專題16光學電磁波相對論1．（2025·山東·高考真題）用如圖所示的裝置觀察光的干涉和偏振現(xiàn)象。狹縫關(guān)于軸對稱，光屏垂直于軸放置。將偏振片垂直于軸置于雙縫左側(cè)，單色平行光沿軸方向入射，在屏上觀察到干涉條紋，再將偏振片置于雙縫右側(cè)，透振方向平行。保持不動，將繞軸轉(zhuǎn)動的過程中，關(guān)于光屏上的干涉條紋，下列說法正確的是（

）A．條紋間距不變，亮度減小 B．條紋間距增大，亮度不變C．條紋間距減小，亮度減小 D．條紋間距不變，亮度增大2．（2025·河南·高考真題）折射率為的玻璃圓柱水平放置，平行于其橫截面的一束光線從頂點入射，光線與豎直方向的夾角為，如圖所示。該光線從圓柱內(nèi)射出時，與豎直方向的夾角為（不考慮光線在圓柱內(nèi)的反射）（）A． B． C． D．3．（2025·廣西·高考真題）如圖扇形的材料，折射率大于，現(xiàn)有兩條光線1和2，從扇形材料的A點傳播，光線1傳到圓弧（圓）AC的中點B．光線2傳播到C點偏上，則兩光線發(fā)生下列哪種情況（）A．1不全反射，2全反射 B．都不全反射C．都全反射 D．1全反射，2不全反射4．（2025·黑吉遼蒙卷·高考真題）如圖，利用液導激光技術(shù)加工器件時，激光在液束流與氣體界面發(fā)生全反射。若分別用甲、乙兩種液體形成液束流，甲的折射率比乙的大，則（

）A．激光在甲中的頻率大 B．激光在乙中的頻率大C．用甲時全反射臨界角大 D．用乙時全反射臨界角大5．（2025·浙江·高考真題）測量透明溶液折射率的裝置如圖1所示。在轉(zhuǎn)盤上共軸放置一圓柱形容器，容器被透明隔板平分為兩部分，一半充滿待測溶液，另一半是空氣。一束激光從左側(cè)沿直徑方向入射，右側(cè)放置足夠大的觀測屏。在某次實驗中，容器從圖2（俯視圖）所示位置開始逆時針勻速旋轉(zhuǎn)，此時觀測屏上無亮點；隨著繼續(xù)轉(zhuǎn)動，亮點突然出現(xiàn)，并開始計時，經(jīng)后亮點消失。已知轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動角速度為，空氣折射率為1，隔板折射率為n，則待測溶液折射率為（

）（光從折射率的介質(zhì)射入折射率的介質(zhì)，入射角與折射角分別為與，有）A． B．C． D．6．（2025·海南·高考真題）測量某半圓形玻璃磚的折射率，操作步驟如下I．在白紙上畫一條直線，半圓形玻璃磚放白紙上，玻璃磚直徑與直線重合，描出直徑兩端點和，取走玻璃磚，用刻度尺求圓心點，過點作垂線，放回玻璃磚，將光屏垂直貼近玻璃磚點放置。II．沿玻璃磚由向緩慢移動激光筆，使得入射光線平行紙面且始終沿著半徑方向射向圓心，從玻璃磚射出的激光在下方的光屏上恰好消失，記下激光入射點，取走玻璃磚，過點作的垂線。(1)步驟II中，當激光從點入射到點在面下方光屏上恰好消失時是光的_____。A．色散現(xiàn)象 B．衍射現(xiàn)象 C．全反射現(xiàn)象(2)用刻度尺測得、，則玻璃磚的折射率_____。7．（2025·安徽·高考真題）如圖，玻璃磚的橫截面是半徑為R的半圓，圓心為O點，直徑與x軸重合。一束平行于x軸的激光，從橫截面上的P點由空氣射入玻璃磚，從Q點射出。已知P點到x軸的距離為，P、Q間的距離為。(1)求玻璃磚的折射率；(2)在該橫截面沿圓弧任意改變?nèi)肷潼c的位置和入射方向，使激光能在圓心O點發(fā)生全反射，求入射光線與x軸之間夾角的范圍。8．