专题04 光与电磁波（期末真题分类汇编，福建专用）高二物理下学期

**基本信息** 福建多地高二下期末试题汇编，聚焦光与电磁波三大高频考点，通过多样题型融合科技情境（如5G通信、FAST望远镜）与实验探究（如双缝干涉测波长），突出物理观念与科学思维考查。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|14|光的折射/衍射/偏振、电磁波应用|结合“奋斗者”号通信等科技情境，考查基础概念| |多选题|14|全反射条件、双缝干涉规律、LC振荡|通过复色光折射等综合情境，提升推理能力| |填空题|9|折射率计算、光的干涉条纹、电磁波传播|设置“坐井观天”等生活化问题，强化知识应用| |实验题|6|折射率测量、双缝干涉测波长|注重实验操作（游标卡尺读数）与误差分析| |解答题|6|光的折射定律、全反射临界角计算|结合反光膜、三棱镜等实际模型，考查综合计算|

专题04 光与电磁波 3大高频考点概览 考点01 光及其应用 考点02 光学实验及计算 考点03 电磁波及应用 地 城 考点01 光及其应用 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福州福九联盟·期末)在透明的均匀介质内有一球状空气泡，O为球心，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，入射角为i，之后a、b光分别从C、D两点射向介质，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．介质对a光的折射率小于介质对b光的折射率 B．在该介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度 C．若逐渐增大入射角i，空气泡中先消失的是b光 D．若用单色光a、b分别通过同一单缝衍射装置，单色光a的中央亮纹宽度比b的大 2．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)下列四幅图是光学中的常见现象，说法正确的是（　　） A．图甲为泊松亮斑，其原理是光的全反射现象 B．图乙检查工件的平整度利用光的衍射现象 C．图丙为内窥镜，应用了光的干涉原理 D．图丁立体电影利用了光的偏振现象 3．(24-25高二下·福建厦门·期末)红，蓝两种单色光分别通过同一套单缝衍射仪器后得到各自的衍射图样如图甲乙所示，分别通过同一套双缝干涉仪器后得到各自的双缝干涉图样如图丙丁所示，四幅图中黑色部分表示亮条纹，则其中红光形成的图样是（　　） A．甲、丙 B．乙、丁 C．乙、丙 D．甲、丁 4．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)红光和蓝光分别通过0.4mm、0.8mm的单缝后在光屏上产生明暗相间的条纹，如图所示，光屏与缝的间距固定，其中红光通过0.4mm的单缝产生的条纹应是（　　） A． B． C． D． 5．(24-25高二下·福建厦门外国语学校·期末)下列四种情况中，不属于光的干涉现象是（    ） A．单色光通过双缝 B．用特制眼镜看立体电影 C．检测平面的平滑度 D．肥皂泡表面有彩色条纹 6．(24-25高二下·福建泉州第七中学·期末)有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来，中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示，则可以实现的是（　　） A．两偏振片的透振方向相同 B．两偏振片的透振方向相垂直 C．两偏振片同时旋转90°“挡板”会消失 D．将一片塑料偏振片旋转90°“挡板”依然存在 7．(24-25高二下·福建南平·期末)下列四幅图中，有两幅为红、蓝两种色光经过同一套双缝干涉演示仪得到的图样，有两幅为红、蓝两种色光经过同一套单缝衍射仪所得到的图样，其中由红光形成的单缝衍射图样是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成、两束单色光。则下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对光的折射率为 B．光在玻璃中的传播速度比光在玻璃中的传播速度小 C．光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于 D．经同一套双缝干涉装置发生干涉，光干涉条纹间距比光更宽 9．(24-25高二下·福建三明·期末)如图，红绿两束单色光同时从空气中沿同一路径以角从面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在面发生全反射后射向面。若逐渐增大，两束光在面上的全反射现象会先后消失，则（　　） A．在面上，绿光比红光更靠近点 B．红光射入介质，频率增大，波长变长 C．逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 D．逐渐增大时，入射光在面会发生全反射 10．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)如图所示，真空中有一半径为R、质量分布均匀的玻璃球，频率为ν的细激光束在真空中沿直线BC传播，于玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空。已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为，c为光在真空中的传播速度，则下列说法正确的是（　　） A．激光束在C点的入射角α=60° B．此激光束在玻璃中从C到D传播的时间为 C．改变入射角α的大小，激光束不可能在玻璃球表面发生全反射 D．改变入射角α的大小，激光束可能在玻璃球表面发生全反射 11．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)附有肥皂液膜的铁丝圈竖直放置，从上到下液膜厚度增加得越来越快，如图所示为液膜侧视图，用某单色光从左侧照射液膜，在左侧观察到明暗相间的干涉条纹，已知该单色光在液膜中的波长为λ，则下面说法正确的是（　　） A．干涉条纹的分布上下均匀 B．干涉条纹的分布上疏下密 C．相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是 D．相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是 12．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)有关以下四幅图的描述，正确的是（　　） A．图甲中，两板间的薄片越薄，干涉条纹间距越大 B．图乙中，若只减小光屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大 C．图丙中，若只旋转M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不会发生变化 D．图丁中，入射的光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长 13．(24-25高二下·福建厦门沧江高级中学·期末)如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝、为双缝，P为光屏。用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小 B．将绿光换为红光，干涉条纹间的距离增大 C．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离减小 D．双缝干涉图样条纹间距相等 14．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)1801年，托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝干涉实验，有力地支持了光的波动说。下图是某同学重现该实验的装置示意图，实验中用了黄色滤光片，为了增大干涉条纹的间距，下列说法可行的是（　　） A．只增大单缝到双缝的距离 B．只减小双缝间的距离 C．只增大双缝到屏的距离 D．只把黄色滤光片换成绿色滤光片 15．(24-25高二下·福建莆田·期末)两束不同频率的平行单色光a、b垂直于PQ面射入截面为直角三角形的玻璃棱镜PQM，从另一面PM射出时的光束为a'、b'，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．玻璃对a光的折射率较大 B．b光在棱镜中传播速度较大 C．b光的频率大于a光的频率 D．在完全相同的条件下做双缝干涉实验，a光对应的干涉条纹间距较宽 三、填空题 16．(24-25高二下·福建福州高级中学·期末)为帮助图（a）所示在井底正中央“坐井观天”的青蛙拓宽视野，某同学设计了图（b）所示的方案，在的圆柱形井中注满透明液体。将青蛙视为质点，该方案中：注入液体的折射率___________（填“较大”或“较小”）时，观察范围较大；当注入液体的折射率大于___________时，观察范围不再增大。 17．(24-25高二下·福建龙岩·期末)如图所示，小美在清澈的泳池沿直线游泳，已知泳池深度为2m，不考虑水面波动对视线的影响。某时刻她看到自己正下方的水底有一个小石块，向前游了2m时她恰好看不到小石块了，因为发生了光的________（选填“全反射”或“折射”）现象，则池水的折射率是________，若光在真空中的速度是c，则光在池水中的速度是________（结果用“c”表示）。 18．(24-25高二下·福建三明·期末)将附着肥皂膜的圆形金属线圈竖直放置，用光照射肥皂膜时可以观测到如图所示的干涉条纹，若用紫光照射产生的条纹比红光照射时产生的条纹______（选填“窄”或“宽”）；若用白光照射，可以观测到______（选填“黑白”或“彩色”）条纹。 19．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)两种单色光a、b从水中射向空气，折射角相同，形成的光路如图所示，则______（选填“a”或“b”）光在水中的传播速度较大。