13.达标测试卷(十三) 光 电磁振荡与电磁波-【精讲精练】2026年高考物理一轮达标测试卷

达标测试卷(十三)　光　电磁振荡与电磁波 (满分：100分) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1.物理社团的同学想测量一透明物体的折射率。如图所示，透明物体左右两侧紧靠遮光板，右下方压着一片小树叶，观察点距离透明物体左上边缘的高度为h、水平距离为2h时，恰好看到树叶。移走透明物体(小树叶和遮光板的位置不动)，观察点水平向右移动，当水平移动距离h时，恰好又看到小树叶。则透明物体的折射率为(　　) A. B. C. D.2 2.如图所示，一足够大的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为H，在水池的底部放一点光源S，其中一条光线以θ1=30°入射角射到液体与空气的界面上，以折射角θ2=45°发生折射。则下列说法正确的是(　　) A.液体的折射率为 B.从液体到空气，光的频率变小 C.光在液体中的传播速度为c D.液体表面亮斑的面积为 3.在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转，如图所示，ABCD是棱镜的横截面，其是底角为45°的等腰梯形。现有与BC平行的三条同种单色光从AB射入，经BC面反射后直接从CD面射出，三条光线在棱镜中传播的时间分别为t1、t2和t3，则(　　) A.t1>t2>t3 B.t1<t2<t3 C.t2>t3<t1 D.t1＝t2＝t3 4.(2024·山东枣庄一模)利用薄膜干涉原理可以测量金属丝的直径。将矩形的平行薄玻璃板AB放在水平标准工件的上面，右侧垫有粗细均匀的直金属丝，在标准工件与玻璃板之间形成一个楔形空气膜，其截面如图所示。用波长为λ的光，垂直标准工件方向射向玻璃板，在玻璃板上方形成平行条纹，测出相邻亮条纹中心间的距离为Δx，金属丝与标准工件的接触点D到楔形顶端C点的距离为L，下列说法正确的是(　　) A.条纹方向平行于CD B.金属丝的直径 C.当金属丝向右移动少许时，Δx变小 D.在同一位置换用更细的金属丝时，Δx变小 ·49·5.(2023·浙江6月卷)在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为0.9 m，水的折射率n＝，细灯带到水面的距离h＝ m，则有光射出的水面形状(用阴影表示)为(　　) 6.(2023·江苏卷)用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的(　　) A.倍 B.倍 C.2倍 D.3倍 7.截面如图所示的直角棱镜ABC，其中BC边和CA边镀有全反射膜。一细束白光以入射角θ＝60°从AB边入射，然后经过BC、CA反射，又从AB边射出。对经过两次反射，并从AB边射出的光束，有(　　) A.出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关 B.光在棱镜中用时最短的光的折射率为 C.紫光在出射位置与入射位置间距最大 D.红光在棱镜中走过的路最短 8.如图所示，abc是玻璃制成的柱体的横截面，玻璃的折射率n＝，ab是半径为R的圆弧，ac边垂直于bc边，∠aOc＝60°。一束平行光垂直ac入射，只有一部分光从ab穿出，则有光穿出部分的弧长为(　　) A. B. C. D. 二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 9.一个边长为a的透明正方体横截面如图所示，DB为横截面的对角线，一细光束平行于DB从AD边的中点射入透明体，经AB边反射后从BC边射出。已知细光束在AB边的反射光线与AB边之间的夹角α＝30°，光在真空中的传播速度为c，则(　　) A.透明正方体的折射率为 B.从透明正方体出射的细光束与BC边的夹角为45° C.细光束在透明正方体内的传播速度为c D.细光束在透明正方体内的传播时间为 10.