课后限时练18 光学 电磁波（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与讲义

课后限时练18 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sin C＝，甲的折射率比乙的大，则用乙时全反射临界角大，故C错误，D正确。故选D。] 2．A　[作出光在水晶中的光路如图所示，设P点到内表面发生全发射的点距离为l，根据图中几何关系和正弦定理有，光在内环上刚好发生全反射，则sin C＝，由对称性可知，光从P点射入到从Q点射出的时间为t＝，又光在水晶中的传播速度v＝，联立解得t＝，故选A。] 3．C　[干涉条纹是由凸透镜下表面与平面玻璃间空气膜上、下表面的反射光叠加形成的，越靠近透镜边缘，空气膜的厚度变化越快，观察到的圆环状条纹间距越来越小，条纹越来越密集，A、B、D错误，C正确。故选C。] 4．D　[Ⅱ部分光线垂直AB射入圆柱体，方向不变射到圆柱体内表面上，在圆弧形界面ACB上射出时入射角最大为45°，由sin C＝，可知单色光a发生全反射的临界角为C1＝30°，单色光b发生全反射的临界角为C2＝37°，所以Ⅱ部分光线两种色光都有光线发生全反射，故A、B错误；Ⅰ、Ⅲ两部分光线射入圆柱体时的折射角等于再射到圆柱体内表面上的入射角，根据光路可逆性分析可知，光线不能发生全反射，一定能从透明体射出，故C错误；单色光a的临界角为30°，单色光b的临界角为37°，有单色光a射出的面积对应的圆心角为60°，有单色光b射出的面积对应的圆心角为74°，则有单色光射出的面积对应的圆心角为14°，有复色光射出的面积对应的圆心角为60°，面积比为7∶30，故D正确。故选D。] 5．BC　[取线光源上某一点作为点光源，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，点光源发出的光线在水面恰好发生全反射的临界角为C，则sin C＝，tan C＝，整理有r＝，由题图乙、丙可知，水面上乙图圆形半径小于丙图圆形半径，若乙、丙两图是由同一颜色的光形成的，则水对光的折射率一定，由于乙图圆形半径小于丙图圆形半径，根据上式可知，乙图比丙图中的光源的h更小，即深度更浅；若乙、丙两图是由同一深度、不同颜色的光形成的，则根据上式可知，水对乙图中光的折射率更大。故选BC。] 6．ABC　[根据几何关系可知从材料内发生折射时光线的折射角为60°，故折射率为n＝，故A正确；设临界角为C，得sin C＝<，故C<45°，故若θ＝45°，会发生全反射，光线c消失，故B正确；由于光线b为反射光线，反射角等于入射角，故当入射光a变为白光，光线b为白光，故C正确；对同种介质，紫光的折射率比红光大，故若入射光a变为紫光，折射角将变大，光线b和c不会垂直，故D错误。故选ABC。] 7．解析：(1)由折射定律可知，全反射的临界角满足sin C＝ 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，由几何关系知sin C＝ 代入数据解得r＝ mm，根据S＝πr2 可得未滴油时，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＝ 滴油滴后，光从O点传播到物镜的最短时间为t2＝ 故t2－t1＝ s≈3.3×10-13 s。 答案：(1)1.0×10-5 m2　(2)3.3×10-13 s 1/2 学科网（北京）股份有限公司 $ 课后限时练18　光学　电磁波 说明：单选题每小题4分，多选题每小题6分，本试卷总分40分 1．(2025·黑吉辽蒙卷)如图所示，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．(2025·河北部分学校高三下学期5月模拟冲刺)如图甲为水晶透明“平安扣”，由同材质同心环形材料组成，将“平安扣”平放在水平桌面上，过环心的横截面如图乙所示，外环的半径为R。细光束从P点射入“平安扣”时，经一次折射后，恰好在内环上发生全发射，且在外环上第一次的射出点为Q(图中未画出)，并测得圆心角POQ为2θ，已知光在真空中的传播速度为c，水晶的折射率为n。细光在“平安扣”中由P点入射到Q点出射所经历的时间为(　　) A． B． C． D． 3．(2025·山西晋城高三下学期模拟)如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，在凸透镜的下表面和平面玻璃的上表面之间形成一个很薄的狭缝层。单色光从上方垂直凸透镜的上表面射向凸透镜，沿光的入射方向看到的明暗相间的干涉条纹可能是(　　) A　　　　B　　　　C　　　　D 4．(2025·安徽百师联盟高三下学期联考)一个底面半径为R、高为4R的均匀透明圆柱体玻璃砖被切割成如图甲所示的形状，横截面如图乙所示，现有一束由a、b两种单色光组成的复合平行光从空气垂直平面AB射入柱体，已知AB＝R，该玻璃对单色光a的折射率n1＝2，对单色光b的折射率n2＝，关于这束光初次在柱体内到达圆弧形界面ACB时的说法正确的是(sin 37°＝0.6)(　　) A．从区域Ⅱ入射的所有单色光a的光线都不会发生全反射 B．从区域Ⅱ入射的所有单色光b的光线都不会发生全反射 C．从区域Ⅰ、Ⅲ入射的所有光线都会发生全反射 D．若只有区域Ⅱ内有入射光线，则圆弧形界面ACB上有单色光射出的面积与有复色光射出的面积之比为7∶30 5．(多选)(2025·河南名校联盟高三下学期5月二模)公园夜晚景观池有可变化形状的灯光秀，现将一半圆形线状光源(如图甲)水平放置在水面以下，随着放置深度或灯光颜色的不同，人们在水面上会看到不同形状的发光区域，如图乙、丙所示。下列说法正确的是(　　) A．若乙、丙两图是由同一颜色、不同深度的光形成的，则乙图比丙图中的光源更深 B．若乙、丙两图是由同一颜色、不同深度的光形成的，则乙图比丙图中的光源更浅 C．若乙、丙两图是由同一深度、不同颜色的光形成的，则水对乙图中光的折射率更大 D．若乙、丙两图是由同一深度、不同颜色的光形成的，则水对丙图中光的折射率更大 6．(多选)(2024·甘肃卷)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 7．(12分)(2025·云南卷)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＝2.0 mm，盖玻片与物镜的间距h＝0.20 mm，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。 (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)。 4/4 学科网（北京）股份有限公司 $