō)法正確的是（）A．光從AA'C'C面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的B．光從AA'C'C面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的C．若DE發(fā)出的單色光頻率變小，AA'C'C面有光出射的區(qū)域面積將增大D．若DE發(fā)出的單色光頻率變小，AA'C'C面有光出射的區(qū)域面積將減小【答案】AC【解析】AB．由題可知，可知臨界角為45o，因此從D點(diǎn)發(fā)出的光，豎直向上從M點(diǎn)射出的光線恰好是出射光線的邊緣，同時(shí)C點(diǎn)也恰好是出射光線的邊緣，如圖所示，因此光線只能從MC段射出，根據(jù)幾何關(guān)系可知，M恰好為AC的中點(diǎn)，因此在平面上有一半的面積有光線射出，A正確，B錯(cuò)誤；C．由于頻率越高，折射率越大，當(dāng)光源發(fā)出的光的頻率變小，，折射率也會(huì)變小，導(dǎo)致臨界角會(huì)增大，這時(shí)M點(diǎn)上方也會(huì)有光線出射，因此出射光線區(qū)域的面積將增大，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10．（2020·江蘇卷）我國(guó)的光纖通信技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。光纖內(nèi)芯（內(nèi)層玻璃）的折射率比外套（外層玻璃）的_____（選填“大”或“小”）。某種光纖的內(nèi)芯在空氣中全反射的臨界角為，則該內(nèi)芯的折射率為_(kāi)____。（取，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】大【解析】根據(jù)全反射定律可知光釬內(nèi)芯的折射率比外套的折射率大，這樣光在內(nèi)芯和外殼的界面上才能發(fā)生全反射，保證信息的傳輸。折射率為11．（2020·新課標(biāo)Ⅲ卷）如圖，一折射率為的材料制作的三棱鏡，其橫截面為直角三角形ABC，∠A=90°，∠B=30°。一束平行光平行于BC邊從AB邊射入棱鏡，不計(jì)光線在棱鏡內(nèi)的多次反射，求AC邊與BC邊上有光出射區(qū)域的長(zhǎng)度的比值?！敬鸢浮?【解析】設(shè)從點(diǎn)入射的光線經(jīng)折射后恰好射向點(diǎn)，光在邊上的入射角為，折射角為，如圖所示由折射定律有設(shè)從范圍入射的光折射后在邊上的入射角為，由幾何關(guān)系有代入題中數(shù)據(jù)解得，所以從范圍入射的光折射后在邊上發(fā)生全反射，反射光線垂直射到邊，邊上全部有光射出。設(shè)從范圍入射的光折射后在邊上的入射角為，如圖所示由幾何關(guān)系可知根據(jù)已知條件可知即從范圍入射的光折射后在邊上發(fā)生全反射，反射光線垂直射到邊上。設(shè)邊上有光線射出的部分為，由幾何關(guān)系得邊與邊有光射出區(qū)域的長(zhǎng)度比值為12．（2020·新課標(biāo)Ⅱ卷）直角棱鏡的折射率n，其橫截面如圖所示，圖中∠C=90°，∠A=30°。截面內(nèi)一細(xì)束與BC邊平行的光線，從棱鏡AB邊上的D點(diǎn)射入，經(jīng)折射后射到BC邊上。（1）光線在BC邊上是否會(huì)發(fā)生全反射?說(shuō)明理由；（2）不考慮多次反射，求從AC邊射出的光線與最初的入射光線夾角的正弦值?！敬鸢浮浚?）光線在E點(diǎn)發(fā)生全反射；（2）【解析】（1）如圖，設(shè)光線在D點(diǎn)的入射角為i，折射角為r。折射光線射到BC邊上的E點(diǎn)。設(shè)光線在E點(diǎn)的入射角為，由幾何關(guān)系，有=90°–（30°–r）>60°①根據(jù)題給數(shù)據(jù)得sin>sin60°>②即θ大于全反射臨界角，因此光線在E點(diǎn)發(fā)生全反射。（2）設(shè)光線在AC邊上的F點(diǎn)射出棱鏡，光線的入射角為i'，折射角為r'，由幾何關(guān)系、反射定律及折射定律，有i=30°③i'=90°–θ④sini=nsinr⑤nsini'=sinr'⑥聯(lián)立①③④⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)，得⑦由幾何關(guān)系，r'即AC邊射出的光線與最初的入射光線的夾角。13．（2019·北京卷）利用圖1所示的裝置（示意圖），觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說(shuō)法正確的是A．甲對(duì)應(yīng)單縫，乙對(duì)應(yīng)雙縫B．甲對(duì)應(yīng)雙縫，乙對(duì)應(yīng)單縫C．都是單縫，甲對(duì)應(yīng)的縫寬較大D．都是雙縫，甲對(duì)應(yīng)的雙縫間距較大【答案】A【解析】根據(jù)單縫衍射圖樣和雙縫干涉圖樣特點(diǎn)判斷。單縫衍射圖樣為中央亮條紋最寬最亮，往兩邊變窄，雙縫干涉圖樣是明暗相間的條紋，條紋間距相等，條紋寬度相等，結(jié)合圖甲，乙可知，甲對(duì)應(yīng)單縫，乙對(duì)應(yīng)雙縫，故A正確，BCD錯(cuò)誤。14．（2019·北京卷）光電管是一種利用光照射產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射光照在管中金屬板上時(shí)，可能形成光電流。表中給出了6次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。