专题04 光和电磁波（期末复习专项训练）高二物理下学期粤教版

**基本信息** 以题型为纲，覆盖光的折射、全反射（重点）、干涉和衍射（重点）、偏振及电磁波，通过高三模拟题构建从几何光学到波动光学再到电磁波的完整知识链，注重物理观念与科学思维的结合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光的折射|9小题|几何关系结合折射率、传播速度计算与判断|从折射定律出发，建立n与v、λ的关系| |光的全反射（重点）|10小题|临界角分析、光路判断及应用（如光导纤维）|基于折射定律推导临界角公式，体现科学推理| |光的干涉和衍射（重点）|16小题|双缝干涉条纹计算、单缝衍射现象判断、实验应用|通过条纹间距公式联系波长与频率，强化波动观念| |偏振|6小题|偏振现象识别及应用（如3D电影）|基于横波特性，理解偏振的产生与应用| |电磁波|10小题|电磁波性质、电磁振荡周期计算|从电磁振荡到电磁波传播，构建能量与波的联系|

专题04 光和电磁波 题型1 光的折射 题型2 光的全反射（重点） 题型3 光的干涉和衍射（重点） 题型4 偏振 题型5 电磁波 题型1 光的折射（共9小题） 1．(26高三·广州市·冲刺训练)如图，一束复色光沿半圆柱形玻璃砖的半径方向从A点射入，在O点经折射后分为a、b两束单色光照在光屏上，则（　　） A．玻璃砖对光束a的折射率大于对光束b的折射率 B．在玻璃砖中光束a的传播速度大于光束b的传播速度 C．用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹更窄 D．用同一装置做双缝干涉实验，a光的干涉条纹数更多 【答案】B 【详解】A．光从玻璃砖射入空气时，入射角相同，由图可知b光折射角更大，根据折射定律可得玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率，故A错误； B．根据公式可知折射率越大，光在玻璃中传播速度越小，玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率，所以玻璃砖中光束a的传播速度大于光束b的传播速度，故B正确； C．折射率越大的光频率越大、波长越小，因此 单缝衍射中，波长越短，衍射现象越不明显，中央亮条纹越窄，因此a光的中央亮条纹更宽，故C错误； D． 双缝干涉条纹间距公式为，波长越小，条纹间距越小；相同长度的光屏范围内，间距越小，容纳的干涉条纹数越多，因此a光的干涉条纹数更少，故D错误。 故选B。 2．(26高三·广东汕头·二模)（多选）如图所示，将一个空玻璃试管放在盛满水的透明水槽中，从水槽外侧可以观察到试管浸入水中的玻璃侧壁更亮一些。已知水的折射率约为1.33，玻璃的折射率约为1.5。下列说法正确的是（　　） A．光从水射向试管玻璃壁，折射光线往法线方向偏折 B．侧壁更亮一些是因为光从水射向玻璃侧壁时发生全反射 C．光从水射向试管玻璃壁再射入试管内的空气，频率始终不变 D．光从水射向试管玻璃壁再射入试管内的空气，传播速度始终不变 【答案】AC 【详解】A．光从水（光疏介质）射向玻璃（光密介质），根据折射规律，折射光线会向法线方向偏折，故A正确； B．全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，而水是光疏介质、玻璃是光密介质，光从水射向玻璃不会发生全反射。实际是光从玻璃射向试管内的空气时发生全反射，才让侧壁更亮，故B错误； C．光的频率由光源决定，在不同介质中传播时频率不变，故C正确； D．由可知，光在不同介质中的传播速度不同，故D错误。 故选AC。 3．(26高三·广东江门市·二模)由某均匀透明介质制成的光学组件，其横截面由直角梯形ABCD和半圆组成，如图所示，CD为半圆的直径，（CD⊥BC，CD⊥AD，E、F分别为AD、AB边上的点。一束单色光平行于AB边从E点射入光学组件，经一次折射后经过F点。已知半圆的半径为R，，，光在真空中传播的速率为c。求： (1)光学组件对该单色光的折射率n； (2)该束单色光从E点到第一次射出光学组件的时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）如图所示，过点做，已知，，则，根据数学知识有， 得折射角 依题意，平行于，则入射角 解得光学组件对该单色光的折射率 （2）根据前面证明可知，，该束单色光从E点折射后到达点，在点的入射角为，，故该单色光在点发生全反射，可知折射角为，故折射光线与平行，到达半圆面的点，过点做，则 得，根据几何知识 得，，故单色光从点射出光学组件 过点做，则 得，由 解得该束单色光从E点到第一次射出光学组件的时间 4．(26高三·广州市·模拟)生活中常用的“防雾眼镜”，其镜片表面涂有一层透明防雾薄膜，能防止起雾。已知空气的折射率，防雾薄膜的折射率。下列说法正确的是（　　） A．光从空气射向薄膜时，光的频率将增大 B．光从空气射向薄膜时，可能发生全反射 C．光在薄膜中的传播速度比在空气中慢 D．光在薄膜中的传播速度和空气中相等 【答案】C 【详解】A．光的频率由光源本身决定，光发生折射时频率不会改变，A错误； B．发生全反射的必要条件是光从光密介质射向光疏介质，本题中光从空气（折射率，光疏介质）射向薄膜（，光密介质），不可能发生全反射，B错误； CD．根据光速与折射率的关系，折射率越大，光的传播速度越小。因为薄膜折射率，因此光在薄膜中的传播速度小于空气中的光速，C正确，D错误。 故选C 。 5．(26高三·惠州市·模拟)如图（a）所示，某透明晶体放在纸上，文字呈现双像的现象称为双折射现象。如图（b）所示为某次实验的光路图，厚度为的某种长方体单轴晶体放置在水平桌面上，一束自然光从晶体底部射向晶体上表面，入射角为，折射进入空气中时会分解为o光（寻常光线）和e光（非常光线），其中o光的折射角为。已知o光在晶体内的传播速度是e光在晶体内传播速度的倍，真空中的光速为。求： (1)该晶体对o光的折射率； (2)o光在晶体中的传播时间； (3)e光的折射角。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据折射定律可得该晶体对o光的折射率为 （2）o光在晶体中的传播速度为 o光在晶体中的传播距离为 则o光在晶体中的传播时间为 联立解得 （3）根据 可得 又 根据折射率可得 联立解得e光的折射角为 6．(26高三·东莞市·一模)有一根透明玻璃管，内径为R，外径为2R，截面如图所示。在截面上一束光线以60°入射角从M点射向玻璃管，折射后恰好与玻璃管内壁相切，光在真空中的速度为c。光从M点射入到第一次到达玻璃管外壁所经历的时间t是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意及几何关系，折射角 又 代入数据解得 在玻璃管内壁光程 且， 联立上式解得，故选A。 7．(26高三·中山市·一模)如图所示，为半圆柱形玻璃砖某横截面的圆心，一束复色光垂直于左侧面射向玻璃砖，经玻璃砖折射后分成两束单色光、。不考虑光在玻璃砖内的反射，已知该玻璃砖对频率越大的光折射率越大，下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率 B．将复色光向上平移，光最先消失 C．在玻璃砖中光的波长大于光的波长 D．若某金属被光照射恰好发生光电效应，则它被光照射也会发生光电效应 【答案】A 【详解】光路图如图所示： A．由题图可知光的偏折程度小于光的偏折程度，则玻璃砖对光的折射率小于玻璃砖对光的折射率，故A正确； B．根据全反射临界角公式 可知光发生全反射的临界角较小，则将复色光向上平移，光最先消失，故B错误； C．根据 则，由于玻璃砖对光的折射率小于玻璃砖对光的折射率，则光的频率小于光的频率，光在真空中的波长大于光在真空中的波长，则在玻璃砖中光的波长大于光的波长，故C错误； D．光电效应的发生条件，入射光的频率必须大于或等于金属的极限频率，当入射光频率等于极限频率时，恰好发生光电效应，由以上分析可知，光的频率小于光的频率，则可知光的光子能量小于光的光子能量，若某金属被光照射恰好发生光电效应，则它被光照射不会发生光电效应，故D错误。 故选A。 8．(26高三·汕头市·一模)某介质均匀的玻璃砖截面如图所示。下边界是半径为的半圆弧，以其圆心O为坐标原点建立坐标系，上边界是半径为的优弧，圆心P坐标为（0，）。为测定该玻璃砖的折射率，在O处放置一单色光源，发现上边界有光线射出的区域恰好覆盖了半圆，不考虑光在玻璃砖内反射后再射出。空气中的光速为c，求： (1)该玻璃砖的折射率； (2)能从上边界射出的光线在玻璃砖中传播的最长时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意可知光线恰好在N点发生全反射，如图所示 根据全反射临界角公式可得 由几何关系可得 解得该玻璃砖的折射率为 （2）光线在玻璃砖中的传播速度为 光线沿轴方向从上边界射出时，在玻璃砖中的传播距离最大，如图所示 则有 从上边界射出的光线在玻璃砖中传播的最长时间为 联立解得 9．(26高三·江门市·二模)柱形光学元件在光学仪器、光电测量、激光技术和图像处理等多个领域都有着不可或缺的作用。如图所示，某柱形光学元件的横截面是半径为R的四分之一圆AOB，O为圆心，在OA边有垂直于OA进入光学元件的平行光，这些光进入元件后，圆弧AB的三分之一的区域有光线射出，其他三分之二区域没有光线射出。光在真空中的传播速度为c，不考虑光在元件中的多次反射，求： (1)此光学元件的折射率n； (2)从OA边上到O点的距离为处进入元件的光线，在元件中传播的时间t。