（2025·山東·高考真題）由透明介質(zhì)制作的光學功能器件截面如圖所示，器件下表面圓弧以O(shè)點為圓心，上表面圓弧以點為圓心，兩圓弧的半徑及O、兩點間距離均為R，點A、B、C在下表面圓弧上。左界面AF和右界面CH與平行，到的距離均為。(1)B點與的距離為，單色光線從B點平行于射入介質(zhì)，射出后恰好經(jīng)過點，求介質(zhì)對該單色光的折射率n；(2)若該單色光線從G點沿GE方向垂直AF射入介質(zhì)，并垂直CH射出，出射點在GE的延長線上，E點在上，、E兩點間的距離為，空氣中的光速為c，求該光在介質(zhì)中的傳播時間t。9．（2025·云南·高考真題）用光學顯微鏡觀察樣品時，顯微鏡部分結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示。蓋玻片底部中心位置O點的樣品等效為點光源，為避免O點發(fā)出的光在蓋玻片上方界面發(fā)生全反射，可將蓋玻片與物鏡的間隙用一滴油填充，如圖乙所示。已知蓋玻片材料和油的折射率均為1.5，蓋玻片厚度，蓋玻片與物鏡的間距，不考慮光在蓋玻片中的多次反射，取真空中光速。(1)求未滴油時，O點發(fā)出的光在蓋玻片的上表面的透光面積（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；(2)滴油前后，光從O點傳播到物鏡的最短時間分別為，求（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。1．如圖甲為水晶透明“平安扣”由同材質(zhì)同心環(huán)形材料組成，將“平安扣”平放在水平桌面上，過環(huán)心的橫截面如圖乙所示，外環(huán)的半徑為R。細光束從P點射入“平安扣”時，經(jīng)一次折射后，恰好在內(nèi)環(huán)上發(fā)生全發(fā)射，且從外環(huán)上第一次的射出點為Q（圖中未畫出），并測得圓心角POQ為2θ，已知光在真空中的傳播速度為c，水晶的折射率為n。細光在“平安扣”中由P點入射到Q點出射所經(jīng)歷的時間為（）A． B． C． D．2．有一透明材料制成的C型半圓柱體，內(nèi)徑是R，外徑是2R，其橫截面如圖所示，OO′是對稱軸。圓柱體內(nèi)部弧面上均涂有特殊材料，使光到達時全部被吸收。O′處有一可以旋轉(zhuǎn)的單色激光發(fā)射器，使發(fā)出的光線繞O′以角速度ω在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動。已知單色光在透明材料中的折射率為，真空中的光速為c，則下列說法正確的是（）A．這束單色光可能在該材料右側(cè)截面上發(fā)生全反射B．光點在右側(cè)截面移動的區(qū)域長度為C．光點在右側(cè)截面即將消失時的瞬時速率為2ωRD．光在材料中傳播的最長時間為3．如圖所示，科研人員在研究一半徑為的透明半球體時，用一束激光垂直照射半球體底面各點，發(fā)現(xiàn)激光束照射點距離球心為時，激光束恰好不能從半球表面透出，則半球體對此激光束的折射率為（）A． B． C． D．4．如圖所示是一個半徑為R的均勻透明介質(zhì)球過其球心的截面，PQ為直徑。一單色細光束從P點射入球內(nèi)，折射光線與PQ夾角，出射光線與PQ平行。光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是（）A．介質(zhì)對該光束的折射率為B．光束在P點的入射角為C．該光束在介質(zhì)中的傳播速度為D．該光束在介質(zhì)中的傳播時間為5．