专题14 光学电磁波-【创新教程】2021-2025五年高考真题物理分类特训

１２．解析:根据光的折射定律有n＝sinβsinα ,根据光的全反射 规律有sinθ＝１n ,联立解得sinθ＝sinαsinβ 答案:sinα sinβ １３．解析:因为当sini＝１６ 时,恰好 没有光线从AB 边射出,可知光 线在 E 点 发 生 全 反 射,设 临 界 角为C, 则sinC＝１n 由几何关系可知,光线在D 点的折射角为r＝９０°－２C 则sini sinr＝n 联立可得n＝１．５． 答案:１．５ 考点２　光的折射、全反射的综合应用 １．D　激光在不同介质中传播时,其频率不变,故 A．B错 误;根据sinC＝１n ,甲的折射率比乙的折射率大,则用 乙时全反射临界角大,故 C错误,D正确．故选 D． ２．C　由题干光路图可知a光的偏折程度没有b 光的大, 因此a光的折射率小,频率小,由全反射sinC＝１n 可知 折射率越小发生全反射的临界角越大．故选 C． ３．C　灯带发出的光从水面射出的不发生全反射,临界角 的正弦值sinC＝１n＝ ３ ４ , 则tanC＝３ ７ , 灯带上的一个点发出的光发生全反 射的临界角如图所示 根据几何关系可得r＝htanC＝ ７１０× ３ ７ m＝０．３m, 则一个点发出的光在水面上能看到的r＝０．３ m的圆,光射出的水面形状边缘为弧形,如图 所示,等腰直角三角形发光体的内切圆半径 r′满足１２a ２＝１２ (a＋a＋ ２a)r′, 解得r′＝ a ２＋ ２ ＜a３＝r ,故中间无空缺．故选 C． ４．C　单色平行光垂直照射平板玻璃,上、下玻璃上表面的 反射光在上玻璃上表面发生干涉,形成干涉条纹,光程 差为两块玻璃距离的两倍,根据光的干涉知识可知,同 一条干涉条纹位置处光的波程差相等,即滚珠a的直径 与滚珠b的直径相等,即滚珠b合格,不同的干涉条纹位 置处光的波程差不同,则滚珠a的直径与滚珠c的直径 不相等,即滚珠c不合格． ５．BC　AB．他发现只有当α大于４１°时,岸上救援人员才 能收到他发出的激光光束,则说明α＝４１°时激光恰好发 生全反射,则sin(９０°－４１°)＝１n , 则n＝ １sin４９° ,A错误,B正确;CD．当他以α＝６０°向水面 发射激光时,入射角i１＝３０°,则根据折射定律有nsini１ ＝sini２, 折射角i２ 大于３０°,则岸上救援人员接收激光光束的方 向与水面夹角小于６０°,C正确,D错误．故选BC． ６．A　根据折射定律n上 sinθ上 ＝n下 sinθ下 , 由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,则 n下 ＞n上 ,则θ下 逐渐减小,画出光路图如图 则从高到低θ下 逐渐减小,则光线应逐渐趋于竖直方向． 故选 A． ７．解析:(１)由折射定律可知,全反射的临界角满足sinC＝ １ n＝ ２ ３ , 设未滴油时,O 点发出的光在盖玻片的上表面的透光圆 的半径为r,由几何关系sinC＝ r r２＋d２ , 代入数据解得r＝４ ５５ mm , 根据S＝πr２,所以未滴油时,O 点发出的光在盖玻片的 上表面的透光面积为S≈１．０×１０－５ m２; (２)当光从O 点垂直于盖玻片的上表面入射时,传播的 时间最短,则未滴油滴时,光从O 点传播到物镜的最短 时间为t１＝ d v ＋ h c ＝ d c n ＋hc ＝ nd＋h c , 滴油滴时,光从O 点传播到物镜的最短时间为t２＝ d v ＋ h v ＝ d c n ＋hc n ＝n (d＋h) c , 故t２－t１＝ (n－１)h c ＝ ０．５×０．２×１０－３ ３．０×１０８ s≈ ３．３×１０－１３s． 答案:(１)１．０×１０－５ m２　(２)３．３×１０－１３s ８．解析:(１)如图 根据题意可知B 点与OO′的距离为 ３２R ,OB＝R,所以 sinθ１＝ ３ ２R R ＝ ３ ２ , 可得θ１＝６０°, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １４２ 详解详析 又因为射出后恰好经过O′点,O′点为该光学器件上表面 圆弧的圆心,则该单色光在上表面垂直入射,光路不变; 因为OB＝OO′＝R,所以根据几何关系可知θ２＝３０°, 介质对该单色光的折射率n＝sinθ１sinθ２ ＝sin６０°sin３０°＝ ３． (２)若该单色光线从G 点沿GE 方向垂直AF 射入介质, 第一次射出介质的点为 D,且O′E＝ ２２R ,可知sinθ＝ ２ ２R R ＝ ２ ２ , 由于sinθ＝ ２２＞sinC＝ １ n＝ ３ ３ , 所以光线在上表面D 点发生全反射,轨迹如图 根据几何关系有光在介质中传播的距离为L＝２(GE＋ AF)＝１９５R , 光在介质中传播的速度为v＝cn ＝ ３c ３ , 所以光在介质中的传播时间t＝Lv ＝ １９ ５R ３c ３ ＝１９ ３R５c ． 答案:(１)３　(２)１９ ３R５c ９．解析:如图,画出光路图, 可知sinα sinβ ＝n＝ ３, 设临界角为C,得sinC＝１n ＝ ３ ３ ,cos C＝ ６３ , 根据α＝β＋C可得 sin(β＋C) sinβ ＝ ３, 解得tanβ＝ １ ３－ ２ , 故可得sinβ＝ １ １２－６ ２ ,故 可 知 h R ＝sinα＝ ３sinβ ＝ １ ４－２ ２ ． 答案: １ ４－２ ２ １０．解析:光线在 M 点发生折射有sin６０°＝nsinθ 由题知,光线经折射后在BC 边的N 点恰好发生全反 射,则sinC＝１n ,C＝９０°－θ 联立有tanθ＝ ３２ ,n＝ ７２ 根据几何关系有tanθ＝MBBN＝ a ２BN 解得 NC＝a－BN＝a－a ３ 再由tanθ＝PCNC 解得PC＝ ３－１２ a． 