现将这两种单色光分别经同一单缝衍射装置做单缝衍射实验，则______（选填“a”或“b”）光衍射条纹中央亮纹较窄。再将这两种单色光分别在空气中经同一双缝干涉实验装置做双缝干涉实验，观察到a光在屏上出现第2级亮纹的中心刚好是b光在屏上出现第3级暗纹的中心，则______。 20．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为，其侧截面如图所示，光纤应满足外套折射率______内芯折射率（填“大于”、“小于”或“等于”）；一复色光以一定的入射角从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，则在内芯介质中a光的传播速度______b光的传播速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。 21．(24-25高二下·福建泉州南安华侨中学、石狮八中、泉州外国语学校、泉州城东中学四校·期末)空间站窗外射进一束阳光，照射到一空心水晶球上。航天员发现水晶球特别明亮，这是光在水晶球内部空气表面发生了全反射现象，如图所示。如果水晶全反射的临界角为C。 (1)则水晶的折射率n =_____________。 (2)图中发生全反射的入射光线与反射光线间夹角θ大小一定（　　） A．小于2C B．大于等于2C 地 城 考点02 光学实验及计算 一、实验题 1．(24-25高二下·福建泉州第五中学·期末)小凯同学家有一个摆件上挂着一个球形透明物，为了弄清这个球形物体的材质是什么，小凯设计了一个实验来测定该球体的折射率。 (1)小凯同学先用游标卡尺测量球体的直径，测量结果如图甲所示，球体直径_____cm； (2)图乙是小凯同学设计的实验原理图，他将该球体固定在水平桌面上，找来一支激光笔，射出一束沿水平方向的红色激光照在球体上，调整水平激光的高度，当看到光线在进出球体时没有发生偏折时，说明激光通过了球体的球心（如图中），在球体上光线出射的位置做一个记号（图中点）。将激光笔竖直向上移动，保持入射光线水平，当光线经球体发生折射后恰好能从点射出时，将激光笔固定，测量得到该过程中光线向上移动的距离为。根据所测数据可求得球体的折射率为_____（，计算结果保留两位有效数字）； (3)若实际操作中，小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对点向上偏了一点，他仍按照（2）中原理计算折射率，实验结果将_____（填“偏大”、“偏小”或“没有影响"）； (4)如果将光线继续上移，_____（填“能”或“不能”）看到光在球体内发生全反射。 2．(24-25高二下·福建厦门同安第一中学·期末)某研究性学习小组自己动手设计实验，测量半径为R的半圆柱形玻璃砖的折射率，利用插针法在方格坐标纸测定半圆柱形玻璃砖折射率的记录情况如图甲所示，虚线为直径与玻璃砖相同的圆，回答下列问题∶ (1)玻璃砖所在位置为图甲中的___________（填“上半圆”或“下半圆”）。 (2)玻璃砖的折射率___________。（保留两位有效数字） (3)小组同学让半圆柱形玻璃砖的平面部分水平，如图乙所示，在底部固定一小电珠P，当P发光时，在玻璃砖平面上方能看到一圆形亮斑，该亮斑的面积___________。 3．(24-25高二下·福建龙岩第二中学东山校区·期末)利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。 (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (2)某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则 ①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，相邻两条纹间距________mm； ②该单色光的波长_______nm； (3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值___________实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”） 4．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)如图甲所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。 (1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互__________放置。（选填“垂直”或“平行”），M、N、P三个光学元件依次为__________。 A．滤光片、单缝片、双缝片    B．滤光片、双缝片、单缝片 (2)已知双缝间距为d，单缝与双缝间距为L1，双缝与目镜的间距为L2，转动手轮，分划板的中心刻线与某一条亮条纹的中心对齐，（记为第m条亮条纹）记下手轮上的读数为x1，再转动手轮，分划板中心刻线移动到与第n条（n>m）亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数如图乙所示为x2=__________mm，已知x2>x1，则被测光的波长表达式为λ=__________。（用m，n，d，x1，x2，L1，L2或其中的部分表示） 5．(24-25高二下·福建龙岩·期末)用双缝干涉测量光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮条纹中心间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮条纹的中心（如图乙所示），记下此时的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准另一条亮条纹的中心，再记下此时手轮上的读数。 (1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=2.190mm、对准第4条时读数：x2=________mm； (2)某次实验时测得第2条亮条纹中心到第5条亮条纹中心距离为5.880mm，则可算出这种光的波长λ=________nm（保留三位有效数字）； (3)在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹间距变宽的是________。 A．改用波长较短的光（如紫光）作入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．减小双缝间距 6．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。接通电源使光源正常工作。 （1）由理论分析可知，波长为的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距______（用已知量字母表示）。 （2）用某种单色光照射双缝得到如图乙所示的干涉条纹，测量头手轮示数如图丙所示，则分划板中心刻线在图乙中位置时手轮示数为______。 （3）若已知分划板中心刻线处于位置时，手轮示数为，则该单色光的波长______（结果保留2位有效数字）。 二、解答题 7．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)交通标志表面的反光膜是用具有回归反射结构的材料制成的，图甲是一种反光膜结构图，反光膜上表面平整，下表面凹凸不平呈锯齿状，与密封层相连形成多个完全相同的空气腔。如图乙是光线从C点垂直射入薄膜，恰好在反光膜下表面B点发生全反射，，，真空中光速，测得AB间距离，BC间距离，求： (1)反光膜的折射率； (2)光线在直角微棱镜型反光膜中运动的时间。 8．(24-25高二下·福建福州山海联盟协作校·期末)如图所示，玻璃半球半径为，球心为，为水平直径，点是半球的最高点。一束单色光从点射入玻璃半球，射入的光线与成角。当时，光线从间某点平行于射出。光在真空中的传播速度为。求： (1)该光线在玻璃半球中发生全反射的临界角的正弦值； (2)若，则光线在玻璃半球中传播的时间。 9．(24-25高二下·福建三明·期末)一束光从空气沿半圆形玻璃砖半径方向射入，玻璃砖的折射率，已知真空中的光速。求： (1)光在玻璃砖内的传播速度； (2)从玻璃砖中射向空气时， （ⅰ）发生全反射时临界角的正弦值； （ⅱ）若反射光线与折射光线垂直，则入射角为多大。 10．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)如图所示，ΔABC为一直角三棱镜的横截面，BC面涂有反光膜，，CM⊥AB，垂足M与B点的距离为L。与AC平行的一光线PM从M点射入三棱镜，经BC反射后的光线射到CA上的E点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为c。 (1)光线从M点进入玻璃时的折射角； (2)通过计算判断该光线射到E点时是否发生全反射； (3)求该光线从M点传播到E点的时间t。 11．(24-25高二下·福建漳州龙文区第一中学·期末)如图所示，光由空气射入某种介质时的折射情况，光在真空中传播速度为。求： (1)介质的折射率； (2)光在介质中的传播速度； (3)光从该介质射向空气，发生全反射的临界角正弦值。 12．(24-25高二下·福建莆田第一中学·期末)(1)如图甲所示，横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，当光束垂直底边射入时，在OB和OC边恰好发生全反射，光路改变了180°，试求该玻璃棱镜的折射率。 (2)图乙是用上述玻璃制成横截面是等腰梯形的棱镜，底角为45°，BC边长为a，现有一单色光平行于BC边从AB边中点E射入棱镜，恰好射到C点，光在真空中的传播速度为c，求： ①该棱镜的高（已知）； ②光在棱镜中的传播时间。 地 城 考点03 电磁波及其应用 一、单选题 1．(24-25高二下·福建厦门同安第一中学·期末)以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实时通信 B．“探索一号”与“探索二号”的通信的信息载体属于纵波 C．“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波 D．