(2024·河北保定统考)如图甲所示，直径为D、深度为H的圆柱形容器内充满某种透明液体，在其底部正中央放置一点光源S，从液面上方看，直径为d的液面被光源照亮，某物理兴趣小组想要让光源能够照亮容器的整个液面，在容器底部中央镶嵌一直径为L的圆形平面镜MN(上表面与容器底上表面齐平)，并把光源向上移动一段距离h，如图乙所示，则(　　) A.该液体的折射率n＝ B.该液体的折射率n＝ C.平面镜的直径L≥D－d D.光源上移的距离h≥ 11.如图所示，某玻璃砖的截面为半径为R的半圆，半圆顶端与光屏相切，切点为O1，由a和b两种色光组成的复色光斜射到圆心O，图中θ1=30°，θ2=45°，光屏上两光点间距AB=R，其中a光对应光点A，光在真空中的传播速度为c，则(　　) A.玻璃砖对a光的折射率为 B.b光在玻璃砖中的传播时间为 C.a光的频率大于b光的频率 D.增大θ1，AB间距增大 12.(2024·云南曲靖模拟)如图所示，直角三角形ABC为透明柱状介质的横截面，∠A=30°，AB=20 cm，一束平行的单色光射向AB，经界面AB发生折射，入射光与AB面的夹角为37°，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，真空中光速c=3×108 m/s，介质对该单色光的折射率n=1.6。下列说法正确的是(　　) A.光可以从AC面射出 B.距离B点大于 cm区域的入射光都能从AC界面射出 C.距离B点大于 cm区域的入射光都能从BC界面射出 D.光从AB面射入后第一次射到其他界面，所用的最长时间约为7.11×10－10 s 三、非选择题(本题共6小题，共60分) 13.(6分)(2024·河南平顶山期中)实验室有一块长方体透明介质，截面如图中ABCD所示。AB的长度为l1，AD的长度为l2，且AB和AD边透光，而BC和CD边不透光且射到这两个边的光线均被全部吸收。现让一平行光束以入射角θ1射到AB面上，经折射后AD面上有光线射出，甲、乙两同学分别用不同方法测量该长方体介质的折射率。 (1)甲同学的做法是：保持射到AB面上光线的入射角θ1不变，用遮光板由A点沿AB缓慢推进，遮光板前端推到P时，AD面上恰好无光线射出，测得AP的长度为l3，则长方体介质的折射率可表示为n＝________。 (2)乙同学的做法是：缓慢调节射到AB上光线的入射角，使AD面也恰好无光线射出，测得此时射到AB面上光线的入射角为θ2，则长方体介质的折射率可表示为n＝________。 (3)θ1和θ2的关系为：θ1________(选填“<”“>”或“＝”)θ2。 14.(8分)我们用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 甲 (1)将实验仪器按要求安装在光具座上，则关于图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置，下列说法正确的是________。(填字母，下同) A.A处为双缝，B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B.A处为单缝，B处为双缝，滤光片在A和B之间 C.A处为双缝，B处为单缝，滤光片在遮光筒内 D.A处为单缝，B处为双缝，滤光片在凸透镜和A之间 (2)(多选)若在实验当中，某同学观察到如图乙，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差，所以需要对仪器进行调整，使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，下面操作中可行的有　　　　。 A.调节拨杆方向 B.其他不动，测量头旋转一个较小角度 C.其他不动，遮光筒旋转一个较小角度 D.将遮光筒与测量头整体旋转一个较小角度 (3)已知双缝间距离d=0.20 mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为l=75.0 cm，如图丙所示，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图丁所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺上的读数 x2=　　　　 mm。