专题过关创新练(17) 光 电磁波（Word练习）-【艺术生百日冲刺】2026高考物理艺术生基础生文化课成功方案

[基础保分练] 1．(2025·南通海门中学二模)如图所示，某兴趣小组用洛埃镜实验装置研究光的波长，S为红色光源，M为平面镜．在光屏上某区域出现了明暗相间的条纹，要使得条纹间距变大，下列措施可行的是(　　 ) A．将光屏向左移动 B．将平面镜向左平移 C．将光源S向下移动 D．将S换成绿色光源 【解析】　光源S直接照射到光屏上的光和通过平面镜反射的光在光屏上相遇，发生干涉，呈现干涉条纹该情况与双缝干涉的情况相似，设光源到屏的距离可以看作双缝到屏的距离L，光源S到S在平面镜中虚像S′的间距看作双缝的间距，大小为2d，如图所示： 结合双缝干涉的相邻条纹间距公式可得Δx＝λ. A．将光屏向左移动，L减小，相邻亮条纹间距变小，故A错误；B.将平面镜向左平移，L与d不变，则相邻亮条纹纹的间距不变，故B错误；C.将光源S向下移动，d减小，相邻亮条纹间距变宽，故C正确；D.将S换成绿色光源，将光源的频率变大，波长减小，相邻亮条纹间距变小，故D错误． 【答案】　C 2．(2024·江苏高考)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．甲中光线的传播速度大 D．甲临界角大 【解析】　入射角相同，由于β1＜β2，根据折射定律可知n甲＞n乙，故甲浓度大；根据ν＝，可知光线在甲中的传播速度较小，由sin C＝可知折射率越大临界角越小，故甲临界角小． 【答案】　A 3．(多选)(2024·江西高考)某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验．下列说法正确的是(　　 ) A．光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件 B．透镜的作用是使光更集中 C．单缝的作用是获得线光源 D．双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目越多 【解析】　A.为了获取单色的线光源，光具座上应该依次摆放光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、测量头等元件，先通过单缝得到线光源，然后通过双缝得到两列完全相同的相干光，故A错误，C正确；B.透镜的作用是使射向滤光片的光更集中，故B正确；D.根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，双缝间距越小，干涉条纹间距越大，测量头中观察到的条纹数目越少，故D错误． 【答案】　BC 4．(多选)(2024·九省联考河南卷)如图，将一平面镜置于某透明液体中，光线以入射角i＝45°进入液体，经平面镜反射后恰好不能从液面射出．此时，平面镜与水平面(液面)夹角为α，光线在平面镜上的入射角为β.已知该液体的折射率为，下列说法正确的是(　　 ) A．β＝30° B．β＝37.5° C．若略微增大α，则光线可以从液面射出 D．若略微减小i，则光线可以从液面射出 【解析】　AB.光线经平面镜反射后，恰好不能从液面射出，光路图如图： 根据＝n，解得光线在射入液面时的折射角为r＝30°，有sin C＝ 解得∠C＝45°，由几何关系可得2β＋(90°－r)＋(90°－C)＝180° 解得β＝37.5°，故A错误；B正确；C.若略微增大α，则光线在平面镜上的入射角β将变大，根据上面分析的各角度关系可知光线射出液面的入射角变大，将大于临界角，所以不可以从液面射出．故C错误；D.同理，若略微减小i，则r减小，导致光线在平面镜上的入射角β减小，可知光线射出液面的入射角变小，将小于临界角，可以从液面射出．故D正确． 【答案】　BD [考能提分练] 5．(2023·浙江高考)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(　　) 　　　　　　 【解析】　灯带发出的光从水面射出时发生全反射临界角的正弦值sin C＝＝ 则tan C＝，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＝h tan C＝× m＝0.3 m 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r′＝，解得r′＝<＝r 故中间无空缺．故选C. 【答案】　C 6．(2022·全国乙卷)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sin i＝时，恰好没有光线从AB边射出棱镜，且DE＝DA.求棱镜的折射率． 【解析】　 因为当sin i＝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sin C＝ 由几何关系可知，光线在D点的折射角为 r＝90°－2C，且有＝n 联立可得n＝1.5. 【答案】　1.5 7．(2023·全国乙卷)如图，一折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形△ABC，AB＝AC＝l，BC边所在底面上镀有一层反射膜．一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜，若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A，求M点到A点的距离． 【解析】　由题意可知做出光路图如图所示： 光线垂直于BC方向射入，根据几何关系可知入射角为45°；由于棱镜折射率为，根据n＝ 有sin r＝ 则折射角为30°；∠BMO＝60°，因为∠B＝45°，所以光在BC面的入射角为 θ＝90°－＝15° 根据反射定律可知∠MOA＝2θ＝30° 根据几何关系可知∠BAO＝30°， 即ΔMAO为等腰三角形，则 ＝ 又因为ΔBOM与ΔCAO相似，故有 ＝ 由题知AB＝AC＝l 联立可得BM＝AC＝l 所以M到A点的距离为 x＝MA＝l－BM＝l 【答案】　l [高考高分练] 8．