2021版53A课标版物理专题十七　光学、电磁波与相对论初步(试题部分)

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专题十七　光学、电磁波与相对论初步
探考情 悟真题
【考情探究】
考点 考向 5年考情 预测热
度
考题示例 学业水平 关联考点 素养要素 解法
光的折射
与全反射
折射与
全反射
2019 课标Ⅰ,34(2),10 分3科学推理
★★★
2019 课标Ⅲ,34(2),10 分3科学论证
2018 课标Ⅰ,34(1),5 分3科学推理 图像法
2018 课标Ⅲ,34(2),10 分4科学推理
2017 课标Ⅰ,34(2),10 分3科学推理
2017 课标Ⅱ,34(2),10 分4科学推理
2017 课标Ⅲ,34(2),10 分4科学推理
2016 课标Ⅰ,34(2),10 分4科学推理
2016 课标Ⅲ,34(2),10 分4科学推理
2015 课标Ⅱ,34(1),5 分3科学推理
2019 天津理综,9(2) 3证据
光的
波动性 光的干涉
2019 课标Ⅱ,34(2),10 分3科学推理
★★★
2017 课标Ⅱ,34(1),5 分3科学推理
2019 北京理综,14,6 分3科学推理
2019 浙江 4月选考,14,2
分2能量观念
电磁波、
相
对论初步
电磁波
2016 课标Ⅱ,34(1),5 分3科学推理
★★★
2016 天津理综,1,6 分3科学推理
2017 北京理综,20,6 分3科学推理
　分析解读　　本专题内容为新课标高考的选考内容,是选修模块 3-4 中的重要部分之一,高考命题为了突
出知识的覆盖面,该部分出题的可能性很大。
光学部分体现了几何光学和物理光学的基本规律和重要的研究方法,研究了光的传播规律、光的本性及它
们在科技、生活中的重要应用。复习时应在理解概念和规律上多下功夫。重点是光的折射、色散、全反射、
光的干涉、衍射现象以及利用它们分析解决实际问题。在几何光学中,正确作图是基础,应结合规律和几何
关系进行分析解决问题。在物理光学中,应正确理解产生现象的原因和条件,并能熟练运用其解决实际问题。
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电磁波与相对论初步的知识点比较多,但均为Ⅰ级要求,因此复习本部内容时应以课本为主。重点内容是:电
磁波的概念和规律的理解,以电磁波内容为背景的波的传播和能量的辐射;相对论时空观、狭义相对论的两
个基本假设、质速关系和质能关系。
【真题探秘】
破考点 练考向
【考点集训】
考点一　光的折射与全反射
1.[2018 河南八市第一次测评,17(2)]如图所示,玻璃三棱镜的横截面是边长为 a的等边三角形,BC 面沿竖
直方向,O 点为 BC 的中点,现用一束宽为 a的单色平行光束水平射向 AB 及AC 面,若玻璃三棱镜对此平行
光束的折射率为
√
3
。
①求射向 AB 中点 P的光线经折射后直接到达 BC 边的位置;
②若距 O点距离为
√
3
3
a处放置一平行 BC 面的光屏,光屏上被照亮的竖直长度为多少?
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答案　① BC 边的中点　② 2a
2.(2019 山西百日冲刺)同一材料制成的透明体由半径为R的半球体和长度为 L、半径为R的圆柱体组成,
截面图如图所示,O 为半球体的球心。某细束单色光沿 PO 方向射向半球面,在BC 边恰好发生全反射,最后
沿与 DC 夹角为 θ的方向从CD 边射出,已知光在真空中的速度大小为c。求
①透明体对该光的折射率 n;
②该光在透明体中传播的时间t。
答案　①该光在透明体中的光路如图所示,该光在 BC 边恰好发生全反射,α 为临界角,则有:
sin α=
1
n
又:n=
sin ¿¿
解得:n=
√
1+co s2θ
②由光的折射规律有:n=
该光沿 AD 方向的分速度大小为:
vx=v sin α,且sin α=
1
√
1+co s2θ
该光在透明体中传播时间为:t=
Rsin α+L
vx
解得:t=
R
√
1+co s2θ+L(1+co s2θ)
c
3.(2019 安徽 A10 联盟2月联考)如图是某种玻璃材料制成的空心圆柱体的截面图,玻璃圆柱体的半径为
2R,空心部分是半径为R的圆,两圆同心。一束单色光(平行于截面)从圆柱体外表面上的 A点以入射角 i射
入玻璃材料中,光束经折射后恰好与内圆面相切于 B点,已知该玻璃材料对此单色光的折射率为
√
2
。
(Ⅰ)求入射角 i;
(Ⅱ)欲使该光束从A点入射后,恰好在内圆面上发生全反射,则入射角 i'是多少?
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答案　(Ⅰ)45°　(Ⅱ)30°
4.直角等腰玻璃三棱镜 ABC 的截面如图所示,∠ABC=∠ACB=45°,一条单色光从腰 AB 上的 D点射入三
棱镜,在玻璃内部折射光线为 DE,折射角 r=30°,折射光线传播到 BC 边上的 E点。已知该玻璃三棱镜的折
射率 n=
√
2
。
(ⅰ)求光线的入射角 i(图中未标出);
(ⅱ)判断光线能否在E点发生全反射。
答案　本题考查了光的折射和全反射,体现了科学思维中科学推理要素。
(ⅰ)根据光的折射定律有
n=
sin i
sin r
解得i=45°
(ⅱ)根据几何关系有∠DEB=15°
光线在 BC 边的入射角为 α=75°
设光线从玻璃射入空气发生全反射的临界角为 C,则
sin C=
1
n
可得C=45°
由α>C,可得光线在 E点能发生全反射
考点二　光的波动性
1.[2019 贵州等四省名校联考,34(1)](多选)如图所示,两束单色光 a、b分别从水下射出水面,会聚成一束
光,下列说法正确的是(　　)
A.真空中,单色光 a的光速比单色光 b的光速大
B.单色光 a在水中折射率小于单色光 b在水中的折射率
C.将单色光 a、单色光 b分别通过同一双缝干涉实验装置,所得的干涉条纹中单色光 a相邻两亮纹中心间
的距离大于单色光 b相邻两亮纹中心间的距离
D.若单色光 a为偏振光,则单色光 b也一定为偏振光
E.两束光由水下射向空气时,单色光 a在水面发生全反射的临界角大于单色光 b在水面发生全反射的临界
角
答案　BCE
摘要：

第1页共19页专题十七　光学、电磁波与相对论初步探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法光的折射与全反射折射与全反射2019课标Ⅰ,34(2),10分3科学推理★★★2019课标Ⅲ,34(2),10分3科学论证2018课标Ⅰ,34(1),5分3科学推理图像法2018课标Ⅲ,34(2),10分4科学推理2017课标Ⅰ,34(2),10分3科学推理2017课标Ⅱ,34(2),10分4科学推理2017课标Ⅲ,34(2),10分4科学推理2016课标Ⅰ,34(2),10分4科学推理2016课标Ⅲ,34(2),10分4科学推理2015课标Ⅱ,34(1),5分3...

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