由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是　　　　 m。 　 15.(8分)(2024·陕西宝鸡中学模拟)一柱形玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形(AC边未画出)，AB为直角边，AB=a，∠ABC=45°，ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行单色光从AB边垂直射入玻璃砖，观察到弧ADC上恰有占其的区域有光射出，而BC面上没有光射出。求： (1)玻璃砖的折射率n； (2)若要使光屏上亮区最小，求A点到光屏的垂直距离。 16.(8分)(2024·四川成都统考)放置在水平面上的某矩形容器的剖面图如图所示，右侧壁CD为镀银镜面，左侧壁AB为屏幕，容器底部S处发射一束与BC夹角为θ=53°的激光束，光束经CD反射后打到AB上的E点。已知BS=1 cm，SC=7 cm，sin 53°=0.8。 (1)求E、B的距离H； (2)向容器内缓慢注入某溶液至AB上的光点位置下降至E′点，已知E′、B的距离h=13 cm，溶液对该光束的折射率n=，求液面的深度d。 17.(14分)一直角三角形ABD透明介质的截面图如图所示，其中∠A＝30°，DO⊥AB，一束单色光从AB边上的O点平行AD边射入介质，已知O、B两点的距离为d，该介质对此光的折射率是n＝，已知光在真空中的传播速度是c。 (1)求该光从O点传播到BD边的时间。 (2)保证入射光从O点法线左侧射入，改变入射角的大小，使该单色光不从BD边射出，求该入射角正弦值的最大值。 18.(16分)(2024·山东青岛统考)在如图所示平面坐标系的第四象限内，紧贴xOy轴放置了一块长方体的玻璃砖(图中未画出)，有一束入射光通过A点并平行于纸面照射到玻璃砖上，在与x轴平行的两个玻璃砖表面上都发生了反射和折射，我们在4根较亮的光线上各标注了一个点，坐标分别为A(0,3)、B(14,4)、C(18,4)、D(10，－5)，ABCD四个点皆在玻璃砖外部，光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s，求： (1)玻璃砖沿y轴方向上的厚度d； (2)该玻璃砖的折射率 n； (3)光在玻璃砖内运动的时间t。(结果保留两位小数) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 达标测试卷(十三)　光　电磁振荡与电磁波 1.D　如图1所示，树叶反射的光线经过折射到达观察点，由几何关系则有sin α＝＝，移走透明物体后，光沿直线传播，如图2所示，此时角度β等于有透明物体时的入射角，则有sin β＝＝，则透明物体的折射率n＝＝2，故D正确，A、B、C错误。 2.C　液体的折射率n＝＝，A错误；从液体到空气，波长变长，波速变大，但光的频率保持不变，B错误；光在液体中的传播速度v＝＝c，C正确；由于sin C＝＝，可得C＝45°，液体表面亮斑的半径为H，因此亮斑的面积S＝πR2＝πH2，D错误。 3.D　光路图如图所示，根据几何关系及对称性可知三束光的光程相等，且v＝，可知三束光的速度相等，所以两束光在棱镜中的传播时间相同，故选项D正确。 4.B　根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，方向应垂直于CD方向，选项A错误；设金属丝直径为d，玻璃板与标准工件间夹角为α，由几何关系有tan α≈，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，相邻两亮条纹对应空气膜厚度差为Δy＝，由几何关系有tan α＝，则＝，即d＝，选项B正确；当金属丝向右移动少许时，即L增大，则Δx变大，选项C错误；在同一位置换用更细的金属丝时，L不变，d减小，则Δx变大，选项D错误。 5.C　取细灯带上某一点作为光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为R，点光源出的光线在水面恰好全反射的光路图如图1所示。 