一個底面半徑為R，高為4R的均勻透明圓柱體玻璃磚被切割成如圖甲所示的形狀，橫截面如圖乙所示，現(xiàn)有一束由a、b兩種單色光組成的復(fù)合平行光從空氣垂直平面AB射入柱體，已知，該玻璃對單色光a的折射率，對單色光b的折射率，關(guān)于這束光初次在柱體內(nèi)到達圓弧形界面ACB時的說法正確的是（）A．從區(qū)域II入射的所有單色光a的光線都不會發(fā)生全反射B．從區(qū)域II入射的所有單色光b的光線都不會發(fā)生全反射C．從區(qū)域I、III入射的所有光線都會發(fā)生全反射D．若只有區(qū)域II內(nèi)有入射光線，則圓弧形界面ACB上有單色光射出的面積與有復(fù)色光射出的面積之比為7∶306．如圖所示，矩形玻璃磚abcd平行于光屏P放置于上方高H處，兩束平行的單色光A、B斜射到玻璃磚的ad面，兩個入射點間距離為x1，穿過玻璃磚下表面bc后，射在光屏P上兩個點間距離為x2，已知x1>x2。不考慮光在玻璃磚中的反射。只向上平移玻璃磚，其他條件和狀態(tài)保持不變，射在光屏上兩個點（）A．位置不變，距離不變 B．位置右移，距離不變C．位置左移，距離變大 D．位置右移，距離變大7．如圖為置于真空中厚度為L的矩形透明磚的截面圖，O、分別為上下表面的中點，一光線從O點以一定角度射入透明磚，剛好射在圖中a點（）。換同樣大小的另一材質(zhì)矩形透明磚放在原位置，讓同一光線仍然從O點以相同的角度射入透明磚，剛好射在圖中b點。關(guān)于該光線在這兩種介質(zhì)中傳播，下列說法正確的是（）A．在b點一定不會發(fā)生全反射 B．在第一種材質(zhì)中傳播時頻率更小C．在第二種材質(zhì)中的波長更大 D．穿過第二種材料的時間較短8．如圖所示，有一橫截面為邊長為a的正三角形的三棱鏡ABC，BC邊為吸光材質(zhì)，一平面光源可發(fā)出垂直于光源平面的平行單色光，光源平面與水平方向夾角θ為60°，光源發(fā)出的平行光穿過三棱鏡的光路圖如圖所示，圖中光線在三棱鏡中的光路與BC平行，且垂直打在光屏上，下列說法正確的是（）A．三棱鏡的折射率B．從光源發(fā)出的所有經(jīng)過三棱鏡到達光屏的光的傳播時間相等C．從光源發(fā)出的所有經(jīng)過三棱鏡到達光屏的光中，從AB中點入射的光線傳播時間最短D．緩慢繞B點順時針轉(zhuǎn)動光源，所有光線依然都能經(jīng)過三棱鏡傳播到光屏9．如圖所示，把一個凸透鏡壓在一塊平面玻璃上，在凸透鏡的下表面和平面玻璃的上表面之間形成一個很薄的狹縫層。單色光從上方垂直凸透鏡的上表面射向凸透鏡，沿光的入射方向看到的明暗相間的干涉條紋可能是（）A． B．C． D．10．(24-25高三下·江蘇宿遷泗陽縣·適考)透明介質(zhì)球的球心為O，水平直徑上有一點光源P，A點為從P射出的光線能直接從左側(cè)面射出的臨界點，則能直接從右側(cè)面射出的臨界點B的位置可能正確的是（）A． B．C． D．11．彩虹是由太陽光進入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后離開水滴時再折射一次形成的。下圖為彩虹形成的示意圖，一束白光L由左側(cè)射入水滴，a、b是白光射入水滴后經(jīng)過一次反射和兩次折射后的兩條單色光線。則（）A．a(chǎn)光的頻率小于b光的頻率B．a(chǎn)、b光在由空氣進入水滴后波長變長C．從同一介質(zhì)射向空氣，a光比b光容易發(fā)生全反射D．通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰條紋間距比b光的大12．