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意可知圆弧AB的三分之一的区域有光线射出，其他三分之二区域没有光线射出，如图所示 由图可知，光线在圆弧C点刚好发生全反射，全反射临界角为，则有 解得此光学元件的折射率为 （2）从OA边上到O点的距离为处进入元件的光线，如图所示 根据几何关系可得 可得 可知光线在圆弧D点发生全反射，之后垂直界面射出；光线在元件中的传播距离为 光线在元件中的传播速度为 则光线在元件中传播的时间为 题型2 光的全反射（共10小题） 10．(24-25高二·广州市铁一中学·高二下学期期末)（多选）一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光（     ） A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长 B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小 C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻条纹间距大 D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大 【答案】ABC 【详解】A．根据折射定律，由光路图可知，玻璃对a光的折射率更大一些；由，可知在介质中a光的速度更小一些，则垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长，故A正确； B．根据全反射临界角公式 由于a光的折射率更大一些，所以从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小，故B正确； C．由于a光的折射率更大一些，所以a光的频率更大一些，波长更小一些，根据，可知分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻条纹间距大，故C正确； D．根据爱因斯坦光电效应方程，由于a光的频率更大一些，所以若照射同一金属都能发生光电效应，a光照射时逸出的光电子最大初动能大，故D错误。 故选ABC。 11．(26高三·深圳市·二模)LED灯能耗是白炽灯的十分之一，某型号LED灯外观呈圆台状，如下图所示。发光芯片为一个边长为的正方形面板，置于圆台内底部，恰好与底部圆内接，芯片厚度忽略不计。为过轴线的截面，，在圆台内填充满透明封装材料。芯片中心处发出的一束平行于边的光线，从圆台上表面射出，折射角。 (1)求封装材料的折射率； (2)芯片上点直接射向圆台上表面的光恰好均可射出，求圆台高度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光线平行于AB，由几何关系和对称性可知，AB与水平上表面夹角，因此光线与竖直法线的夹角 已知。根据折射定律，光从介质射向空气，有 解得 （2）C点射向上表面的光恰好全部射出，说明最大入射角刚好等于全反射临界角，此时光线从A点射出。如图所示 发生全反射的临界角满足 解得 正方形面板的边长为，则BC的长度为 由几何关系，可得 解得 12．(26高三·清远市·毕业班综合训练)（多选）某同学用直角梯形玻璃砖和激光笔探究玻璃的光学特性。如图所示，激光从AO方向射向玻璃砖MN边的O点，经玻璃砖折射后从PQ边的O'点沿O'B方向射出玻璃砖，其中MN<MP。下列说法正确的是（　　） A．AO与O'B平行 B．该玻璃的折射率为 C．该玻璃砖的全反射临界角为45° D．逐渐增大激光的入射角，激光在MP面会发生全反射 【答案】CD 【详解】A．因为MN和PQ是不平行的，激光在MN面折射后，在玻璃砖内的传播方向与PQ的夹角和入射到MN面时的夹角是不相等的，所以出射光线O'B与入射光线AO是不平行的，故A错误； B．由题图可知已知入射光线AO在MN面的入射角为，折射角为，根据折射定律可得，故B错误； C．根据全反射临界角公式得 解得 所以该玻璃砖的全反射临界角为，故C正确； D．逐渐增大激光的入射角时，折射光线在PQ面的入射点由O'点逐渐移到P点，然后在PM面上由P点往M点方向移到，当激光刚移到MP面上的P点时，由于，所以激光在MP面上入射角大于，激光在MP面会发生全反射，故D正确。 故选CD。 13．(26高三·广州市·综合训练（二）)如图为透明材料制成的圆管横截面，用一束红光照射管外壁M点，光线折射后射到管内壁N点。已知该光线在M点的入射角为，折射角为；管内壁半径ON为R，管外壁半径OM为，求 (1)该材料对红光的折射率n； (2)通过计算判断该光线射到管内壁N点是否发生全反射。 【答案】(1) (2)见解析 【详解】（1）根据折射定律，可知折射率为 （2）设发生全反射临界角为C，有 代入得C=45° 设从N点入射的入射角为，如图 根据正弦定理可得 解得 故在N点发生全反射。 14．(26高三·辽宁省沈阳市·调研)如图，一束单色光入射到方解石晶体的一个平面上发生双折射现象，在晶体中分成振动方向相互垂直的寻常光（o光）和非常光（e光），两束光射出晶体（上下表面平行），通过偏振片后射到光屏上，则（　　） A．该现象体现了方解石晶体的各向同性 B．旋转偏振片，光屏上两光斑的明暗变化同步 C．若已知偏振片的透振方向，可确定两束光的偏振方向 D．若增大入射角，o光有可能在晶体下表面发生全反射 【答案】C 【详解】A．该现象体现了方解石晶体在不同方向的透光性质不同，即各向异性，A错误； B．因为寻常光（o光）和非常光（e光）振动方向相互垂直，可知旋转偏振片，光屏上两光斑的明暗变化不同步，B错误； C．因当偏振片的透振方向与光束的偏振方向平行时透光强度最大，垂直时透光强度最小，可知若已知偏振片的透振方向，可确定两束光的偏振方向，C正确； D．因光线在上表面的折射角等于在下表面的入射角，则若增大入射角，o光不可能在晶体下表面发生全反射，D错误。 故选C。 15．(26高三·河南省焦作市·一模)如图所示，一束复色光以入射角从空气射向一个玻璃球后被分成了、两束单色光，下列说法正确的是（　　） A．玻璃对光的折射率比对光的折射率大 B．光在玻璃中的传播速度比光小 C．光的频率比光的频率小 D．增大入射角光可能在玻璃球内发生全反射 【答案】C 【详解】A．由光路可知，玻璃对b光的偏折程度较大，可知玻璃对b光的折射率比对a光的折射率大，A错误； B．根据可知，光在玻璃中的传播速度比光大，B错误； C．a光折射率较小，可知光的频率比光的频率小，C正确； D．因光线从空气射向玻璃时的折射角等于从玻璃射向空气时的入射角，可知光线不可能在玻璃球内发生全反射，则即使增大入射角光也不可能在玻璃球内发生全反射，D错误。 故选C。 16．(26高三·茂名市·模拟预测)如图甲为遥控器的发射器，图乙为其结构简图，整个透明体由匀质材料制成，上、下部分分别为半球体和圆柱体，半径均为R，在球心O的正下方P点放置一个点光源，O、P间距为R，半球体的表面恰好都有光线射出，不考虑透明体内的反射，该材料的折射率为（　　） A． B． C．2 D． 【答案】A 【详解】当光恰好从半球体的最左（右）边射出时，入射角最大，恰好发生全反射，则 根据几何关系可得 所以 故选A。 17．(26高三·安徽省华大新高考联盟·二模)光导纤维作为光传导工具，已广泛应用于通信、互联网等领域。一段光导纤维由折射率不同的内芯和包层构成，如图所示。AB和CD为光导纤维横截面的直径，AB与CD平行，AD和BC长度均为d，一束单色光经AB的中点与过AB的横截面成角从空气入射到光导纤维中，折射光线与AD的夹角为，光在真空中传播的速度大小为c，则下列说法中正确的是（　　） A．光导纤维对该单色光的折射率为 B．光导纤维内芯的折射率小于包层的折射率 C．如果增大入射光线与AB横截面的夹角，光线可能在AB的横截面上发生全反射 D．若外部包层的折射率与空气的折射率相同，则光从AB传播到CD所用的最长时间为 【答案】D 【详解】A．根据题意，由折射定律和几何关系可得，光导纤维对该单色光的折射率为 由几何关系得， 代入数据得，故A错误； BC．发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角达到临界角，则光线在内芯和包层的界面上发生全反射，光导纤维内芯的折射率大于包层的折射率，无论入射光线与AB横截面的夹角多大，光线不可能在AB的横截面上发生全反射，故BC错误； D．若外部包层的折射率与空气的折射率相同，设光在AD面的入射角为，则光在光导纤维内芯中的传播距离为 可知，当角最小，等于临界角C时，光从AB传播到CD所用的时间最长，最长时间为 由几何关系得 由临界角公式得 光在光导纤维中的速度为 联立解得，故D正确。 故选D。 18．(26高三·深圳市·一模)如下图所示，一束由红、蓝色光组成的复合光，以入射角θ从侧面射入均匀透明的长方体玻璃砖，在玻璃内色散成a、b两束，在玻璃砖上表面刚好没有光线射出。已知红光的折射率小于蓝光的折射率，则（　　） A．b为红色光束 B．全反射临界角 C．玻璃对红光的折射率 D．若缓慢增大θ，蓝光先从上表面射出 【答案】C 【详解】A．入射侧面的法线为水平虚线，由折射定律 （为入射角，为玻璃内折射角）：越大，越小，越小。图中的折射角更小，说明更大，因此是蓝光，是红光， 故A错误。 B．全反射临界角满足 ，越小，越大。因， 故B错误。 C．折射定律：，得 ； 几何关系：玻璃砖上表面法线为竖直方向，折射光线在上表面的入射角，刚好全反射时，故； 由三角恒等式，代入得：，整理得 ， 故C正确。 D．缓慢增大，由得：增大，上表面入射角减小。由于，入射角减小后，红光的入射角先小于自身临界角，因此红光先从上表面射出， 故D错误。 故选C。 19．(26高三·广州市白云区·高三下学期3月学情诊断)（多选）“莫泽灯”不用电就能将屋内照亮，堪称零成本！“莫泽灯”的制作方法是在透明塑料瓶中装满水并加入少量漂白剂，然后将瓶子固定在屋顶的孔洞中，屋外的光线通过多次折射，可实现屋内照明。