单元十四 光学 电磁振荡和电磁波 综合训练 -2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦光学与电磁波知识整合，通过基础辨析、现象分析、实验操作及综合应用，构建概念-现象-应用逻辑链条，强化科学思维与探究能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光学基础|单选1-2|概念辨析（光电效应、激光性质）|从光的波粒二象性到应用特性| |波动现象|单选3-4、多选8|干涉/衍射/折射分析（图样识别、全反射条件）|现象规律→几何关系推导| |电磁振荡|单选5-6、多选9|LC电路周期/能量变化（公式应用、图像分析）|电路原理→电磁波产生| |实验探究|实验11-12|双缝干涉测波长、测折射率（数据处理、误差分析）|原理操作→科学论证| |综合应用|解答13-15|几何光学与实际装置（导光管、棱镜系统）|知识迁移→实际问题解决|

单元十四 光学 电磁振荡和电磁波 2027届高考物理一轮复习 一、单选题 1．下列关于光的说法正确的是（    ） A．光电效应揭示了光具有波动性 B．光从真空进入介质，波长不变 C．光纤通信利用了光的全反射现象 D．油膜呈现彩色条纹是光的偏振现象 2．激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是（  ） A．激光是纵波 B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同 C．两束频率不同的激光能产生干涉现象 D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 3．下列关于干涉、衍射现象的说法正确的是（    ） A．图（a）是双缝干涉图样 B．图（b）肥皂泡呈现的彩色条纹是不等间距的 C．图（c）是圆孔衍射的图样 D．图（d）是泊松亮斑的图样 4．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点出射。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 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 5．如图所示的LC振荡电路，能减小其电磁振荡周期的措施是（　　） A． B． C． D． 6．有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A．图1中， B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大 C．图3中，电容器中电场的能量正在增大 D．图4中，增大电容C，调谐频率增大 7．某实验小组利用光在空气薄膜中的干涉测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级）。装置如图甲所示，T1和T2是玻璃平晶，A0为标准金属丝，直径为D0；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。用波长为λ的单色光垂直照射平晶表面，俯视观察到的干涉条纹如图乙所示，测得未发生弯曲的相邻条纹的间距为△L。以下说法正确的是（　　） A．发生干涉的两束光是T1上表面的反射光和T2上表面的反射光 B．若D=D0，可能产生图乙中的干涉条纹 C．轻压T1右端，若减小，则有D＜D0 D．若D>D0，图乙中条纹弯曲处对应着T2上表面凸起 二、多选题 8．等腰三角形△abc为一棱镜的横截面，ab = ac；一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是（   ）    A．甲光的波长比乙光的长 B．甲光的频率比乙光的高 C．在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大 D．在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大 9．无线耳机的信号发射模块需通过振荡电路产生高频电磁振荡信号（用于与接收端建立通信），该电路由固定自感系数的线圈与电容器构成。某工作状态下，电容器极板的电荷量随时间的变化规律如图所示，关于该振荡电路，下列说法正确的是（　　） A．回路的周期为 B．在时，电路中的磁场能达到最大值 C．电容器处于放电过程 D．增大电容器的电容，振荡频率会增大 10．反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理，使光线沿原方向返回，从而达到提醒的目的。如图所示，现有一束与光轴（经过O、B两点）平行的单色光MN照在半径为R的玻璃微珠上，MA是其中一条入射角i=60°的入射光线，经折射后恰射到B点。玻璃微珠可视为球体且右侧涂有反光膜，O为球体球心，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A．此玻璃材料的折射率为 B．光进入此玻璃材料中波长变长 C．光在此玻璃材料中传播的速度为 D．光线MA从射入玻璃微珠到第一次射出玻璃微珠所用时间为 三、实验题 11．某同学通过双缝干涉实验测量红光的波长，实验装置如图甲所示。 (1)实验测量时，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，记下此时图乙中手轮上的示数__________mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数为10.200mm。 (2)若已知双缝间距为，测得双缝到屏的距离为，则实验所测红光波长为__________nm。 (3)图丙是本实验中从目镜中看到的红光干涉条纹，若换用更窄的双缝，则看到的条纹应是图丁中的__________（填“A”或“B”）。 12．用如图甲所示插针法“测玻璃的折射率”实验中： (1)①为了减小实验误差，下列操作正确的是( ) A．必须选择边界平行的玻璃砖 B．选择的入射角应尽量小些 C．选用两光学表面间距大的玻璃砖 D．为了使、的像重合，、的距离应尽可能小一些 ②在该实验中，光线由空气射入玻璃砖，设入射角和折射角分别为、，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示，从图线可知玻璃砖的折射率为______；（保留2位有效数字） (2)如图丙所示，某同学按照如下方法处理数据：以点为圆心，为半径作圆，与折射光的交点为，过点向两介质的交界面作垂线，垂足为，的延长线交于，记。再以点为圆心、为半径作圆。可知该玻璃的折射率的测量值______。（用、表示） 四、解答题 13．如图所示，将一透明空心圆形容器置于水平桌面，倒入液体，使液面与过圆心O的水平刻线齐平，忽略容器对光线的影响。 (1)若一束激光沿与法线NN'成45°角的 AO方向从空气入射至液面，折射光线OB与法线成30°角，则该液体折射率为多少? (2)若将激光从液体沿半径方向经圆心O射向空气，要在液面上方任何位置都观测不到出射光，则最小入射角为多少? 14．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。 15．导光管采光系统由采光装置、导光管和漫射装置组成，如图甲所示。某地铁站导光管采光系统中的半球形采光装置和圆柱形导光管过球心的截面如图乙所示，半球的直径，导光管长度，一束平行单色光在该竖直平面内从采光装置上方以与竖直方向成角的方向射入，已知采光装置对该单色光的折射率为，导光管底面到地铁站地面的距离为。求： (1)上有光照射到的区域长度是多少？ (2)当无采光装置和漫射装置（如图丙所示）时地面上左、右两侧光斑的最远距离是多少？ 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B D D C C ACD BC ACD 11．(1)3.700 (2)650 (3)B 12．(1) C (2) 13．(1) (2)45° 【详解】（1）根据折射定律，有 代入数据解得 （2）要在液面上方任何位置都观测不到出射光，说明发生了全反射。设临界角为C，则有 解得最小入射角为 14．（1）；（2） 【详解】（1）由题意设光在三棱镜中的折射角为，则根据折射定律有 由于折射光线垂直EG边射出，根据几何关系可知 代入数据解得 （2）根据题意作出单色光第一次到达半圆弧AMB恰好发生全反射的光路图如图 则根据几何关系可知FE上从P点到E点以角入射的单色光线第一次到达半圆弧AMB都可以发生全反射，根据全反射临界角公式有 设P点到FG的距离为l，则根据几何关系有 又因为 联立解得 所以光线在EF上的入射点D到E点的距离范围为 15．(1) (2)6.45m 【详解】（1）根据题意，由折射定律画出光路图，如图所示 根据题意，由折射定律可得，解得 即r=45°，由几何关系可得 则AB界面有光照射到的区域长度为AC=AO+OC= （2）无采光装置和漫射装置时，根据题意有 可知单色光将在导光管中发生全反射，根据题意画出光路图，可得单色光由导光管中射出时的光路图如图所示 根据几何知识可知CD=3mtan45°=3m 由于对称性可得，无采光装置和漫射装置时地面上左、右两侧光斑的最远距离为x=2CD+d 解得x=6.45m 学科网（北京）股份有限公司 $