答案:n＝ ７２　PC＝ ３－１ ２ a １１．解析:(ⅰ)根据题意作出如下光路图 当孔在人身高一半时有 tanθ＝ h ２－ d ２ L ＝ ０．８－０．００５ ０．６ ≈ ４ ３ ,sinθ＝０．８, tanα＝０．０１０．０１４＝ １ １．４ ,sinα＝ １ ２．９６ 由折射定律有n＝sinθsinα≈１．３８ (ⅱ)若让折射进入孔洞的光能成功出射,则可画出如 下光路图 根据几何关系有n′＝sin９０°sinα ≈１．７ 答案:(ⅰ)１．３８　(ⅱ)１．７ １２．A　当两种频率的细激光束从A 点垂直于AB 面入射 时,激光沿直线传播到O 点,经第一次反射沿半径方向 直线传播出去． 保持光的入射方向不变,入射点从A 向B 移动过程中, 如图可知,激光沿直线传播到CO 面经反射向PM 面传 播,根据图像可知,入射点从A 向B 移动过程中,光线 传播到PM 面的入射角逐渐增大． 当入射点为B 点时,根据光的反射定律及几何关系可 知,光线传播到PM 面的P 点,此时光线在PM 面上的 入射角最大,设为α,由几何关系得α＝４５°, 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２４２ 最新真题分类特训􀅰物理 根据全反 射 临 界 角 公 式 得 sinCa ＝ １ na ＝ １１．４２＜ ２ ２ , sinCb＝ １ nb ＝ １１．４０＞ ２ ２ , 两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为Ca＜ ４５°＜Cb, 故在入射光从A 向B 移动过程中,a光能在PM 面全 反射后,从OM 面射出;b光不能在PM 面发生全反射, 故仅有a光．A正确,BCD错误．故选 A． 考点３　光的波动性 １．A　根据干涉条纹间距 公 式 Δx＝Ldλ 可 知 当 P２ 旋 转 时,L,d,λ均不变,故条纹间距不变;随着 P２ 的旋转,透 过P２ 的光强在减小,干涉条纹的亮度在减小．故选 A． ２．C　根据题意P 点位于其最大正位移处,故可知此时P 点位于两列 波 的 波 峰 与 波 峰 相 交 处;根 据 干 涉 规 律 可 知,相邻波峰与波峰,波谷与波谷连线上的点都是加强 点,故 A图像中的曲线ab上的点存在振动加强点,不符 合题意．同样可知 B不符合题意;由于 D图像中的P 点 位于最大负位移处,不符合题意．故选 C． ３．BC　CD．根据题意画出光 路图,如图所示,S 发 出 的 光 与 通 过 平 面 镜 反 射 光 (可以 等 效 成 虚 像 S′发 出 的光)是同一列光分成的, 满 足 相 干 光 条 件．所 以 实 验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光,且该干涉 可看成双缝干涉,设S与S′的距离为d,则d＝２a, S到光屏的距离为l,代入双缝干涉公式 Δx＝lλd , 可得 Δx＝lλ２a 则若θ＝０°,沿OA 向右(沿AO 向左)略微平移平面镜, 对l和d 均没有影响,则干涉条纹间距不变,也不会移 动,故 C正确,D错误;AB．同理再次画出光路图有 沿OA 向右略微平移平面镜,即图中从①位置→②位置, 由图可看出双缝的间距增大,则干涉条纹间距减小,沿 AO 向左略微平移平面镜,即图中从②位置→①位置,由 图可看 出 干 涉 条 纹 向 上 移 动,故 A 错 误,B 正 确．故 选BC． ４．A　由于干涉条纹间距 Δx＝ldλ ,可知:A．换用更粗的 头发丝,双缝间距d变大,则相邻两条亮纹中央间距 Δx 变小,故 A正确;B．换用红色激光照双缝,波长变长,则 相邻两条亮纹中央间距 Δx变大,故B错误;C．增大纸板 与墙面的距离l,则相邻两条亮纹中央间距 Δx 变大,故 C错误;D．减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条 亮纹中央间距 Δx,故 D错误． ５．A　由题知,C的膨胀系数小于G 的膨胀系数,当温度升 高时,G 增长的高度大于C 增长的高度,则劈形空气层 的厚度变大,且同一厚度的空气膜向劈尖移动,则条纹 向左移动．故选 A． ６．B　根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有 Δx＝Ldλ , 由题图知 Δx乙 ＝２Δx甲 则d乙 ＝１２d甲 ,故选B． ７．BD　该现象属于波的叠加原理;插入水中的筷子看起来 折断了是光 的 折 射 造 成 的,与 该 问 题 的 物 理 原 理 不 相 符;阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹,是由于光从薄膜上 下表面的反射光叠加造成的干涉现象,与该问题的物理 原理相符;驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象 造成的,与该问题的物理原理不相符;振动音叉的周围 声音忽高忽低,是声音的叠加造成的干涉现象,与该问 题的物理原理相符．故选BD． ８．B　A．用复色光投射同样能看到条纹,A错误; B．双缝干涉实验中,明暗相间条纹是两列光在屏上叠加 的结果,B正确; C．由条纹间 Δx＝Ldλ 知,把光屏前移或后移,改变了L, 从而改变了条 纹 间 距,但 还 可 能 看 到 明 暗 相 间 条 纹,C 错误; D．由条纹间 Δx＝Ldλ 知,且λ蓝 ＜λ红 ,则蓝光干涉条纹 的间距比红光的小,D错误．故选B． ９．ACD　A．由题图可知,图乙中间部分等间距条纹,所以 图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,同时也发 生衍射,故 A正确;B．