其原理简化图如图甲所示，一束单色光以入射角从竖直瓶壁上的点射入瓶内，以折射角进入瓶内液体中，直射到点，点距点所在水平面高度为，俯视图如图乙所示。已知瓶身直径为，光在真空中的传播速度为，忽略瓶壁厚度，下列说法正确的是（　　） A．液体的折射率为 B．光从瓶中点射入屋内的折射角大于 C．光在瓶内传播的时间为 D．若增大入射角，光在瓶内可能会发生全反射 【答案】AB 【详解】A．液体的折射率，故A正确； B．根据光路可逆，光在瓶中A点射入屋内的折射角为，从光密介质到光疏介质，折射角大于入射角，故B正确； C．由，， 可得，故C错误； D．根据光路可逆，光能射入瓶内则一定能射出瓶外，不可能发生全反射现象，故D错误。 故选AB。 题型3 光的干涉和衍射（共16小题） 20．(26高三·广东省汕头市金山中学·考前冲刺)下列说法不正确的是（　　） A．X光机拍胸片，利用了机械波的穿透性 B．肥皂膜彩色条纹，属于光的干涉现象 C．毛细采血管，利用了液体的毛细现象 D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是因为其平行度好 【答案】A 【详解】A．X光属于电磁波，不是机械波，拍胸片利用的是电磁波的穿透性，故A错误； B．肥皂膜前后表面反射的两束光发生相干叠加，产生的彩色条纹属于光的薄膜干涉现象，故B正确； C．毛细采血管管径极小，利用液体的毛细现象可使血液自动进入管内，故C正确； D．激光的平行度好，远距离传播时发散程度极低，因此适合用于测量很远目标的距离，故D正确。 本题选不正确的，故选A。 21．(26高三·广东省汕头市金山中学·保温测试)某同学用单色光a、b分别照射同一双缝干涉实验装置，双缝到光屏的距离保持不变，在光屏上出现的干涉图样分别如图所示，下列关于两单色光说法正确的是（     ） A．单色光a比单色光b更容易发生明显衍射 B．单色光a的光子能量大于单色光b的光子能量 C．单色光a、b分别照射同一光电管，a的遏止电压低 D．在同一玻璃砖中单色光a的传播速度比b大 【答案】B 【详解】用单色光a、b分别照射同一双缝干涉实验装置，双缝到光屏的距离保持不变，由公式可知，单色光a比单色光b波长短，频率大，折射率大。 A．单色光a比单色光b波长短，单色光a比单色光b更不容易发生明显衍射，故A错误； BC．单色光a的频率大于单色光b的频率，根据可知，单色光a的光子能量大于单色光b的光子能量，根据可知，单色光a的遏止电压更大，故B正确，C错误； D．由公式可知，在同一玻璃砖中单色光a的传播速度比b小，故D错误。 故选B。 22．(26高三·广东省广州市南武中学·下学期学情自测)氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则（　　） A．P、Q经过甲图装置时屏上谱线分别为2、1 B．若乙图玻璃棒能传导P光，则一定也能传导Q光 C．若丙图是P入射时的干涉条纹，则Q入射时条纹间距增大 D．P、Q照射某金属发生光电效应，丁图中的点1、2分别对应P、Q 【答案】B 【详解】A．氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则P光对应的光子能量较小，光子的频率较小，P光的折射率较小，则经过甲图装置时P光的偏折程度较小，则P、Q在屏上谱线分别为1、2，故A错误； B．P光折射率较小，根据可知，则P光发生全反射的临界角较大，若乙图玻璃棒能传导P光，则一定也能传导Q光，故B正确； C．若丙图是P入射时的干涉条纹，因P光频率小于Q光，则波长大于Q光，故Q入射时条纹间距减小，故C错误； D．因P光频率小于Q光，根据可知，丁图中的点1、2分别对应Q、P光，故D错误。 故选B。 23．(26高三·广东省·一模)断层成像是重要的医学成像方法。如图，光源发出的光，被分光器分成甲、乙两束光。甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器，测出其光强变化，即可构建断层图像。两束反射光叠加发生的是（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．色散现象 【答案】A 【详解】甲、乙两束光由同一光源发出，故为相干光，由于甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，甲、乙两束光存在相位差，相遇时会形成明条纹或暗条纹，故两束反射光叠加发生的是干涉现象，A正确，BCD错误。 故选A。 24．(26高三·河北唐县·一模)某照相机的透镜表面镀有一层折射率为1.25的透明介质薄膜，可以利用光的干涉减弱玻璃表面的反射光，增强透射光，如图所示，为了使玻璃透镜对人眼和感光物质敏感的黄绿光（真空中波长为555nm）产生极大的透射，薄膜的厚度最小为（　　） A．55.5nm B．111nm C．138.75nm D．222nm 【答案】B 【详解】设黄绿光在薄膜中的波长为，光由空气射入薄膜频率不变，由和得 则 为了使透射光最强，须使薄膜上下两个表面反射的光相消，薄膜的厚度须满足（n=0,1,2，……） 当时，薄膜厚度最小，所以薄膜厚度最小为 故选B。 25．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图中所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 (1)将白光光源C放在光具座最左端，然后依次放置其他光学元件，则由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序是C、________、________、________、________。 (2)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数为________mm，求得相邻亮条纹的间距为________mm。 (3)已知双缝间距d为m，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式________，求得所测红光的波长为________nm。 【答案】(1) E D B A (2) 13.870 2.310 (3) 660 【详解】（1）[1][2][3][4]光源经滤光片后只留下红光，再经过单缝、双缝后得到两束相干光源，照射到毛玻璃上形成明暗相间的干涉条纹，故由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序为C、E、D、B、A。 故四个空应填入E、D、B、A。 （2）[1]图丙中手轮上的示数为 [2]图乙中手轮上的示数为 相邻亮条纹的间距 （3）[1]根据双缝干涉计算公式有 整理得 [2]红光的波长为 26．(25高三·广东省深圳市红岭中学·考前冲刺)真空中，一半圆形玻璃砖放置在转盘上，一束由单色光组成的光线从左侧沿玻璃砖半径方向入射。如图，此时右侧光屏上无亮点。随着转盘逆时针匀速转动，光屏上先出现单色光的亮点，则下列推断正确的是（　　） A．光的频率小于光的频率 B．光在玻璃砖内的传播速度小于光 C．双缝干涉实验中，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用光 D．若均能使某金属发生光电效应，则光产生的光电子最大初动能较大 【答案】A 【详解】A．由题意可知转盘逆时针匀速转动时，入射角逐渐减小，a光首先折射出去，可知a光临界角较大，根据，a光折射率较小，则光的频率小于光的频率，选项A正确； B．根据可知，光在玻璃砖内的传播速度大于光，选项B错误； C．因a的波长较大，则双缝干涉实验中，根据可知，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用a光，选项C错误； D．若均能使某金属发生光电效应，因a光光子能量较小，则光产生的光电子最大初动能较小，选项D错误。 故选A。 27．(25高三·广东省·三模)冰晶是一种结晶体，由水分子组成，在适宜的湿度和温度条件下，冰晶会形成六角形的晶体结构。一束太阳光射到六角形冰晶上，其中、两种单色光的光路图如图所示。比较、两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．在空气中，光的波长较大 B．冰晶对光的折射率较大 C．光在冰晶中的传播速度较大 D．通过同一装置发生双缝干涉，光的相邻亮条纹的间距较大 【答案】A 【详解】ABC．因为光的偏折程度较小，所以冰晶对光的折射率较小，光的频率较小，根据可知，光在冰晶中的传播速度较大，结合可得，光的波长较大，故A正确，BC错误； D．根据可知，通过同一装置发生双缝干涉，光的相邻亮条纹的间距较大，故D错误。 故选A。 28．3D电影《阿凡达2：水之道》上映后持续热播引起热议。如图所示为3D电影的原理图，下列对3D电影的原理说法正确的是（　　） A．该原理与光纤的原理相同 B．该原理利用了光的偏振 C．该原理与照相机镜头上的增透膜原理相同 D．观看时闭上一只眼睛也能看到明显的3D效果 【答案】B 【详解】A．光纤原理是光的全反射，故A错误； B．3D电影利用了光的偏振，故B正确； C．增透膜原理是光的干涉，故C错误； D．3D电影是通过左右眼看到不同的画面产生立体效果，若闭上一只眼睛，就无法形成这种视差，看不到明显的3D效果，故D错误。 故选B。 29．(24-25高三下·浙江诸暨·适考)（多选）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，光屏上的中央亮斑是光照射到小圆孔后产生 C．