专题16 光学 电磁波 相对论（解析版）

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专题 16 光学 电磁波 相对论
【2020 年】
1.（2020·江苏卷）电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有（　　）
A. 杀菌用的紫外灯 B. 拍胸片的 X光机
C. 治疗咽喉炎的超声波雾化器 D. 检查血流情况的“彩超”机
【答案】AB
【解析】紫外灯的频率高，能量强，所以用于杀菌，属于电磁波的应用，A正确；X光的穿透能力较
强，所以用于拍胸片，属于电磁波的应用，B正确；超声波雾化器是超声波的应用，与电磁波无关，C错
误；彩超属于超声波的应用，与电磁波无关，D错误。故选 AB。
2.（2020·浙江卷）下列说法正确的是（　　）
A. 质子的德布罗意波长与其动能成正比
B. 天然放射的三种射线，穿透能力最强的是 射线
C. 光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关
D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
【答案】D
【解析】由公式 可知质子的德布罗意波长 ， ，故 A错误；天然放
射的三种射线，穿透能力最强的是 射线，故 B错误；由 ，当 ，可知截止频率与入
射光频率无关，由材料决定，故 C错误；电子束穿过铝箱后的衍射图样说明电子具有波动性，故 D正确。
3.（2020·天津卷）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正
确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（ ）
A. B.
1
C. D.
【答案】D
【解析】双缝干涉实验说明了光具有波动性，故 A错误；光电效应实验，说明了光具有粒子性，故 B
错误；
实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故 C错误；卢瑟福的 α粒子散射实验导致发现了原
子具有核式结构，故 D正确；故选 D。
4.（2020·天津卷）新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。
志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消
杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较（ ）
A. 红外线的光子能量比紫外线的大
B. 真空中红外线的波长比紫外线的长
C. 真空中红外线的传播速度比紫外线的大
D. 红外线能发生偏振现象，而紫外线不能
【答案】B
【解析】因为红外线的频率小于紫外线，根据 ，可知红外线的光子能量比紫外线的低，故 A
错误；
根据 ，可知红外线的波长比紫外线的波长长，故 B正确；真空中红外线和紫外线的传播速度是
一样的，故 C错误；光都具有偏振现象，故 D错误。故选 B。
5.（2020·山东卷）双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2
连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为 的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2
出射后直接传播到O点，由 S1到O点与由 S2到O点，光传播的时间差为 。玻璃片厚度为 10 ，玻璃对
该波长光的折射率为 1.5，空气中光速为 c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（　　）
2
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】光在玻璃中的传播速度为 ，可知时间差 ，故选 A。
6.（2020·山东卷）截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE 为嵌在三棱镜内部紧贴 BB'C'C 面
的线状单色可见光光源，DE 与三棱镜的ABC 面垂直，D位于线段BC 的中点。图乙为图甲中ABC 面的正
视图。三棱镜对该单色光的折射率为 2，只考虑由DE 直接射向侧面 AA'CC 的光线。下列说法正确的是（
）
A. 光从AA'C'C 面出射的区域占该侧面总面积的
B. 光从AA'C'C 面出射的区域占该侧面总面积的
C. 若DE 发出的单色光频率变小，AA'C'C 面有光出射的区域面积将增大
D. 若DE 发出的单色光频率变小，AA'C'C 面有光出射的区域面积将减小
【答案】AC
【解析】由题可知 ，可知临界角为45o，因此从 D点发出的光，竖直向上从 M点射出的光
线恰好是出射光线的边缘，同时C点也恰好是出射光线的边缘，如图所示，因此光线只能从MC 段射出，
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