組次入射光子的能量/eV相對(duì)光強(qiáng)光電流大小/mA逸出光電子的最大動(dòng)能/eV第一組123弱中強(qiáng)294360第二組456弱中強(qiáng)274055由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中不正確的是A．兩組實(shí)驗(yàn)采用了不同頻率的入射光B．兩組實(shí)驗(yàn)所用的金屬板材質(zhì)不同C．若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大動(dòng)能為1.9eVD．若入射光子的能量為5.0eV，相對(duì)光強(qiáng)越強(qiáng)，光電流越大【答案】B【解析】由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程比較兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)的逸出功和光電流與光強(qiáng)的關(guān)系解題由題表格中數(shù)據(jù)可知，兩組實(shí)驗(yàn)所用的入射光的能量不同，由公式可知，兩組實(shí)驗(yàn)中所用的入射光的頻率不同，故A正確；由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可得：第一組實(shí)驗(yàn)：，第二組實(shí)驗(yàn)：，解得：，即兩種材料的逸出功相同也即材料相同，故B錯(cuò)誤；由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可得：，故C正確；由題表格中數(shù)據(jù)可知，入射光能量相同時(shí)，相對(duì)光越強(qiáng)，光電流越大，故D正確。15．（2019·天津卷）某小組做測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙。①下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度______。A．選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B．選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C．選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn)D．插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些②該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn)，記錄的玻璃磚界線和四個(gè)大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是______。③該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄，在白紙上畫(huà)出光線的徑跡，以入射點(diǎn)為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于、點(diǎn)，再過(guò)、點(diǎn)作法線的垂線，垂足分別為、點(diǎn)，如圖所示，則玻璃的折射率______。（用圖中線段的字母表示）【答案】①AD②D③【解析】①采用插針?lè)y(cè)定光的折射率的時(shí)候，應(yīng)選定光學(xué)表面間距大一些的玻璃磚，這樣光路圖會(huì)更加清晰，減小誤差，同時(shí)兩枚大頭針的距離盡量大一些，保證光線的直線度，因此AD正確，光學(xué)表面是否平行不影響該實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，因此B錯(cuò)誤，應(yīng)選用細(xì)一點(diǎn)的大頭針因此C錯(cuò)誤。②根據(jù)光的折射定律可知當(dāng)選用平行的玻璃磚時(shí)出射光和入射光應(yīng)是平行光，又因發(fā)生了折射因此出射光的出射點(diǎn)應(yīng)相比入射光的延長(zhǎng)線向左平移，因此D正確，ABC錯(cuò)誤；③由折射定律可知折射率，，，聯(lián)立解得。16．（2019·江蘇卷）將兩支鉛筆并排放在一起，中間留一條狹縫，通過(guò)這條狹縫去看與其平行的日光燈，能觀察到彩色條紋，這是由于光的（選填“折射”“干涉”或“衍射”）．當(dāng)縫的寬度（選填“遠(yuǎn)大于”或“接近”）光波的波長(zhǎng)時(shí)，這種現(xiàn)象十分明顯?！敬鸢浮垦苌浣咏窘馕觥客ㄟ^(guò)兩支鉛筆中間的縫能看到彩色條紋，說(shuō)明光繞過(guò)縫而到人的眼睛，所以這是由于光的衍射現(xiàn)象，由發(fā)生明顯衍射條件可知，當(dāng)縫的寬度與光波的波長(zhǎng)接近或比光波的波長(zhǎng)少得多時(shí)能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象。17．的湖底P點(diǎn)發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°（取sin53°=0.8）。已知水的折射率為。（1）求桅桿到P點(diǎn)的水平距離；（2）船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點(diǎn)發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時(shí)，從水面射出后仍然照射在桅桿頂端，求船行駛的距離。