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体蓝绿光频率都比红光频率高 2．(24-25高二下·福建福州平潭岚华中学·期末)2025年6月11日，华为正式发布HUAWEI Pura 80系列旗舰手机正式发售。该款手机首次搭载HarmonyOS5.1操作系统，以突破性的AI能力和流畅性能重新定义智能手机体验，并支持5G网络，可以满足用户对于高速网络的需求。已知4G网络通信技术采用1880MHz~2635MHz频段的无线电波，5G网络通信技术采用3300MHz~5000MHz频段的无线电波。在真空中，下列说法正确的是（　　） A．在真空中，5G信号比4G信号频率更小 B．在真空中，5G信号比4G信号传播速度快 C．在真空中，5G信号比4G信号的波长更大 D．在真空中，5G信号比4G信号更不容易发生明显衍射现象 3．(24-25高二下·福建莆田·期末)有“中国天眼”美誉的FAST，是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。截至2024年11月FAST发现脉冲星数量已突破1000颗，极大地推动了脉冲星相关领域的研究。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波能在真空中传播 B．赫兹预言了电磁波的存在 C．红外线的波长比X射线短 D．电磁波能传播信息，不能传播能量 4．(24-25高二下·福建宁德·期末)电磁波广泛应用于通信、导航、医疗等领域，关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．电磁波在真空中的速度等于光速 C．电磁波能传播信息，不能传播能量 D．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 5．(24-25高二下·福建龙岩·期末)中国神舟二十号载人飞船已于2025年4月24日17时17分在酒泉卫星发射中心成功发射。若航天员要与地面工作人员联系，则需通过（　　） A．直接喊话 B．紫外线 C．红外线 D．无线电波 6．(24-25高二下·福建三明五县联盟·期末)下列说法正确的是（　　） A．变化的电场一定能够产生电磁波 B．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在 C．电磁波的传播不需要介质，而机械波的传播需要介质 D．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，有显著的热效应 7．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中不能传播 B．电磁波能传播信息，不能传播能量 C．红外线的波长比X射线的波长更长 D．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 二、多选题 8．(24-25高二下·福建三明第一中学·期末)“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁波下列说法正确的是 （　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波 B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场 C．电磁波可以在真空中传播 D．电磁波的速度等于光速 9．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)关于电磁场与电磁波，以下说法正确的是（    ） A．为了有效地发射电磁波，LC振荡电路的电场、磁场应尽可能分布到较大的空间 B．空间波主要靠电离层的反射传播，适合采用不易被电离层吸收的短波 C．由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生变化的电场 D．银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪利用了紫外线的荧光效应 10．(24-25高二下·福建龙岩长汀县第一中学·期末)下列关于电磁波的说法不正确的是（　　） A．X射线穿透力较强，可用来进行人体透视 B．紫外线能在磁场中偏转，有很强的荧光效应，可用于防伪 C．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在 D．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐 11．(24-25高二下·福建华安县第一中学·期末)不久前，某移动公司与华为合作，成功实现该地商用手机下行速率达到5.4Gbps，创下业界最高记录，接近理论极限。产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（　　） A．线圈储存的磁场能正在减少 B．电容器两极板间电场强度正在变大 C．电容器正在放电 D．线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反 12．(24-25高二下·福建龙岩非一级达标校·期末)无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是振荡电路。话筒使用时，某时刻话筒中的振荡电路中的电流与电容器极板带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该时刻电容器处于放电状态 B．该时刻线圈中的磁场能正在减少 C．若把线圈中的铁芯抽出，电磁振荡的周期将减小 D．若减小电容器的板间距离，电磁振荡的周期将减小 13．(24-25高二下·福建宁德部分学校·期末)振荡电路在自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有广泛应用，振荡电路如图甲所示，规定顺时针方向为电流的正方向，振荡电路中振荡电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．时刻，电容器的下极板带正电 B．到时间内，磁场能转化为电场能 C．到时间内，电容器在放电 D．时刻，线圈的感应电动势最大 14．(24-25高二下·福建三明第一中学·期末)某同学在学习了LC振荡电路知识后，连接如图甲所示电路，先将双掷开关打到右边，再将开关打到左边，利用示波器记录电容器两端电压u随时间t的变化规律，如图乙所示，已知该图像的周期为T且电感存在一定的内阻r。下列说法正确的是（　　） A．在0~0.25T时间内，电流为顺时针方向 B．在0.25T~0.5T时间内，线圈的自感电动势增大 C．在0.5T~0.75T时间内，电容器放电 D．线圈的瞬时热功率一直在减小 三、填空题 15．(24-25高二下·福建宁德·期末)我国航天员翟志刚通过“神舟七号”载人飞船首次实现了中国航天员在太空的舱外活动，如图所示，这是我国航天史上的又一里程碑。若舱外的航天员与舱内的航天员进行通话，则需通过___________（选填“红外线”“无线电波”），其在真空中传播的速度是____________m/s。 16．(24-25高二下·福建百校·期末)现有一振荡电路，某时刻的电流方向以及、两极板电荷的分布情况如图所示，则此时刻电容器处于________（填“充”或“放”）电状态，磁场能在________（填“增大”或“减小”）。 17．(24-25高二下·福建龙岩·期末)某小组利用LC振荡电路进行电磁振荡实验，图甲为某时刻的电路状态，此时电容器正在________（选填“充电”或“放电”）；图乙为通过线圈的电流随时间变化的图像，t1时刻电场能正在________（选填“增大”、“减小”或“不变”），要增大振荡电路的频率，可________（选填“增大”“减小”或“不变”）电容器的电容C。 / / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 光与电磁波 3大高频考点概览 考点01 光及其应用 考点02 光学实验及计算 考点03 电磁波及应用 地 城 考点01 光及其应用 一、单选题 1．(24-25高二下·福建福州福九联盟·期末)在透明的均匀介质内有一球状空气泡，O为球心，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，入射角为i，之后a、b光分别从C、D两点射向介质，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．介质对a光的折射率小于介质对b光的折射率 B．在该介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度 C．若逐渐增大入射角i，空气泡中先消失的是b光 D．若用单色光a、b分别通过同一单缝衍射装置，单色光a的中央亮纹宽度比b的大 【答案】B 【详解】A．一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，根据折射定律 由图可知，在A点入射，入射角相同，a光的折射角大于b光的折射角，则介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，故A错误； B．根据 由于介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，则在该介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故B正确； C．根据全反射临界角公式 由于介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，可知a光发生全反射的临界角较小，则逐渐增大入射角i，空气泡中先消失的是a光，故C错误； D．介质对a光的折射率大于介质对b光的折射率，故a光的频率大于b光的频率，所以a光的波长小于b光的波长；用单缝衍射时，波长越长，中央亮纹宽度越大，所以若用单色光a、b分别通过同一单缝衍射装置，单色光a的中央亮纹宽度比b的小，故D错误。 故选B。 2．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)下列四幅图是光学中的常见现象，说法正确的是（　　） A．