狭缝越小,衍射范围越大,衍射条 纹越宽,遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,则衍射现象 减弱,图丙中亮条纹宽度减小,故 B错误;C．根据条纹间 距公式 Δx＝Ldλ 可知照射两条狭缝时,增加L,其他条 件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距增大,故 C正确; D．照射两条狭缝时,若光从狭缝S１、S２ 到屏上P 点的路 程差为半波长的奇数倍,P 点处一定是暗条纹,故 D 正 确．故选 ACD． １０．C　薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形 成干涉条纹,在复色光时,出现彩色条纹,由于重力作 用,肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大,从而使 干涉条纹的间距上疏下密,由于表面张力的作用,使得 肥皂膜向内凹陷,故 C正确,A、B、D错误．故选 C． １１．D　本题考查折射定律以及双缝干涉实验． 由双缝干涉条纹间距的公式 Δx＝λLd 可知,当两种色光通过同一双缝干涉装置时,波长越长 条纹间距越宽,由屏上亮条纹的位置可知λ１＞λ２ 反射光经过三棱镜后分成两束色光,由题图可知 M 光 的折射角大,又由折射定律可知,入射角相同时,折射 率越大的色光折射角越大,由于λ１＞λ２,则n１＜n２, 所以 N 是波长为λ１ 的光出射位置,故 D 正确,A、B、C 错误．故选 D． １２．D　从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光,其 光程差为 Δx＝２d,即光程差为薄膜厚度的２倍,当光 程差 Δx＝nλ时此处表现为亮条纹,故相邻亮条纹之间 的薄膜的厚度差为１ ２λ ,在图中相邻亮条纹(或暗条纹) 之间的距离变大,则薄膜层的厚度之间变小,因条纹宽 度逐渐变宽,则厚度不是均匀变小．故选 D． １３．AB　A．肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚,因表面张 力的原因其截面应是一个圆滑的曲面而 不 是 梯 形,A 正确;B．薄膜干涉是等厚干涉,其原因为肥皂膜上的条 纹是前后表面反射光形成的干涉条纹,B正确;C．形成 条纹的原因是前后表面的反射光叠加出现了振动加强 点和振动减弱点,形成到破裂的过程上面越来越薄,下 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３４２ 详解详析 面越来越厚,因此出现加强点和减弱点的位置发生了 变化,条纹宽度和间距发生变化,C错误;D．将肥皂膜 外金属环左侧的把柄向上转动９０°,由于重力,表面张 力和粘滞力等的作用,肥皂膜的形状和厚度会重新分 布,因此并不会跟着旋转９０°,D错误;故选 A、B． 考点４　光的偏振 D　立体影院的特殊眼镜是利用了光的偏振,其镜片为 偏振片,戴 着 立 体 影 院 的 特 殊 眼 镜 去 观 看 手 机 液 晶 屏 幕,左镜片明亮,右镜片暗,根据偏振原理可知将手机屏 幕旋转９０度后左镜片变暗,右镜片变亮． 考点５　电磁波 １．D　A．同步辐射是在磁场中圆周自发辐射光能的过程, 氢原子发光是先吸收能量到高能级,在回到基态时辐射 光,两者的机理不同,故 A错误;B．用同步辐射光照射氢 原子,总能量约为１０４eV大于电离能１３􀆰６eV,则氢原子 可以电离,故 B 错 误;C．同 步 辐 射 光 的 波 长 范 围 约 为 １０－５m~１０－１１m,与蛋白质分子的线度约为１０－８m 差不 多,故能发生明显的衍射,故 C错误;D．以接近光速运动 的单个电子能量约为１０９eV,回旋一圈辐射的总能量约 为１０４eV,则电子回旋一圈后能量不会明显减小,故 D 正确;故选 D． 实验十七　用双缝干涉测量光的波长 解析:①若粗调后看不到清晰的干涉条纹,看到的是模 糊不清的条纹,则最可能的原因是单缝与双缝不平行; 要使条纹变得清晰,值得尝试的是调节拨杆使单缝与双 缝平行．故选 C． ②根据 Δx＝ldλ 可知要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离l,减 小双缝的间距d;故选 D． 答案:①C　②D 实验十八　测量玻璃的折射率 １．解析:(１)设入射角为i,折射角为r,根据几何关系有sin i＝ L１ L１２＋h１２ ,sinr＝ L２ L２２＋h２２ , 根据折射定律n＝sinisinr , 可得糖水的折射率为n＝L１ L２ ２＋h２２ L２ L１２＋h１２ ． (２)根据题中数据作图 故可得糖水浓度每增加１０％,折射率的增加值为 Δn＝ １．３８－１．３２ ５０％ ×１０％＝０．０２． 答案:(１) L１ L２２＋h２２ L２ L１２＋h１２ 　(２)０．０２ ２．解析:(１)A．入射角适当即可,不能太小,入射角太小,导 致折射角太小,测量的误差会变大,故 A错误;B．激光的 平行度好,比用插针法测量更有利于减小误差,故 B正 确;C．相同的材料在各点的折射效果都一样,故 C错误． (２)设半圆柱体玻璃砖的半径为R,根据几何关系可得入 射角的正弦值为sini＝yR , 折射角的正弦值为sinr＝xR , 折射率n＝sinisinr＝ y x , 可知yＧx 图像斜率大小等于折射率,即n＝４４２８≈１．５７． (３)根据(２)中数据处理方法可知若描画的半圆弧轮廓 线半径略大于玻璃砖的实际半径,则折射率的测量结果 不变． 