专题16 光学 电磁波（测试）（解析版）.docxVIP

专题16光学电磁波

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

一、单项选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分）

1．（2024·浙江·一模）如图所示，某种光盘利用“凹槽”、“平面”记录信息，激光照射到“凹槽”会产生极小反射光强，下列说法正确的是（）

A．“凹槽”产生极小光强是由于衍射现象形成

B．“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度不同

C．激光在介质中的波长可能为“凹槽”深度的3倍

D．“凹槽”反射光与“平面”反射光的频率相同

【答案】D

【详解】A．根据光的干涉知识分析可知，“凹槽”产生极小光强是由于由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后相消，是干涉现象形成，不是属于衍射现象，故A错误；B．“凹槽”中有透明介质，光的速度小于真空中速度，“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度相同，故B错误；C．由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削弱，考虑到“凹槽”反射光的路程，“凹槽”深度的2倍应该为激光束半波长的奇数倍，故C错误；D．“凹槽”反射光与“平面”反射光是同种类型的光，频率相同，故D正确。

故选D。

2．（2024·江西·校联考二模）如图所示，一透明材料制成的圆柱形棒，长度为6m。一束光线从圆柱形棒的一个底面中心垂直射入，经由另一底面圆心射出。保持入射点不变，调整光线的入射方向，使其在材料内部恰好发生全反射，（光在真空中的速度为）则光通过透明材料的时间为（）

A． B．

C． D．

【答案】C

【详解】设光在该材料中传播速度为v，由，解得，由，可知，设全反射临界角为C，则，光刚好发生全反射，可知光在透明材料中的路程为，

则。

故选C。

3．（2024·浙江·校联考一模）如图甲所示为小勇同学收集的一个“足球”玻璃球，他学了光的折射后想用激光对该球进行研究，某次实验过程中他将激光水平向右照射且过球心所在的竖直截面，其正视图如乙所示，是沿水平方向的直径。当光束从点射入时恰能从右侧射出且射出点为，已知点到竖直距离，玻璃球的半径为，且球内的“足球”是不透光体，不考虑反射光的情况下，下列说法正确的是（）

A．点的出射光相对点入射光方向偏折了

B．该“足球”的直径为玻璃球直径的

C．继续增加则光将会在右侧发生全反射

D．用频率更小的激光入射时，光在玻璃球中的传播时间将变短

【答案】D

【详解】A．从C点入射的光线，进入玻璃球后光线如图所示，设入射角为i，折射角为r，法线与直径AB夹角为θ，则根据几何关系，，而，可知，，进入玻璃时，光线沿顺时针偏转了30o，根据光的折射定律，从B点射出时，光线沿顺时针又偏转了30o，因此从点的出射光相对点入射光方向偏折了60o，A错误；

B．根据几何关系，足球的直径，B错误；C．由于光线从C点射入玻璃中的折射角等于从B点出射时的入射角，离开玻璃球的折射角等于射入玻璃球时的入射角，因此光线不会发生全反射，C错误；D．如果用频率更小的激光入射时，进入玻璃的折射角增大，从而在玻璃内传播的距离减小，而频率更小时，光在玻璃中的传播速度增大，从而光在玻璃球中的传播时间变短，D正确。

故选D。

4．（2024·云南红河·统考一模）某同学将激光笔的一束激光从空气射向水面O点，经水的折射后在槽底形成一光斑P，如图所示。已知水深，水的折射率，入射角，真空中光速，，。则激光（）

A．在水中的传播速度为c

B．从O到P所经路程为0.5m

C．从O到P所需时间约为

D．从空气经O点射入水中时光子能量减小

【答案】C

【详解】A．由，可得激光在水中传播的速度大小为，故A错误；B．由折射定律可得，解得则激光在水中的折射角大小为，从O到P所经路程为，故B错误；C．光从O到P所需的时间为，故C正确；D．从空气经O点射入水中时光子的频率不变，则能量不变，故D错误；

故选C。

5．（2024·福建漳州·统考模拟预测）如图，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往水球中央注入空气，形成了一个明亮的气泡。若入射光在气泡表面的点恰好发生全反射，反射角为，光在真空中传播速度为，则（）

A．光从空气进入水球，波长变短 B．光从空气进入水球，频率变大

C．水的折射率 D．光在水球中的传播速度

【答案】A

【详解】AB．光从空气进入水球，频率不变，波速减小，则波长变短，选项A正确，B错误；C．入射光在气泡表面的点恰好发生全反射，则水的折射率，选项C错误；D．光在水球中的传播速度，选项D错误。

故选A。

6．（2023·浙江·校联考一模）把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。把电压传感器（或示波器）的两端连在电容器的两个极板上。先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。观察电脑