如圖，兩種顏色的光從真空中沿同一光路由圓心O點斜射入橫截面為半圓形的玻璃柱體，其透射光線分別為a和b。已知入射角α=45°，a光束與玻璃磚左側(cè)平面的夾角β=60°，下列說法正確的是（）A．若a光束為藍光，b光束可能是紅光B．a(chǎn)光在該玻璃柱體中傳播的速度比b光大C．玻璃對a光的折射率為D．用a光和b光分別照射同雙狹縫，觀察干涉現(xiàn)象，a光的條紋間距更窄13．真空中，一半圓形玻璃磚放置在轉(zhuǎn)盤上，圓心恰好在轉(zhuǎn)軸處，玻璃磚右側(cè)有一足夠大的光屏。一束由單色光a、b組成的光線從左側(cè)沿著玻璃磚半徑方向入射，熒光屏上有兩個亮點。使轉(zhuǎn)盤從圖示位置開始順時針勻速轉(zhuǎn)動，光屏上單色光a的亮點先消失。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率小于b光的頻率B．a(chǎn)光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度大于b光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度C．用同樣的裝置做雙縫干涉實驗時，b光相鄰亮條紋間距較大D．若a、b均能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光產(chǎn)生的光電子對應(yīng)的遏止電壓更大14．如題所示，一束真空波長為λ的光射入雙縫，雙縫間距為d；距離雙縫l遠處平行放置一個光屏（l>d），雙縫與光屏之間充滿折射率為n的介質(zhì)，則光屏上相鄰亮條紋的間距是（）A． B． C． D．15．如圖所示，一圓柱形筒的直徑為8cm、高為6cm。人眼在筒的斜上方某處觀察時，恰好能看到桶底，當筒中裝滿某種液體時，恰能看到筒底圓心。則光在此液體中的折射率為（）A． B． C． D．16．如圖甲所示，凸透鏡放置在水平玻璃板上，波長為的單色光豎直向下照射，呈現(xiàn)出如圖乙所示的亮暗相間的同心圓環(huán)，P處位于亮環(huán)上。下列說法正確的是（）A．僅更換形狀相同、折射率更大的凸透鏡，P處仍位于亮環(huán)上B．對凸透鏡施加向下的壓力，同一級亮環(huán)的半徑將變小C．僅將入射光的波長調(diào)整為，則P處位于暗環(huán)上D．空氣膜厚度為（k=1，2，3…）的位置均位于暗環(huán)上17．殲-20的光學著陸系統(tǒng)中用到了雙縫干涉的知識。某物理興趣小組用如圖甲所示的裝置做雙縫干涉實驗，通過目鏡觀察到屏上的條紋如圖乙所示。只改變一個條件，使觀察到的條紋如圖丙所示，則改變的條件是（）A．換用長度更長的遮光筒 B．增大單縫到雙縫的距離C．換用間距更小的雙縫 D．紅色濾光片換成紫色濾光片18．如圖所示，內(nèi)徑為的圓柱形容器內(nèi)裝有某種透明液體，液體深度為R，在容器底邊緣有一點光源P，可以向液體內(nèi)發(fā)出某種單色光，當光源發(fā)出的光照射到液面某處入射角為時，折射角為，則液面上有光射出區(qū)域的面積大小為（