答案:(１)B　(２)１．５７　(３)不变 专题十五　热学 考点１　分子动理论与内能 １．B　A．温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子的平 均动能增大,故热水分子的平均动能比水蒸汽的小,故 A错误;B．内能与物质的量、温度、体积有关,相同质量 的热水和水 蒸 汽,热 水 变 成 水 蒸 汽,温 度 升 高,体 积 增 大,吸收热量,故热水的内能比相同质量的水蒸汽的小, 故B正确;C．温度越 高,分 子 热 运 动 的 平 均 速 率 越 大, ４５℃的热水中的分子平均速率比１００ ℃的水蒸汽中的 分子平均速率小,由于分子运动是无规则的,并不是每 个分子的速率都小,故 C错误;D．温度越高,分子热运动 越剧烈,故 D错误．故选B． ２．C　两个分子间距离r等于r０ 时分子势能为零,从r０ 处 随着距离的增大,此时分子间作用力表现为引力,分子 间作用力做负功,故分子势能增大;从r０ 处随着距离的 减小,此时分子间作用力表现为斥力,分子间作用力也 做负功,分子势能也增大;故可知当r不等于r０ 时,Ep 为正．故选 C． ３．D　本题考查分子力和分子势能图像规律．由分子力和 分子势能变化规律可知,平衡位置r０ 处分子势能最小, 分子力(斥力和引力的合力)等于零,曲线Ⅰ对应的物理 量是分子势能,曲线Ⅱ对应的物理量是分子力;由斥力 的变化规律可知,曲线Ⅲ对应的物理量是分子间斥力,D 正确． ４．解析:对活塞分析有p＝mgS ,因为A 中细沙的质量大于 B 中细沙的质量,故稳定后有pA ＞pB;所以在达到平衡 过程中外界对气体做功有 WA ＞WB,则根据 ΔU＝W＋ Q,因为汽缸和活塞都是绝热的,故有 ΔUA＞ΔUB, 即重新平衡后A 汽缸内的汽体内能大于B 汽缸内的气 体内能;由图中曲线可知曲线②中分子速率大的分子数 占总分子数百分比较大,即曲线②的温度较高,所以由 前面分析可知B 汽缸温度较低,故曲线①表示汽缸B 中 气体分子的速率分布． 答案:大于　① ５．ACD　A．同一物质的饱和气压与温度有关,温度越大, 饱和气压越大,a中水的温度最低,则a中水的饱和气压 最小,故 A正确;B．同理,a中水的温度小于b中水的温 度,则a中水的饱和气压小于b中水的饱和气压,故B错 误;C．c中水的温度等于d中水的温度,则c、d中水的饱 和气压相等,故 C正确;D．设大气压强为p０,试管内外 水面的高度差为 Δh,则a、b中试管内气体的压强均为p ＝p０＋ρ水 gΔh,故 D正确; E．d中试管内气体的压强为pd＝p０－ρ水 gΔh, d中试管内气体的压强为pc＝p０＋ρ水 gΔh, 可知pd＜pc,故 E错误． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４４２ 最新真题分类特训􀅰物理 　　　　　　专题十四　光学　电磁波 考点１　折射定律及折射率的应用 ◆圆形类介质 １．(２０２５􀅰河南卷,２)折射率为 ２ 的玻璃圆柱水平放置,平行于 其横截面的一束光线从顶点入 射,光线与竖直方向的夹角为 ４５°,如图所示．该光线从圆柱内 射出时,与竖直方向的夹角为 (不考虑光线在圆柱内的反射) (　　 ) A．０°　　　B．１５°　　　C．３０°　　　D．４５° ２．(２０２５􀅰湖南卷,３)如图, ABC为半圆柱体透明介 质 的 横 截 面,AC 为 直 径,B 为ABC 􀮣 􀮥􀪁􀪁 的中点．真 空中一束单色光从 AC 边射入介质,入射点为A 点,折射光直接由B 点射出．不考虑光的多次反射,下列说法正确 的是 (　　 ) A．入射角θ小于４５° B．该介质折射率大于 ２ C．增大入射角,该单色光在BC ︵ 上可能发生全 反射 D．减小入射角,该单色光在AB ︵ 上可能发生全 反射 ３．(２０２２􀅰辽宁卷,５,４分)完全失重时,液滴呈球 形,气泡在液体中将不会上浮．２０２１年１２月,在 中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中,航天 员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水 球．如图所示,若气泡与水球同心,在过球心O的 平面内,用单色平行光照射这一水球．下列说法 正确的是 (　　) A．此单色光从空气进入水球,频率一定变大 B．此单色光从空气进入水球,频率一定变小 C．若光线１在 M 处发生全反射,光线２在 N 处一定发生全反射 D．若光线２在 N 处发生全反射,光线１在 M 处一定发生全反射 ４．(２０２１􀅰浙江６月,１２,３ 分)用激光笔照射透明塑 料制成的光盘边缘时观 察到的现象如图所示．入 射点O 和两出射点P、Q 恰好位于光盘边缘等间隔的三点处,空气中的 四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出 射光束c和d,已知光束a 和b 间的夹角为 ９０°,则 (　　) A．光盘材的折射率n＝２ B．光在光盘内的速度为真空中光速的三分 之二 C．光束b、c和d 的强度之和等于光束a 的 强度 D．光束c的强度小于O 点处折射光束OP 的 强度 ５．(２０２５􀅰安徽卷,１３)如图,玻璃砖的横截面是 半径为R 的半圆,圆心为O 点,直径与x 轴重 合．一束平行于x 轴的激光,从横截面上的P 点由空气射入玻璃砖,从Q 点射出．已知P 点 到x 轴的距离为 ２２R ,P、Q 间的距离为 ３R． (１)求玻璃砖的折射率; (２)在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置 和入射方向,使激光能在圆心O 点发生全反 射,求入射光线与x轴之间夹角的范围． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５３１ 专题十四　光学　电磁波 ６．(２０２２􀅰广东卷,１６(２),６ 分)一个水平放置的圆柱形 罐体内装了一半的透明液 体,液体上方是空气,其截 面如图所示．一激光器从罐 体底部P 点沿着罐体的内壁向上移动,它所 发出的光束始终指向圆心O 点,当光束与竖 直方向成４５°角时,恰好观察不到从液体表面 射向空气的折射光束．已知光在空气中的传播 速度为c,求液体的折射率n和激光在液体中 的传播速度v． ７．(２０２２􀅰河北卷,１６(２),８ 分)如图,一个半径为R 的 玻璃球,O 点为球心．球面 内侧单色点光源S 发出的 一束光在A 点射出,出射光 线AB 与球直径SC 平行,θ＝３０°．光在真空中 的传播速度为c．求: (ⅰ)玻璃的折射率; (ⅱ)从S发出的光线经多次全反射回到S 点 的最短时间． ◆半圆形类介质 ８．(２０２４􀅰江苏卷,６)现有一光线以相同的入射 角θ,打在不同浓度 NaCl的两杯溶液中,折射 光线如图所示(β１＜β２),已知折射率随浓度增 大而变大．则 (　　) A．甲折射率大 B．甲浓度小 C．甲速度大 D．甲临界角大 ９．(２０２４􀅰山东卷,１５) (８分)某光学组件横 截面如 图 所 示,半 圆 形 玻 璃 砖 圆 心 为 O 点,半径为R;直角三 棱镜FG 边的延长线 过O 点,EG 边平行于 AB 边且长度等于R, ∠FEG＝３０°．横截面所在平面内,单色光线以 θ角入射到EF 边发生折射,折射光线垂直EG 边射出．已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折 射率均为１􀆰５． (１)求sinθ; (２)以θ角入射的单色光线,若第一次到达半 圆弧AMB 可以发生全反射,求光线在EF 上 入射点D(图中未标出)到E 点距离的范围． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ６３１ 最新真题分类特训􀅰物理 １０．(２０２１􀅰河北卷,１６(２),８ 分)将两块半径均为R、完 全相 同 的 透 明 半 圆 柱 体 A、B 正对放置,圆心上下 错开一定距离,如图所示． 用一束单色光沿半径照射 半圆柱体 A,设圆心处入 射角为θ．当θ＝６０°时,A 右侧恰好无光线射 出;当θ＝３０°时,有光线沿B 的半径射出,射 出位置与A 的圆心相比下移h．不考虑多次 反射．求: (ⅰ)半圆柱体对该单色光的折射率; (ⅱ)两个半圆柱体之间的距离d． ◆玻璃砖类介质 １１．(２０２３􀅰山东卷,１６)(８ 分)一种反射式光纤位 移传感器可以实现微小 位移测量,其部分原理 简化如图所示．两光纤 可等效为圆柱状玻璃丝 M、N,相距为 d,直径 均为２a,折射率为n(n ＜ ２)．M、N 下端横截面平齐且与被测物体 表面平行．激光在 M 内多次全反射后从下端 面射向被测物体,经被测物体表面镜面反射 至N 下端面,N 下端面被照亮的面积与玻璃 丝下端面到被测物体距离有关． (１)从 M 下端面出射的光与竖直方向的最大 偏角为θ,求θ的正弦值; (２)被测物体自上而下微小移动,使 N 下端 面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮, 求玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围 (只考虑在被测物体表面反射一次的光线)． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７３１ 专题十四　光学　电磁波 １２．(２０２１􀅰广东卷,１６(２),６分)如图所示,一种 光学传感器是通过接收器Q 接收到光的强度 变化而触发工作的．光从挡风玻璃内侧P 点 射向外侧M 点再折射到空气中,测得入射角 为α,折射角为β;光从P 点射向外侧N 点, 刚好发生全反射并被Q 接收,求光从玻璃射 向空气时临界角θ的正弦值表达式． ◆三角形类介质 １３．(２０２２􀅰全国乙卷,３４(２), １０分)一细束单色光在三 棱镜 ABC 的侧面AC 上 以大角度由D 点入射(入 射面在棱镜的横截面内),入射角为i,经折射 后射至AB 边的E 点,如图所示,逐渐减小i, E 点向B 点移动,当sini＝１６ 时,恰好没有光 线从AB 边射出棱镜,且DE＝DA．求棱镜的 折射率． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８３１ 最新真题分类特训􀅰物理 考点２　光的折射、全反射的综合应用 ◆光导纤维类介质 １．(２０２５􀅰黑吉辽蒙卷,３)如图, 利用液导激光技术加工器件 时,激光在液束流与气体界面 发生全反射．若分别用甲、乙 两种液体形成液束流,甲的折 射率比乙的大,则 (　　) A．激光在甲中的频率大 B．激光在乙中的频率大 C．用甲时全反射临界角大 D．用乙时全反射临界角大 ２．(２０２１􀅰辽宁卷,４,４分)一束复色光从空气射 入光导纤维后分成a、b两束单色光,光路如图所 示,比较内芯中的a、b两束光,a光的 (　　) A．频率小,发生全反射的临界角小 B．频率大,发生全反射的临界角小 C．频率小,发生全反射的临界角大 D．频率大,发生全反射的临界角大 ◆三角形类介质 ３．(２０２３􀅰浙江卷,１３)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０．９m,水的折射率n＝４３ ,细灯带到 水面的距离h＝ ７１０m ,则有光射出的水面形状 (用阴影表示)为 (　　) ◆实际应用 ４．