图丙中，照相机镜头上的增透膜，在拍摄水下的景物时可消除水面的反射光 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，两板间的薄片越薄，则空气薄膜的厚度减小，而膜的厚度是两列反射光波路程差的2倍，而两列反射光波的路程差等于发生稳定干涉的光波半波长的偶数倍或奇数倍，因此可知满足半波长偶数倍或奇数倍的数量减少，明暗条纹变稀疏，则条纹间距变大，故A正确； B．图乙中，光屏上的中央亮斑是泊松亮斑是圆板衍射形成的图样，故B错误； C．为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象，在照相机镜头前加一偏振片，减少水面反射光的影响，故C错误； D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长，故D正确。 故选AD。 30．(24-25高三下·河北金科大联考·)某工厂技术人员为检测所制作的滚珠大小是否合格，将一块平板玻璃甲放置在另一平板玻璃乙之上，在另一端同一位置先后放入标准滚珠及待检滚珠，装置如图1所示。当用同一种单色光从玻璃板甲上方入射后，从上往下看，看到的部分明暗相间的条纹分别如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．条纹是由玻璃板甲的上表面及玻璃板乙的上表面的反射光叠加干涉而成的 B．待检滚珠的半径比标准滚珠的小 C．放标准滚珠时得到的相邻两明条纹对应的空气膜厚度差比放待检滚珠时的小 D．放标准滚珠时，若增大入射光的频率，相邻明条纹的中心间距增大 【答案】B 【详解】A．干涉条纹是由玻璃板甲的下表面与玻璃板乙的上表面的反射光叠加而成的，故A错误； BC．设明条纹对应的空气膜的厚度为d，则有（，2，3…） 即 可知相邻两明条纹对应的空气膜的厚度差一定值，设劈尖的角度为θ，则相邻两明条纹的间距 由题图2可知，待测滚珠的Δx大，可知对应的θ角小，其半径小，故B正确，C错误； D．当增大标准滚珠入射光的频率，即减小入射光的波长时，由 可知θ不变，Δx变小，故D错误。 故选B。 31．(24-25高三上·山东淄博·期末)如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，在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明暗相间的干涉条纹，这些条纹叫作牛顿环。下列说法正确的是（    ） A．牛顿环是凸透镜上、下表面的反射光叠加形成的 B．距离中心越远，相邻亮条纹间距越小 C．同一条纹下，狭缝层的厚度不同 D．若换成波长更长的光，条纹分布更加密集 【答案】B 【详解】A．干涉条纹是由凸透镜下表面与平面玻璃间空气隙上、下表面的反射光叠加形成的，故A错误； B．圆环状条纹的间距不相等，从中心向外条纹越来越密集，条纹间距越小，故B正确； C．同一条纹上，凸透镜下表面与平面玻璃间空气隙上、下表面反射光的光程差相同，空气隙的厚度相同，故C错误； D．若换成波长更长的光，相邻明条纹或相邻的暗条纹条纹间距变大，故条纹分布更加稀疏，故D错误。 故选B。 32．(24-25高二下学期·广东省龙门一中·期末)如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图均来自物理课本，下列说法正确的是（　　） A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光 B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样 C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象 D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化 【答案】A 【详解】A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，根据 因b光的条纹间距较a光小，可知b光的波长小于a光，b光的频率大于a光，选项A正确； B．图乙中立体电影原理是光的偏振原理，而照相机镜头表面涂上增透膜的原理是光的干涉，两者原理不同，选项B错误； C．图丙中“水流导光”反映了光的全反射现象，选项C错误； D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，则一个偏振片的偏振方向发生变化，则光屏P上的光斑亮度会发生变化，选项D错误。 故选A。 33．(26高三·广东省深圳市·二模)如图甲所示，将一束激光射向螺旋弹簧，得到如图乙所示的衍射图样。将一束X射线射向DNA提取物，观测到图丙所示图样，经过深度分析后得出了DNA螺旋结构模型。已知该激光的波长远大于X射线的波长。下列说法中正确的是（     ） A．图乙现象说明光是一种横波 B．图丙现象说明光具有粒子性 C．DNA螺旋结构的得出运用了类比思想 D．该激光光子能量大于X射线光子能量 【答案】C 【详解】A．图乙是激光照射螺旋弹簧产生的衍射图样，衍射现象只能说明光具有波动性，而说明光是横波的关键现象是偏振，衍射本身无法区分横波和纵波，故A错误； B．图丙是X射线照射DNA产生的衍射图样，衍射是波特有的现象，这说明 X 射线（光）具有波动性，而非粒子性。粒子性的典型现象是光电效应、康普顿效应，故B错误； C．题目中，通过激光照射螺旋弹簧得到的衍射图样，类比X射线照射DNA得到的衍射图样，进而分析出DNA的螺旋结构，这正是类比思想的典型应用。故C正确； D．根据光子能量可知，光子能量与波长成反比。已知激光的波长远大于X射线的波长，因此激光光子的能量小于X射线光子的能量，故D错误。 故选C。 34．(26高三·广东省梅州市·一模)（多选）霓是大气中经常跟虹同时出现的一种光学现象，由太阳光经过水珠的折射和反射形成。如图所示为其简化示意图，自然光（白光）进入水珠后被散射为各种色光，其中、是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（　　） A．霓是由光线经过2次折射和1次全反射形成 B．光的频率小于光的频率 C．遇到障碍物时，光更容易产生明显的衍射现象 D．若光能使某金属发生光电效应，则光也能使该金属发生光电效应 【答案】CD 【详解】A．由图可知，霓是经过2次折射和2次反射形成的现象，若水珠看作球形，则没有发生全发射现象，故A错误； B．根据题意，做出白光第一次折射的法线，如图所示 由图可知，当入射角相同时，a光的折射角小于b光的折射角，由折射定律可知，a光的折射率较大，频率较大，波长较短，故B错误； C．b光的波长较长，遇到障碍物时，光更容易产生明显的衍射现象，故C正确； D．由于a光的频率大，光子的能量大，若光能使某金属发生光电效应，则根据爱因斯坦光电效应方程可知光也能使该金属发生光电效应，故D正确。 故选CD。 35．如图（a）所示为单缝衍射示意图，如图（b）所示为甲、乙两束单色光分别通过同一装置形成的单缝衍射图样。下列说法正确的是（　　） A．在同种均匀介质中，乙光的波长较长 B．在同种均匀介质中，甲光的传播速度较小 C．用同一装置做双缝干涉实验时，在同一光屏上乙光的亮条纹总数更多 D．当两束单色光从某种介质以相同入射角射向空气时，有可能乙光不发生全反射而甲光发生全反射 【答案】C 【详解】A．经过同一单缝，波长越长的光产生的衍射图样中央亮纹越宽，条纹间距越大，由图可知甲光的中央亮纹宽，则甲光的波长较长，故A错误； B．由于甲光的波长较长，则甲光的频率较小，甲光的折射率较小，根据知，在同种均匀介质中甲光的传播速度比乙光的大，故B错误； C．根据条纹间距公式可知，甲光的干涉条纹间距大，则在同一光屏上亮条纹的条数少，乙光的亮条纹总数更多，故C正确； D．由于甲光的折射率较小，根据可知，甲光的全反射临界角较大，不容易发生全反射，故D错误。 故选C。 题型4 偏振（共6小题） 36．(25-26高三下·广东揭阳·)下列关于光的描述正确的是（　　） A．光的偏振现象说明光是纵波，能证明光具有粒子性 B．光通过三棱镜发生色散，频率越高的光，偏折程度越大 C．发生光电效应时，入射光强度越大，光电子的最大初动能越大 D．光纤通信是利用了光的全反射原理，光导纤维的内芯比包层折射率小 【答案】B 【详解】A．偏振是横波特有的现象，光的偏振说明光是横波，证明光具有波动性，故A错误； B．光的频率越高，在同种介质中的折射率越大，通过三棱镜时根据折射定律，偏折程度越大，故B正确； C．根据光电效应方程 光电子的最大初动能只与入射光的频率、金属逸出功有关，与入射光强度无关，故C错误； D．光发生全反射的条件之一是从光密介质射入光疏介质，因此光纤内芯的折射率比包层大，才能让光在内芯发生全反射实现信号传输，故D错误。 故选B。 37．(26高三·广东省茂名市·三模)（多选）光学现象在日常生活中随处可见，下列四幅图所示的光学实验或光学应用，说法不正确的是（　　） A．图甲为单色光的单缝衍射图样，且对同一单缝黄光对应中央亮条纹的宽度比绿光大 B．图乙为双缝干涉的实验装置，若增大挡板到屏的距离，条纹间距将减小 C．若减小图丙中薄片的厚度，条纹间距将变小 D．图丁为通过3D眼镜观看立体电影，利用了光的偏振原理 【答案】BC 【详解】A．图甲为单色光的单缝衍射图样，因黄光的波长大于绿光的波长，可知对同一单缝黄光对应中央亮条纹的宽度比绿光大，故A正确，不符合题意； B．图乙为双缝干涉的实验装置，若增大挡板到屏的距离，根据，可知条纹间距将增大，故B错误，符合题意； C．设图丙中空气膜倾尖端角为，根据几何关系可得 若减小图丙中薄片的厚度，则减小，减小，条纹间距将变大，故C错误，符合题意； D．图丁为通过3D眼镜观看立体电影，利用了光的偏振原理，故D正确，不符合题意。 故选BC。 38．(24高三·广东省汕头市·一模)（多选）下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是（　　） A．甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象 B．乙图，海市蜃楼是光的反射现象 C．丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象 D．丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象 【答案】AD 【详解】A．阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是薄膜的前后表面的光发生干涉而产生的，故A正确； B．海市蜃楼是光的折射现象，是由于空气不均匀时，对光的折射率不同而产生的，故B错误； C．茂密的树叶间有彩色的光环，这属于光的衍射现象，故C错误； D．偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象，故D正确。 故选AD。 39．(26高三·广东省梅州市·一模)（多选）物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的 B．如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的 C．如图丙所示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光容易产生干涉 D．如图丁所示，立体电影就利用了光的偏振现象 【答案】BD 【详解】A．如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的干涉产生的，故A错误； B．如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的，故B正确； C．如图丙所示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光波长较长，容易发生明显的衍射，故C错误； D．如图丁所示，立体电影就利用了光的偏振现象，故D正确。 故选BD。 40．(23高三·广东省梅州市·三模)（多选）以下四幅图中，图甲为“共振曲线”，图乙为“双缝干涉”实验，图丙为“用干涉法检测工件表面平整度”实验，图丁为“研究光的偏振现象”实验，针对这四幅图，下列说法中正确的是（　　）    A．由图甲可知，驱动力频率越大，能量越大，受迫振动的振动幅度越大 B．图乙实验中，若只将光源由蓝色光改为绿色光，则两相邻亮条纹间距离增大 C．图丙中，若将薄片向右移动，条纹间距将变小 D．图丁中，当M固定不动，将N从图示位置开始绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏P上光的亮度保持不变 【答案】BC 【详解】A．对于受迫振动，当驱动力频率等于振动系统固有频率时，振幅最大，故A错误； B．图乙中，根据 若只将光源由蓝色光改为绿色光，波长增大，则两相邻亮条纹间距离增大，故B正确； C．图丙中，当将薄片向右移动时，同级的光程差的间距变小，则干涉条纹间距会变小，故C正确； D．图丁中，当M固定不动，将N缓慢转动的过程中，M、N的透振方向变为相互垂直，此时光屏P上光的亮度最暗，故D错误。 故选BC。 41．(22-23高二下·吉林白城通榆县第一中学校·)以下四幅图片是来自课本的插图，结合图片分析下列说法中正确的是（　　） A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值后不再会有光线从面射出 B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将增大 C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的干涉现象 D．图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果，右边是光屏。当P固定不动缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 【答案】D 【详解】A．图甲中，根据几何关系可知上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性，无论怎么增大入射角，下表面的入射角不会达到临界角，光线都会从面射出，故A错误； B．图乙中，根据双缝干涉相邻条纹间距公式 可知只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小，故B错误； C．图丙是针尖的衍射现象图片，故C错误； D．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故D正确。 故选D。 题型5 电磁波（共10小题） 42．(26高三·广东省汕头市·二模)我国科研团队正研发可超高速无线传输数据的植入式脑机接口技术，其内置芯片采用了频率为的太赫兹电磁波作为载波，人体神经信号的频率范围约为1~1000 Hz。关于该通信过程，下列说法正确的是（　　） A．太赫兹电磁波属于横波 B．太赫兹电磁波在真空中的传播速度比无线电波快 C．将太赫兹电磁波与神经信号叠加并发射出去的过程属于调谐 D．体外接收电路若要接收此信号，其固有频率应调至与神经信号频率相近 【答案】A 【详解】A．所有电磁波的电场、磁场振动方向均与传播方向垂直，属于横波，太赫兹电磁波属于电磁波，故A正确； B．所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，与频率无关，太赫兹电磁波和无线电波都属于电磁波，真空中传播速度相同，故B错误； C．将低频神经信号加载到高频太赫兹载波上并发射的过程是调制，调谐是接收端调节电路固有频率、与待接收电磁波频率匹配的过程，故C错误； D．体外接收电路需要和载波（太赫兹电磁波）的频率相近才能发生电谐振、接收到信号，神经信号是加载在载波上的低频信号，故D错误。 故选A。 43．(26高三·安徽合肥·考前冲刺)如图所示，线圈的自感系数，电容器的电容，。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从到为正，断开开关后，下列说法正确的是（     ） A．某时刻电容器左极板带负电，且电流为正，则此时电场能在减小 B．某时刻电流为负且电流在减小，则此时电容器右极板带正电 C．电磁振荡的周期约为 D．考虑到电磁振荡过程的能量损失，电容器在一个周期内的放电时长随时间推移将越来越短 【答案】C 【详解】A．某时刻电容器左极板带负电，且电流为正，则此时电容器充电，电场能在增大，故A错误； B．某时刻电流为负且电流在减小，则此时电容器充电，即此时电容器右极板带负电，故B错误； C．电磁振荡的周期约为，故C正确； D．根据电磁振荡的周期公式可知，电磁振荡的周期与电磁振荡过程的能量无关，则电容器在一个周期内的放电时长也与电磁振荡的周期无关，所以考虑到电磁振荡过程的能量损失，电容器在一个周期内的放电时长不随时间推移而改变，故D错误。 故选C。 44．(26高三·广东省汕头市·考前冲刺)我国第6代移动通信技术（6G）国际领先，6G频段是利用频率比5G频段高出许多的电磁波通信技术（频段指的是电磁波的频率范围）。则（     ） A．频段的电磁波比频段电磁波的波长更长 B．相同条件下6G频段电磁波的衍射现象更明显 C．在真空中频段的电磁波传播速度更快 D．电磁波能产生干涉现象 【答案】D 【详解】A．真空中所有电磁波的传播速度均为光速，满足关系（为波长，为频率）；衍射明显程度与波长正相关，波长越长衍射越明显；干涉是波特有的固有性质。根据波速恒定，6G电磁波频率比5G更高，故波长更短，A错误； B．6G电磁波波长更短，相同条件下衍射现象更不明显，B错误； C．真空中所有电磁波传播速度均为光速，和频率无关，C错误； D．干涉是波特有的现象，电磁波属于波，能产生干涉现象，D正确。 故选D。 45．(25-26高三下·江苏苏锡常镇四·调研)射电望远镜和光学望远镜都是观测宇宙的重要工具，射电望远镜主要在无线电波段观测天体。与主要在可见光波段观测天体的光学望远镜相比，射电望远镜（　　） A．接收电磁波的波长更小 B．接收电磁波的波速更大 C．更适于观察月球表面环形山的形状 D．更适于观察宇宙微波背景辐射的频谱 【答案】D 【详解】AB．电磁波谱中，无线电波（含微波）波长大于可见光，所有电磁波在真空中的传播速度都是光速，故AB错误； C．月球表面环形山的反射信号以可见光为主，且可见光波长更短、成像分辨率更高，更适合用光学望远镜观测形状，故C错误； D．宇宙微波背景辐射属于无线电波段，属于射电望远镜的观测频段，更适于用射电望远镜观测，故D正确。 故选D。 46．(25-26高二上·山东聊城第一中学·)“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　） A．电磁波在任何介质中传播速度均为 B．红外线的波长比紫外线大 C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D．法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 【答案】B 【详解】A．电磁波仅在真空中的传播速度为，在介质中传播速度为（为介质折射率，），小于，故A错误； B．按电磁波谱波长从长到短的排序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线，可知红外线波长比紫外线大，故B正确； C．