图甲为泊松亮斑，其原理是光的全反射现象 B．图乙检查工件的平整度利用光的衍射现象 C．图丙为内窥镜，应用了光的干涉原理 D．图丁立体电影利用了光的偏振现象 【答案】D 【详解】A．图甲为泊松亮斑，其原理是光的衍射现象，故A错误； B．图乙检查工件的平整度利用光的干涉现象，故B错误； C．图丙为内窥镜，应用了光的全反射原理，故C错误； D．图丁立体电影利用了光的偏振现象，故D正确。 故选D。 3．(24-25高二下·福建厦门·期末)红，蓝两种单色光分别通过同一套单缝衍射仪器后得到各自的衍射图样如图甲乙所示，分别通过同一套双缝干涉仪器后得到各自的双缝干涉图样如图丙丁所示，四幅图中黑色部分表示亮条纹，则其中红光形成的图样是（　　） A．甲、丙 B．乙、丁 C．乙、丙 D．甲、丁 【答案】A 【详解】干涉图样为等间距的，因为红光波长比蓝光的长，所以由 可知蓝光的间距较小，所以图样丙为红光的干涉图样，图样丁为蓝光的干涉图样。衍射图样为中间宽两侧窄的特点，且波长越长，衍射现象越明显，故图样甲为红光的衍射图样，图样乙为蓝光的衍射图样。 故选A。 4．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)红光和蓝光分别通过0.4mm、0.8mm的单缝后在光屏上产生明暗相间的条纹，如图所示，光屏与缝的间距固定，其中红光通过0.4mm的单缝产生的条纹应是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】单缝衍射的图样是中间宽，两边窄的条纹，由于蓝光的波长比红光短，所以红光衍射条纹的宽度要大于蓝光衍射条纹的宽度，缝越宽，条纹间距越小，所以红光通过0.4mm的单缝产生的条纹应是A选项的图样。 故选A。 5．(24-25高二下·福建厦门外国语学校·期末)下列四种情况中，不属于光的干涉现象是（    ） A．单色光通过双缝 B．用特制眼镜看立体电影 C．检测平面的平滑度 D．肥皂泡表面有彩色条纹 【答案】B 【详解】A是双缝干涉，CD是薄膜干涉，B是光的偏振，B不属于光的干涉。 故选B。 6．(24-25高二下·福建泉州第七中学·期末)有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来，中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示，则可以实现的是（　　） A．两偏振片的透振方向相同 B．两偏振片的透振方向相垂直 C．两偏振片同时旋转90°“挡板”会消失 D．将一片塑料偏振片旋转90°“挡板”依然存在 【答案】B 【详解】AB．偏振片的特点为当偏振片偏振方向与偏振光的方向平行时，偏振光可以全部通过偏振片，当偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直时，偏振光不能通过偏振片，则在中间区域的放垂直偏振片和水平偏振片，将两偏振片卷起来，自然光通过两片偏振方向互相垂直的偏振片时，光强减弱，形成黑影，看起来就像一块挡板，故A错误，B正确； C．两偏振片同时旋转90°“挡板”， 偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直，所以光不能通过两片偏振片，“挡板”不会消失，故C错误； D．将一片塑料偏振片旋转90°，偏振片偏振方向与偏振光的方向平行，偏振光可以全部通过偏振片“挡板”消失，故D错误。 故选B。 7．(24-25高二下·福建南平·期末)下列四幅图中，有两幅为红、蓝两种色光经过同一套双缝干涉演示仪得到的图样，有两幅为红、蓝两种色光经过同一套单缝衍射仪所得到的图样，其中由红光形成的单缝衍射图样是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．从图像中可以看出，这两幅图的条纹间距是相等的，应该是双缝干涉图样，不是单缝衍射图样，故AB错误； CD．从图像中可以看出，这两幅图的条纹间距特点是：中间亮条纹最宽、最亮，往两边条纹宽度逐渐减小，是单缝衍射图样，且由于红光波长比蓝光长，在单缝衍射中红光的条纹间距更大，所以C应该是红光单缝衍射的图样，D应该是蓝光单缝衍射的图样。故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题 8．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成、两束单色光。则下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对光的折射率为 B．光在玻璃中的传播速度比光在玻璃中的传播速度小 C．光从玻璃射向空气发生全反射的临界角小于 D．经同一套双缝干涉装置发生干涉，光干涉条纹间距比光更宽 【答案】AC 【详解】A．根据折射率的定义式有，，故A正确； B．根据折射率与光传播速度的关系有， 结合上述有 可知，故B错误； C．根据折射率与临界角的关系有 解得，故C正确； D．折射率越大，光的波长越小，结合上述可知 根据双缝干涉条纹间距公式有 可知，经同一套双缝干涉装置发生干涉，光干涉条纹间距比光更窄，故D错误。 故选AC。 9．(24-25高二下·福建三明·期末)如图，红绿两束单色光同时从空气中沿同一路径以角从面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在面发生全反射后射向面。若逐渐增大，两束光在面上的全反射现象会先后消失，则（　　） A．在面上，绿光比红光更靠近点 B．红光射入介质，频率增大，波长变长 C．逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 D．逐渐增大时，入射光在面会发生全反射 【答案】AC 【详解】A．红光的频率比绿光的频率小，则红光的折射率小于绿光的折射率，在MN面，入射角相同，根据折射定律 可知绿光在MN面的折射角较小，根据几何关系可知绿光比红光更靠近P点，故A正确； B．红光射入介质，频率不变，波长变短，故B错误； C．根据全反射发生的条件 可知红光发生全反射的临界角较大，逐渐增大时，折射光线与NP面的交点左移过程中，在NP面的入射角先小于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故C正确； D．根据几何关系可知光线在MN面的折射角等于光线从介质PQ面到空气中的入射角，根据光路可逆可知红绿两束单色光都不可能在PQ面发生全反射，故D错误。 故选AC。 10．(24-25高二下·福建福州第一中学·期末)如图所示，真空中有一半径为R、质量分布均匀的玻璃球，频率为ν的细激光束在真空中沿直线BC传播，于玻璃球表面的C点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空。已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为，c为光在真空中的传播速度，则下列说法正确的是（　　） A．激光束在C点的入射角α=60° B．此激光束在玻璃中从C到D传播的时间为 C．改变入射角α的大小，激光束不可能在玻璃球表面发生全反射 D．改变入射角α的大小，激光束可能在玻璃球表面发生全反射 【答案】AC 【详解】A．激光束在C点的折射角为 激光束在C点的入射角为 解得α=60°，A正确； B．此激光束在玻璃中的速度为 从C到D传播的时间为 解得，B错误； CD．发生全反射的条件之一是光从光密介质射向光疏介质。 激光束从真空射向玻璃球，是从光疏介质射向光密介质，不符合全反射条件，所以激光束射向玻璃球表面时，不可能在玻璃球表面发生全反射，C正确，D错误。 故选AC。 11．(24-25高二下·福建泉州十校·期末)附有肥皂液膜的铁丝圈竖直放置，从上到下液膜厚度增加得越来越快，如图所示为液膜侧视图，用某单色光从左侧照射液膜，在左侧观察到明暗相间的干涉条纹，已知该单色光在液膜中的波长为λ，则下面说法正确的是（　　） A．干涉条纹的分布上下均匀 B．干涉条纹的分布上疏下密 C．相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是 D．相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是 【答案】BC 【详解】AB．由题意可知，液膜自上而下厚度增长速度越来越快，因此对应相邻干涉级数所需的厚度增量在下部会在更短的垂直距离内实现，故观察到的干涉条纹呈“上疏下密”的分布，故A错误，B正确； CD．从薄膜的前后表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为2d，当光程差时，表现为亮条纹，故相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是，故C正确，D错误。 故选BC。 12．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)有关以下四幅图的描述，正确的是（　　） A．图甲中，两板间的薄片越薄，干涉条纹间距越大 B．图乙中，若只减小光屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将增大 C．图丙中，若只旋转M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不会发生变化 D．图丁中，入射的光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长 【答案】AD 【详解】A． 图甲中，设两板间的倾角为，则有 可得 两板间的薄片越薄，越小，则干涉条纹间距越大，故A正确； B． 图乙中，根据，若只减小光屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离Δx将减小，故B错误； C． 图丙中，若只旋转M或N一个偏振片，当两个偏振片的透振方向平行时，光屏上亮斑的亮度最大，当两个偏振片的透振方向垂直时，光屏上亮斑的亮度最暗，故C错误； D．图丁中，入射的光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的动量减少，光子的能量减少。根据，光子的波长变长，故D正确。 故选AD。 13．