(２０２４􀅰山东卷,４)检测球形滚珠直径是否合 格的装置如图甲所示,将标准滚珠a与待测滚 珠b、c放置在两块平板玻璃之间,用单色平行 光垂直照射平板玻璃,形成如图乙所示的干涉 条纹．若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合 格,下列说法正确的是 (　　) A．滚珠b、c均合格 B．滚珠b、c均不合格 C．滚珠b合格,滚珠c不合格 D．滚珠b不合格,滚珠c合格 ５．(２０２３􀅰湖南卷,７)(多 选)一位潜水爱好者在 水下活动时,利用激光 器向岸上救援人员发射 激光信号,设激光光束 与水面的夹角为α,如图 所示．他发现只有当α大于４１°时,岸上救援人员 才能收到他发出的激光光束,下列说法正确的是 (　　) A．水的折射率为 １sin４１° B．水的折射率为 １sin４９° C．当他以α＝６０°向水面发射激光时,岸上救 援人员接收激光光束的方向与水面夹角小 于６０° D．当他以α＝６０°向水面发射激光时,岸上救 援人员接收激光光束的方向与水面夹角大 于６０° ６．(２０２３􀅰江苏卷,５)地球表面附近空气的折射 率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过 程中会发生弯曲．下列光路图中能描述该现象 的是 (　　) ７．(２０２５􀅰云南卷,１３)用光学显微镜观察样品 时,显微镜部分结构示意图如图甲所示．盖玻 片底部中心位置O点的样品等效为点光源,为 避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全 反射,可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填 充,如图乙所示．已知盖玻片材料和油的折射 率均为１．５,盖玻片厚度d＝２．０mm,盖玻片 与物镜的间距h＝０．２０mm,不考虑光在盖玻 片中的多次反射,取真空中光速c＝３．０×１０８ m/s,π＝３．１４． 图甲　填充前 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９３１ 专题十四　光学　电磁波 图乙　填充后 (１)求未滴油时,O 点发出的光在盖玻片的上 表面的透光面积(结果保留２位有效数字); (２)滴油前后,光从O点传播到物镜的最短时间 分别为t１、t２,求t２－t１(结果保留２位有效数字)． ８．(２０２５􀅰山东卷,１５)由透 明介质制作的光学功能 器件截面如图所示,器件 下表面圆弧以O 点为圆 心,上表面圆弧以点 O′ 为圆心,两圆弧的半径及 O、O′两点间距离均为R, 点A、B、C 在下表面圆弧上．左界面AF 和右 界面CH 与OO′平行,到OO′的距离均为９１０R． (１)B 点与OO′的距离为 ３２R ,单色光线从B 点平行于OO′射入介质,射出后恰好经过O′ 点,求介质对该单色光的折射率n; (２)若该单色光线从G 点沿GE 方向垂直AF 射入介质,并垂直CH 射出,出射点在GE 的 延长线上,E 点在OO′上,O′、E 两点间的距离 为 ２ ２R ,空气中的光速为c,求该光在介质中的 传播时间t． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０４１ 最新真题分类特训􀅰物理 ９．(２０２４􀅰全国甲卷,３４(２))(１０ 分)一玻璃柱的折射率n＝ ３,其 横截面为四分之一圆,圆的半径 为R,如图所示．截面所在平面 内,一束与AB 边平行的光线从圆弧入射．入 射光线与 AB 边的距离由小变大,距离为h 时,光线进入柱体后射到BC 边恰好发生全反 射．求此时h与R 的比值． １０．(２０２２􀅰全国甲卷,３４(２),１０ 分)如图,边长为a 的正方形 ABCD 为一棱镜的横截面,M 为AB 边的中点．在截面所在 平面内,一光线自 M 点射入棱 镜,入射角为６０°,经折射后在BC 边的N 点 恰好发生全反射,反射光线从CD 边的P 点 射出棱镜．求棱镜的折射率以及P、C 两点之 间的距离． １１．(２０２１􀅰湖南卷,１６(２),８ 分)我国古代著作«墨经» 中记载了小孔成倒像的 实验,认识到光沿直线传 播．身高１．６m的人站在水平地面上,其正前 方０．６m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔 洞,直径为１．０cm、深度为１．４cm,孔洞距水 平地面的高度是人身高的一半．此时,由于孔 洞深度过大,使得成像不完整,如图所示．现 在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明 介质,不考虑光在透明介质中的反射． (ⅰ)若该人通过小孔能成完整的像,透明介 质的折射率最小为多少? (ⅱ)若让折射进入孔洞的光能成功出射,透 明介质的折射率最小为多少? ◆组合类介质 １２．(２０２２􀅰山东卷,７,３分)柱状光学器件横截 面如图所示,OP 右侧是以O 为圆心,半经为 R 的１４ 圆,左则是直角梯形,AP 长为R,AC 与CO 夹角４５°,AC 中点为B．a、b两种频率 的细激光束,垂直AB 面入射,器件介质对a、 b光的折射率分别为１．４２、１．４０．保持光的入 射方向不变,入射点从A 向B 移动过程中, 能在PM 面全反射后,从OM 面出射的光是 (不考虑三次反射以后的光) (　　) A．仅有a光 B．仅有b光 C．a、b光都可以 D．a、b光都不可以 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １４１ 专题十四　光学　电磁波 考点３　光的波动性 ◆光的干涉 １．