【答案】（1）7m（2）【解析】（1）設(shè)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為x1，到P點(diǎn)的水平距離為x2；桅桿高度為h1，P點(diǎn)處水深為h2：激光束在水中與豎直方向的夾角為θ。由幾何關(guān)系有①②由折射定律有sin53°=nsinθ③設(shè)桅桿到P點(diǎn)的水平距離為x，則x=x1+x2④聯(lián)立①②③④式并代入題給數(shù)據(jù)得x=7m⑤sin=nsin45°⑥⑦⑧⑨聯(lián)立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入題給數(shù)據(jù)得x'=⑩18．（2019·新課標(biāo)全國(guó)Ⅲ卷）如圖，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=90°，∠B=30°。一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進(jìn)入棱鏡，然后垂直于AC邊射出。（1）求棱鏡的折射率；（2）保持AB邊上的入射點(diǎn)不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出。求此時(shí)AB邊上入射角的正弦。【答案】（1）（2）【解析】（1）光路圖及相關(guān)量如圖所示。光束在AB邊上折射，由折射定律得①式中n是棱鏡的折射率。由幾何關(guān)系可知α+β=60°②由幾何關(guān)系和反射定律得③聯(lián)立①②③式，并代入i=60°得n=④（2）設(shè)改變后的入射角為，折射角為，由折射定律得=n⑤依題意，光束在BC邊上的入射角為全反射的臨界角，且sin=⑥由幾何關(guān)系得=α'+30°⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦為sin=⑧19．（2019·江蘇卷）如圖所示，某L形透明材料的折射率n=2?，F(xiàn)沿AB方向切去一角，AB與水平方向的夾角為θ。為使水平方向的光線射到AB面時(shí)不會(huì)射入空氣，求θ的最大值。【答案】【解析】要使光線不會(huì)射入空氣，即發(fā)生全反射，設(shè)臨界角為C，即有：由幾何關(guān)系得：聯(lián)立解得：20．（2018·北京卷）用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到白光的干涉條紋，在光源與單縫之間加上紅色濾光片后A．干涉條紋消失B．彩色條紋中的紅色條紋消失C．中央條紋變成暗條紋D．中央條紋變成紅色【答案】D【解析】當(dāng)用白光做干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，頻率相同的色光，相互疊加干涉，在光屏上形成彩色條紋，中央形成白色的亮條紋；當(dāng)在光源與單縫之間加上紅色濾光片后，只有紅光能通過(guò)單縫，然后通過(guò)雙縫后相互疊加干涉，在光屏上形成紅色干涉條紋，光屏中央為加強(qiáng)點(diǎn)，所以中央條紋變成紅色亮條紋，故選項(xiàng)D正確，ABC錯(cuò)誤；【名師點(diǎn)睛】本題考查了光的干涉現(xiàn)象，注意只有頻率相同、振動(dòng)相同的兩列波才能形成穩(wěn)定的干涉圖像，同時(shí)要掌握哪些點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，哪些點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)。21．（2018·天津卷）氫原子光譜在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)有四條譜線，都是氫原子中電子從量子數(shù)n>2的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)發(fā)出的光，它們?cè)谡婵罩械牟ㄩL(zhǎng)由長(zhǎng)到短，可以判定A．對(duì)應(yīng)的前后能級(jí)之差最小B．同一介質(zhì)對(duì)的折射率最大C．同一介質(zhì)中的傳播速度最大D．用照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則也一定能【答案】A【解析】根據(jù)分析前后能級(jí)差的大?。桓鶕?jù)折射率與頻率的關(guān)系分析折射率的大?。桓鶕?jù)判斷傳播速度的大??；根據(jù)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的條件是入射光的頻率大于該光的極限頻率判斷是否會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)。波長(zhǎng)越大，頻率越小，故的頻率最小，根據(jù)可知對(duì)應(yīng)的能量最小，根據(jù)可知對(duì)應(yīng)的前后能級(jí)之差最小，A正確；的頻率最小，同一介質(zhì)對(duì)應(yīng)的折射率最小，根據(jù)可知的傳播速度最大，BC錯(cuò)誤；的波長(zhǎng)小于的波長(zhǎng)，故的頻率大于的頻率，若用照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則不一定能，D錯(cuò)誤?！久麕燑c(diǎn)睛】光的波長(zhǎng)越大，頻率越小，同一介質(zhì)對(duì)其的折射率越小，光子的能量越小。22．（2018·江蘇卷）（多選）梳子在梳頭后帶上電荷，搖動(dòng)這把梳子在空中產(chǎn)生電磁波。該電磁波A．是橫波B．不能在真空中傳播C．只能沿著梳子搖動(dòng)的方向傳播D．