由sin C＝＝，可得tan C＝ R＝h·tan C＝× m＝0.3 m 三角形发光体的每一条细灯带发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图2所示。 三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图3所示 设直角边的长度为a＝0.9 m，由几何关系可得此三角形的内切圆的半径r＝a－×a＝a 而R＝0.3 m＝a，可知R>r，则由图3可知有光射出的水面形状在三角形中央区域无空缺部分，故C正确，A、B、D错误。 6.B　根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有Δx＝λ，由题图知△x乙＝2△x甲，则d乙＝d甲，故选项B正确。 7.B　 作出光路图如图所示，由几何关系可知α=r，β=θ，则从AB边射出的光束与入射光线平行，与光的颜色无关，选项A错误；由图可知折射率越大，出射位置与入射位置间距越小，紫光折射率最大，则其出射位置与入射位置间距最小，选项C错误；由图和几何关系可知折射率越小，在棱镜中走过的路程越长，红光的折射率最小，在棱镜中走过的路程最长，选项D错误；光在棱镜中的传播时间t=，又v=，n=。结合几何关系可知当r=45°时传播时间最短，此时的折射率n===，选项B正确。 8.A　 由题意做光路图如图所示，设该介质的临界角为C，sin C＝＝＝，即∠C＝45°，在α≥45°时，均发生全反射，图中d点为入射角等于临界角的临界点，所以在ab部分表面只有bd部分有光透射出，对应弧长为s＝R×＝，故选项A正确。 9.ABC　 细光束在透明正方体内的光路图如图所示，可知细光束在AD边的入射角i=45°，折射角r=30°，由折射定律n==，选项A正确；细光束在AB边的反射光线射到BC边的入射角α=30°，由折射定律n==，r′=45°，出射细光束与BC边的夹角为β=90°-r′=45°，选项B正确；由光路图可知，细光束在透明正方体内的传播距离s＝＝，又n＝，可得细光束在透明正方体内的传播速度v＝，联立解得细光束在透明正方体内的传播时间为t＝＝，选项C正确，D错误。 10.ACD　在其底部正中央放置一点光源S，从液面上方看，直径为d的液面被光源照亮如图(a)所示。根据全反射临界角公式有n＝，根据几何关系可知sin θ＝，解得n＝，故选项A正确，B错误；想要让光源能够照亮容器的整个液面，如图(b)所示，由于sin α≤sin θ可知tan α≤tan θ，根据几何关系有tan α＝，tan θ＝，L≥D－d，故选项C正确；又由几何关系有tan α＝，则≤，解得h≥，故选项D正确。 　 图(a)　　　　　图(b) 11.AB　由题意可知，对a光有na＝，na＝，选项A正确；由几何关系可知BO1＝R，故b光的折射角γ＝30°，有nb＝，解得nb＝；b光在玻璃砖中的传播速度为vb＝，传播时间为tb＝，解得tb＝，选项B正确；因na<nb，故a光的频率小于b光的频率，选项C错误；增大θ1，AB间距减小，当θ1＝90°时，AB间距为0，选项D错误。 12.ACD　 图(a) 做出光线的光路图如图(a)所示，α＝53°，根据折射定律有n＝，可得i＝30°，则由几何关系可知·77·β＝60°。由临界角的正弦值与折射率之间的关系有sin C＝＝，显然sin C<sin β。因此可知光线经AB面折射到AC面以后将发生全反射，则光不可以从AC面射出，做出光路图如图(b)所示，当光线从P点入射时恰好到达C点，由几何关系可得LBP＝ cm，分析可知P点以上的光全部被AC边反射均能到达BC边且从BC边出射，P点以下的光可射到BC边上，然后经BC发生全反射垂直射到AC边上射出，故选项A、C正确，B错误；折射光恰好到达C点时的路程最长，则可知时间最长，做出光路图如图(c)所示，由几何关系可得lCD＝ cm，而由n＝，可得t＝＝≈7.11×10－10 s，故选项D正确。 　 图(b)　　　　　　　图(c) 13.解析　(1)设折射角为r1，如图所示，在△APD中，由几何关系得sin r1＝ 光在AB面上发生折射，由折射定律可得介质的折射率为n＝＝。 (2)射到AB面上的光线的入射角为θ2时，在AD面上发生全反射，说明在AD面上的入射角等于临界角，设在AB面上的折射角为r2，由折射定律得＝n，临界角计算公式为sin C＝。