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场会激发出恒定的磁场，恒定磁场无法再激发电场，不能产生电磁波，故C错误； D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，故D错误。 故选B。 47．(25-26高二下·浙江宁波鄞州高级中学等校·)下列有关电磁振荡、电磁波现象的四幅图像的说法正确的是（　　） A．图1中，变化的磁场一定能产生电场，从而产生电磁波 B．图2中，在振荡电路中，仅增大线圈的电感，电磁振荡的频率增大 C．图3中，使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐 D．图4中，可见光是一种电磁波，其中红光的频率大于紫光的频率 【答案】C 【详解】A．均匀变化的磁场产生恒定电场，恒定电场不能激发变化磁场，故不能产生电磁波，故A错误； B．根据可知，仅增大电感，频率减小，故B错误； C．使接收电路产生电谐振的过程叫调谐，俗称选台，当接收电路的固有频率与电磁波的固有频率相同时，接收电路中产生较强的电流信号，故C正确； D．可见光是一种电磁波，红光的频率低于紫光的频率，故D错误。 故选C。 3 / 23 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 光和电磁波 题型1 光的折射 题型2 光的全反射（重点） 题型3 光的干涉和衍射（重点） 题型4 偏振 题型5 电磁波 题型1 光的折射（共9小题） 1．(26高三·广州市·冲刺训练)如图，一束复色光沿半圆柱形玻璃砖的半径方向从A点射入，在O点经折射后分为a、b两束单色光照在光屏上，则（　　） A．玻璃砖对光束a的折射率大于对光束b的折射率 B．在玻璃砖中光束a的传播速度大于光束b的传播速度 C．用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹更窄 D．用同一装置做双缝干涉实验，a光的干涉条纹数更多 2．(26高三·广东汕头·二模)（多选）如图所示，将一个空玻璃试管放在盛满水的透明水槽中，从水槽外侧可以观察到试管浸入水中的玻璃侧壁更亮一些。已知水的折射率约为1.33，玻璃的折射率约为1.5。下列说法正确的是（　　） A．光从水射向试管玻璃壁，折射光线往法线方向偏折 B．侧壁更亮一些是因为光从水射向玻璃侧壁时发生全反射 C．光从水射向试管玻璃壁再射入试管内的空气，频率始终不变 D．光从水射向试管玻璃壁再射入试管内的空气，传播速度始终不变 3．(26高三·广东江门市·二模)由某均匀透明介质制成的光学组件，其横截面由直角梯形ABCD和半圆组成，如图所示，CD为半圆的直径，（CD⊥BC，CD⊥AD，E、F分别为AD、AB边上的点。一束单色光平行于AB边从E点射入光学组件，经一次折射后经过F点。已知半圆的半径为R，，，光在真空中传播的速率为c。求： (1)光学组件对该单色光的折射率n； (2)该束单色光从E点到第一次射出光学组件的时间t。 4．(26高三·广州市·模拟)生活中常用的“防雾眼镜”，其镜片表面涂有一层透明防雾薄膜，能防止起雾。已知空气的折射率，防雾薄膜的折射率。下列说法正确的是（　　） A．光从空气射向薄膜时，光的频率将增大 B．光从空气射向薄膜时，可能发生全反射 C．光在薄膜中的传播速度比在空气中慢 D．光在薄膜中的传播速度和空气中相等 5．(26高三·惠州市·模拟)如图（a）所示，某透明晶体放在纸上，文字呈现双像的现象称为双折射现象。如图（b）所示为某次实验的光路图，厚度为的某种长方体单轴晶体放置在水平桌面上，一束自然光从晶体底部射向晶体上表面，入射角为，折射进入空气中时会分解为o光（寻常光线）和e光（非常光线），其中o光的折射角为。已知o光在晶体内的传播速度是e光在晶体内传播速度的倍，真空中的光速为。求： (1)该晶体对o光的折射率； (2)o光在晶体中的传播时间； (3)e光的折射角。 6．(26高三·东莞市·一模)有一根透明玻璃管，内径为R，外径为2R，截面如图所示。在截面上一束光线以60°入射角从M点射向玻璃管，折射后恰好与玻璃管内壁相切，光在真空中的速度为c。光从M点射入到第一次到达玻璃管外壁所经历的时间t是（    ） A． B． C． D． 7．(26高三·中山市·一模)如图所示，为半圆柱形玻璃砖某横截面的圆心，一束复色光垂直于左侧面射向玻璃砖，经玻璃砖折射后分成两束单色光、。不考虑光在玻璃砖内的反射，已知该玻璃砖对频率越大的光折射率越大，下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率 B．将复色光向上平移，光最先消失 C．在玻璃砖中光的波长大于光的波长 D．若某金属被光照射恰好发生光电效应，则它被光照射也会发生光电效应 8．(26高三·汕头市·一模)某介质均匀的玻璃砖截面如图所示。下边界是半径为的半圆弧，以其圆心O为坐标原点建立坐标系，上边界是半径为的优弧，圆心P坐标为（0，）。为测定该玻璃砖的折射率，在O处放置一单色光源，发现上边界有光线射出的区域恰好覆盖了半圆，不考虑光在玻璃砖内反射后再射出。空气中的光速为c，求： (1)该玻璃砖的折射率； (2)能从上边界射出的光线在玻璃砖中传播的最长时间。 9．(26高三·江门市·二模)柱形光学元件在光学仪器、光电测量、激光技术和图像处理等多个领域都有着不可或缺的作用。如图所示，某柱形光学元件的横截面是半径为R的四分之一圆AOB，O为圆心，在OA边有垂直于OA进入光学元件的平行光，这些光进入元件后，圆弧AB的三分之一的区域有光线射出，其他三分之二区域没有光线射出。光在真空中的传播速度为c，不考虑光在元件中的多次反射，求： (1)此光学元件的折射率n； (2)从OA边上到O点的距离为处进入元件的光线，在元件中传播的时间t。 题型2 光的全反射（共10小题） 10．(24-25高二·广州市铁一中学·高二下学期期末)（多选）一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光（     ） A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长 B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小 C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻条纹间距大 D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大 11．(26高三·深圳市·二模)LED灯能耗是白炽灯的十分之一，某型号LED灯外观呈圆台状，如下图所示。发光芯片为一个边长为的正方形面板，置于圆台内底部，恰好与底部圆内接，芯片厚度忽略不计。为过轴线的截面，，在圆台内填充满透明封装材料。芯片中心处发出的一束平行于边的光线，从圆台上表面射出，折射角。 (1)求封装材料的折射率； (2)芯片上点直接射向圆台上表面的光恰好均可射出，求圆台高度。 12．(26高三·清远市·毕业班综合训练)（多选）某同学用直角梯形玻璃砖和激光笔探究玻璃的光学特性。如图所示，激光从AO方向射向玻璃砖MN边的O点，经玻璃砖折射后从PQ边的O'点沿O'B方向射出玻璃砖，其中MN<MP。下列说法正确的是（　　） A．AO与O'B平行 B．该玻璃的折射率为 C．该玻璃砖的全反射临界角为45° D．逐渐增大激光的入射角，激光在MP面会发生全反射 13．(26高三·广州市·综合训练（二）)如图为透明材料制成的圆管横截面，用一束红光照射管外壁M点，光线折射后射到管内壁N点。已知该光线在M点的入射角为，折射角为；管内壁半径ON为R，管外壁半径OM为，求 (1)该材料对红光的折射率n； (2)通过计算判断该光线射到管内壁N点是否发生全反射。 14．(26高三·辽宁省沈阳市·调研)如图，一束单色光入射到方解石晶体的一个平面上发生双折射现象，在晶体中分成振动方向相互垂直的寻常光（o光）和非常光（e光），两束光射出晶体（上下表面平行），通过偏振片后射到光屏上，则（　　） A．该现象体现了方解石晶体的各向同性 B．旋转偏振片，光屏上两光斑的明暗变化同步 C．若已知偏振片的透振方向，可确定两束光的偏振方向 D．若增大入射角，o光有可能在晶体下表面发生全反射 15．(26高三·河南省焦作市·一模)如图所示，一束复色光以入射角从空气射向一个玻璃球后被分成了、两束单色光，下列说法正确的是（　　） A．玻璃对光的折射率比对光的折射率大 B．光在玻璃中的传播速度比光小 C．光的频率比光的频率小 D．增大入射角光可能在玻璃球内发生全反射 16．(26高三·茂名市·模拟预测)如图甲为遥控器的发射器，图乙为其结构简图，整个透明体由匀质材料制成，上、下部分分别为半球体和圆柱体，半径均为R，在球心O的正下方P点放置一个点光源，O、P间距为R，半球体的表面恰好都有光线射出，不考虑透明体内的反射，该材料的折射率为（　　） A． B． C．2 D． 17．(26高三·安徽省华大新高考联盟·二模)光导纤维作为光传导工具，已广泛应用于通信、互联网等领域。一段光导纤维由折射率不同的内芯和包层构成，如图所示。AB和CD为光导纤维横截面的直径，AB与CD平行，AD和BC长度均为d，一束单色光经AB的中点与过AB的横截面成角从空气入射到光导纤维中，折射光线与AD的夹角为，光在真空中传播的速度大小为c，则下列说法中正确的是（　　） A．光导纤维对该单色光的折射率为 B．光导纤维内芯的折射率小于包层的折射率 C．如果增大入射光线与AB横截面的夹角，光线可能在AB的横截面上发生全反射 D．若外部包层的折射率与空气的折射率相同，则光从AB传播到CD所用的最长时间为 18．(26高三·深圳市·一模)如下图所示，一束由红、蓝色光组成的复合光，以入射角θ从侧面射入均匀透明的长方体玻璃砖，在玻璃内色散成a、b两束，在玻璃砖上表面刚好没有光线射出。