(２０２５􀅰山东卷,３)用如图所示的装置观察光 的干涉和偏振现象．狭缝S１、S２ 关于OO′轴对 称,光屏垂直于OO′轴放置．将偏振片P１ 垂直 于OO′轴置于双缝左 侧,单色平行光沿OO′ 轴方向入射,在屏上观 察到干涉条纹,再将偏 振片P２ 置于双缝右侧,P１、P２ 透振方向平行． 保持P１ 不动,将P２ 绕OO′轴转动９０°的过程 中,关于光屏上的干涉条纹,下列说法正确 的是 (　　 ) A．条纹间距不变,亮度减小 B．条纹间距增大,亮度不变 C．条纹间距减小,亮度减小 D．条纹间距不变,亮度增大 ２．(２０２５􀅰黑吉辽蒙卷,５)平衡位置在同一水平 面上的两个振动完全相同的点波源,在均匀介 质中产生两列波．若波峰用实线表示,波谷用 虚线表示,P 点位于其最大正位移处,曲线ab 上的所有点均为振动减弱点,则下列图中可能 满足以上描述的是 (　　) 　　　　　A　　　　　　　B 　　　　　C　　　　　　　D ３．(２０２４􀅰湖南卷,９) (多选)１８３４ 年,洛 埃利用平面镜得到 杨氏双缝干涉的结 果 (称 洛 埃 镜 实 验),平面镜沿OA 放置,靠近并垂直于光屏． 某同学重复此实验时,平面镜意外倾斜了某微 小角度θ,如图所示．S 为单色点光源．下列说 法正确的是 (　　) A．沿AO 向左略微平移平面镜,干涉条纹不 移动 B．沿OA 向右略微平移平面镜,干涉条纹间距 减小 C．若θ＝０°,沿OA 向右略微平移平面镜,干涉 条纹间距不变 D．若θ＝０°,沿AO向左略微平移平面镜,干涉 条纹向A 处移动 ４．(２０２４􀅰黑吉辽卷,４) 某同学自制双缝干涉 实验装置:在纸板上割 出一条窄缝,于窄缝中 央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝, 将该纸板与墙面平行放置,如图所示,用绿色 激光照双缝,能在墙面上观察到干涉条纹,下 列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小 的是 (　　) A．换用更粗的头发丝 B．换用红色激光照双缝 C．增大纸板与墙面的距离 D．减小光源与纸板的距离 ５．(２０２３􀅰山东卷,５)如图所示 为一 种 干 涉 热 膨 胀 仪 原 理 图．G 为标准石英环,C 为待 测柱形样品,C的上表面与上 方标准平面石英板之间存在 劈形空气层．用单色平行光垂直照射上方石英 板、会形成干涉条纹．已知C 的膨胀系数小于 G 的膨胀系数,当温度升高时,下列说法正确 的是 (　　) A．劈形空气层的厚度变大,条纹向左移动 B．劈形空气层的厚度变小,条纹向左移动 C．劈形空气层的厚度变大,条纹向右移动 D．劈形空气层的厚度变小,条纹向右移动 ６．(２０２３􀅰江苏卷,６)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．１３ 倍 B．１２ 倍 C．２倍 D．３倍 ７．(２０２３􀅰辽宁卷,８)(多选)“球鼻艏”是位于远 洋轮船船头水面下方的装置,当轮船以设计的 标准速度航行时,球鼻艏推起的波与船首推起 的波如图所示,两列波的叠加可以大幅度减小 水对轮船的阻力．下列现象的物理原理与之相 同的是 (　　) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２４１ 最新真题分类特训􀅰物理 A．插入水中的筷子,看起来折断了 B．阳光下的肥皂膜,呈现彩色条纹 C．驶近站台的火车,汽笛音调变高 D．振动音叉的周围,声音忽高忽低 ８．(２０２２􀅰浙江６月,４,３分)关于双缝干涉实 验,下列说法正确的是 (　　) A．用复色光投射就看不到条纹 B．明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果 C．把光屏前移或后移,不能看到明暗相间条纹 D．蓝光干涉条纹的间距比红光的大 ９．(２０２２􀅰山东卷,１０,４分)(多选)某同学采用 图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现 象,狭缝S１、S２ 的宽度可调,狭缝到屏的距离 为L．同一单色光垂直照射狭缝,实验中分别 在屏上得到了图乙、图丙所示图样．下列描述 正确的是 (　　) A．图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝 时,也发生了衍射 B．遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,其他条 件不变,图丙中亮条纹宽度增大 C．照射两条狭缝时,增加L,其他条件不变,图 乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D．照射两条狭缝时,若光从狭缝S１、S２ 到屏 上P 点的路程差为半波长的奇数倍,P 点 处一定是暗条纹 １０．(２０２１􀅰江苏卷,６,４分)铁丝圈上附有肥皂 膜,竖直放置时,肥皂膜上的彩色条纹上疏下 密,由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状 应当是 (　　) １１．(２０２１􀅰湖北卷,５,４分)如图所示,由波长为 λ１ 和λ２ 的单色光组成的一束复色光,经半反 半透镜后分成透射光和反射光．透射光经扩 束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉 条纹．O是两单色光中央亮条纹的中心位置, P１ 和P２ 分别是波长为λ１ 和λ２ 的光形成的 距离O点最近的亮条纹中心位置．反射光入 射到三棱镜一侧面上,从另一侧面M 和N 位 置出射,则 (　　) A．