(24-25高二下·福建厦门沧江高级中学·期末)如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝、为双缝，P为光屏。用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小 B．将绿光换为红光，干涉条纹间的距离增大 C．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离减小 D．双缝干涉图样条纹间距相等 【答案】BD 【详解】根据双缝干涉条纹间距公式进行分析。 A．减小双缝间的距离，由公式可知干涉条纹间的距离增大，故A错误； B．将绿光换为红光，红光波长大于绿光波长，由公式可知干涉条纹间的距离增大，故B正确； C．增大双缝到屏的距离，由公式可知干涉条纹间的距离增大，故C错误； D．双缝干涉图样中，相邻亮条纹（或暗条纹）的中心间距是相等的，即条纹间距相等，故 D正确。 故选BD。 14．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)1801年，托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝干涉实验，有力地支持了光的波动说。下图是某同学重现该实验的装置示意图，实验中用了黄色滤光片，为了增大干涉条纹的间距，下列说法可行的是（　　） A．只增大单缝到双缝的距离 B．只减小双缝间的距离 C．只增大双缝到屏的距离 D．只把黄色滤光片换成绿色滤光片 【答案】BC 【详解】A．根据干涉条纹公式有 可知，增大单缝到双缝的距离，不改变干涉条纹的间距，故A错误； B．根据干涉条纹公式可知，减小双缝间的距离，能够增大干涉条纹的间距，故B正确； C．根据干涉条纹公式可知，增大双缝到屏的距离，能够增大干涉条纹的间距，故C正确； D．根据干涉条纹公式可知，把黄色滤光片换成绿色滤光片，波长减小，干涉条纹的间距减小，故D错误。 故选BC。 15．(24-25高二下·福建莆田·期末)两束不同频率的平行单色光a、b垂直于PQ面射入截面为直角三角形的玻璃棱镜PQM，从另一面PM射出时的光束为a'、b'，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．玻璃对a光的折射率较大 B．b光在棱镜中传播速度较大 C．b光的频率大于a光的频率 D．在完全相同的条件下做双缝干涉实验，a光对应的干涉条纹间距较宽 【答案】CD 【详解】A．由题图知，光束通过棱镜后，b光束的偏折角大于a光束的偏折角，则棱镜对b光束的折射率大于a光束的折射率，故A错误； B．由， 可知b光在棱镜中的传播速度小于a光在棱镜中的传播速度，故B错误； C．因b光折射率大于a光折射率，可知b光的频率大于a光的频率，故C正确； D．由 得b光的波长比a光的波长短，由 可知在完全相同的条件下做双缝干涉实验，a光对应的干涉条纹间距较宽，故D正确。 故选CD。 三、填空题 16．(24-25高二下·福建福州高级中学·期末)为帮助图（a）所示在井底正中央“坐井观天”的青蛙拓宽视野，某同学设计了图（b）所示的方案，在的圆柱形井中注满透明液体。将青蛙视为质点，该方案中：注入液体的折射率___________（填“较大”或“较小”）时，观察范围较大；当注入液体的折射率大于___________时，观察范围不再增大。 【答案】 较大 【详解】[1][2]光线由空气射入液体中，由几何关系可知折射角，根据 折射角一定时，折射率n越大，则入射角i越大，则观察范围越大，当入射角为时可得 17．(24-25高二下·福建龙岩·期末)如图所示，小美在清澈的泳池沿直线游泳，已知泳池深度为2m，不考虑水面波动对视线的影响。某时刻她看到自己正下方的水底有一个小石块，向前游了2m时她恰好看不到小石块了，因为发生了光的________（选填“全反射”或“折射”）现象，则池水的折射率是________，若光在真空中的速度是c，则光在池水中的速度是________（结果用“c”表示）。 【答案】 全反射 【详解】[1]小美向前游了2m时她恰好看不到小石块了，可知光线恰好发生了全反射； [2]设入射角等于临界角C，作出光路图如图所示 根据几何关系可得 解得 根据全反射临界角公式有 解得 [3]若光在真空中的速度是c，则光在池水中的速度为 18．(24-25高二下·福建三明·期末)将附着肥皂膜的圆形金属线圈竖直放置，用光照射肥皂膜时可以观测到如图所示的干涉条纹，若用紫光照射产生的条纹比红光照射时产生的条纹______（选填“窄”或“宽”）；若用白光照射，可以观测到______（选填“黑白”或“彩色”）条纹。 【答案】 窄 彩色 【详解】[1]根据薄膜干涉条纹公式有 可知，波长越长，条纹的数目越少，由于紫光的波长小于红光的波长，则紫光照射时比红光照射时的条纹数目多一些，即用紫光照射产生的条纹比红光照射时产生的条纹窄； [2]若用白光照射，各种单色光的条纹间距不相同，所以可以观测到彩色条纹。 19．(24-25高二下·福建泉州南安第一中学·期末)两种单色光a、b从水中射向空气，折射角相同，形成的光路如图所示，则______（选填“a”或“b”）光在水中的传播速度较大。现将这两种单色光分别经同一单缝衍射装置做单缝衍射实验，则______（选填“a”或“b”）光衍射条纹中央亮纹较窄。再将这两种单色光分别在空气中经同一双缝干涉实验装置做双缝干涉实验，观察到a光在屏上出现第2级亮纹的中心刚好是b光在屏上出现第3级暗纹的中心，则______。 【答案】 【详解】[1]两种单色光a、b从水中射向空气，折射角相同，单色光a的入射角较大，根据折射定律，可知b光的折射率较大，根据 可知光在水中的传播速度较大。 [2]根据 b光的折射率较大，b光的频率较大，则b光的波长较短，光衍射条纹中央亮纹较窄。 [3]根据双缝干涉条纹间距公式 a光在屏上出现第2级亮纹的中心刚好是b光在屏上出现第3级暗纹的中心，则 可得 20．(24-25高二下·福建漳州第一中学·期末)光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为，其侧截面如图所示，光纤应满足外套折射率______内芯折射率（填“大于”、“小于”或“等于”）；一复色光以一定的入射角从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，则在内芯介质中a光的传播速度______b光的传播速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 小于 大于 【详解】[1]为保证光在光纤内发生全反射，则光纤应满足外套折射率小于内芯折射率； [2]由图可知，因b光偏折程度较大，则b光折射率较大，根据可知，在内芯介质中a光的传播速度大于b光的传播速度。 21．(24-25高二下·福建泉州南安华侨中学、石狮八中、泉州外国语学校、泉州城东中学四校·期末)空间站窗外射进一束阳光，照射到一空心水晶球上。航天员发现水晶球特别明亮，这是光在水晶球内部空气表面发生了全反射现象，如图所示。如果水晶全反射的临界角为C。 (1)则水晶的折射率n =_____________。 (2)图中发生全反射的入射光线与反射光线间夹角θ大小一定（　　） A．小于2C B．大于等于2C 【答案】(1) (2)B 【详解】（1）水晶全反射的临界角为C，根据 解得 （2）图中发生全反射的入射光线与反射光线间夹角大小一定满足 解得 故选B。 地 城 考点02 光学实验及计算 一、实验题 1．(24-25高二下·福建泉州第五中学·期末)小凯同学家有一个摆件上挂着一个球形透明物，为了弄清这个球形物体的材质是什么，小凯设计了一个实验来测定该球体的折射率。 (1)小凯同学先用游标卡尺测量球体的直径，测量结果如图甲所示，球体直径_____cm； (2)图乙是小凯同学设计的实验原理图，他将该球体固定在水平桌面上，找来一支激光笔，射出一束沿水平方向的红色激光照在球体上，调整水平激光的高度，当看到光线在进出球体时没有发生偏折时，说明激光通过了球体的球心（如图中），在球体上光线出射的位置做一个记号（图中点）。将激光笔竖直向上移动，保持入射光线水平，当光线经球体发生折射后恰好能从点射出时，将激光笔固定，测量得到该过程中光线向上移动的距离为。根据所测数据可求得球体的折射率为_____（，计算结果保留两位有效数字）； (3)若实际操作中，小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对点向上偏了一点，他仍按照（2）中原理计算折射率，实验结果将_____（填“偏大”、“偏小”或“没有影响"）； (4)如果将光线继续上移，_____（填“能”或“不能”）看到光在球体内发生全反射。 【答案】(1)5.00 (2)1.8 (3)偏大 (4)不能 【详解】（1）球体直径 （2）如图所示 设光线由A点射入，入射角为，折射角为，则 ， ， 则 （3）若实际操作中，小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对点向上偏了一点，则会造成d偏小，即AP偏大，n的测量值偏大。 （4）如果将光线继续上移，由于光线射出球体时的入射角始终等于射入球体时的折射角，而光线射入球体时的入射角小于，所以光线射出球体时的折射角必小于，不能发生全反射。 2．(24-25高二下·福建厦门同安第一中学·期末)某研究性学习小组自己动手设计实验，测量半径为R的半圆柱形玻璃砖的折射率，利用插针法在方格坐标纸测定半圆柱形玻璃砖折射率的记录情况如图甲所示，虚线为直径与玻璃砖相同的圆，回答下列问题∶ (1)玻璃砖所在位置为图甲中的___________（填“上半圆”或“下半圆”）。 (2)玻璃砖的折射率___________。（保留两位有效数字） (3)小组同学让半圆柱形玻璃砖的平面部分水平，如图乙所示，在底部固定一小电珠P，当P发光时，在玻璃砖平面上方能看到一圆形亮斑，该亮斑的面积___________。 【答案】(1)下半圆 (2)1.5 (3) 【详解】（1）根据玻璃中的光线与法线的夹角小，显然玻璃砖所在位置为题图甲中的下半圆。 （2）根据题图甲中光线可知。 （3）设玻璃砖的临界角为C，亮斑的半径为r，则有 ， 解得 3．(24-25高二下·福建龙岩第二中学东山校区·期末)利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。 (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可（　　） A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (2)某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则 ①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，相邻两条纹间距________mm； ②该单色光的波长_______nm； (3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值___________实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】(1)B (2) 0.75 600 (3)大于 【详解】（1）A．双缝干涉条纹间距公式 可知要增加目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距。单缝到双缝的距离不影响条纹间距，故A错误； B．将屏向靠近双缝的方向移动，即l减小，则条纹间距减小，则目镜中观察到的条纹个数增多，故B正确； C．将屏向远离双缝的方向移动，即l增大，则条纹间距增大，则目镜中观察到的条纹个数减少，故C错误； D．使用间距更小的双缝，即d减小，则条纹间距增大，则目镜中观察到的条纹个数减少，故D错误。 故选B。 （2）[1]根据题图可知B位置时游标卡尺的读数为 则相邻两条纹间距 [2]根据 代入题中数据，联立解得 （3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则会导致测得的偏大，从而导致波长测量值大于实际值。 4．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)如图甲所示为“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置。 (1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互__________放置。（选填“垂直”或“平行”），M、N、P三个光学元件依次为__________。 A．滤光片、单缝片、双缝片    B．滤光片、双缝片、单缝片 (2)已知双缝间距为d，单缝与双缝间距为L1，双缝与目镜的间距为L2，转动手轮，分划板的中心刻线与某一条亮条纹的中心对齐，（记为第m条亮条纹）记下手轮上的读数为x1，再转动手轮，分划板中心刻线移动到与第n条（n>m）亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数如图乙所示为x2=__________mm，已知x2>x1，则被测光的波长表达式为λ=__________。（用m，n，d，x1，x2，L1，L2或其中的部分表示） 【答案】(1) 平行 A (2) 9.761/9.762/9.763/9.764 【详解】（1）[1]在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。 [2]M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝片、双缝片，故选A。 （2）[1]如图所示为x2=9.5mm+0.01mm×26.2=9.762mm [2]条纹间距 根据 可得 5．(24-25高二下·福建龙岩·期末)用双缝干涉测量光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。用测量头来测量亮条纹中心间的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮条纹的中心（如图乙所示），记下此时的读数，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准另一条亮条纹的中心，再记下此时手轮上的读数。 (1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=2.190mm、对准第4条时读数：x2=________mm； (2)某次实验时测得第2条亮条纹中心到第5条亮条纹中心距离为5.880mm，则可算出这种光的波长λ=________nm（保留三位有效数字）； (3)在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作中可以使条纹间距变宽的是________。 A．改用波长较短的光（如紫光）作入射光 B．增大双缝到屏的距离 C．减小双缝间距 【答案】(1)7.868/7.869/7.870 (2)700 (3)BC 【详解】（1）根据螺旋测微器的读数原则，条纹读数为 （2）双缝干涉条纹的间距公式为，其中代入数据后可得 （3）为了使条纹间距变宽，可以增大双缝到屏的距离，减小双缝间距，或换用波长更长的光。 故选BC。 6．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。接通电源使光源正常工作。 （1）由理论分析可知，波长为的单色光在双缝干涉实验中形成干涉条纹，其相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距______（用已知量字母表示）。 （2）用某种单色光照射双缝得到如图乙所示的干涉条纹，测量头手轮示数如图丙所示，则分划板中心刻线在图乙中位置时手轮示数为______。 （3）若已知分划板中心刻线处于位置时，手轮示数为，则该单色光的波长______（结果保留2位有效数字）。 【答案】 15.078/15.077/15.079 【详解】（1）[1]在双缝干涉实验中，由相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距与波长的关系可得 （2）[2]分划板中心刻线在图乙中B位置时手轮示数为 （3）[3]由题意可知 因为 由图可知，相邻的两个亮条纹或暗条纹的中心间距为 联立可得，该单色光的波长为 二、解答题 7．(24-25高二下·福建泉州安溪一中、惠安一中、养正中学、泉州实验中·期末)交通标志表面的反光膜是用具有回归反射结构的材料制成的，图甲是一种反光膜结构图，反光膜上表面平整，下表面凹凸不平呈锯齿状，与密封层相连形成多个完全相同的空气腔。如图乙是光线从C点垂直射入薄膜，恰好在反光膜下表面B点发生全反射，，，真空中光速，测得AB间距离，BC间距离，求： (1)反光膜的折射率； (2)光线在直角微棱镜型反光膜中运动的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）因为光线恰好在反光膜下表面B点发生全反射，则入射角等于临界角，此时入射角为 则反光膜的折射率为 （2）光路图如图所示 由图可知，光在反光膜走过的路径长度 解得 光在反光膜中的速度为 光线a在直角微棱镜型反光膜中运动的时间为 8．(24-25高二下·福建福州山海联盟协作校·期末)如图所示，玻璃半球半径为，球心为，为水平直径，点是半球的最高点。一束单色光从点射入玻璃半球，射入的光线与成角。当时，光线从间某点平行于射出。光在真空中的传播速度为。求： (1)该光线在玻璃半球中发生全反射的临界角的正弦值； (2)若，则光线在玻璃半球中传播的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）作出光路图如图甲所示 由几何关系可得， 根据折射定律有 设临界角为C，则有 （2）若，由于 可知，光线在玻璃半球中发生两次全反射，最终从B点射出，光路图如图乙所示 光线在玻璃半球中传播的时间 光线在玻璃半球中传播的速度 联立解得 9．(24-25高二下·福建三明·期末)一束光从空气沿半圆形玻璃砖半径方向射入，玻璃砖的折射率，已知真空中的光速。求： (1)光在玻璃砖内的传播速度； (2)从玻璃砖中射向空气时， （ⅰ）发生全反射时临界角的正弦值； （ⅱ）若反射光线与折射光线垂直，则入射角为多大。 【答案】(1) (2)（ⅰ）；（ⅱ） 【详解】（1）光在玻璃砖内的传播速度 解得 （2）（ⅰ）光从玻璃砖射入空气发生全反射时 解得 （ⅱ）光从玻璃砖射入空气，设折射角为r，由折射定律 反射光线与折射光线垂直，则有 解得 即 10．(24-25高二下·福建泉州四校·期末)如图所示，ΔABC为一直角三棱镜的横截面，BC面涂有反光膜，，CM⊥AB，垂足M与B点的距离为L。与AC平行的一光线PM从M点射入三棱镜，经BC反射后的光线射到CA上的E点（图中未画出）。三棱镜对该光线的折射率，光在真空中的传播速度大小为c。 (1)光线从M点进入玻璃时的折射角； (2)通过计算判断该光线射到E点时是否发生全反射； (3)求该光线从M点传播到E点的时间t。 【答案】(1) (2)会发生全反射 (3) 【详解】（1）作出光路图，如图所示 由几何关系可知，该光线在M点的入射角 根据折射率的定义式有         解得 （2）设临界角为，则有         解得            由几何关系可知，该光线在E点的入射角              由于 则有 可知该光线射到E点时会发生全反射。 （3）结合上述光路图，由几何关系可知， 则光从M点传播到E点的路程 根据折射率与速度关系有                   该光线从M点传播到E点的时间               解得 11．(24-25高二下·福建漳州龙文区第一中学·期末)如图所示，光由空气射入某种介质时的折射情况，光在真空中传播速度为。求： (1)介质的折射率； (2)光在介质中的传播速度； (3)光从该介质射向空气，发生全反射的临界角正弦值。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图可知，光由空气射入某种介质时的入射角和折射角分别为， 根据折射定律有 （2）光在介质中的传播速度 （3）光从该介质射向空气，发生全反射的临界角正弦值 12．(24-25高二下·福建莆田第一中学·期末)(1)如图甲所示，横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，当光束垂直底边射入时，在OB和OC边恰好发生全反射，光路改变了180°，试求该玻璃棱镜的折射率。 (2)图乙是用上述玻璃制成横截面是等腰梯形的棱镜，底角为45°，BC边长为a，现有一单色光平行于BC边从AB边中点E射入棱镜，恰好射到C点，光在真空中的传播速度为c，求： ①该棱镜的高（已知）； ②光在棱镜中的传播时间。 【答案】(1) (2)①    ② 【详解】（1）题意知当光束垂直底边射入时，在OB和OC边恰好发生全反射，由几何关系可知，光在OB边的反射角，有 解得 （2）①作出光路图如图所示 由 联立解得 可知 由几何关系可知，，有 代入数据，解得 所以棱镜的高 ②由 解得 光在棱镜中的传播速度 故光在棱镜中的传播时间 地 城 考点03 电磁波及其应用 一、单选题 1．(24-25高二下·福建厦门同安第一中学·期末)以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实时通信 B．“探索一号”与“探索二号”的通信的信息载体属于纵波 C．“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波 D．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体蓝绿光频率都比红光频率高 【答案】D 【详解】A．机械波需要介质传播，“探索一号”与通信卫星的实时通信时没有传播的介质，只能用电磁波传播，故A错误； B．“探索一号”与“探索二号”的通信时利用电磁波作为载体传递信息，而电磁波属于横波，故B错误； C．“奋斗者”号与“探索一号”通信时利用声波作为载体传递信息，而声波属于纵波，故C错误； D．根据电磁波谱可知，蓝绿光频率都比红光频率高，故D正确。 故选D。 2．(24-25高二下·福建福州平潭岚华中学·期末)2025年6月11日，华为正式发布HUAWEI Pura 80系列旗舰手机正式发售。该款手机首次搭载HarmonyOS5.1操作系统，以突破性的AI能力和流畅性能重新定义智能手机体验，并支持5G网络，可以满足用户对于高速网络的需求。已知4G网络通信技术采用1880MHz~2635MHz频段的无线电波，5G网络通信技术采用3300MHz~5000MHz频段的无线电波。在真空中，下列说法正确的是（　　） A．在真空中，5G信号比4G信号频率更小 B．在真空中，5G信号比4G信号传播速度快 C．在真空中，5G信号比4G信号的波长更大 D．在真空中，5G信号比4G信号更不容易发生明显衍射现象 【答案】D 【详解】A．由题干信息可知，真空中5G信号的频率更大，故A错误； B．真空中，不同频率的电磁波速度都为光速，故B错误； C．由公式c=λf，真空中的电磁波频率越大的波长越短，所以5G信号波长更短，故C错误； D．波长越短的衍射现象越不明显，故D正确。 故选D。 3．(24-25高二下·福建莆田·期末)有“中国天眼”美誉的FAST，是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。截至2024年11月FAST发现脉冲星数量已突破1000颗，极大地推动了脉冲星相关领域的研究。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波能在真空中传播 B．赫兹预言了电磁波的存在 C．红外线的波长比X射线短 D．电磁波能传播信息，不能传播能量 【答案】A 【详解】A．因电磁波的传播不需要介质，故电磁波能在真空中传播，故A正确； B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故B错误； C．根据电磁波谱的波长顺序（红外线＞可见光＞紫外线＞X射线）可知，红外线的波长比X射线长，故C错误； D．电磁波既能传播信息（如通信），也能传播能量（如微波炉加热），故D错误。 故选A。 4．(24-25高二下·福建宁德·期末)电磁波广泛应用于通信、导航、医疗等领域，关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．电磁波在真空中的速度等于光速 C．电磁波能传播信息，不能传播能量 D．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 【答案】B 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，不需要介质，故A错误； B．电磁波在真空中的传播速度与光速相同，均为，故B正确； C．电磁波既能传递信息（如通信），也能传递能量（如微波炉加热），故C错误； D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D错误。 故选B。 5．(24-25高二下·福建龙岩·期末)中国神舟二十号载人飞船已于2025年4月24日17时17分在酒泉卫星发射中心成功发射。若航天员要与地面工作人员联系，则需通过（　　） A．直接喊话 B．紫外线 C．红外线 D．无线电波 【答案】D 【详解】A．太空中为真空，声音无法传播，故A错误； B．紫外线波长较短，穿透能力弱且易被大气吸收，不适用于远距离通信，故B错误； C．红外线同样易被大气吸收，且常用于短距离通信（如遥控器），不适合航天通信，故C错误； D．无线电波（如微波）波长较长，能够穿透大气层，是航天与地面通信的主要方式，故D正确。 故选D。 6．(24-25高二下·福建三明五县联盟·期末)下列说法正确的是（　　） A．变化的电场一定能够产生电磁波 B．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在 C．电磁波的传播不需要介质，而机械波的传播需要介质 D．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，有显著的热效应 【答案】C 【详解】A．变化的电场能产生磁场，只有振荡电场与振荡磁场才能交替产生，形成电磁波，故A错误； B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次通过实验验证电磁波的存在，B错误； C．电磁波的传播不需要介质，而机械波的传播需要介质，故C正确； D．紫外线波长比紫光短，可以进行灭菌消毒，故D错误。 故选C。 7．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中不能传播 B．电磁波能传播信息，不能传播能量 C．红外线的波长比X射线的波长更长 D．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 【答案】C 【详解】A．电磁波能在真空中传播，故A错误； B．电磁波能传播信息，也能传播能量，故B错误； C．红外线的波长比X射线的波长更长，故C正确； D．赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D错误。 故选C。 二、多选题 8．(24-25高二下·福建三明第一中学·期末)“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁波下列说法正确的是 （　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波 B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场 C．电磁波可以在真空中传播 D．电磁波的速度等于光速 【答案】CD 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误； B．稳定的电场周围不能产生磁场，稳定的磁场周围也不能产生电场，故B错误； C．电磁波的传播不需要介质，在真空中可以传播，故C错误； D．电磁波的速度等于光速，故D正确。 故选D。 9．(24-25高二下·福建厦门第一中学·期末)关于电磁场与电磁波，以下说法正确的是（    ） A．为了有效地发射电磁波，LC振荡电路的电场、磁场应尽可能分布到较大的空间 B．空间波主要靠电离层的反射传播，适合采用不易被电离层吸收的短波 C．由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生变化的电场 D．银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪利用了紫外线的荧光效应 【答案】AD 【详解】A．为了有效向外发射电磁波，振荡电路必须采用开放电路，即让LC振荡电路的电场、磁场应尽可能分布到较大的空间，同时提高振荡频率，故A正确； B．天波主要靠电离层的反射传播，适合采用不易被电离层吸收的短波；而空间波是沿直线传播的，故B错误； C．由麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，故C错误； D．紫外线具有荧光效应，钞票上的荧光物质在紫外线照射下会发出荧光，银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪就是利用了紫外线的荧光效应，故D正确。 故选AD。 10．(24-25高二下·福建龙岩长汀县第一中学·期末)下列关于电磁波的说法不正确的是（　　） A．X射线穿透力较强，可用来进行人体透视 B．紫外线能在磁场中偏转，有很强的荧光效应，可用于防伪 C．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在 D．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐 【答案】BD 【详解】A．X射线穿透力较强，可用来进行人体透视，故A正确； B．紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪，但不带电，不能在磁场中偏转，故B错误； C．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C正确； D．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，故D错误。 故不正确的选BD。 11．(24-25高二下·福建华安县第一中学·期末)不久前，某移动公司与华为合作，成功实现该地商用手机下行速率达到5.4Gbps，创下业界最高记录，接近理论极限。产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（　　） A．线圈储存的磁场能正在减少 B．