(2024·广东高考)如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面．若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失．已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率．下列说法正确的是(　　 ) A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B．θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C．θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D．θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 【解析】　A.在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，则绿光的偏折程度更大，根据题意可知，绿光比红光更靠近P点，故A错误；B.红光的折射率小于绿光的折射率，根据全反射的临界角公式sin C＝可知，θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失，故B正确；C.全反射现象只能发生在由光密介质射入光疏介质的时候发生，所以入射光不可能在MN面发生全反射，故C错误；D.根据折射定律可知，n＝，θ逐渐减小，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误． 【答案】　B 9．(2024·黑龙江、吉林、辽宁新高考)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．用绿色激光照射双缝，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心间距变小的是(　　 ) A.换用更粗的头发丝 B．换用红色激光照射双缝 C．增大纸板与墙面的距离 D．减小光源与纸板的距离 【解析】　双缝干涉条纹的相邻两条亮纹中心间距为：Δx＝λ，其中：L为双缝与屏之间的距离，d为双缝之间的距离，λ为入射光的波长．A.换用更粗的头发丝，则双缝间距d变大，会使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，因红色激光的波长大于绿色激光的波长，故相邻两条亮纹中央间距变大，故B错误；C.增大纸板与墙面的距离，即增大了L，则Δx变大，故C错误；D.减小光源与纸板的距离，公式中的L、d、λ均不变化，则Δx不变，故D错误． 【答案】　A 10．(2024·山东高考)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 【解析】　单色平行光垂直照射平板玻璃，上玻璃的下表面和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，同一条干涉条纹各处空气层的厚度相同，光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的相等，滚珠b合格；不同的干涉条纹位置空气层的厚度不同，光的波程差不同，即滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，则滚珠c的直径不合格．综上分析，ABD错误，C正确． 【答案】　C 11．(多选)(2024·甘肃高考)如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ＝30°时，反射光b和折射光c刚好垂直．下列说法正确的是(　　 ) A．该材料对红光的折射率为 B．若θ＝45°，光线c消失 C．若入射光a变为白光，光线b为白光 D．若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直 【解析】　A.根据反射定律，反射角α＝θ＝30°，由于反射光b和折射光c刚好垂直，因此折射角β＝180°－90°－α＝180°－90°－30°＝60°，根据折射定律，该材料对红光的折射率n＝＝＝，故A正确；B.根据临界角公式sin C＝＝＜sin 45°＝，当θ＝45°时，入射角大于临界角，入射光线在界面发生全反射，折射光线c消失，故B正确；C.入射光线a为白光，所有反射光的反射角都相同，反射光线b也为白光，故C正确；D.若入射光a变为紫光，根据反射定律，反射角等于入射角，反射角不发生变化；根据折射定律n′＝，由于透明材料对红光和紫光的折射率不同，因此折射角不同，所以光线b和c不能垂直，故D错误． 【答案】　ABC 12．(2025·安徽高考)如图所示，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R，P、Q间的距离为R. (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． 【解析】　(1)根据题意得出光路图如图所示 根据几何关系可得sin α＝，cos γ＝，α＝β 可得β＝45°，γ＝30° 根据折射定律n＝＝. (2)发生全反射的临界角满足sin C＝ 可得C＝45° 要使激光能在圆心O点发生全反射，激光必须指向O点射入，如图所示 只要入射角大于45°，即可发生全反射，则使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹角的范围(0，45°]，由对称性可知，入射光线与x轴之间夹角的范围还可以为[135°，180°). 【答案】　(1)　(2)见解析 学科网（北京）股份有限公司 $