λ１＜λ２,M 是波长为λ１ 的光出射位置 B．λ１＜λ２,N 是波长为λ１ 的光出射位置 C．λ１＞λ２,M 是波长为λ１ 的光出射位置 D．λ１＞λ２,N 是波长为λ１ 的光出射位置 ◆薄膜干涉 １２．(２０２１􀅰山东卷,７,３分)用平行单色光垂直照射 一层透明薄膜,观察到如图所示明暗相间的干 涉条纹．下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x 的变化图像,可能正确的是 (　　) １３．(２０２１􀅰浙江６月,１６,２分)(多选)肥皂膜的 干涉条纹如图所示,条纹间距上面宽、下面 窄．下列说法正确的是 (　　) A．过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是 梯形 B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的 干涉条纹 C．肥皂膜从形成到破裂,条纹的宽度和间距 不会发生变化 D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动 ９０°,条纹也会跟着转动９０° 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３４１ 专题十四　光学　电磁波 考点４　光的偏振 (２０２４􀅰江苏卷,２)用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕,左镜片明亮,右镜片暗,现在将手 机屏幕旋转９０度,会观察到 (　　) A．两镜片都变亮 B．两镜片都变暗 C．两镜片没有任何变化 D．左镜片变暗,右镜片变亮 考点５　电磁波 (２０２１􀅰北京卷,１４,３分)北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源,计划于２０２５年建成．同步辐 射光具有光谱范围宽(从远红外到X光波段,波长范围约为１０－５m~１０－１１m,对应能量范围约为１０－１eV ~１０５eV)、光源亮度高、偏振性好等诸多特点,在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应 用．速度接近光速的电子在磁场中偏转时,会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射,这个现象最初是在同步加速 器上观察到的,称为“同步辐射”．以接近光速运动的单个电子能量约为１０９eV,回旋一圈辐射的总能量约 为１０４eV．下列说法正确的是 (　　) A．同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样 B．用同步辐射光照射氢原子,不能使氢原子电离 C．蛋白质分子的线度约为１０－８m,不能用同步辐射光得到其衍射图样 D．尽管向外辐射能量,但电子回旋一圈后能量不会明显减小 实验十七　用双缝干涉测量光的波长 (２０２１􀅰浙江６月,１７(２),３分)如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置．实验中: ①观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是　　　　　　　　(单选)． A．旋转测量头 B．增大单缝与双缝间的距离 C．调节拨杆使单缝与双缝平行 ②要增大观察到的条纹间距,正确的做法是　　　　　　　　(单选)． A．减小单缝与光源间的距离 B．减小单缝与双缝间的距离 C．增大透镜与单缝间的距离 D．增大双缝与测量头间的距离 ４４１ 最新真题分类特训􀅰物理 实验十八　测量玻璃的折射率 １．(２０２５􀅰福建卷,１２)(１)为测糖水的折射率与浓 度的关系,设计如下实验:某次射入激光,测得数 据如图甲所示,则糖水的折射率为　　　　　． (２)改变糖水浓度,记录数据如表: n １􀆰３２ １􀆰３４ １􀆰３５ １􀆰３８ １􀆰４２ η(％)１０％ ２０％ ３０％ ４０％ ５０％ 将３０％的数据在图乙中描点后并连线,糖水浓度 每增加１０％,折射率的增加值为　　　　(保留 两位有效数字)． 图甲 图乙 ２．(２０２４􀅰湖北卷,１１)(７分)某同学利用激光测 量半圆柱体玻璃砖的折射率,具体步骤如下: ①平铺白纸,用铅笔画两条互相垂直的直线 AA′和BB′,交点为O．将半圆柱体玻璃砖的平 直边紧贴AA′,并使其圆心位于O 点,画出玻 璃砖的半圆弧轮廓线,如图(a)所示． ②将一细激光束沿CO 方向以某一入射角射 入玻璃砖,记录折射光线与半圆弧的交点 M． ③拿走玻璃砖,标记CO 光线与半圆弧的交 点P． ④分别过 M、P 作BB′的垂线MM′、PP′,M′、 P′是垂足,并用米尺分别测量 MM′、PP′的长 度x 和y． ⑤改变入射角,重复步骤②③④,得到多组x 和y 的数据．根据这些数据作出yＧx 图像, 如图(b)所示． (１)关于该实验,下列说法正确的是　　　　(单 选,填标号)． A．入射角越小,误差越小 B．激光的平行度好,比用插针法测量更有利于 减小误差 C．选择圆心O 点作为入射点,是因为此处的 折射现象最明显 (２)根据yＧx 图像,可得玻璃砖的折射率为 　　　　(保留三位有效数字)． (３)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖 的实际半径,则折射率的测量结果　　　　 (填“偏大”“偏小”或“不变”)． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５４１ 专题十四　光学　电磁波