由几何关系可得r2＋C＝90°，sin r2＝sin(90°－C)＝cos C＝＝，联立以上各式可得n＝。 (3)设在AB面上的入射角为r，由几何关系可知在AD面上的入射角为i＝90°－r，在AB面上的折射角越小(即在AB面上的入射角越小)，在AD面上的入射角越大，越容易发生全反射，则有θ1>θ2。 答案　(1)　(2)　(3)> 14.解析　(1)为获取两个单色线光源，A处应为单缝，B处应为双缝，滤光片在凸透镜和A之间，故选D。 (2)因为有清晰的干涉图样，所以不用调节拨杆方向，题中问题是分划板中心线与干涉条纹不平行，所以应调节测量头使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上，所以其他不动，将测量头旋转一个较小角度。或者其他不动，将遮光筒旋转一个较小角度，A、D错误，B、C正确。 (3)读数为9 mm＋6×0.1 mm＝9.6 mm 根据公式λ＝， 解得λ＝ m＝6.2×10－7 m。 答案　(1)D　(2)BC　(3)9.6　6.2×10－7 15.解析　(1)从AB面射入玻璃砖的光线在BC面上发生全反射，从而没有光线射出，被反射后全部变为竖直向下射向弧面ADC，观察到弧ADC恰有占其的区域有光射出，在ADC弧面上有光线刚好射出时折射角r＝90°，作出光路图如图所示。由几何关系得临界角C＝30°，故折射率为n＝＝2。 (2)P光屏上光斑最小时，两条刚好射出的光线交于一点，由图可得圆的半径r＝a，A点到光屏的垂直距离d＝－rcos 45° 解得d＝a－a。 答案　(1)2　(2)a－a 16.解析　 图(a) (1)光束经右侧壁CD反射的光路如图(a)所示，由反射定律知：反射角为θ，由数学关系有H＝SCtan θ＋(BS＋SC)tan θ 将θ＝53°，BS＝1 cm，SC＝7 cm 代入解得H＝20 cm。 (2)光束经液面折射，再经右侧壁CD反射的光路如图(b)所示，其中O点、F点分别为折射点、反射点。设液面深度为d，过O点的法线与BC的交点为G。光束在O点的入射角为i＝90°－θ＝37° 图(b) ·78·由折射定律有n＝ 代入数据解得折射角为r＝53° 故光束在F点的入射角也等于i 由数学关系有 SG＝，GC＝SC－SG 又h＝d＋GCtan i＋BCtan i 代入数据解得液面深度为d＝4 cm。 答案　(1)20 cm　(2)4 cm 17.解析　 图(a) (1)光从O点传播到介质中光路图，如图(a)所示 由几何知识可知入射角θ＝90°－30°＝60°，由折射率n＝＝ 解得折射角为α＝30° 光在透明介质中传播的路程s＝OB＝d 由n＝解得光在透明介质中传播的速度v＝＝c 则该光从O点传播到BD边的时间t＝＝。 (2)改变入射角的大小，使该单色光恰好不从BD边F点射出，如图(b)所示，sin C＝＝ 图(b) 由数学知识可得sin β＝sin(60°－C)＝ 由折射率n＝ 解得该单色光不从BD边射出，该入射角正弦值的最大值sin θm＝。 答案　(1)　(2) 18.解析　(1)经过B点的光线是上表面的反射光线，则入射光线延长线经过B关于上表面的对称点B′(14，－4)，AB′与x轴的交点即第一个入射点，如图所示 入射点E的横坐标为xE＝×14 cm＝6 cm 即第一个入射点的坐标为E(6,0)，根据光的反射定律与折射定律可知，经过BC两条光线相互平行，且下表面射出经过D点的光线与入射光线平行，F点是经过C点的光线在上表面的出射点，光线在下表面的出射点一定位于EF的中垂线上，光路图见如图，其中M为光线在下表面的出射点，DM所在直线的解析式为y＝－x M点的横坐标为xM＝xE＋ cm＝8 cm 解得M点的纵坐标为yM＝－4 cm 即玻璃砖沿y轴方向上的厚度为d＝4 cm。 (2)如图所示，根据几何关系可得入射角θ和折射角β的正弦值分别为sin θ＝，sin β＝ 根据折射率的定义可知n＝＝2。 (3)光在玻璃砖内运动的速度v＝ 运动的距离s＝EM＋MF＝4 cm 光在玻璃砖内运动的时间t＝＝5.96×10－10 s。 答案　(1)4 cm　(2)2　(3)5.96×10－10 s 学科网（北京）股份有限公司 $$