电容器两极板间电场强度正在变大 C．电容器正在放电 D．线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反 【答案】AB 【详解】A．根据图示可知，电容器下极板带正电，下极板失电子，则电容器极板所带电荷量增大，即电容器处于充电状态，电场能增大，则线圈储存的磁场能正在减少，故A正确； B．结合上述，电容器电荷量增大，根据， 可知，电容器两极板间电场强度正在变大，故B正确； C．结合上述可知，电容器正在充电，故C错误； D．结合上述，线圈储存的磁场能正在减少，则线路中的电流正在减小，根据楞次定律可知，线路中的电流方向与线圈中感应电流的方向相同，故D错误。 故选AB。 12．(24-25高二下·福建龙岩非一级达标校·期末)无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置，其内部电路中有一部分是振荡电路。话筒使用时，某时刻话筒中的振荡电路中的电流与电容器极板带电情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该时刻电容器处于放电状态 B．该时刻线圈中的磁场能正在减少 C．若把线圈中的铁芯抽出，电磁振荡的周期将减小 D．若减小电容器的板间距离，电磁振荡的周期将减小 【答案】AC 【详解】AB．根据电容器上极板带正电与电流方向，说明电容器正在放电，该时刻线圈中的磁场能正在增大，故A正确，B错误； C．若把线圈中的铁芯抽出，则电感L减小，根据可知，电磁振荡的周期将减小，故C正确； D．根据可知，若减小电容器的板间距离，则C增大，根据可知，电磁振荡的周期将增大，故D错误； 故选AC。 13．(24-25高二下·福建宁德部分学校·期末)振荡电路在自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有广泛应用，振荡电路如图甲所示，规定顺时针方向为电流的正方向，振荡电路中振荡电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．时刻，电容器的下极板带正电 B．到时间内，磁场能转化为电场能 C．到时间内，电容器在放电 D．时刻，线圈的感应电动势最大 【答案】AC 【详解】A．由乙图可知，时，电路中的电流为零，开始放电要有正方向的电流，故电容器的下极板带正电，A正确； BC．由乙图可知，在到时间内，电路中的电流增大，电容器处于放电过程，电场能转化为磁场能，B错误，C正确； D．时刻，电路中的电流最大，图线的斜率为零，根据感应电动势可知，此时感应电动势最小（为零），D错误。 故选AC。 14．(24-25高二下·福建三明第一中学·期末)某同学在学习了LC振荡电路知识后，连接如图甲所示电路，先将双掷开关打到右边，再将开关打到左边，利用示波器记录电容器两端电压u随时间t的变化规律，如图乙所示，已知该图像的周期为T且电感存在一定的内阻r。下列说法正确的是（　　） A．在0~0.25T时间内，电流为顺时针方向 B．在0.25T~0.5T时间内，线圈的自感电动势增大 C．在0.5T~0.75T时间内，电容器放电 D．线圈的瞬时热功率一直在减小 【答案】BC 【详解】A．在0~0.25T时间内，电容器两端电压减小，则电容器处于放电过程，由于开始时电容器上极板带正电，电流为逆时针方向，故A错误； B．0.25T~0.5T时间内，电容器处于充电过程，则电流减小，线圈的自感电动势增大，故B正确； C．在0.5T~0.75T时间内，电容器两端电压减小，电容器处于放电过程，故C正确； D．线圈热功率的总趋势减小，每个周期内先减小后增大再减小后增大，故D错误。 故选BC。 三、填空题 15．(24-25高二下·福建宁德·期末)我国航天员翟志刚通过“神舟七号”载人飞船首次实现了中国航天员在太空的舱外活动，如图所示，这是我国航天史上的又一里程碑。若舱外的航天员与舱内的航天员进行通话，则需通过___________（选填“红外线”“无线电波”），其在真空中传播的速度是____________m/s。 【答案】 无线电波 3×108 【详解】[1][2]若舱外的航天员与舱内的航天员进行通话，则需通过无线电波，其在真空中传播的速度是3×108m/s。 16．(24-25高二下·福建百校·期末)现有一振荡电路，某时刻的电流方向以及、两极板电荷的分布情况如图所示，则此时刻电容器处于________（填“充”或“放”）电状态，磁场能在________（填“增大”或“减小”）。 【答案】 充 减小 【详解】[1][2]由电流方向及的正负极可知，此时正处于充电状态，则磁场能向电场能转化，故磁场能在减小。 17．(24-25高二下·福建龙岩·期末)某小组利用LC振荡电路进行电磁振荡实验，图甲为某时刻的电路状态，此时电容器正在________（选填“充电”或“放电”）；图乙为通过线圈的电流随时间变化的图像，t1时刻电场能正在________（选填“增大”、“减小”或“不变”），要增大振荡电路的频率，可________（选填“增大”“减小”或“不变”）电容器的电容C。 【答案】 充电 增大 减小 【详解】[1]根据电流的方向及电容器极板的电性可知，电容器正在充电； [2]t1时刻电流减小，磁场能减小，电容器充电，则电场能增大； [3]根据振荡频率公式 可知要增大振荡频率，可减小电容器的电容C。 / / 学科网（北京）股份有限公司 $学科网 www.zxxk.com 专题04光与电磁波 ☆3大高频考点概览 考点01光及其应用 考点02光学实验及计算 考点03电磁波及应用 目目 考点01 光及其应用 一、单选题 1.B 2.D 3.A 4.A 5.B 6.B 7.c 二、多选题 8.AC 9.AC 10.AC 11.BC 12.AD 13.BD 14.BC 15.CD 三、填空题 16, 较大 17. 全反射 v2 c 18. 窄 彩色 1/7 让教与学更高效 学科网 www.zxxk.com 19. a b 20. 小于 大于 21.0d (2)B 目目 考点02 光学实验及计算 一、实验题 1.(1)5.00 (2)1.8 (3)偏大 (4)不能 2.(1)下半圆 2)1.5 3 3.(1)B (2) 0.75 600 (3)大于 4.(1) 平行 A (2) 9.761/9.762/9.763/9.764 (x2-x)d -m)L2 5.(1)7.868/7.869/7.870 (2)700 (3)BC 6. 光 15.078/15.077/15.079 6.0×10-7 二、解答题 7.(1)n=2 (2)t=2×10-11s 【详解】(1)因为光线恰好在反光膜下表面B点发生全反射，则入 C=90°-45°=45° 2/7 让教与学更高效 射角等于临界角，此时入射角为 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 则反光膜的折射率为n=1=√2 sinC (2)光路图如图所示 a C 45 B 由图可知，光在反光膜走过的路径长度s=2x2+V2x1 解得s=3V2mm 光在反光膜中的速度为=：二 光线a在直角微棱镜型反光膜中运动的时间为t==2×1011s 8.(09 (2)3 c 【详解】(1)作出光路图如图甲所示 M C 0 甲 由几何关系可得∠i=30°，r=60° 根据折射定律有n=需=温”=5 设临界角为C,则有sinC=上=3 n3 (2)若0=60°，由于sinC=1=3<sin60° 1n3 可知，光线在玻璃半球中发生两次全反射，最终从B点射出，光路图如图乙所示 M 乙 3/7 可学科网 www.zxxk.com 光线在玻璃半球中传播的时间t=迟 光线在玻璃半球中传播的速度v==方 联立解得t=3v3R c 9.(1)1.73×108m/s ②()9，(>30 【详解】(1)光在玻璃砖内的传播速度v=日 解得v=1.73×108m/s (2)(i)光从玻璃砖射入空气发生全反射时sinC=} 解得sinC= 3 ()光从玻璃砖射入空气，设折射角为r,由折射定律n=票 反射光线与折射光线垂直，则有i+r=90° 解得tani=y3 3 即i=30° 10.(1)30° (2)会发生全反射 (3)3 c 【详解】(1)作出光路图，如图所示 A M 、、0 由几何关系可知，该光线在M点的入射角i=90°-30°=60° 根据折射率的定义式有n=兽 解得y=30 4/7 让教与学更高效 可学科网 www.zxxk.com (2)设临界角为a,则有n= 解得sina= 3 由几何关系可知，该光线在E点的入射角β=60° 由于sinp=9>sina 则有B> 可知该光线射到E点时会发生全反射。 (3)结合上述光路图，由几何关系可知DC=MD=MB=L,DE=2DC=2L 则光从M点传播到E点的路程s=D+DE=3L 根据折射率与速度关系有n=月 该光线从M点传播到E点的时间t= 解得t=3v3豇 1.(09 2 (3)9 【详解】(1)由图可知，光由空气射入某种介质时的入射角和折射角分别为01 根据折射定律有n=瑞船-瑞= 2 (2)光在介质中的传播速度v==c n3 (3)光从该介质射向空气，发生全反射的临界角正弦值sinC=上= 3 12.1)n=V2 2)①h=5②t=2 3c 【详解】(1)题意知当光束垂直底边射入时，在OB和OC边恰好发生全反射， 边的反射角0=45°，有sin0=1 n 解得n=√2 (2)①作出光路图如图所示 5/7 让教与学更高效 =60°，02=45° 由几何关系可知，光在OB 可学科网 www.zxxk.com D E 人450 由4°=n sina 联立解得sina=月 可知a=30° 由几何关系可知LBEC=120°，∠BCE=15°，有∠BEC=mBCE a BE 代入数据，解得BB=3v2-6 6 所以棱镜的高h=2 BEsina45°=3 3 ②由i血BEC=sim∠45 a CE 解得CP= 3 光在棱统中的传播建度v=日-识。 故光在棱镜中的传播时间t=里=23a 3c 目目 考点03 电磁波及其应用 一、单选题 1.D 2.D 3.A 4.B 5,D 6.C 7.C 二、多选题 8.CD 9.AD 6/7 让教与学更高效 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 10.BD 11.AB 12.AC 13.AC 14.BC 三、填空题 15. 无线电波 3×108 16. 充 减小 17. 充电 增大 减小 7/7