在空氣中的傳播速度約為3×108m/s【答案】AD【解析】搖動(dòng)的梳子在空中產(chǎn)生電磁波，電磁波是橫波，選項(xiàng)A正確；電磁波能在真空中傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電磁波傳播的方向與振動(dòng)方向垂直，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波在空氣中傳播的速度約為光速，選項(xiàng)D正確。23．（2018·新課標(biāo)全國(guó)I卷）如圖，△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，∠A=30°，一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點(diǎn)射出，其折射角為60°，則玻璃對(duì)紅光的折射率為_(kāi)____。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°?！敬鸢浮看笥凇窘馕觥扛鶕?jù)題述和圖示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃對(duì)紅光的折射率n==。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，由于玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率大于玻璃對(duì)紅光的折射率，則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射角大于60°。24．（2018·北京卷）（1）靜電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線和等勢(shì)面形象描述。a．請(qǐng)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義和庫(kù)侖定律推導(dǎo)出點(diǎn)電荷Q的場(chǎng)強(qiáng)表達(dá)式；b．點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布如圖所示，等勢(shì)面S?、S?到點(diǎn)電荷的距離分別為r?、r?。我們知道，電場(chǎng)線的疏密反映了空間區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。請(qǐng)計(jì)算S?、S?上單位面積通過(guò)的電場(chǎng)線條數(shù)之比N1/N2。（2）觀測(cè)宇宙中輻射電磁波的天體，距離越遠(yuǎn)單位面積接收的電磁波功率越小，觀測(cè)越困難。為了收集足夠強(qiáng)的來(lái)自天體的電磁波，增大望遠(yuǎn)鏡口徑是提高天文觀測(cè)能力的一條重要路徑。2016年9月25日，世界上最大的單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST在我國(guó)貴州落成啟用，被譽(yù)為“中國(guó)天眼”。FAST直徑為500m，有效提高了人類觀測(cè)宇宙的精度和范圍。a．設(shè)直徑為100m的望遠(yuǎn)鏡能夠接收到的來(lái)自某天體的電磁波功率為P?，計(jì)算FAST能夠接收到的來(lái)自該天體的電磁波功率P?；b．在宇宙大尺度上，天體的空間分布是均勻的，僅以輻射功率為P的同類天體為觀測(cè)對(duì)象，設(shè)直徑為100m望遠(yuǎn)鏡能夠觀測(cè)到的此類天體數(shù)目是N0，計(jì)算FAST能夠觀測(cè)到的此類天體數(shù)目N。【答案】（1）a．b．（2）a．b．【解析】（1）a．在距Q為r的位置放一電荷量為q的檢驗(yàn)電荷根據(jù)庫(kù)侖定律檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義得b．穿過(guò)每個(gè)面的電場(chǎng)線的總條數(shù)是相等的，若面積大，則單位面積上分擔(dān)的條數(shù)就少，故穿過(guò)兩等勢(shì)面單位面積上的電場(chǎng)線條數(shù)之比（2）a．地球上不同望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)同一天體，單位面積上接收的功率應(yīng)該相同，因此b．在宇宙大尺度上，天體的空間分布是均勻的。因此一個(gè)望遠(yuǎn)鏡能觀測(cè)到的此類天體數(shù)目正比于以望遠(yuǎn)鏡為球心、以最遠(yuǎn)觀測(cè)距離為半徑的球體體積。設(shè)地面上望遠(yuǎn)鏡能觀測(cè)到此類天體需收集到的電磁波的總功率的最小值為P0，直徑為100m望遠(yuǎn)鏡和FAST能觀測(cè)到的最遠(yuǎn)距離分別為L(zhǎng)0和L，則可得L=5L0則【名師點(diǎn)睛】本題是一道信息題，要讀懂題目中所描述的物理情景，然后結(jié)合物理知識(shí)求解，在電場(chǎng)線條數(shù)一定的情況下，圓的半徑越大，則單位面積上的條數(shù)就越少；同樣要知道地球上不同望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)同一天體，單位面積上接收的功率應(yīng)該相同，要借助于這些條件處理問(wèn)題。25．（2018·新課標(biāo)全國(guó)II卷）如圖，△ABCQUOTE是一直角三棱鏡的橫截面，QUOTE，QUOTE，一細(xì)光束從BC邊的D點(diǎn)折射后，射到AC邊的E點(diǎn)，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點(diǎn)射出。EG垂直