高中物理高考 专题16 光 电磁波-2021年高考物理真题与模拟题分类训练（学生版）

专题16  光   电磁波

1．(2021·山东高考真题）用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是(　　）

A． B．

C． D．

2．(2021·浙江高考真题）用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b间的夹角为，则(　　）

A．光盘材料的折射率

B．光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二

C．光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度

D．光束c的强度小于O点处折射光束的强度

3．(2021·浙江高考真题）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到时会引起神经混乱，达到时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为(　　）

A．   B．   C．   D． 

4．(2021·浙江高考真题）肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是(　　）

A．过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形

B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹

C．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化

D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动，条纹也会跟着转动

1．下列说法正确的是(　　）

A．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理

B．露珠呈现彩色是光的色散现象

C．紫外线在工业上可以检查金属零件内部缺陷

D．摄影机镜头前加一个偏振片，这样做是为了增加光的透射强度

E.全息照相是利用了光的干涉原理

2．如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，一束由a光和b光组成的复色光沿AO方向由真空从OD面射入玻璃，之后分成两束分别从B，C两点射出，其中从B点射出的为a光，从C点射出的为b光。则下列说法正确的是(　　）

A．从B点射出玻璃砖的a光的频率较小

B．在玻璃砖中，b光的传播速度一定大于a光的传播速度

C．a光和b光在玻璃砖中的传播时间相等

D．将a光和b光通过相同的双缝干涉装置，b光的干涉条纹间距较小

E.若将a光和b光分别放在水面足够大的池塘底部同一位置，则b光照亮的水面区域大

3．关于光现象及其应用，下列说法正确的是(　　）

A．白光只有通过三棱镜的折射，才能产生光的色散现象

B．拍摄玻璃橱窗中的物品时，为消除玻璃表面反射光的干扰，需要在照相机镜头前加装偏振片，目的是增加透射光的强度

C．利用光的干涉现象可检查平面的平整度

D．光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率

E.光经过大头针尖儿时，大头针尖儿边缘轮廓会模糊不清，这是光的干涉现象

4．如图所示为光线在三种介质中传播时发生反射和折射的情况，下列说法中正确的是(   ）

A．介质的折射率比介质的折射率大

B．介质的折射率比介质的折射率大

C．若增大光线的入射角，在介质的分界面处可能会发生折射现象

D．若增大光线的入射角，在介质的分界面处可能会发生全反射现象

E.光在三种介质中传播速度分别为，则

5．煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。下列说法正确的是(　　）

A．若屏的正中央仍是亮纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯

B．若屏的正中央是暗纹，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，可能含有瓦斯

C．如果屏上干涉条纹不停地移动，说明B中的气体瓦斯含量不稳定

D．用频率更大的单色光照射单缝时，屏上出现的干涉条纹间距变大

6．某玻璃砖的横截面是底角为45°的等腰梯形，如图，一束由红绿两色组成的复色光从AB边中点E平行于BC边射入后，两种色光在BC边均发生全反射后再从CD边射出玻璃砖，其中的红光的射出点是CD边中点F。除了全反射，不考虑光在玻璃砖内的多次反射，则下列说法正确的是(　　）

A．绿光在CD边的出射点在F点下方

B．绿光在CD边出射的方向与BC平行

C．绿光在玻璃砖内传播的时间一定比红光要长

D．绿光在玻璃砖内传播的时间可能和红光相等

7．如图所示，一束单色光从A点射入玻璃球内，已知入射角为。现发现有光线恰好能经过A点从玻璃球内折射回空气，且此光线在球内经过两次反射。已知玻璃球的半径为，光在真空中传播速度为。下列选项正确的是(　　）

A．玻璃球对该单色光的折射率为

B．从玻璃球射出的光线相对从A点入射光线的偏向角一定为30°

C．经过A点从玻璃球内折射回空气的光在玻璃球内的传播时间为

D．一定有部分单色光在玻璃球内的传播时间超过

8．一半球形玻璃砖，C点为其球心，直线OO′与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线OO′平行且到直线OO′距离相等的a、b两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是(　　）

A．真空中单个a光光子的能量大于b光光子的能量

B．a光从空气射入玻璃砖后速度变小，频率变小，波长变长

C．若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角大于b光

D．若用a、b分别在空气中做双缝干涉实验，同等条件下，光屏上得到的相邻两条干涉条纹的间距a光小于b光

9．一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光短

B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的大

C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距大

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

10．下列说法正确的是(　　）

A．“3D电影”的播放和观看利用了光的干涉

B．泊松亮斑是光的衍射现象

C．增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的

D．摄影师在拍摄池中的游鱼时，在照相机镜头前加一偏振滤光片，可以增强游鱼的折射光从而使游鱼的影像更清晰

11．小陆同学带领某研究小组观察杨氏双缝实验，如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝、，由和发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光的波长为，屏上的P点到两缝和的距离相等，如果把P处的亮条纹记作第0号亮条纹，由P向上数，与0号亮条纹相邻的暗条纹为1号暗条纹，与1号暗条纹相邻的亮条纹为1号亮条纹，1号亮条纹上侧相邻的暗条纹为2号暗条纹，则处的暗条纹恰好是10号暗条纹。设直线的长度为，的长度为，则等于(　　）

A． B． C． D．

12．打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ打磨在的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP和OQ边都发生全反射，仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边的情况，则下列判断正确的是(　　）

A．若，光线会在OP边射出

B．若，光线会在OP边发生全反射

C．若，光线会在OP边发生全反射

D．若，光线会在OQ边射出

13．如图所示，有一块两个光学表面平行的光学元件，它对红光和紫光的折射率分别为、。今有一束宽度为的红、紫混合光从其上表面以的入射角入射，问此元件的厚度d至少为多大时，从元件下表面射出的红、紫两种光能分离？(已知）

14．如图所示，某棱镜的横截面为直角三角形，其折射率为 ，已知，一束平行于的光射向棱镜的右侧界面，经面反射后从边射出，求：

(1）分析光线在面是否发生全反射；

(2）光线从射出时的折射角；

15．某透明物体的横截面如图所示，其中ABC为等腰直角三角形，AB为直角边，长度为L， ADC为一圆弧，其圆心在AC边的中点。此透明物体的折射率为n＝2.0。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入该透明物体，求：

(1）光线从ADC圆弧射出的区域弧长s。

(2）光线从ADC圆弧射出，在透明物体中的最长时间t。

16．如图所示，某种透明介质的横截面由直角三角形和圆心为O、半径的四分之一圆弧组成，其中。一束单色光从D点垂直面射入透明介质中，射到圆弧上时恰好发生全反射。测得D点与O点之间的距离为。取。求：

(ⅰ）介质对单色光的折射率；

(ⅱ）单色光从面射出介质时折射角的正弦值。