）A． B． C． D．19．如圖所示，BCD為一直角三角形棱鏡的截面，，棱鏡的折射率為，P為垂直于直線BC的光屏，現(xiàn)有一激光器從A點由靜止自由下落到桌面O點，整個下落過程中從激光器發(fā)出的光束始終平行于BC邊，經(jīng)棱鏡折射后在屏P上形成一個移動的光斑，已知A點距離BC桌面高度h，若真空中光速為c，當?shù)刂亓铀俣葹間，忽略光到屏的傳播時間，則下列說法正確的是（）A．激光束在棱鏡上的CD邊上會發(fā)生全反射B．激光束在棱鏡中傳播的速度等于C．光斑在屏P上移動的距離為D．光斑在屏P上移動的平均速度20．水晶球是用天然水晶加工而成的一種透明的球形物品。如圖所示，一個質(zhì)量分布均勻的透明水晶球，過球心的截面是半徑為的圓。一單色細光束平行直徑從點射入球內(nèi)，折射光線與夾角為。已知光在真空中的傳播速度為，則（）A．水晶球的折射率為B．光在水晶球中的傳播速度為C．光在水晶球中的傳播時間為D．若逐漸增大射向水晶球表面光的入射角，光可能因發(fā)生全反射而無法射出水晶球21．如圖所示的是半球形透明介質(zhì)主視圖，球心為，半徑為，為圓面上的一點，距球心的距離為。一束截面積為的紅色光束垂直射向圓面并恰好覆蓋球形上表面，實驗發(fā)現(xiàn)從點入射的光在透明介質(zhì)的球面上恰好發(fā)生全反射。已知光在真空中傳播的速度為，球冠的面積公式（為球冠的高），不考慮光在球形上表面的反射，下列選項正確的是（）A．該介質(zhì)折射率為B．透明介質(zhì)球面被照亮的面積為C．距離球心處入射的光在介質(zhì)中傳播的時間為D．若將紅光換成紫光，透明介質(zhì)球面被照亮的面積增大22．虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來說明。兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如圖所示?？紤]M、N、P、Q點對應(yīng)的光，則（）A．以相同入射角射入玻璃磚，N光的側(cè)移量比P光大B．照射同一光電效應(yīng)裝置，M光的飽和光電流比Q光大C．入射同一單縫，P光中心衍射條紋寬度比Q光小D．白光中由氫原子發(fā)出的光，則M光比N光從更高能級躍遷到相同的第一激發(fā)態(tài)23．公園夜晚景觀池有可變化形狀的燈光秀，現(xiàn)將一半圓形線狀光源（如圖甲）水平放置在水面以下，隨著放置深度或燈光顏色的不同，人們在水面上會看到不同形狀的發(fā)光區(qū)域，如圖乙、丙所示。下列說法正確的是（）A．若乙、丙兩圖是由同一顏色、不同深度的光形成的，則乙圖比丙圖中的光源更深B．若乙、丙兩圖是由同一顏色、不同深度的光形成的，則乙圖比丙圖中的光源更淺C．若乙、丙兩圖是由同一深度、不同顏色的光形成的，則水對乙圖中光的折射率更大D．若乙、丙兩圖是由同一深度、不同顏色的光形成的，則水對丙圖中光的折射率更大24．投影儀中常用的圖像翻轉(zhuǎn)棱鏡的橫截面是底角為的等腰梯形，高為，上底邊長為。一單色光沿如圖所示的方向射入棱鏡，且能到達邊的中點，已知棱鏡對該單色光的折射率，光在真空中傳播的速度為，有折射時，不考慮反射。下列說法正確的是（）A．光在邊發(fā)生全反射B．光在邊發(fā)生折射，折射角為C．光在棱鏡中的傳播時間為D．光在棱鏡中的傳播時間為25．某工藝擺件由透明材料制成，其矩形豎直截面如圖所示，PQ、MN分別為其豎直截面的上、下底邊，真空中一束單色紅光從PQ邊的O點斜向右下射入后直接到達MN，依次經(jīng)MN反射、QM的中點E反射后，從PQ上的點射出，射出時出射光線與PQ的夾角為30°。已知PN厚為h，QM邊恰好無紅光射出，光在真空中的傳播速度為c，只考慮第一次從點射出的光線。下列說法正確的是（）A．底座材料對該單色紅光的折射率為B．底座材料對該單色紅光的折射率為C．該單色紅光在底座內(nèi)從O點傳播到點的時間為D．該單色紅光在底座內(nèi)從O點傳播到點的時間為26．如圖，透明材料制成圓柱形棒，折射率為。圓柱的直徑為d=4cm，長為L=4