已知红光的折射率小于蓝光的折射率，则（　　） A．b为红色光束 B．全反射临界角 C．玻璃对红光的折射率 D．若缓慢增大θ，蓝光先从上表面射出 19．(26高三·广州市白云区·高三下学期3月学情诊断)（多选）“莫泽灯”不用电就能将屋内照亮，堪称零成本！“莫泽灯”的制作方法是在透明塑料瓶中装满水并加入少量漂白剂，然后将瓶子固定在屋顶的孔洞中，屋外的光线通过多次折射，可实现屋内照明。其原理简化图如图甲所示，一束单色光以入射角从竖直瓶壁上的点射入瓶内，以折射角进入瓶内液体中，直射到点，点距点所在水平面高度为，俯视图如图乙所示。已知瓶身直径为，光在真空中的传播速度为，忽略瓶壁厚度，下列说法正确的是（　　） A．液体的折射率为 B．光从瓶中点射入屋内的折射角大于 C．光在瓶内传播的时间为 D．若增大入射角，光在瓶内可能会发生全反射 题型3 光的干涉和衍射（共16小题） 20．(26高三·广东省汕头市金山中学·考前冲刺)下列说法不正确的是（　　） A．X光机拍胸片，利用了机械波的穿透性 B．肥皂膜彩色条纹，属于光的干涉现象 C．毛细采血管，利用了液体的毛细现象 D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是因为其平行度好 21．(26高三·广东省汕头市金山中学·保温测试)某同学用单色光a、b分别照射同一双缝干涉实验装置，双缝到光屏的距离保持不变，在光屏上出现的干涉图样分别如图所示，下列关于两单色光说法正确的是（     ） A．单色光a比单色光b更容易发生明显衍射 B．单色光a的光子能量大于单色光b的光子能量 C．单色光a、b分别照射同一光电管，a的遏止电压低 D．在同一玻璃砖中单色光a的传播速度比b大 22．(26高三·广东省广州市南武中学·下学期学情自测)氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则（　　） A．P、Q经过甲图装置时屏上谱线分别为2、1 B．若乙图玻璃棒能传导P光，则一定也能传导Q光 C．若丙图是P入射时的干涉条纹，则Q入射时条纹间距增大 D．P、Q照射某金属发生光电效应，丁图中的点1、2分别对应P、Q 23．(26高三·广东省·一模)断层成像是重要的医学成像方法。如图，光源发出的光，被分光器分成甲、乙两束光。甲经过参考臂反射，乙经过样品某一深度反射，两束反射光在分光器下表面发生叠加后，射入探测器，测出其光强变化，即可构建断层图像。两束反射光叠加发生的是（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．偏振现象 D．色散现象 24．(26高三·河北唐县·一模)某照相机的透镜表面镀有一层折射率为1.25的透明介质薄膜，可以利用光的干涉减弱玻璃表面的反射光，增强透射光，如图所示，为了使玻璃透镜对人眼和感光物质敏感的黄绿光（真空中波长为555nm）产生极大的透射，薄膜的厚度最小为（　　） A．55.5nm B．111nm C．138.75nm D．222nm 25．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图中所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。 (1)将白光光源C放在光具座最左端，然后依次放置其他光学元件，则由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序是C、________、________、________、________。 (2)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数为________mm，求得相邻亮条纹的间距为________mm。 (3)已知双缝间距d为m，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式________，求得所测红光的波长为________nm。 26．(25高三·广东省深圳市红岭中学·考前冲刺)真空中，一半圆形玻璃砖放置在转盘上，一束由单色光组成的光线从左侧沿玻璃砖半径方向入射。如图，此时右侧光屏上无亮点。随着转盘逆时针匀速转动，光屏上先出现单色光的亮点，则下列推断正确的是（　　） A．光的频率小于光的频率 B．光在玻璃砖内的传播速度小于光 C．双缝干涉实验中，要使相邻亮条纹间距较大，应该使用光 D．若均能使某金属发生光电效应，则光产生的光电子最大初动能较大 27．(25高三·广东省·三模)冰晶是一种结晶体，由水分子组成，在适宜的湿度和温度条件下，冰晶会形成六角形的晶体结构。一束太阳光射到六角形冰晶上，其中、两种单色光的光路图如图所示。比较、两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．在空气中，光的波长较大 B．冰晶对光的折射率较大 C．光在冰晶中的传播速度较大 D．通过同一装置发生双缝干涉，光的相邻亮条纹的间距较大 28．3D电影《阿凡达2：水之道》上映后持续热播引起热议。如图所示为3D电影的原理图，下列对3D电影的原理说法正确的是（　　） A．该原理与光纤的原理相同 B．该原理利用了光的偏振 C．该原理与照相机镜头上的增透膜原理相同 D．观看时闭上一只眼睛也能看到明显的3D效果 29．(24-25高三下·浙江诸暨·适考)（多选）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，光屏上的中央亮斑是光照射到小圆孔后产生 C．图丙中，照相机镜头上的增透膜，在拍摄水下的景物时可消除水面的反射光 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 30．(24-25高三下·河北金科大联考·)某工厂技术人员为检测所制作的滚珠大小是否合格，将一块平板玻璃甲放置在另一平板玻璃乙之上，在另一端同一位置先后放入标准滚珠及待检滚珠，装置如图1所示。当用同一种单色光从玻璃板甲上方入射后，从上往下看，看到的部分明暗相间的条纹分别如图2所示，下列说法正确的是（　　） A．条纹是由玻璃板甲的上表面及玻璃板乙的上表面的反射光叠加干涉而成的 B．待检滚珠的半径比标准滚珠的小 C．放标准滚珠时得到的相邻两明条纹对应的空气膜厚度差比放待检滚珠时的小 D．放标准滚珠时，若增大入射光的频率，相邻明条纹的中心间距增大 31．(24-25高三上·山东淄博·期末)如图所示，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，在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明暗相间的干涉条纹，这些条纹叫作牛顿环。下列说法正确的是（    ） A．牛顿环是凸透镜上、下表面的反射光叠加形成的 B．距离中心越远，相邻亮条纹间距越小 C．同一条纹下，狭缝层的厚度不同 D．若换成波长更长的光，条纹分布更加密集 32．(24-25高二下学期·广东省龙门一中·期末)如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图均来自物理课本，下列说法正确的是（　　） A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光 B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样 C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象 D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化 33．(26高三·广东省深圳市·二模)如图甲所示，将一束激光射向螺旋弹簧，得到如图乙所示的衍射图样。将一束X射线射向DNA提取物，观测到图丙所示图样，经过深度分析后得出了DNA螺旋结构模型。已知该激光的波长远大于X射线的波长。下列说法中正确的是（     ） A．图乙现象说明光是一种横波 B．图丙现象说明光具有粒子性 C．DNA螺旋结构的得出运用了类比思想 D．该激光光子能量大于X射线光子能量 34．(26高三·广东省梅州市·一模)（多选）霓是大气中经常跟虹同时出现的一种光学现象，由太阳光经过水珠的折射和反射形成。如图所示为其简化示意图，自然光（白光）进入水珠后被散射为各种色光，其中、是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（　　） A．霓是由光线经过2次折射和1次全反射形成 B．光的频率小于光的频率 C．遇到障碍物时，光更容易产生明显的衍射现象 D．若光能使某金属发生光电效应，则光也能使该金属发生光电效应 35．如图（a）所示为单缝衍射示意图，如图（b）所示为甲、乙两束单色光分别通过同一装置形成的单缝衍射图样。下列说法正确的是（　　） A．在同种均匀介质中，乙光的波长较长 B．在同种均匀介质中，甲光的传播速度较小 C．用同一装置做双缝干涉实验时，在同一光屏上乙光的亮条纹总数更多 D．当两束单色光从某种介质以相同入射角射向空气时，有可能乙光不发生全反射而甲光发生全反射 题型4 偏振（共6小题） 36．(25-26高三下·广东揭阳·)下列关于光的描述正确的是（　　） A．光的偏振现象说明光是纵波，能证明光具有粒子性 B．光通过三棱镜发生色散，频率越高的光，偏折程度越大 C．发生光电效应时，入射光强度越大，光电子的最大初动能越大 D．光纤通信是利用了光的全反射原理，光导纤维的内芯比包层折射率小 37．(26高三·广东省茂名市·三模)（多选）光学现象在日常生活中随处可见，下列四幅图所示的光学实验或光学应用，说法不正确的是（　　） A．图甲为单色光的单缝衍射图样，且对同一单缝黄光对应中央亮条纹的宽度比绿光大 B．图乙为双缝干涉的实验装置，若增大挡板到屏的距离，条纹间距将减小 C．若减小图丙中薄片的厚度，条纹间距将变小 D．图丁为通过3D眼镜观看立体电影，利用了光的偏振原理 38．(24高三·广东省汕头市·一模)（多选）下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是（　　） A．甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象 B．乙图，海市蜃楼是光的反射现象 C．丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象 D．丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象 39．(26高三·广东省梅州市·一模)（多选）物理知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射产生的 B．如图乙所示，光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的 C．如图丙所示，在多雾或多雨的城市中，采用红灯图作为各种交通警示，原因是红光容易产生干涉 D．如图丁所示，立体电影就利用了光的偏振现象 40．(23高三·广东省梅州市·三模)（多选）以下四幅图中，图甲为“共振曲线”，图乙为“双缝干涉”实验，图丙为“用干涉法检测工件表面平整度”实验，图丁为“研究光的偏振现象”实验，针对这四幅图，下列说法中正确的是（　　）    A．由图甲可知，驱动力频率越大，能量越大，受迫振动的振动幅度越大 B．图乙实验中，若只将光源由蓝色光改为绿色光，则两相邻亮条纹间距离增大 C．图丙中，若将薄片向右移动，条纹间距将变小 D．图丁中，当M固定不动，将N从图示位置开始绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏P上光的亮度保持不变 41．(22-23高二下·吉林白城通榆县第一中学校·)以下四幅图片是来自课本的插图，结合图片分析下列说法中正确的是（　　） A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角逐渐增大到某一值后不再会有光线从面射出 B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将增大 C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的干涉现象 D．图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果，右边是光屏。当P固定不动缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 题型5 电磁波（共10小题） 42．(26高三·广东省汕头市·二模)我国科研团队正研发可超高速无线传输数据的植入式脑机接口技术，其内置芯片采用了频率为的太赫兹电磁波作为载波，人体神经信号的频率范围约为1~1000 Hz。关于该通信过程，下列说法正确的是（　　） A．太赫兹电磁波属于横波 B．太赫兹电磁波在真空中的传播速度比无线电波快 C．将太赫兹电磁波与神经信号叠加并发射出去的过程属于调谐 D．体外接收电路若要接收此信号，其固有频率应调至与神经信号频率相近 43．(26高三·安徽合肥·考前冲刺)如图所示，线圈的自感系数，电容器的电容，。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从到为正，断开开关后，下列说法正确的是（     ） A．某时刻电容器左极板带负电，且电流为正，则此时电场能在减小 B．某时刻电流为负且电流在减小，则此时电容器右极板带正电 C．电磁振荡的周期约为 D．考虑到电磁振荡过程的能量损失，电容器在一个周期内的放电时长随时间推移将越来越短 44．(26高三·广东省汕头市·考前冲刺)我国第6代移动通信技术（6G）国际领先，6G频段是利用频率比5G频段高出许多的电磁波通信技术（频段指的是电磁波的频率范围）。则（     ） A．频段的电磁波比频段电磁波的波长更长 B．相同条件下6G频段电磁波的衍射现象更明显 C．在真空中频段的电磁波传播速度更快 D．电磁波能产生干涉现象 45．(25-26高三下·江苏苏锡常镇四·调研)射电望远镜和光学望远镜都是观测宇宙的重要工具，射电望远镜主要在无线电波段观测天体。与主要在可见光波段观测天体的光学望远镜相比，射电望远镜（　　） A．接收电磁波的波长更小 B．接收电磁波的波速更大 C．更适于观察月球表面环形山的形状 D．更适于观察宇宙微波背景辐射的频谱 46．(25-26高二上·山东聊城第一中学·)“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　） A．电磁波在任何介质中传播速度均为 B．红外线的波长比紫外线大 C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D．法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 47．(25-26高二下·浙江宁波鄞州高级中学等校·)下列有关电磁振荡、电磁波现象的四幅图像的说法正确的是（　　） A．图1中，变化的磁场一定能产生电场，从而产生电磁波 B．图2中，在振荡电路中，仅增大线圈的电感，电磁振荡的频率增大 C．图3中，使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐 D．图4中，可见光是一种电磁波，其中红光的频率大于紫光的频率 3 / 23 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 光和电磁波 题型1 光的折射 题型2 光的全反射（重点） 题型3 光的干涉和衍射（重点） 题型4 偏振 题型5 电磁波 题型1 光的折射（共9小题） 1．B 2．AC 3．(1) (2) 【详解】（1）如图所示，过点做，已知，，则，根据数学知识有， 得折射角 依题意，平行于，则入射角 解得光学组件对该单色光的折射率 （2）根据前面证明可知，，该束单色光从E点折射后到达点，在点的入射角为，，故该单色光在点发生全反射，可知折射角为，故折射光线与平行，到达半圆面的点，过点做，则 得，根据几何知识 得，，故单色光从点射出光学组件 过点做，则 得，由 解得该束单色光从E点到第一次射出光学组件的时间 4．C 5．(1) (2) (3) 【详解】（1）根据折射定律可得该晶体对o光的折射率为 （2）o光在晶体中的传播速度为 o光在晶体中的传播距离为 则o光在晶体中的传播时间为 联立解得 （3）根据 可得 又 根据折射率可得 联立解得e光的折射角为 6．A 7．A 8．(1) (2) 【详解】（1）由题意可知光线恰好在N点发生全反射，如图所示 根据全反射临界角公式可得 由几何关系可得 解得该玻璃砖的折射率为 （2）光线在玻璃砖中的传播速度为 光线沿轴方向从上边界射出时，在玻璃砖中的传播距离最大，如图所示 则有 从上边界射出的光线在玻璃砖中传播的最长时间为 联立解得 9．(1) (2) 【详解】（1）由题意可知圆弧AB的三分之一的区域有光线射出，其他三分之二区域没有光线射出，如图所示 由图可知，光线在圆弧C点刚好发生全反射，全反射临界角为，则有 解得此光学元件的折射率为 （2）从OA边上到O点的距离为处进入元件的光线，如图所示 根据几何关系可得 可得 可知光线在圆弧D点发生全反射，之后垂直界面射出；光线在元件中的传播距离为 光线在元件中的传播速度为 则光线在元件中传播的时间为 题型2 光的全反射（共10小题） 10．ABC 11．(1) (2) 【详解】（1）光线平行于AB，由几何关系和对称性可知，AB与水平上表面夹角，因此光线与竖直法线的夹角 已知。根据折射定律，光从介质射向空气，有 解得 （2）C点射向上表面的光恰好全部射出，说明最大入射角刚好等于全反射临界角，此时光线从A点射出。如图所示 发生全反射的临界角满足 解得 正方形面板的边长为，则BC的长度为 由几何关系，可得 解得 12．CD 13．(1) (2)见解析 【详解】（1）根据折射定律，可知折射率为 （2）设发生全反射临界角为C，有 代入得C=45° 设从N点入射的入射角为，如图 根据正弦定理可得 解得 故在N点发生全反射。 14．C 15．C 16．A 17．D 18．C 19．AB 题型3 光的干涉和衍射（共16小题） 20．A 21．B 22．B 23．A 24．B 25．(1) E D B A (2) 13.870 2.310 (3) 660 【详解】（1）[1][2][3][4]光源经滤光片后只留下红光，再经过单缝、双缝后得到两束相干光源，照射到毛玻璃上形成明暗相间的干涉条纹，故由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序为C、E、D、B、A。 故四个空应填入E、D、B、A。 （2）[1]图丙中手轮上的示数为 [2]图乙中手轮上的示数为 相邻亮条纹的间距 （3）[1]根据双缝干涉计算公式有 整理得 [2]红光的波长为 26．A 27．A 28．B 29．AD 30．B 31．B 32．A 33．C 34．CD 35．C 题型4 偏振（共6小题） 36．B 37．BC 38．AD 39．BD 40．BC 41．D 题型5 电磁波（共10小题） 42．A 43．C 44．D 45．D 46．B 47．C 3 / 23 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $