【好题汇编】2023-2025年高考物理真题分类汇编（全国通用版）专题15 光、电磁波与波粒二象性（有解析）
文档属性
| 名称 | 【好题汇编】2023-2025年高考物理真题分类汇编（全国通用版）专题15 光、电磁波与波粒二象性（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-06-26 18:34:07 | ||
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文档简介
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专题15 光、电磁波与波粒二象性
2023-2025年三年高考物理真题分类汇编，分类练习，高效提分！按照物理学科知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现物理学科知识点在三年高考中的考查情况，旨意方便老师和学生掌握高考命题动向、熟悉高考考查方式。
一．选择题（共34小题）
1．（2025 广西）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B。光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（ ）
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
2．（2025 湖南）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（ ）
A．入射角θ小于45°
B．该介质折射率大于
C．增大入射角，该单色光在上可能发生全反射
D．减小入射角，该单色光在上可能发生全反射
3．（2025 选择性）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ）
A．激光在甲中的频率大
B．激光在乙中的频率大
C．用甲时全反射临界角大
D．用乙时全反射临界角大
4．（2025 浙江模拟）电磁波与机械波具有的共同性质是（ ）
A．都能传输能量 B．都能在真空中传播
C．都是横波 D．都具有恒定的波速
5．（2025 江苏）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（ ）
A．波长等于亮环的周长
B．频率比在真空中的大
C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射
D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射
6．（2025 北京）下列现象属于光的衍射的是（ ）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
7．（2025 河南）折射率为的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为45°，如图所示。该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角为（不考虑光线在圆柱内的反射）（ ）
A．0° B．15° C．30° D．45°
8．（2024 选择性）某同学自制双缝干涉实验装置：在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照射双缝，能在墙面上观察到干涉条纹，下列做法可以使相邻两条亮纹中心间距变小的是（ ）
A．换用更粗的头发丝
B．换用红色激光照射双缝
C．增大纸板与墙面的距离
D．减小光源与纸板的距离
9．（2025 登封市一模）如图甲是LC振荡电路，其中电流随时间变化的i﹣t图象如图乙所示。t＝0时刻，电容器的下极板M带正电，在之后的某段时间，M板带负电，磁场能减小，则这段时间对应图象中的（ ）
A．Oa段 B．ab段 C．bc段 D．cd段
10．（2025 贵阳模拟）如图，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（ ）
A．该带电灰尘一定带正电
B．当开关S闭合瞬间，线圈L中的磁场能最大
C．当开关S闭合，LC电路中的电流最大时，电容器中电场能最大
D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，若带电灰尘未接触极板，则其加速度大小为g
11．（2023 江苏）用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（ ）
A．倍 B．倍 C．2倍 D．3倍
12．（2025 重庆）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（ ）
A．相邻两亮条纹间距为
B．相邻两暗条纹间距为
C．双缝之间的距离为
D．双缝之间的距离为
13．（2025 广东）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该折射率为（ ）
A． B．
C． D．
14．（2025 山东）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO′轴对称，光屏垂直于OO′轴放置。将偏振片P1垂直于OO′轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO′轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕OO′轴转动90°的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．条纹间距不变，亮度减小
B．条纹间距增大，亮度不变
C．条纹间距减小，亮度减小
D．条纹间距不变，亮度增大
15．（2024 广东）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（ ）
A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点
B．θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失
C．θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射
D．θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大
16．（2024 浙江）如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（ ）
A．激光在水和空气中速度相同
B．激光在水流中有全反射现象
C．水在空中做匀速率曲线运动
D．水在水平方向做匀加速运动
17．（2024 江苏）用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，现在将手机屏幕旋转90度，会观察到（ ）
A．两镜片都变亮 B．两镜片都变暗
C．两镜片没有任何变化 D．左镜片变暗，右镜片变亮
18．（2023 河北）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A．上述现象与彩虹的形成原理相同 B．光在薄膜的下表面发生了全反射
C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉 D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色
19．（2025 江苏模拟）无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用．在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电
B．振荡电流正在增大
C．线圈中的磁场正在增强
D．增大电容器两板距离，LC振荡频率减小
20．（2023 山东）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
21．（2025 浙江）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点；随着继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经Δt后亮点消失。已知转盘转动角速度为ω，空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率nx为（光从折射率n1的介质射入折射率n2的介质，入射角与折射角分别为θ1与θ2，有）（ ）
A． B．
C． D．
22．（2024 重庆）某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度为16cm，让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时，测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h，就能得到液体的折射率n。忽略器壁厚度，由该方案可知（ ）
A．若h＝4cm，则 B．若h＝6cm，则
C．若，则h＝10cm D．若，则h＝5cm
23．（2024 海南）一正三角形OPQ玻璃砖，某束光线垂直于OP射入，恰好在PQ界面发生全反射，则玻璃砖的折射率（ ）
A． B． C． D．2
24．（2024 山东）检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是（ ）
A．滚珠b、c均合格
B．滚珠b、c均不合格
C．滚珠b合格，滚珠c不合格
D．滚珠b不合格，滚珠c合格
25．（2024 贵州）一种测量液体折射率的V形容器，由两块材质相同的直角棱镜粘合，并封闭其前后两端制作而成。容器中盛有某种液体，一激光束从左边棱镜水平射入，通过液体后从右边棱镜射出，其光路如图所示。设棱镜和液体的折射率分别为n0、n，光在棱镜和液体中的传播速度分别为v0、v，则（ ）
A．n＜n0，v＞v0 B．n＜n0，v＜v0 C．n＞n0，v＞v0 D．n＞n0，v＜v0
26．（2024 江苏）现有一光线以相同的入射角θ，打在不同浓度NaCl的两杯溶液中，折射光线如图所示（β1＜β2），已知折射率随浓度增大而变大。则（ ）
A．甲折射率大 B．甲浓度小
C．甲速度大 D．甲临界角大
27．（2025 广东模拟）有关下列四幅图的描述，正确的是（ ）
A．图1中，U1：U2＝n2：n1 B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，电容器中电场的能量正在增大 D．图4中，增大电容C，调谐频率增大
28．（2025 山东一模）某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻，电容器C的电场能为零
B．t2时刻，线圈L的自感电动势最大
C．t2～t3时间内，线圈L中电流逐渐减小
D．0～t3时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈L
29．（2025 浙江一模）图为微量振荡天平测量大气颗粒物质量的原理简图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上增加锥形振荡管的质量，从而改变其固有频率。起振器从低到高改变振动频率，记录霍尔元件a、b端输出的电信号，从而推测出滤膜上颗粒物质量。已知霍尔元件长为d，下列说法正确的是（ ）
A．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅一定增大
B．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率不变
C．锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出交流信号
D．霍尔元件的长度d增加，霍尔电压的最大值减小
30．（2023 湖北）如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为（ ）
A． B． C．d D．
31．（2023 福建）如图，一教师用侧面开孔的透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”实验。瓶内装有适量清水。水从小孔中流出后形成了弯曲的液流。让激光水平射向小孔，使光束与液流保持在同一竖直平面内，观察到光束沿着弯曲的液流传播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流传播的是（ ）
A．减弱激光强度
B．提升瓶内液面高度
C．改用折射率更小的液体
D．增大激光器与小孔之间的水平距离
32．（2025 全国一模）图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，下列说法正确的是（ ）
A．储罐内的液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小
B．t1﹣t2内电容器放电
C．t2﹣t3内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能
D．该振荡电流的有效值为
33．（2023 浙江）如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边AB以角度θ入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α（ ）
A．等于90° B．大于90°
C．小于90° D．与棱镜的折射率有关
34．（2023 浙江）在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为0.9m，水的折射率，细灯带到水面的距离hm，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为（ ）
A． B． C． D．
二．多选题（共11小题）
（多选）35．（2025 湖北一模）下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中正确的是（ ）
A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波在空间传播波长不变
D．经过调制后的电磁波在空间传播波长改变
（多选）36．（2023 湖南）一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是（ ）
A．水的折射率为
B．水的折射率为
C．当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° D．当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°
（多选）37．（2025 浙江模拟）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波（ ）
A．是横波 B．不能在真空中传播
C．只能沿着梳子摇动的方向传播 D．在空气中的传播速度约为3×108m/s
（多选）38．（2025 四川）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（θ＜45°）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（ ）
A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°
C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
（多选）39．（2025 选择性）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440nm的蓝色激光和波长为660nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5mm，双缝到屏的距离为500mm，则屏上（ ）
A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C．距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D．距中央亮条纹中心1.98mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
（多选）40．（2024 湖南）1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验），平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是（ ）
A．沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动
B．沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小
C．若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
D．若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动
（多选）41．（2024 广西）如图，S为单色光图，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上，从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源，设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a l，镜面与光屏垂直，单色光波长为λ，下列说法正确的是（ ）
A．光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为
B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为
C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，此时单色光的波长变为nλ
D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，则该液体的折射率为
（多选）42．（2024 甘肃）如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ＝30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是（ ）
A．该材料对红光的折射率为
B．若θ＝45°，光线c消失
C．若入射光a变为白光，光线b为白光
D．若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直
（多选）43．（2024 全国）下列有关双狭缝干涉条纹的叙述，哪些正确？（ ）
A．狭缝间隔增加，干涉条纹之间的间距会增加
B．若将整个设备浸没在水中进行实验，干涉条纹的间距会较在空气中实验减小
C．照射狭缝的光的颜色从红色切换为绿色，干涉条纹的间距会增加
D．如果用白光照射狭缝，在两侧第一亮带中，蓝色亮纹较红色亮纹更接近中央亮带
E．从一个暗纹移动到下一个暗纹，光程差的变化量会相差半个波长
（多选）44．（2025 长沙模拟）为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t1刻，线圈L的磁场能为零 B．t2时刻，电容器C带电量最大
C．t2﹣t3过程，电容器C带电量逐渐增大 D．由图乙可判断汽车正驶离智能停车位
（多选）45．（2023 甲卷）等腰三角形△abc 为一棱镜的横截面，ab＝ac；一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是（ ）
A．甲光的波长比乙光的长
B．甲光的频率比乙光的高
C．在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大
D．该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
E．在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大
三．填空题（共2小题）
46．（2023 上海）科学家获得单色性很好的两种光A、B，已知这两种光的频率νA＜νB，则它们在真空中通过相同距离时间tA tB（选填“＝”或“≠”）。现使两种光分别通过双缝打到光屏上，则 光会产生更宽的光带（选填“A”或“B”）。
47．（2024 福建）镀有反射膜的三棱镜常用在激光器中进行波长的选择。如图，一束复色光以一定入射角i（i≠0）进入棱镜后，不同颜色的光以不同角度折射，只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回形成激光输出。若复色光含蓝、绿光，已知棱镜对蓝光的折射率大于绿光，则蓝光在棱镜中的折射角 （填“大于”“等于”或“小于”）绿光的折射角；若激光器输出的是蓝光，当要调为绿光输出时，需将棱镜以过入射点O且垂直纸面的轴 （填“顺时针”或“逆时针”）转动一小角度。
四．解答题（共13小题）
48．（2025 山东）由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表面圆弧以O′点为圆心，两圆弧的半径及O、O′两点间距离均为R，点A、B、C在下表面圆弧上。左界面AF和右界面CH与OO′平行，到OO′平行于两界面的平面的最短距离均为。
（1）B点与OO′的距离为，单色光线从B点平行于OO′射入介质，射出后恰好经过O′点，求介质对该单色光的折射率n；
（2）若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，并垂直CH射出，出射点在GE的延长线上，E点在OO′上，O′、E两点间的距离为，空气中的光速为c，求该光在介质中的传播时间t。
49．（2025 上海）光是从哪里来，又回到哪里去？浦济之光，你见过吗？光是一个物理学名词，其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位，从激发态到达稳定态，电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道，并且以波的形式释放能量。
（1）以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样（ ）
（2）如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为（ ）
A．2T B．T
C．0.5T D．0.25T
（3）物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时，若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b的像；插入d时，应遮住 ，依据图中所标数据，可得出该玻璃的折射率为 。
50．（2025 安徽）如图，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为，P、Q间的距离为。
（1）求玻璃砖的折射率；
（2）在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射光线与x轴之间夹角的范围。
51．（2025 甘肃）如图，ABCD为某容器横截面，O、O′为上下底面中心，O′处有一发光点。人眼在E点沿EB方向观察，容器空置时看不到发光点。现向容器中缓慢注入某种透明液体，当液面升高到12cm时，人眼恰好能看到发光点。已知OO′＝15cm，OB＝13cm，EB＝5cm，EB与AB延长线的夹角为α（sinα）。不考虑器壁对光的反射，真空中光速c＝3.0×108m/s。求：
（1）该液体的折射率。
（2）光从O′点到达人眼的时间。
52．（2025 湖北）如图所示，三角形ABC是三棱镜的横截面，AC＝BC，∠C＝30°，三棱镜放在平面镜上，AC边紧贴镜面。在纸面内，一光线入射到镜面O点，入射角为α，O点离A点足够近。已知三棱镜的折射率为。
（1）若α＝45°，求光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值。
（2）若光线从AB边折射后直接到达BC边，并在BC边刚好发生全反射，求此时的α值。
53．（2025 云南）用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置O点的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度d＝2.0mm，盖玻片与物镜的间距h＝0.20mm，不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速c＝3.0×108m/s，π＝3.14。
（1）求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积（结果保留2位有效数字）；
（2）滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为t1、t2，求t2﹣t1（结果保留2位有效数字）。
54．（2024 山东）某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R，∠FEG＝30°。横截面所在平面内，单色光线以θ角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。
（1）求sinθ；
（2）以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，求光线在EF上入射点D（图中未标出）到E点距离的范围。
55．（2024 甲卷）一玻璃柱的折射率，其横截面为四分之一圆，圆的半径为R，如图所示。截面所在平面内，一束与AB边平行的光线从圆弧入射。入射光线与AB边的距离由小变大，距离为h时，光线进入柱体后射到BC边恰好发生全反射。求此时h与R的比值。
56．（2024 全国）在“认识电磁波”的实验单元，实验室中备有微波发射器和微波接收器各一个、平行金属条偏振板（板面可转动）两片、刻度尺（当作支架轨道）一个，以及其他所需实验仪器。
（1）在微波发射器与接收器中放置一与xz平面平行之平行金属条偏振板，其中金属条沿z轴方向，实验装置如图所示。微波沿+y方向入射，其电场振动方向在xz平面上，当微波已穿过偏振板后，则穿透波的电场方向为沿 轴方向（填入x、y或z）。理由为何？
（2）（a）写出如何使用两片偏振板来验证电磁波为横波的实验步骤。
（b）根据实验结果，说明电磁波不是纵波而是横波的理由。
（3）承第（2）题，微波沿+y方向入射于两片板面皆与xz平面平行的偏振板，关于接收器测量到的微波相对强度（测量值皆除以所测得之最大值）与两偏振板金属条间的夹角关系，下列选项何者正确？（单选）
57．（2023 乙卷）如图，一折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形△ABC，AB＝AC＝l，BC边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜，若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A，求M点到A点的距离。
58．（2023 山东）一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N，相距为d，直径均为2a，折射率为n（n）。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面镜面反射至N下端面，N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。
（1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为θ，求θ的正弦值；
（2）被测物体自上而下微小移动，使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。
59．（2025 普陀区二模）中国高铁利用“北斗”导航技术、5G通信技术等构建运营的“超强大脑”，实现了数字化、智能化的管理。具有完全自主知识产权的新一代高速列车“复兴号”投入了高铁运营。
（1）5G信号相较于4G信号采用了频率更高的无线电波，具有数据传输更快的特点。
①（多选）在空气中传播时，5G信号与4G信号相比 ；
A．具有更快的传播速度 B．具有相同的传播速度
C．更容易发生衍射 D．更不容易发生衍射
②（多选）无线电波可由LC振荡电路产生，某时刻的电路工作状态如图所示，此时 。
A．电容器正在放电
B．电容器正在充电
C．线圈中磁场的方向向上
D．线圈中磁场的方向向下
E．线圈储存的磁场能正在增大
F．线圈储存的磁场能正在减小
（2）“北斗”导航系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成。某一地球同步轨道卫星和一颗中轨道卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动、且绕行方向相同。如图（a）所示。
①同步轨道卫星和中轨道卫星绕地球做圆周运动的线速度分别v1、v2，则 ；
A．v1＜v2 B．v1＝v2 C．v1＞v2
②若这两颗卫星之间的距离Δr随时间t变化的关系如图（b）所示，则中轨道卫星的运行周期T＝ h。
（3）“复兴号”列车在某段长为1000m的平直轨道上行驶，其速度的平方v2与位移x的关系，如图所示。
①乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，在此过程中水杯里水面的形状可能是 ；
②列车通过此路段所用的时间为 s。
（4）如图，“复兴号”动车组共8节车厢。每节车厢的质量均为m，每节动力车厢能提供的最大驱动功率相同，重力加速度为g。
①（计算）动车组采用4动4拖模式，依靠前面的4节动力车厢来带动整个列车运行。动车组在平直轨道上匀加速启时，若每节车厢所受阻力均为车厢所受重力的k倍，每节动力车厢提供的牵引力大小为F，求第4节车厢对第5节车厢的作用力大小；
②若动车组在高速行驶过程中所受阻力与其速率成正比，采用4动4拖模式，最高时速可达350km/h，则改为采用1动7拖模式后，动车组的最高时速为 km/h。
（5）高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度v0进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场（d＞L），测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。
①线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为Uab和U′ab，则Uab：U′ab＝ ；
②（计算）求线框abcd的电阻大小R；
③线框abcd在进入磁场和离开磁场的过程中，线框中产生的热量分别为Q1和Q2，则Q1：Q2＝ 。
60．（2023 全国）如图，人体眼球等价于一个凸透镜成像系统，眼球内的晶状体（作用同凸透镜）的焦距可以在一定范围内连续变化，使得在一定距离范围内的物体都能清晰地成像在视网膜上，小明同学近视之前，能看清远处的小物体，晶状体中心到视网膜的距离d＝16.70mm，此时晶状体的焦距即为d。
（1）小明同学近视之后，晶状体中心到视网膜的距离增加了Δd＝0.30mm，假设此时晶状体的焦距不变，他能看清小物体的距离为多少？
（2）如用近视眼镜（凹透镜）来矫正小明同学的视力，要求佩戴跟镜后最远能看清30m处的小物体，眼镜镜片的焦距该取何值？
专题15 光、电磁波与波粒二象性
参考答案与试题解析
一．选择题（共34小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C D D A D B B A B D B
题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
答案 C A A B B D C A A A B
题号 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
答案 C C A A C C D C B C A
题号 34
答案 C
二．多选题（共11小题）
题号 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
答案 AD BC AD CD BC BC AD ABC BD BD ACE
一．选择题（共34小题）
1．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】定量思想；图析法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】因可得临界角
即C＜45°
因射到B点的光线的入射角为
可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的的光线的入射角为β＞45°＞C
可知光线2会发生全反射，故ABD错误，D正确。
故选：C。
2．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】AB．根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可知，折射角为θ′＝45°，则由折射定律有
由n＞1
则有，可得
解得θ＞45°
故AB错误；
C．根据题意，由
可知
即C＞45°
增大入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误；
D．减小入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。
故选：D。
3．【考点】全反射的条件、判断和临界角．版权所有
【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】AB、同一激光在不同介质中的频率是相同的，故激光在甲中和乙中的频率是相同的，故AB错误；
CD、已知甲的折射率比乙的大，即n甲＞n乙，根据全反射临界角C满足：sinC，可得：C甲＜C乙，即用乙时全反射临界角大，故D正确。
故选：D。
4．【考点】电磁波与机械波的区别和联系．版权所有
【解答】A、两种波都能传输能量。故A正确。
B、电磁波能在真空中传播，而机械波不能在真空中传播。故B错误。
C、电磁波是简谐横波，但机械波不一定，比如声波是纵波。故C错误。
D、两种波的波速都与介质的性质有关，波速并不恒定，只有真空中电磁波的速度才恒定。
故选：A。
5．【考点】光的全反射现象；波长、频率和波速的关系．版权所有
【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；理解能力．
【解答】AB．激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同，激光波长与亮环周长无关，故AB错误；
CD．在肥皂泡内测出现一个亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D正确。
故选：D。
6．【考点】光的衍射现象．版权所有
【专题】定性思想；归纳法；全反射和临界角专题；光的干涉专题；光的衍射、偏振和电磁本性专题；理解能力．
【解答】A、雨后天空出现彩虹是光的折射现象，故A错误；
B、通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹是光的衍射现象，故B正确；
C、肥皂膜在日光照射下呈现彩色是薄膜干涉现象，故C错误；
D、水中气泡看上去特别明亮是光的全反射现象，故D错误。
故选：B。
7．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】设光线在顶点入射时的入射角为θ＝45°，折射角为β，光路图如下图所示：
根据折射定律可得：n，已知折射率n，解得：β＝30°
该光线从圆柱内的P点射出，由几何关系易知△AOP为等腰三角形，可知光线在P点射出时的入射角等于β，根据光路的可逆性，光线在P点射出时的折射角等于θ。
设该光线从圆柱内射出时与竖直方向的夹角为α，由上图所示，由几何关系可得：
θ+α＝∠BOP＝60°，解得：α＝15°，故B正确，ACD错误。
故选：B。
8．【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系．版权所有
【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】双缝干涉条纹的相邻两条亮纹中心间距为：Δx，其中：L为双缝与屏之间的距离，d为双缝之间的距离，λ为入射光的波长。
A、换用更粗的头发丝，则双缝间距d变大，会使相邻两条亮纹中央间距Δx变小，故A正确；
B、换用红色激光照双缝，因红色激光的波长大于绿色激光的波长，故相邻两条亮纹中央间距变大，故B错误；
C、增大纸板与墙面的距离，即增大了L，则Δx变大，故C错误；
D、减小光源与纸板的距离，公式中的L、d、λ均不变化，则Δx不变，故D错误。
故选：A。
9．【考点】电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】定性思想；推理法；交流电专题；分析综合能力．
【解答】由图乙所示图象可知，t＝0时刻电路电流为0，电容器刚刚充电完毕，此时M板带正电，
Oa段电路电流逐渐增加，磁场能增加，电容器放电；
ab段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带负电；
bc段电路电流变大，磁场能增大，电容器放电；
cd段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带正电，故B正确，ACD错误。
故选：B。
10．【考点】电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】定性思想；推理法；交流电专题；理解能力．
【解答】A、开关断开时，灰尘受重力和电场力处于平衡状态，说明其受到的电场力向上，但不知极板上所带电量情况，无法确定电场情况，所以无法确定灰尘的电性，故A错误；
BC、开关闭合时，线圈中电流为零，此时磁场能为零，电场能最大，故BC错误；
D、开关闭合后，电容器放电，电路中电流逐渐增大，电场能转化为磁场能，当电流最大时，电场强度为零，灰尘只受重力，加速度为g，故D正确。
故选：D。
11．【考点】光的干涉现象；光的波长与干涉条纹间距的关系．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】根据题意可知图乙中相邻亮纹间距是图甲中的2倍，根据双缝干涉的相邻亮条纹间距的计算公式，可知在其他条件不变的情况下，相邻亮条纹间距与双缝间的距离成反比关系，则双缝间的距离变为原来的，故B正确，ACD错误。
故选：B。
12．【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系．版权所有
【专题】定量思想；实验分析法；光的干涉专题；实验探究能力．
【解答】AB、根据图像可知，相邻两亮条纹间距为：；相邻两暗条纹间距与相邻两亮条纹间距相等，所以相邻两暗条纹间距也为，故AB错误；
CD、根据条纹间距公式可知，双缝之间的距离为：d，故C正确、D错误。
故选：C。
13．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；方程法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】在光路图中画出法线如图
由几何关系可知折射角i＝α+β；入射角r＝α
根据折射定律可得n
故A正确，BCD错误。
故选：A。
14．【考点】偏振现象的应用；薄膜干涉条纹间距的影响因素及相关计算．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】根据双缝干涉条纹间距公式可知，当P2旋转时，L，d，λ均不变，故条纹间距Δx不变；但随着P2的旋转，由于透振方向与转过P2后的方向互相垂直，则透过P2的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
15．【考点】光的全反射现象；光的折射定律．版权所有
【专题】定性思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】A、在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，则绿光的偏折程度更大，根据题意可知，绿光比红光更靠近P点，故A错误；
B、红光的折射率小于绿光的折射率，根据全反射的临界角公式可知，θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失，故B正确；
C、全反射现象只能发生在由光密介质射入光疏介质的时候发生，所以入射光不可能在MN面发生全反射，故C错误；
D、根据折射定律可知，，θ逐渐减小，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误；
故选：B。
16．【考点】全反射的条件、判断和临界角；平抛运动的概念和性质；折射率的波长表达式和速度表达式．版权所有
【专题】定性思想；推理法；平抛运动专题；光的折射专题；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】A、光在介质中的传播速度大小，可知同种光在不同介质中的传播速度是不同的，则激光在水和空气中速度大小不相等，故A错误；
B、类似于光导纤维，激光在水流中多次发生全反射，最终从水流的末端射出，照亮了下面桶中的水，故B正确；
CD、水在空中做平抛运动，是匀变速曲线运动，水在水平方向不受力，水平方向做匀速直线运动，故CD错误。
故选：B。
17．【考点】光的色散现象．版权所有
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【解答】用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，说明左镜片偏振片的方向和光的偏振方向相同，右镜片偏振片的方向和光的偏振方向垂直，当手机屏幕旋转90度时，左镜片的偏振片的方向与光的偏振方向垂直，则左镜片变暗，右镜片的偏振片的方向与光的偏振方向相同，则右镜片变亮，故D正确，ABC错误；
故选：D。
18．【考点】薄膜干涉条纹间距的影响因素及相关计算；光的衍射现象；光的色散现象；光的全反射现象．版权所有
【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】A．上述现象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要为光通过水珠发生的折射，上述现象与彩虹的形成原理不相同，故A错误；
BC．硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉，满足振动加强条件，振动加强，故B错误，C正确；
D．根据光的干涉中相互加强的条件，可知当薄膜的厚度发生变化时，满足加强条件（厚度为波长的四分之一）的波长也会发生改变，导致硅片呈现的颜色发生变化，故D错误。
故选：C。
19．【考点】电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】应用题；定性思想；推理法；电磁感应——功能问题；理解能力；推理论证能力；分析综合能力．
【解答】A、由题图中磁场的方向，根据安培定则可知电流由电容器上极板经线圈流向下极板，由电场方向可知，下极板是正极，故此时电容器正在充电，故A正确；
BC、电容器正在充电，则电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，故BC错误；
D、根据平行板电容器公式C，增大电容器两板之间的距离，电容减小，根据fLC振荡频率增大，故D错误；
故选：A。
20．【考点】薄膜干涉条纹间距的影响因素及相关计算．版权所有
【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】温度升高时，G和C均发生热膨胀，体积增大，已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，温度升高，G比C膨胀明显，石英板上升的高度比C上表面上升的高度大，则劈形空气层厚度变大；
从劈形空气层的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹。根据条纹的位置与空气层的厚度是对应的，劈形空气层厚度变大，同一厚度的空气层向劈尖移动，条纹向劈尖移动，即条纹向左移动，故A正确，BCD错误。
故选：A。
21．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】由题意可知当屏上无光点时，光线从隔板射到空气上时发生了全反射，出现亮点时，光线从溶液射到隔板再射到空气时发生了折射，可知从出现亮点到亮点消失，容器旋转满足2θ＝ωΔt，光线能透过液体和隔板从空气中射出时，即出现亮点时，可知光线的在空气中的入射角为θ时，光线在隔板和空气界面发生全反射，在隔板和液体界面，有，在隔板和空气界面，解得，故A正确，BCD错误。
故选：A。
22．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；分析综合能力．
【解答】根据几何关系画出光路图，如图所示
标注入射角θ1，折射角θ2，根据折射定律可得
A．若h＝4cm，则n＝2，故A错误；
B．若h＝6cm，则，故B正确；
C．若，则，故C错误；
D．若，则，故D错误。
故选：B。
23．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】如图所示
根据几何关系可知光线在PQ界面的入射角为
C＝60°
根据全反射的临界条件可得
解得
故ABD错误，C正确。
故选：C。
24．【考点】薄膜干涉现象．版权所有
【专题】信息给予题；定性思想；推理法；光的干涉专题；理解能力．
【解答】单色平行光垂直照射平板玻璃，上玻璃的下表面和下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍；根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹各处空气层的厚度相同，光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的相等，滚珠b合格；不同的干涉条纹位置空气层的厚度不同，光的波程差不同，即滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，则滚珠c的直径不合格。
综上分析，ABD错误，C正确。
故选：C。
25．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；光的折射专题；理解能力．
【解答】由题图可知，光从棱镜射入液体时，折射角大于入射角，说明光线是由光密介质射入光疏介质，故棱镜的折射率大于液体的折射率，即n＜n0。根据折射率公式，光在棱镜中的传播速度，光在液体中的传播速度
联立可知v0＜v。综上分析，故A正确，BCD错误。
故选：A。
26．【考点】光的全反射现象；光的折射定律．版权所有
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；理解能力．
【解答】AB.根据折射定律
由于β1＜β2
因此n1＞n2，即甲溶液的折射率大；
又因为溶液的折射率随溶液浓度增大而变大，因此甲溶液的浓度大，故A正确，B错误；
C.根据折射率公式
由于n1＞n2
因此v1＜v2，即光在甲溶液中传播的速度小，故C错误；
D.根据临界角公式
由于n1＞n2
因此sinC1＜sinC2
得C1＜C2，即甲的临界角小，故D错误。
故选：A。
27．【考点】电磁振荡及过程分析；交流发电机及其产生交变电流的原理；变压器的构造与原理．版权所有
【专题】定性思想；归纳法；交流电专题；理解能力．
【解答】A、图1中，根据理想变压器的规律U1：U2＝n1：n2，故A错误；
B、图2中，线圈的位置再转过60°就是中性面，在中性面时，电动势和电流都为0，所以此时线圈的电动势正在减小，故B错误；
C、图3中，根据电容器极板间的场强方向，可知上级板带负电，下极板带正电；再根据电感中磁感线的方向，可知俯视视角下线圈中的电流方向是逆时针，因此可知电容器正在充电，电场的能量正在增大；故C正确；
D、图4中，根据调谐频率，增大电容C，调谐频率会减小，故D错误；
故选：C。
28．【考点】电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】定量思想；推理法；交流电专题；理解能力．
【解答】A、根据题意可知，t1时刻，电容器C上极板带电量最大，可知电场能最大，故A错误；
B、根据题意可知，t2时刻，电容器放电完毕，此时线圈L的电流最大，电流变化率最小，则自感电动势最小，故B错误；
C、根据题意可知，t2～t3时间内，电容器带电量增大，则线圈L中电流逐渐减小，故C正确；
D、由图可知0～t3时间内，振动电路的振动周期逐渐变大，根据
可知线圈自感系数L变大，可知未消磁的书籍标签正在靠近线圈L，故D错误。
故选：C。
29．【考点】电磁振荡的周期和频率的影响因素；霍尔效应与霍尔元件．版权所有
【专题】定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．
【解答】A．起振器振动频率与固有频率的大小关系未知，则随着起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅不一定增大，故A错误；
B．锥形振荡管的振动为受迫振动，锥形振荡管的振动频率等于起振器振动频率，所以起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率增大，故B错误；
C．锥形振荡管左右振动时，磁场方向不变，霍尔元件的a、b端输出的电流方向不会改变，则会输出直流信号，故C错误；
D．设霍尔元件高为h，根据平衡关系可知
流过霍尔元件的电流为
I＝neSv
霍尔元件的横截面积为
S＝dh
联立解得：
由此可知，霍尔元件的宽度d增加，霍尔电压的最大值减小，故D正确。
故选：D。
30．【考点】光的折射与全反射的综合问题；光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；控制变量法；全反射和临界角专题；理解能力．
【解答】设光线在OQ界面点的入射角为α，折射角为β，几何关系可知
α＝30°
由于光路可逆，根据折射定律可得
n
光线射出OQ面的临界条件为发生全反射，光路图如图所示
光线在AB两点发生全反射，有公式
sinC
在AB两个位置临界角为45°，AB之间有光线射出，由几何关系可知
AB＝2AC＝2CS
由于∠QOP＝30°，所以
2CS＝OS＝d
故AB＝d
故ABD错误，C正确。
故选：C。
31．【考点】全反射的条件、判断和临界角；光的折射定律．版权所有
【专题】应用题；定性思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】激光能沿水流传播，是由于光线在水流中不断的发生全反射，一直在液流内部沿直线传播，当液流的高度越高，则全反射的次数越多，现象越明显。
A、减小激光强度，会使发生全反射的光束减少，现象不明显，不符合题意；故A错误；
B、提高瓶内液面的高度，液体压强越大，水流出去的距离更远，激光发生全反射的光束更多，现象更明显；故B正确；
C、改用折射率更小的液体，全反射临界角会越大，激光在液体中发生全反射的光束减少，不利于沿液流传播；故C错误；
D、增加激光器与小孔之间的水平距离，不会影响光束在流液中的传播；故D错误。
故选：B。
32．【考点】电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【解答】A、当储罐内的液面高度降低时，两板间充入的电介质减少，电容减小，根据LC振荡周期T＝2π可知回路的振荡周期变小，故振荡频率增大，故A错误；
B、t1～t2内电流正向逐渐减小，则电容器充电，故B错误；
C、t2﹣t3内LC回路中电容器放电，电场能逐渐转化为磁场能，故C正确；
D、该振荡电流的有效值为I，故D错误；
故选：C。
33．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；对称法；光的折射专题；应用数学处理物理问题的能力．
【解答】题图已经画出此过程中光的传播路径，通过BC作出△ABC的对称图形，如图所示：
根据对称性可知，从CD边射出的光线与法线的夹角也为θ，所以光线从AC射出时与法线的夹角也为θ；
由于垂直于AB的法线与垂直于AC的法线相互垂直，根据数学知识（一个角的两边与另一个角的两边相互垂直，这两个角相等或互补）可知，从AC边射出的光线与入射光线相互垂直，故出射光线相对于入射光线偏转角为α＝90°，故A正确、BCD错误。
故选：A。
34．【考点】光的折射定律；光的全反射现象．版权所有
【专题】定量思想；推理法；图析法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】取细灯带上某一点作为点光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为R，点光源出的光线在水面恰好全反射的光路图如图1所示。
由sinC，可得：tanC
R＝h tanCm＝0.3m
三角形发光体的每一条细灯带发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图2所示。
三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图3所示
设直角边的长度为a＝0.9m，由几何关系可得此三角形的内切圆的半径r＝a
而R＝0.3ma，可知：R＞r，则由图3可知有光射出的水面形状在三角形中央区域无空缺部分，故C正确，ABD错误。
故选：C。
二．多选题（共11小题）
35．【考点】电磁波的发射和接收；电磁波与信息化社会；电磁波的产生．版权所有
【解答】调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，频率变大，穿透能力更强，即辐射本领更强；电磁波的波速接近光速，所以传播速度不变；据v＝λf可知，频率改变，波长改变，故AD正确，BC错误。
故选：AD。
36．【考点】光的折射定律；光的折射与全反射的综合问题；激光的特点及其应用；光的反射现象．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】AB、他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，由此可知当α＝41°时激光恰好能发生全反射，根据全反射的临界公式可得：
解得：n，故B正确，A错误；
CD、当他以α＝60°向水面发射激光时，根据几何关系可知，此时的入射角i为30°，根据折射定律可得：
由此可知，折射角r大于30°，因此岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，故C正确，D错误；
故选：BC。
37．【考点】电磁波的产生．版权所有
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波．
【解答】A、根据电磁波的特点可知，电磁波为横波。故A正确；
B、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。故B错误；
C、电磁波产生后，可以在任意方向传播。故C错误；
D、电磁波传播的速度在真空中等于光速，在空气中的传播速度约为3×108m/s。故D正确。
故选：AD。
38．【考点】全反射的条件、判断和临界角．版权所有
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】A.因为，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据：，可得：，即全反射临界角C＞45°。如下图所示，由几何知识可得光线A点发生全反射时的入射角等于θ，已知θ＜45°，可知θ＜C，故选用折射率为1.4的光学玻璃时在A点不会发生全反射，故A错误；
B.当θ＝30°时，此时在A点入射角为30°，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的全反射临界角C满足：，可得：C＞30°，故此时在A点不会发生全反射，故B错误；
C.若选用折射率为2的光学玻璃，同理可得此时的全反射临界角C＝30°，光线A点第一次要发生全反射，入射角一定大于30°，即θ＞30°，如上图所示，根据几何关系可知在B点第二次发生全反射时的入射角β＝2θ，即β＝2θ＞60°，故第二次全反射入射角可能为70°，故C正确；
D.若入射光线向左移动，则在A、B、C三处的入射光线与反射反射光线均会向左移动，故D正确。
故选：CD。
39．【考点】光的双缝干涉图样；波发生稳定干涉的条件．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】A.蓝光与红光波长不同，频率不等，则不能发生稳定的干涉形成条纹，故A错误；
B.根据双缝干涉相邻亮纹的间距公式Δxλ，蓝光波长短，则条纹间距小，故B正确；
CD.由双缝干涉相邻亮纹的间距公式Δxλ，代入数据计算，则蓝光相邻亮纹之间的间距Δx1＝0.44mm，红光相邻亮纹之间的间距Δx2＝0.66mm，距中央亮条纹中心1.32mm＝3Δx1＝2Δx2，此处是蓝光的第3亮纹中心和红光的第2亮纹中心对应的位置，而1.98mm＝4.5Δx1＝3Δx2，故C正确，D错误。
故选：BC。
40．【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；实验探究能力．
【解答】CD．根据题意画出光路图
如图所示，S发出的光与通过平面镜反射光（可以等效成虚像S′发出的光）是同一列光分成的，满足相干光条件。所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可看成双缝干涉，设S与S′的距离为d＝2a，光源S到光屏的距离为l，代入双缝干涉公式：
可得相邻明纹的间距为：
则若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹间距不变，干涉条纹向远离A点的方向移动，故C正确，D错误；
B、画出平面镜略与水平面有微小夹角的干涉光路图，
沿OA向右略微平移平面镜，即图中从①位置→②位置，由图可看出双缝的间距d增大，由可知，干涉条纹间距减小，故B正确；
A、如上图所示，沿AO向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误。
故选：BC。
41．【考点】光的干涉现象；波长、频率和波速的关系；光的反射现象．版权所有
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；光的直线传播和光的反射专题；光的干涉专题；理解能力．
【解答】AB.光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，双缝SS'之间的距离为d，则d＝2a，而光源S到光屏的距离看以看作双孔屏到像屏距离l；
根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式，故A正确，B错误；
C.光从空气进入蔗糖溶液，根据折射率公式，光的传播速度
光从空气中进入蔗糖溶液，光的频率不变，根据波长、频率和波速的关系
光在蔗糖溶液中的波长，故C错误；
D.单色光的频率
单色光在某种透明介质中的传播速度
光在某种透明介质中的波长
根据双缝公式条纹间距公式
解得该透明溶液的折射率，故D正确。
故选：AD。
42．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；光的折射专题；理解能力．
【解答】A.根据反射定律，反射角α＝θ＝30°
由于反射光b和折射光c刚好垂直，因此折射角β＝180°﹣90°﹣α＝180°﹣90°﹣30°＝60°
根据折射定律，该材料对红光的折射率，故A正确；
B.根据临界角公式
当θ＝45°时，入射角大于临界角，入射光线在界面发生全反射，折射光线c消失，故B正确；
C.入射光线a为白光，所有反射光的反射角都相同，反射光线b也为白光，故C正确；
D.若入射光a变为紫光，根据反射定律，反射角等于入射角，反射角不发生变化；
根据折射定律
由于透明材料对红光和紫光的折射率不同，因此折射角不同，所以光线b和c不能垂直，故D错误。
故选：ABC。
43．【考点】改变双缝的间距判断干涉条纹间距的变化；光的双缝干涉图样．版权所有
【专题】定性思想；归纳法；光的干涉专题；理解能力．
【解答】A、根据可知，狭缝间隔d增加，干涉条纹之间的间距会减小，故A错误；
B、若将整个设备浸没在水中进行实验，则光的传播速度会减小，但光的频率不变，根据v＝λf知波长会变短，根据可知干涉条纹之间的间距会较在空气中实验减小，故B正确；
C、照射狭缝的光的颜色从红色切换为绿色，波长逐渐变短，根据可知，干涉条纹的间距会减小，故C错误；
D、如果用白光照射狭缝，根据可知，波长越长的波，条纹间距就越大，因为蓝色光的波长小于红色光的波长，在两侧第一亮带中蓝色亮纹较红色亮纹更接近中央亮带，故D正确；
E、暗条纹是因为光从两个狭缝中传到该位置时的光程差是半波长的奇数倍，从一个暗纹移动到下一个暗纹，光程差的变化量会相差一个波长，故E错误。
故选：BD。
44．【考点】电磁振荡的周期和频率的影响因素；电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【解答】A.t1时刻电流最大，磁场能最大，故A错误；
B.t2时刻，电流为零，电容器C带电量最大，故B正确；
C.t2﹣t3过程，电流逐渐达到最大，电容器放电，电容器C带电量逐渐减小，故C错误；
D.从图乙中可知，振荡电流周期变小，振荡电流频率变大，根据可知，线圈自感系数变小，因为车辆靠近线圈时，线圈自感系数变大，所以汽车正在远离地感线圈，故D正确。
故选：BD。
45．【考点】折射率的波长表达式和速度表达式；光的全反射现象．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；分析综合能力．
【解答】ABCD、作出光路图如图所示
两束光线在bc边的e、f分别被反射，由几何关系可得△eob∽△epc，△fob∽△fqc，则有：
∠eob＝∠epc，∠fob＝∠fqc，
可知两束光线在ab边的折射角均等于在ac边的入射角，根据光路可逆原理，可得两束光线在ac边的折射角均等于在ab边的入射角，即两束光线在ac边的折射角相等，故从ac边射出的两束光线平行，且都与从ab边射入光线平行。甲光的出射点在乙光的下方，由光路图易知光束经ab边折射后的折射角θ甲＞θ乙，根据 ，细光束在ab边折射时，两种光的入射角相同，可得n甲＜n乙，乙光的折射率较大，则乙光频率较大，波长较小。由n可知乙光传播速度较小，故AC正确，BD错误。
E、由前述分析，由光路图中几何关系可得∠oeb＞∠ofb，甲光线在棱镜内bc边反射时的入射角等于90°﹣∠ofb，
乙光线在棱镜内bc边反射时的入射角等于90°﹣∠oeb，故在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大，故E正确。
故选：ACE。
三．填空题（共2小题）
46．【考点】光的干涉现象．版权所有
【专题】比较思想；模型法；光的干涉专题；理解能力．
【解答】光A、B在真空中传播速度相等，由t知它们通过相同距离所用时间相等，即tA＝tB。
根据νA＜νB，由v＝νλ知λA＞λB。
由双缝干涉条纹间距公式Δxλ知Δx∝λ，则ΔxA＞ΔxB，所以使两种光分别通过双缝打到光屏上，则A光会产生更宽的光带。
故答案为：＝；A
47．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】根据折射定律可得，由于透镜对蓝光折射率大于绿光，则透镜中蓝光折射角小于绿光折射角；若此时激光为蓝光，要变为绿光，根据，由于绿光的折射率较小，为了保证折射角不变，则入射角i应减小，即逆时针改变入射角。
故答案为：小于，逆时针。
四．解答题（共13小题）
48．【考点】光的折射与全反射的综合问题；光的折射定律；折射率的波长表达式和速度表达式．版权所有
【专题】计算题；学科综合题；定量思想；推理法；光的折射专题；分析综合能力．
【解答】（1）连接BO，则BO为入射光线的法线，光路图如图所示：
在直角△BDO中，根据数学知识，入射角的正弦
解得入射角θ1＝60°
由于BO＝OO′＝R
因此△OBO′为等腰三角形，则折射角
根据折射定律，介质对该单色光的折射率
（2）根据临界角公式，临界角
因此临界角C＜45°
从G点射入的光线在弧FOH的入射角为θ，光路图如图所示：
若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，在弧FOH的入射点为M；
在直角△MEO中，根据数学知识
解得θ＝45°＞C
光线在上表面M点发生全反射，轨迹如上图；
根据几何关系有则光在介质中传播的距离为
光在介质中传播的速度为
所以光在介质中的传播时间。
答：（1）介质对该单色光的折射率为；
（2）光在介质中的传播时间为。
49．【考点】光的偏振现象及原理；测量玻璃的折射率；光的波长与干涉条纹间距的关系．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；光的干涉专题；光的衍射、偏振和电磁本性专题；推理论证能力．
【解答】（1）光的双缝干涉图样是平行等距明暗相间的条纹，根据：，红光的波长大于紫光的，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，故BCD错误，A正确。
故选：A。
（2）根据偏振原理，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（3）若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b的像；插入d时，应遮住a、b的像和c；
根据折射定律可得该玻璃的折射率为。
故答案为：（1）A；（2）C；（3）a、b的像和c；
50．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】计算题；定量思想；推理法；光线传播的规律综合专题；推理论证能力．
【解答】（1）根据题意得出光路图如图所示
根据几何关系可得，，α＝β
可得β＝45°，γ＝30°
根据折射定律
（2）发生全反射的临界角满足
可得C＝45°
要使激光能在圆心O点发生全反射，激光必须指向O点射入
只要入射角大于45°，即可发生全反射，则使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹角的范围（0，45°]，由对称性可知，入射光线与x轴之间夹角的范围还可以为[135°，180°）。
答：（1）玻璃砖的折射率为；
（2）在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹角的范围为（0，45°]或[135°，180°）。
51．【考点】折射率的波长表达式和速度表达式；光的折射定律．版权所有
【专题】计算题；学科综合题；定量思想；几何法；光的折射专题；模型建构能力．
【解答】（1）当液面升高到12cm时，人眼恰好能看到发光点，入射点为O1，光路图如图所示：
由于，则α＝37°，折射角r＝90°﹣a＝90°﹣37°＝53°；
根据题意O1F＝OG＝OO′﹣O′G＝15cm﹣12cm＝3cm
在直角△BFO1中，根据数学知识
根据数学知识GO1＝OF＝OB﹣BF＝13cm﹣4cm＝9cm
在直角△O′GO1中，根据勾股定理
根据数学知识
根据折射定律，折射率
（2）根据折射率公式，光在透明液体中的传播速度
光从O′点到达人眼的时间
代入数据解得t＝1.0×10﹣9s。
答：（1）该液体的折射率为。
（2）光从O′点到达人眼的时间为1.0×10﹣9s。
52．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】应用题；定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】（1）光路图如图甲所示，
∠C＝30°，AC＝BC，则∠BAC＝∠B＝75°，当α＝45°时，由几何关系得，光线在AB边上的入射角i＝90°﹣（∠BAC﹣∠1）＝60°，
由折射定律得，解得；
（2）光在BC边上恰好发生全反射时，入射角等于临界角，光路图如图乙所示，
，则θ＝45°，由几何关系知光在AB边上的折射角为i2＝180°﹣（180°﹣∠B）﹣θ＝30°，
由折射定律得，解得i1＝45°，由几何关系得α＝60°。
答：（1）光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值为；
（2）此时的α值为60°。
53．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】（1）未滴油时，O点发出的光在盖玻片的折射光路图如下
根据几何关系sinC，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光圆半径满足tanC，透光面积为S＝πr2，联立解得S≈1.0×10﹣5m2；
（2）滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为t1、t2，则t1，t2，又v，则t2﹣t1，得t2﹣t1＝3.3×10﹣13s。
答：（1）未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积为1.0×10﹣5m2；
（2）t2﹣t1为3.3×10﹣13s。
54．【考点】光的全反射现象；光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；分析综合能力．
【解答】（1）设光在三棱镜中的折射角为α，则根据折射定律有：n
根据三角形中几何关系可得：α＝30°
代入数据解得：sinθ＝0.75
（2）作出单色光线第一次到达半圆弧AMB恰好发生全反射的光路图，
如图，则由几何关系可知FE上从D点到E点以θ角入射的单色光线第一次到达半圆弧AMB都可以发生全反射，根据全反射临界角公式有：sinC
设D点到FG的距离为l，则根据几何关系有：OP＝RsinC
又根据几何关系有：AP＝R﹣OP，DE
联立解得：DE
故光线在EF上的入射点D到E点的距离范围为
答：（1）求sinθ为0.75；
（2）以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，光线在EF上入射点D（图中未标出）到E点距离的范围是。
55．【考点】光的全反射现象；光的折射定律．版权所有
【专题】计算题；信息给予题；定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；理解能力．
【解答】入射光线与AB边的距离为h时，光线进入柱体后射到BC边恰好发生全反射；设入射角为α，折射角为β，折射光线在BC边的入射角为θ，光路图如图所示：
根据折射定律
根据全反射的临界角公式
在直角△ODB中，根据数学知识
根据几何关系α＝θ+β
则sinβ＝sin（α﹣θ）＝sinαcosθ﹣cosαsinθ
又因为sin2α+cos2α＝1
代入数据联立解得。
答：此时h与R的比值为。
56．【考点】偏振现象的应用．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的衍射、偏振和电磁本性专题；推理论证能力．
【解答】（1）穿透波的电场方向为沿z轴方向。理由为：根据题意可知偏振板的透振方向沿z轴方向，因微波是横波，微波中沿透振方向振动的电磁波能通过偏振板，故穿透波的电场振动方向沿透振方向，即沿z轴方向。
（2）（a）用两片偏振板来验证电磁波为横波的实验步骤为：在微波发射器与接收器之间放置两片与xz平面平行的偏振板，微波沿+y方向入射，以光的传播方向为轴旋转距离微波接收器较近的偏振板，记录微波接收器测量到的微波强度的变化情况。
（b）实验结果为：微波接收器测量到的微波强度的是不断变化的，说明电磁波是横波。理由是纵波的振动方向与传播方向平行，微波先后经过两片偏振板后的穿透波的强度不会随偏振板的旋转而变化。而横波的振动方向与传播方向垂直，按微波传播顺序经过第一片偏转板后的振动方向与此偏转板的透振方向平行，变为了偏振光，到达第二片偏转板时，随着第二片偏振板的旋转，微波的偏振方向与第二片偏转板的透振方向的夹角不断变化，故微波接收器测量到的微波强度会不断变化。
（3）微波沿+y方向入射于两片板面皆与xz平面平行的偏振板，设两偏振板金属条间的夹角为θ，按微波传播顺序经过第一片偏转板后的振动方向与第二片偏转板的透振方向的夹角为θ，则接收器测量到的微波强度为E＝Emcosθ，其中Em为最大测量值，可得接收器测量到的微波相对强度为E相cosθ，故ABCD错误；E正确。
故答案为：（1）z；理由见解答；（2）见解答；（3）E
57．【考点】光的折射定律；光的反射定律．版权所有
【专题】计算题；定量思想；图析法；光线传播的规律综合专题；推理论证能力；应用数学处理物理问题的能力．
【解答】作光路图如图：
设光束经过AB面时折射角为α，由折射定律得：n
解得：α＝30°
设光束经过BC面时入射角为θ，由几何关系得：90°﹣α+45°+90°﹣θ＝180°
解得：θ＝15°
由反射定律得：∠MOA＝2θ＝2×15°＝30°
根据几何关系得：∠BMO＝90°﹣α＝90°﹣30°＝60°
∠BAO＝180°﹣90°﹣α﹣2θ＝180°﹣90°﹣30°﹣2×15°＝30°
∠CAO＝90°﹣∠BAO＝90°﹣30°＝60°
则△BMO∽△CAO
△AMO为等腰三角形，则：MA＝MOAO
且MA+BM＝AB＝l
联立解得：MAl
答：M点到A点的距离为l。
58．【考点】光的全反射现象；光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】计算题；定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】（1）设激光在M内发生全反射的入射角为α，从下端由M射出时的入射角为β，光路图如图
激光在M内发生全反射，故sinα
由几何关系得：α+β＝90°
则sinβ
根据折射定律得：n
则最大偏角的正弦值为sinθ
（2）做光路图如图：
当光线刚好能照到N下端最左侧时，玻璃丝下端面到被测物体距离b1
光线刚好能照全部覆盖N下端时，玻璃丝下端面到被测物体距离b2
sinθ
则tanθ
则玻璃丝下端面到被测物体距离的范围为：b
答：（1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角θ的正弦值为；
（2）玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围为b。
59．【考点】电磁振荡及过程分析；复杂的运动学图像问题；牛顿第二定律的简单应用；不同轨道上的卫星或行星（可能含赤道上物体）运行参数的比较；机车以恒定加速度启动；线圈进出磁场的电压、电流、电荷量等电学量的计算．版权所有
【专题】定量思想；推理法；动量和能量的综合；创新能力．
【解答】（1）AB、在空气中传播时，5G信号与4G信号具有相同的传播速度，均为光速c，故A错误，B正确；
CD、5G信号相较于4G信号采用了频率更高的无线电波，则5G信号的波长小于4G信号的波长，所以5G信号与4G信号更不容易发生衍射，故C错误，D正确。
故选：BD。
②由题图可知电流方向由下极板流向上极板，且上极板带正电，则此时电容器正在充电；可知此时电容器电场能正在增大，线圈储存的磁场能正在减小；根据右手螺旋定则可知线圈中磁场的方向向上。
故选：BCF。
（2）①卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得：
可得卫星运行速度为：
由于同步轨道卫星半径大于中轨道卫星半径，则有：v1＜v2，故BC错误，A正确；
故选：A。
②由题图可知，两卫星每隔Δt＝12h相距最近，则有：
变形可得中轨道卫星的运行周期为：
（3）①根据v2﹣x图像可知，列车做匀加速直线运动，加速度大小为：
乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，设水面与水平方向的夹角为θ，则有：mgtanθ＝ma
可得：
可知此过程中水杯里水面的形状是一倾斜直线，且水的加速度方向与行驶方向相同，故ACDE错误，B正确。
故选：B。
②由题图可知，，
则列车通过此路段所用的时间为：
（4）①以8节车厢为整体，根据牛顿第二定律可得：4F﹣8kmg＝8ma
以后面4节车厢为整体，根据牛顿第二定律可得：F45﹣4kmg＝4ma
联立解得第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为：F45＝2F
②动车组在高速行驶过程中所受阻力与其速率成正比，采用4动4拖模式，最高时速可达350km/h，则有：
则改为采用1动7拖模式后，则：
可得动车组的最高时速为：
（5）①设线框abcd的电阻为R，线框abcd刚进入磁场时，产生的电动势为：E＝BLv0
此时ab两点间的电势差为：
线框abcd刚离开磁场时，产生的电动势为：
此时ab两点间的电势差为：
则有：Uab：U′ab＝6：1
②线框从进入磁场到离开磁场过程，根据动量定理可得：
又根据安培力公式：
则有：
联立解得线框abcd的电阻为：
③设线框完全进入磁场时的速度大小为v1，则线框进入磁场过程，根据动量定理可得：
线框离开磁场过程，根据动量定理可得
解得：
根据能量守恒可得，
则有Q1：Q2＝7：5
故答案为：（1）BD、BCF；（2）①A；②8；（3）①B；②25；（4）①节车厢对第5节车厢的作用力大小为2F；②175；（5）①6：1；②答：线框abcd的电阻大小R为 ；③7：5。
60．【考点】平面镜成像及透镜的原理．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光学计算专题；分析综合能力．
【解答】（1）作用同凸透镜的晶状体的焦距为f1＝d＝16.70mm，要将所成的像在视网膜上，则像距v1＝d+Δd＝16.70mm+0.30mm＝17.00mm。
设他能看清小物体的距离（即对应的物距）为u1，由透镜成像公式可得：
代入数据解得：u1mm≈946.33mm。
（2）要用近视眼镜（凹透镜）来矫正小明同学的视力，即使凹透镜所成的虚像的像距等于u1（忽略了近视眼镜与晶状体之间的距离），依题意凹透镜的物距u2＝30m＝3×104mm，设眼镜镜片的焦距为f2，由透镜成像公式可得：
代入数据解得：f2≈977.16mm。
答：（1）他能看清小物体的距离为946.33mm。
（2）眼镜镜片的焦距该取977.16mm。
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专题15 光、电磁波与波粒二象性
2023-2025年三年高考物理真题分类汇编，分类练习，高效提分！按照物理学科知识点构成情况，将试题分解组合，全面呈现物理学科知识点在三年高考中的考查情况，旨意方便老师和学生掌握高考命题动向、熟悉高考考查方式。
一．选择题（共34小题）
1．（2025 广西）如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B。光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（ ）
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
2．（2025 湖南）如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是（ ）
A．入射角θ小于45°
B．该介质折射率大于
C．增大入射角，该单色光在上可能发生全反射
D．减小入射角，该单色光在上可能发生全反射
3．（2025 选择性）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（ ）
A．激光在甲中的频率大
B．激光在乙中的频率大
C．用甲时全反射临界角大
D．用乙时全反射临界角大
4．（2025 浙江模拟）电磁波与机械波具有的共同性质是（ ）
A．都能传输能量 B．都能在真空中传播
C．都是横波 D．都具有恒定的波速
5．（2025 江苏）如图所示，一束激光射入肥皂泡后（入射激光束未在图中标出），肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光（ ）
A．波长等于亮环的周长
B．频率比在真空中的大
C．在肥皂膜与空气的界面上发生衍射
D．在肥皂膜与空气的界面上发生全反射
6．（2025 北京）下列现象属于光的衍射的是（ ）
A．雨后天空出现彩虹
B．通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹
C．肥皂膜在日光照射下呈现彩色
D．水中的气泡看上去特别明亮
7．（2025 河南）折射率为的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，光线与竖直方向的夹角为45°，如图所示。该光线从圆柱内射出时，与竖直方向的夹角为（不考虑光线在圆柱内的反射）（ ）
A．0° B．15° C．30° D．45°
8．（2024 选择性）某同学自制双缝干涉实验装置：在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照射双缝，能在墙面上观察到干涉条纹，下列做法可以使相邻两条亮纹中心间距变小的是（ ）
A．换用更粗的头发丝
B．换用红色激光照射双缝
C．增大纸板与墙面的距离
D．减小光源与纸板的距离
9．（2025 登封市一模）如图甲是LC振荡电路，其中电流随时间变化的i﹣t图象如图乙所示。t＝0时刻，电容器的下极板M带正电，在之后的某段时间，M板带负电，磁场能减小，则这段时间对应图象中的（ ）
A．Oa段 B．ab段 C．bc段 D．cd段
10．（2025 贵阳模拟）如图，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（ ）
A．该带电灰尘一定带正电
B．当开关S闭合瞬间，线圈L中的磁场能最大
C．当开关S闭合，LC电路中的电流最大时，电容器中电场能最大
D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，若带电灰尘未接触极板，则其加速度大小为g
11．（2023 江苏）用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（ ）
A．倍 B．倍 C．2倍 D．3倍
12．（2025 重庆）杨氏双缝干涉实验中，双缝与光屏距离为l，波长为λ的激光垂直入射到双缝上，在屏上出现如图所示的干涉图样。某同学在光屏上标记两条亮纹中心位置并测其间距为a，则（ ）
A．相邻两亮条纹间距为
B．相邻两暗条纹间距为
C．双缝之间的距离为
D．双缝之间的距离为
13．（2025 广东）如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为α的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为β，该折射率为（ ）
A． B．
C． D．
14．（2025 山东）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO′轴对称，光屏垂直于OO′轴放置。将偏振片P1垂直于OO′轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO′轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕OO′轴转动90°的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．条纹间距不变，亮度减小
B．条纹间距增大，亮度不变
C．条纹间距减小，亮度减小
D．条纹间距不变，亮度增大
15．（2024 广东）如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质，折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（ ）
A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点
B．θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失
C．θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射
D．θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大
16．（2024 浙江）如图为水流导光实验，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，则（ ）
A．激光在水和空气中速度相同
B．激光在水流中有全反射现象
C．水在空中做匀速率曲线运动
D．水在水平方向做匀加速运动
17．（2024 江苏）用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，现在将手机屏幕旋转90度，会观察到（ ）
A．两镜片都变亮 B．两镜片都变暗
C．两镜片没有任何变化 D．左镜片变暗，右镜片变亮
18．（2023 河北）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（ ）
A．上述现象与彩虹的形成原理相同 B．光在薄膜的下表面发生了全反射
C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉 D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色
19．（2025 江苏模拟）无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用．在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电
B．振荡电流正在增大
C．线圈中的磁场正在增强
D．增大电容器两板距离，LC振荡频率减小
20．（2023 山东）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
21．（2025 浙江）测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中，容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点；随着继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经Δt后亮点消失。已知转盘转动角速度为ω，空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率nx为（光从折射率n1的介质射入折射率n2的介质，入射角与折射角分别为θ1与θ2，有）（ ）
A． B．
C． D．
22．（2024 重庆）某同学设计了一种测量液体折射率的方案。容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度为16cm，让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。调整入射角，当反射光与折射光垂直时，测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h，就能得到液体的折射率n。忽略器壁厚度，由该方案可知（ ）
A．若h＝4cm，则 B．若h＝6cm，则
C．若，则h＝10cm D．若，则h＝5cm
23．（2024 海南）一正三角形OPQ玻璃砖，某束光线垂直于OP射入，恰好在PQ界面发生全反射，则玻璃砖的折射率（ ）
A． B． C． D．2
24．（2024 山东）检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是（ ）
A．滚珠b、c均合格
B．滚珠b、c均不合格
C．滚珠b合格，滚珠c不合格
D．滚珠b不合格，滚珠c合格
25．（2024 贵州）一种测量液体折射率的V形容器，由两块材质相同的直角棱镜粘合，并封闭其前后两端制作而成。容器中盛有某种液体，一激光束从左边棱镜水平射入，通过液体后从右边棱镜射出，其光路如图所示。设棱镜和液体的折射率分别为n0、n，光在棱镜和液体中的传播速度分别为v0、v，则（ ）
A．n＜n0，v＞v0 B．n＜n0，v＜v0 C．n＞n0，v＞v0 D．n＞n0，v＜v0
26．（2024 江苏）现有一光线以相同的入射角θ，打在不同浓度NaCl的两杯溶液中，折射光线如图所示（β1＜β2），已知折射率随浓度增大而变大。则（ ）
A．甲折射率大 B．甲浓度小
C．甲速度大 D．甲临界角大
27．（2025 广东模拟）有关下列四幅图的描述，正确的是（ ）
A．图1中，U1：U2＝n2：n1 B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，电容器中电场的能量正在增大 D．图4中，增大电容C，调谐频率增大
28．（2025 山东一模）某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻，电容器C的电场能为零
B．t2时刻，线圈L的自感电动势最大
C．t2～t3时间内，线圈L中电流逐渐减小
D．0～t3时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈L
29．（2025 浙江一模）图为微量振荡天平测量大气颗粒物质量的原理简图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上增加锥形振荡管的质量，从而改变其固有频率。起振器从低到高改变振动频率，记录霍尔元件a、b端输出的电信号，从而推测出滤膜上颗粒物质量。已知霍尔元件长为d，下列说法正确的是（ ）
A．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅一定增大
B．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率不变
C．锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出交流信号
D．霍尔元件的长度d增加，霍尔电压的最大值减小
30．（2023 湖北）如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为（ ）
A． B． C．d D．
31．（2023 福建）如图，一教师用侧面开孔的透明塑料瓶和绿光激光器演示“液流导光”实验。瓶内装有适量清水。水从小孔中流出后形成了弯曲的液流。让激光水平射向小孔，使光束与液流保持在同一竖直平面内，观察到光束沿着弯曲的液流传播。下列操作中，有助于光束更好地沿液流传播的是（ ）
A．减弱激光强度
B．提升瓶内液面高度
C．改用折射率更小的液体
D．增大激光器与小孔之间的水平距离
32．（2025 全国一模）图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，下列说法正确的是（ ）
A．储罐内的液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小
B．t1﹣t2内电容器放电
C．t2﹣t3内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能
D．该振荡电流的有效值为
33．（2023 浙江）如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边AB以角度θ入射，依次经AC和BC两次反射，从直角边AC出射。出射光线相对于入射光线偏转了α角，则α（ ）
A．等于90° B．大于90°
C．小于90° D．与棱镜的折射率有关
34．（2023 浙江）在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为0.9m，水的折射率，细灯带到水面的距离hm，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为（ ）
A． B． C． D．
二．多选题（共11小题）
（多选）35．（2025 湖北一模）下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中正确的是（ ）
A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波在空间传播波长不变
D．经过调制后的电磁波在空间传播波长改变
（多选）36．（2023 湖南）一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是（ ）
A．水的折射率为
B．水的折射率为
C．当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° D．当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°
（多选）37．（2025 浙江模拟）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波（ ）
A．是横波 B．不能在真空中传播
C．只能沿着梳子摇动的方向传播 D．在空气中的传播速度约为3×108m/s
（多选）38．（2025 四川）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（θ＜45°）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（ ）
A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃
B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°
C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°
D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动
（多选）39．（2025 选择性）在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440nm的蓝色激光和波长为660nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5mm，双缝到屏的距离为500mm，则屏上（ ）
A．蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹
B．蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小
C．距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
D．距中央亮条纹中心1.98mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠
（多选）40．（2024 湖南）1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验），平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是（ ）
A．沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动
B．沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小
C．若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
D．若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动
（多选）41．（2024 广西）如图，S为单色光图，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上，从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源，设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，a l，镜面与光屏垂直，单色光波长为λ，下列说法正确的是（ ）
A．光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为
B．光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为
C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，此时单色光的波长变为nλ
D．若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δx，则该液体的折射率为
（多选）42．（2024 甘肃）如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ＝30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是（ ）
A．该材料对红光的折射率为
B．若θ＝45°，光线c消失
C．若入射光a变为白光，光线b为白光
D．若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直
（多选）43．（2024 全国）下列有关双狭缝干涉条纹的叙述，哪些正确？（ ）
A．狭缝间隔增加，干涉条纹之间的间距会增加
B．若将整个设备浸没在水中进行实验，干涉条纹的间距会较在空气中实验减小
C．照射狭缝的光的颜色从红色切换为绿色，干涉条纹的间距会增加
D．如果用白光照射狭缝，在两侧第一亮带中，蓝色亮纹较红色亮纹更接近中央亮带
E．从一个暗纹移动到下一个暗纹，光程差的变化量会相差半个波长
（多选）44．（2025 长沙模拟）为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t1刻，线圈L的磁场能为零 B．t2时刻，电容器C带电量最大
C．t2﹣t3过程，电容器C带电量逐渐增大 D．由图乙可判断汽车正驶离智能停车位
（多选）45．（2023 甲卷）等腰三角形△abc 为一棱镜的横截面，ab＝ac；一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是（ ）
A．甲光的波长比乙光的长
B．甲光的频率比乙光的高
C．在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大
D．该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率
E．在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大
三．填空题（共2小题）
46．（2023 上海）科学家获得单色性很好的两种光A、B，已知这两种光的频率νA＜νB，则它们在真空中通过相同距离时间tA tB（选填“＝”或“≠”）。现使两种光分别通过双缝打到光屏上，则 光会产生更宽的光带（选填“A”或“B”）。
47．（2024 福建）镀有反射膜的三棱镜常用在激光器中进行波长的选择。如图，一束复色光以一定入射角i（i≠0）进入棱镜后，不同颜色的光以不同角度折射，只有折射后垂直入射到反射膜的光才能原路返回形成激光输出。若复色光含蓝、绿光，已知棱镜对蓝光的折射率大于绿光，则蓝光在棱镜中的折射角 （填“大于”“等于”或“小于”）绿光的折射角；若激光器输出的是蓝光，当要调为绿光输出时，需将棱镜以过入射点O且垂直纸面的轴 （填“顺时针”或“逆时针”）转动一小角度。
四．解答题（共13小题）
48．（2025 山东）由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示，器件下表面圆弧以O点为圆心，上表面圆弧以O′点为圆心，两圆弧的半径及O、O′两点间距离均为R，点A、B、C在下表面圆弧上。左界面AF和右界面CH与OO′平行，到OO′平行于两界面的平面的最短距离均为。
（1）B点与OO′的距离为，单色光线从B点平行于OO′射入介质，射出后恰好经过O′点，求介质对该单色光的折射率n；
（2）若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，并垂直CH射出，出射点在GE的延长线上，E点在OO′上，O′、E两点间的距离为，空气中的光速为c，求该光在介质中的传播时间t。
49．（2025 上海）光是从哪里来，又回到哪里去？浦济之光，你见过吗？光是一个物理学名词，其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光，是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道，电子就会进行加速运动，并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位，从激发态到达稳定态，电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道，并且以波的形式释放能量。
（1）以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样（ ）
（2）如图所示，自然光经过两个偏振片，呈现在光屏上，偏振片B绕圆心转动且周期为T，则光屏上两个光强最小的时间间隔为（ ）
A．2T B．T
C．0.5T D．0.25T
（3）物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时，若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b的像；插入d时，应遮住 ，依据图中所标数据，可得出该玻璃的折射率为 。
50．（2025 安徽）如图，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束平行于x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入玻璃砖，从Q点射出。已知P点到x轴的距离为，P、Q间的距离为。
（1）求玻璃砖的折射率；
（2）在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，求入射光线与x轴之间夹角的范围。
51．（2025 甘肃）如图，ABCD为某容器横截面，O、O′为上下底面中心，O′处有一发光点。人眼在E点沿EB方向观察，容器空置时看不到发光点。现向容器中缓慢注入某种透明液体，当液面升高到12cm时，人眼恰好能看到发光点。已知OO′＝15cm，OB＝13cm，EB＝5cm，EB与AB延长线的夹角为α（sinα）。不考虑器壁对光的反射，真空中光速c＝3.0×108m/s。求：
（1）该液体的折射率。
（2）光从O′点到达人眼的时间。
52．（2025 湖北）如图所示，三角形ABC是三棱镜的横截面，AC＝BC，∠C＝30°，三棱镜放在平面镜上，AC边紧贴镜面。在纸面内，一光线入射到镜面O点，入射角为α，O点离A点足够近。已知三棱镜的折射率为。
（1）若α＝45°，求光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值。
（2）若光线从AB边折射后直接到达BC边，并在BC边刚好发生全反射，求此时的α值。
53．（2025 云南）用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置O点的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度d＝2.0mm，盖玻片与物镜的间距h＝0.20mm，不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速c＝3.0×108m/s，π＝3.14。
（1）求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积（结果保留2位有效数字）；
（2）滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为t1、t2，求t2﹣t1（结果保留2位有效数字）。
54．（2024 山东）某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R，∠FEG＝30°。横截面所在平面内，单色光线以θ角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为1.5。
（1）求sinθ；
（2）以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，求光线在EF上入射点D（图中未标出）到E点距离的范围。
55．（2024 甲卷）一玻璃柱的折射率，其横截面为四分之一圆，圆的半径为R，如图所示。截面所在平面内，一束与AB边平行的光线从圆弧入射。入射光线与AB边的距离由小变大，距离为h时，光线进入柱体后射到BC边恰好发生全反射。求此时h与R的比值。
56．（2024 全国）在“认识电磁波”的实验单元，实验室中备有微波发射器和微波接收器各一个、平行金属条偏振板（板面可转动）两片、刻度尺（当作支架轨道）一个，以及其他所需实验仪器。
（1）在微波发射器与接收器中放置一与xz平面平行之平行金属条偏振板，其中金属条沿z轴方向，实验装置如图所示。微波沿+y方向入射，其电场振动方向在xz平面上，当微波已穿过偏振板后，则穿透波的电场方向为沿 轴方向（填入x、y或z）。理由为何？
（2）（a）写出如何使用两片偏振板来验证电磁波为横波的实验步骤。
（b）根据实验结果，说明电磁波不是纵波而是横波的理由。
（3）承第（2）题，微波沿+y方向入射于两片板面皆与xz平面平行的偏振板，关于接收器测量到的微波相对强度（测量值皆除以所测得之最大值）与两偏振板金属条间的夹角关系，下列选项何者正确？（单选）
57．（2023 乙卷）如图，一折射率为的棱镜的横截面为等腰直角三角形△ABC，AB＝AC＝l，BC边所在底面上镀有一层反射膜。一细光束沿垂直于BC方向经AB边上的M点射入棱镜，若这束光被BC边反射后恰好射向顶点A，求M点到A点的距离。
58．（2023 山东）一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N，相距为d，直径均为2a，折射率为n（n）。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体表面镜面反射至N下端面，N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。
（1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为θ，求θ的正弦值；
（2）被测物体自上而下微小移动，使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。
59．（2025 普陀区二模）中国高铁利用“北斗”导航技术、5G通信技术等构建运营的“超强大脑”，实现了数字化、智能化的管理。具有完全自主知识产权的新一代高速列车“复兴号”投入了高铁运营。
（1）5G信号相较于4G信号采用了频率更高的无线电波，具有数据传输更快的特点。
①（多选）在空气中传播时，5G信号与4G信号相比 ；
A．具有更快的传播速度 B．具有相同的传播速度
C．更容易发生衍射 D．更不容易发生衍射
②（多选）无线电波可由LC振荡电路产生，某时刻的电路工作状态如图所示，此时 。
A．电容器正在放电
B．电容器正在充电
C．线圈中磁场的方向向上
D．线圈中磁场的方向向下
E．线圈储存的磁场能正在增大
F．线圈储存的磁场能正在减小
（2）“北斗”导航系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成。某一地球同步轨道卫星和一颗中轨道卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动、且绕行方向相同。如图（a）所示。
①同步轨道卫星和中轨道卫星绕地球做圆周运动的线速度分别v1、v2，则 ；
A．v1＜v2 B．v1＝v2 C．v1＞v2
②若这两颗卫星之间的距离Δr随时间t变化的关系如图（b）所示，则中轨道卫星的运行周期T＝ h。
（3）“复兴号”列车在某段长为1000m的平直轨道上行驶，其速度的平方v2与位移x的关系，如图所示。
①乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，在此过程中水杯里水面的形状可能是 ；
②列车通过此路段所用的时间为 s。
（4）如图，“复兴号”动车组共8节车厢。每节车厢的质量均为m，每节动力车厢能提供的最大驱动功率相同，重力加速度为g。
①（计算）动车组采用4动4拖模式，依靠前面的4节动力车厢来带动整个列车运行。动车组在平直轨道上匀加速启时，若每节车厢所受阻力均为车厢所受重力的k倍，每节动力车厢提供的牵引力大小为F，求第4节车厢对第5节车厢的作用力大小；
②若动车组在高速行驶过程中所受阻力与其速率成正比，采用4动4拖模式，最高时速可达350km/h，则改为采用1动7拖模式后，动车组的最高时速为 km/h。
（5）高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度v0进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场（d＞L），测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。
①线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为Uab和U′ab，则Uab：U′ab＝ ；
②（计算）求线框abcd的电阻大小R；
③线框abcd在进入磁场和离开磁场的过程中，线框中产生的热量分别为Q1和Q2，则Q1：Q2＝ 。
60．（2023 全国）如图，人体眼球等价于一个凸透镜成像系统，眼球内的晶状体（作用同凸透镜）的焦距可以在一定范围内连续变化，使得在一定距离范围内的物体都能清晰地成像在视网膜上，小明同学近视之前，能看清远处的小物体，晶状体中心到视网膜的距离d＝16.70mm，此时晶状体的焦距即为d。
（1）小明同学近视之后，晶状体中心到视网膜的距离增加了Δd＝0.30mm，假设此时晶状体的焦距不变，他能看清小物体的距离为多少？
（2）如用近视眼镜（凹透镜）来矫正小明同学的视力，要求佩戴跟镜后最远能看清30m处的小物体，眼镜镜片的焦距该取何值？
专题15 光、电磁波与波粒二象性
参考答案与试题解析
一．选择题（共34小题）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C D D A D B B A B D B
题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
答案 C A A B B D C A A A B
题号 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
答案 C C A A C C D C B C A
题号 34
答案 C
二．多选题（共11小题）
题号 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
答案 AD BC AD CD BC BC AD ABC BD BD ACE
一．选择题（共34小题）
1．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】定量思想；图析法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】因可得临界角
即C＜45°
因射到B点的光线的入射角为
可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的的光线的入射角为β＞45°＞C
可知光线2会发生全反射，故ABD错误，D正确。
故选：C。
2．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】AB．根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可知，折射角为θ′＝45°，则由折射定律有
由n＞1
则有，可得
解得θ＞45°
故AB错误；
C．根据题意，由
可知
即C＞45°
增大入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在BC上的入射角小于45°，则该单色光在BC上不可能发生全反射，故C错误；
D．减小入射角，光路图如图所示
由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。
故选：D。
3．【考点】全反射的条件、判断和临界角．版权所有
【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】AB、同一激光在不同介质中的频率是相同的，故激光在甲中和乙中的频率是相同的，故AB错误；
CD、已知甲的折射率比乙的大，即n甲＞n乙，根据全反射临界角C满足：sinC，可得：C甲＜C乙，即用乙时全反射临界角大，故D正确。
故选：D。
4．【考点】电磁波与机械波的区别和联系．版权所有
【解答】A、两种波都能传输能量。故A正确。
B、电磁波能在真空中传播，而机械波不能在真空中传播。故B错误。
C、电磁波是简谐横波，但机械波不一定，比如声波是纵波。故C错误。
D、两种波的波速都与介质的性质有关，波速并不恒定，只有真空中电磁波的速度才恒定。
故选：A。
5．【考点】光的全反射现象；波长、频率和波速的关系．版权所有
【专题】定性思想；推理法；全反射和临界角专题；理解能力．
【解答】AB．激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同，激光波长与亮环周长无关，故AB错误；
CD．在肥皂泡内测出现一个亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D正确。
故选：D。
6．【考点】光的衍射现象．版权所有
【专题】定性思想；归纳法；全反射和临界角专题；光的干涉专题；光的衍射、偏振和电磁本性专题；理解能力．
【解答】A、雨后天空出现彩虹是光的折射现象，故A错误；
B、通过一条狭缝看日光灯观察到彩色条纹是光的衍射现象，故B正确；
C、肥皂膜在日光照射下呈现彩色是薄膜干涉现象，故C错误；
D、水中气泡看上去特别明亮是光的全反射现象，故D错误。
故选：B。
7．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】设光线在顶点入射时的入射角为θ＝45°，折射角为β，光路图如下图所示：
根据折射定律可得：n，已知折射率n，解得：β＝30°
该光线从圆柱内的P点射出，由几何关系易知△AOP为等腰三角形，可知光线在P点射出时的入射角等于β，根据光路的可逆性，光线在P点射出时的折射角等于θ。
设该光线从圆柱内射出时与竖直方向的夹角为α，由上图所示，由几何关系可得：
θ+α＝∠BOP＝60°，解得：α＝15°，故B正确，ACD错误。
故选：B。
8．【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系．版权所有
【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】双缝干涉条纹的相邻两条亮纹中心间距为：Δx，其中：L为双缝与屏之间的距离，d为双缝之间的距离，λ为入射光的波长。
A、换用更粗的头发丝，则双缝间距d变大，会使相邻两条亮纹中央间距Δx变小，故A正确；
B、换用红色激光照双缝，因红色激光的波长大于绿色激光的波长，故相邻两条亮纹中央间距变大，故B错误；
C、增大纸板与墙面的距离，即增大了L，则Δx变大，故C错误；
D、减小光源与纸板的距离，公式中的L、d、λ均不变化，则Δx不变，故D错误。
故选：A。
9．【考点】电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】定性思想；推理法；交流电专题；分析综合能力．
【解答】由图乙所示图象可知，t＝0时刻电路电流为0，电容器刚刚充电完毕，此时M板带正电，
Oa段电路电流逐渐增加，磁场能增加，电容器放电；
ab段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带负电；
bc段电路电流变大，磁场能增大，电容器放电；
cd段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带正电，故B正确，ACD错误。
故选：B。
10．【考点】电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】定性思想；推理法；交流电专题；理解能力．
【解答】A、开关断开时，灰尘受重力和电场力处于平衡状态，说明其受到的电场力向上，但不知极板上所带电量情况，无法确定电场情况，所以无法确定灰尘的电性，故A错误；
BC、开关闭合时，线圈中电流为零，此时磁场能为零，电场能最大，故BC错误；
D、开关闭合后，电容器放电，电路中电流逐渐增大，电场能转化为磁场能，当电流最大时，电场强度为零，灰尘只受重力，加速度为g，故D正确。
故选：D。
11．【考点】光的干涉现象；光的波长与干涉条纹间距的关系．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】根据题意可知图乙中相邻亮纹间距是图甲中的2倍，根据双缝干涉的相邻亮条纹间距的计算公式，可知在其他条件不变的情况下，相邻亮条纹间距与双缝间的距离成反比关系，则双缝间的距离变为原来的，故B正确，ACD错误。
故选：B。
12．【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系．版权所有
【专题】定量思想；实验分析法；光的干涉专题；实验探究能力．
【解答】AB、根据图像可知，相邻两亮条纹间距为：；相邻两暗条纹间距与相邻两亮条纹间距相等，所以相邻两暗条纹间距也为，故AB错误；
CD、根据条纹间距公式可知，双缝之间的距离为：d，故C正确、D错误。
故选：C。
13．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；方程法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】在光路图中画出法线如图
由几何关系可知折射角i＝α+β；入射角r＝α
根据折射定律可得n
故A正确，BCD错误。
故选：A。
14．【考点】偏振现象的应用；薄膜干涉条纹间距的影响因素及相关计算．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】根据双缝干涉条纹间距公式可知，当P2旋转时，L，d，λ均不变，故条纹间距Δx不变；但随着P2的旋转，由于透振方向与转过P2后的方向互相垂直，则透过P2的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小，故A正确，BCD错误。
故选：A。
15．【考点】光的全反射现象；光的折射定律．版权所有
【专题】定性思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】A、在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，则绿光的偏折程度更大，根据题意可知，绿光比红光更靠近P点，故A错误；
B、红光的折射率小于绿光的折射率，根据全反射的临界角公式可知，θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失，故B正确；
C、全反射现象只能发生在由光密介质射入光疏介质的时候发生，所以入射光不可能在MN面发生全反射，故C错误；
D、根据折射定律可知，，θ逐渐减小，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误；
故选：B。
16．【考点】全反射的条件、判断和临界角；平抛运动的概念和性质；折射率的波长表达式和速度表达式．版权所有
【专题】定性思想；推理法；平抛运动专题；光的折射专题；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】A、光在介质中的传播速度大小，可知同种光在不同介质中的传播速度是不同的，则激光在水和空气中速度大小不相等，故A错误；
B、类似于光导纤维，激光在水流中多次发生全反射，最终从水流的末端射出，照亮了下面桶中的水，故B正确；
CD、水在空中做平抛运动，是匀变速曲线运动，水在水平方向不受力，水平方向做匀速直线运动，故CD错误。
故选：B。
17．【考点】光的色散现象．版权所有
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【解答】用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕，左镜片明亮，右镜片暗，说明左镜片偏振片的方向和光的偏振方向相同，右镜片偏振片的方向和光的偏振方向垂直，当手机屏幕旋转90度时，左镜片的偏振片的方向与光的偏振方向垂直，则左镜片变暗，右镜片的偏振片的方向与光的偏振方向相同，则右镜片变亮，故D正确，ABC错误；
故选：D。
18．【考点】薄膜干涉条纹间距的影响因素及相关计算；光的衍射现象；光的色散现象；光的全反射现象．版权所有
【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】A．上述现象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要为光通过水珠发生的折射，上述现象与彩虹的形成原理不相同，故A错误；
BC．硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉，满足振动加强条件，振动加强，故B错误，C正确；
D．根据光的干涉中相互加强的条件，可知当薄膜的厚度发生变化时，满足加强条件（厚度为波长的四分之一）的波长也会发生改变，导致硅片呈现的颜色发生变化，故D错误。
故选：C。
19．【考点】电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】应用题；定性思想；推理法；电磁感应——功能问题；理解能力；推理论证能力；分析综合能力．
【解答】A、由题图中磁场的方向，根据安培定则可知电流由电容器上极板经线圈流向下极板，由电场方向可知，下极板是正极，故此时电容器正在充电，故A正确；
BC、电容器正在充电，则电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，故BC错误；
D、根据平行板电容器公式C，增大电容器两板之间的距离，电容减小，根据fLC振荡频率增大，故D错误；
故选：A。
20．【考点】薄膜干涉条纹间距的影响因素及相关计算．版权所有
【专题】定性思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】温度升高时，G和C均发生热膨胀，体积增大，已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，温度升高，G比C膨胀明显，石英板上升的高度比C上表面上升的高度大，则劈形空气层厚度变大；
从劈形空气层的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹。根据条纹的位置与空气层的厚度是对应的，劈形空气层厚度变大，同一厚度的空气层向劈尖移动，条纹向劈尖移动，即条纹向左移动，故A正确，BCD错误。
故选：A。
21．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】由题意可知当屏上无光点时，光线从隔板射到空气上时发生了全反射，出现亮点时，光线从溶液射到隔板再射到空气时发生了折射，可知从出现亮点到亮点消失，容器旋转满足2θ＝ωΔt，光线能透过液体和隔板从空气中射出时，即出现亮点时，可知光线的在空气中的入射角为θ时，光线在隔板和空气界面发生全反射，在隔板和液体界面，有，在隔板和空气界面，解得，故A正确，BCD错误。
故选：A。
22．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；分析综合能力．
【解答】根据几何关系画出光路图，如图所示
标注入射角θ1，折射角θ2，根据折射定律可得
A．若h＝4cm，则n＝2，故A错误；
B．若h＝6cm，则，故B正确；
C．若，则，故C错误；
D．若，则，故D错误。
故选：B。
23．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】如图所示
根据几何关系可知光线在PQ界面的入射角为
C＝60°
根据全反射的临界条件可得
解得
故ABD错误，C正确。
故选：C。
24．【考点】薄膜干涉现象．版权所有
【专题】信息给予题；定性思想；推理法；光的干涉专题；理解能力．
【解答】单色平行光垂直照射平板玻璃，上玻璃的下表面和下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍；根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹各处空气层的厚度相同，光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的相等，滚珠b合格；不同的干涉条纹位置空气层的厚度不同，光的波程差不同，即滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，则滚珠c的直径不合格。
综上分析，ABD错误，C正确。
故选：C。
25．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；光的折射专题；理解能力．
【解答】由题图可知，光从棱镜射入液体时，折射角大于入射角，说明光线是由光密介质射入光疏介质，故棱镜的折射率大于液体的折射率，即n＜n0。根据折射率公式，光在棱镜中的传播速度，光在液体中的传播速度
联立可知v0＜v。综上分析，故A正确，BCD错误。
故选：A。
26．【考点】光的全反射现象；光的折射定律．版权所有
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；理解能力．
【解答】AB.根据折射定律
由于β1＜β2
因此n1＞n2，即甲溶液的折射率大；
又因为溶液的折射率随溶液浓度增大而变大，因此甲溶液的浓度大，故A正确，B错误；
C.根据折射率公式
由于n1＞n2
因此v1＜v2，即光在甲溶液中传播的速度小，故C错误；
D.根据临界角公式
由于n1＞n2
因此sinC1＜sinC2
得C1＜C2，即甲的临界角小，故D错误。
故选：A。
27．【考点】电磁振荡及过程分析；交流发电机及其产生交变电流的原理；变压器的构造与原理．版权所有
【专题】定性思想；归纳法；交流电专题；理解能力．
【解答】A、图1中，根据理想变压器的规律U1：U2＝n1：n2，故A错误；
B、图2中，线圈的位置再转过60°就是中性面，在中性面时，电动势和电流都为0，所以此时线圈的电动势正在减小，故B错误；
C、图3中，根据电容器极板间的场强方向，可知上级板带负电，下极板带正电；再根据电感中磁感线的方向，可知俯视视角下线圈中的电流方向是逆时针，因此可知电容器正在充电，电场的能量正在增大；故C正确；
D、图4中，根据调谐频率，增大电容C，调谐频率会减小，故D错误；
故选：C。
28．【考点】电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】定量思想；推理法；交流电专题；理解能力．
【解答】A、根据题意可知，t1时刻，电容器C上极板带电量最大，可知电场能最大，故A错误；
B、根据题意可知，t2时刻，电容器放电完毕，此时线圈L的电流最大，电流变化率最小，则自感电动势最小，故B错误；
C、根据题意可知，t2～t3时间内，电容器带电量增大，则线圈L中电流逐渐减小，故C正确；
D、由图可知0～t3时间内，振动电路的振动周期逐渐变大，根据
可知线圈自感系数L变大，可知未消磁的书籍标签正在靠近线圈L，故D错误。
故选：C。
29．【考点】电磁振荡的周期和频率的影响因素；霍尔效应与霍尔元件．版权所有
【专题】定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．
【解答】A．起振器振动频率与固有频率的大小关系未知，则随着起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅不一定增大，故A错误；
B．锥形振荡管的振动为受迫振动，锥形振荡管的振动频率等于起振器振动频率，所以起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率增大，故B错误；
C．锥形振荡管左右振动时，磁场方向不变，霍尔元件的a、b端输出的电流方向不会改变，则会输出直流信号，故C错误；
D．设霍尔元件高为h，根据平衡关系可知
流过霍尔元件的电流为
I＝neSv
霍尔元件的横截面积为
S＝dh
联立解得：
由此可知，霍尔元件的宽度d增加，霍尔电压的最大值减小，故D正确。
故选：D。
30．【考点】光的折射与全反射的综合问题；光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；控制变量法；全反射和临界角专题；理解能力．
【解答】设光线在OQ界面点的入射角为α，折射角为β，几何关系可知
α＝30°
由于光路可逆，根据折射定律可得
n
光线射出OQ面的临界条件为发生全反射，光路图如图所示
光线在AB两点发生全反射，有公式
sinC
在AB两个位置临界角为45°，AB之间有光线射出，由几何关系可知
AB＝2AC＝2CS
由于∠QOP＝30°，所以
2CS＝OS＝d
故AB＝d
故ABD错误，C正确。
故选：C。
31．【考点】全反射的条件、判断和临界角；光的折射定律．版权所有
【专题】应用题；定性思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】激光能沿水流传播，是由于光线在水流中不断的发生全反射，一直在液流内部沿直线传播，当液流的高度越高，则全反射的次数越多，现象越明显。
A、减小激光强度，会使发生全反射的光束减少，现象不明显，不符合题意；故A错误；
B、提高瓶内液面的高度，液体压强越大，水流出去的距离更远，激光发生全反射的光束更多，现象更明显；故B正确；
C、改用折射率更小的液体，全反射临界角会越大，激光在液体中发生全反射的光束减少，不利于沿液流传播；故C错误；
D、增加激光器与小孔之间的水平距离，不会影响光束在流液中的传播；故D错误。
故选：B。
32．【考点】电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【解答】A、当储罐内的液面高度降低时，两板间充入的电介质减少，电容减小，根据LC振荡周期T＝2π可知回路的振荡周期变小，故振荡频率增大，故A错误；
B、t1～t2内电流正向逐渐减小，则电容器充电，故B错误；
C、t2﹣t3内LC回路中电容器放电，电场能逐渐转化为磁场能，故C正确；
D、该振荡电流的有效值为I，故D错误；
故选：C。
33．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；对称法；光的折射专题；应用数学处理物理问题的能力．
【解答】题图已经画出此过程中光的传播路径，通过BC作出△ABC的对称图形，如图所示：
根据对称性可知，从CD边射出的光线与法线的夹角也为θ，所以光线从AC射出时与法线的夹角也为θ；
由于垂直于AB的法线与垂直于AC的法线相互垂直，根据数学知识（一个角的两边与另一个角的两边相互垂直，这两个角相等或互补）可知，从AC边射出的光线与入射光线相互垂直，故出射光线相对于入射光线偏转角为α＝90°，故A正确、BCD错误。
故选：A。
34．【考点】光的折射定律；光的全反射现象．版权所有
【专题】定量思想；推理法；图析法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】取细灯带上某一点作为点光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形，设此圆形的半径为R，点光源出的光线在水面恰好全反射的光路图如图1所示。
由sinC，可得：tanC
R＝h tanCm＝0.3m
三角形发光体的每一条细灯带发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图2所示。
三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体发出的光在水面上有光射出的水面形状的示意图如图3所示
设直角边的长度为a＝0.9m，由几何关系可得此三角形的内切圆的半径r＝a
而R＝0.3ma，可知：R＞r，则由图3可知有光射出的水面形状在三角形中央区域无空缺部分，故C正确，ABD错误。
故选：C。
二．多选题（共11小题）
35．【考点】电磁波的发射和接收；电磁波与信息化社会；电磁波的产生．版权所有
【解答】调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，频率变大，穿透能力更强，即辐射本领更强；电磁波的波速接近光速，所以传播速度不变；据v＝λf可知，频率改变，波长改变，故AD正确，BC错误。
故选：AD。
36．【考点】光的折射定律；光的折射与全反射的综合问题；激光的特点及其应用；光的反射现象．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】AB、他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，由此可知当α＝41°时激光恰好能发生全反射，根据全反射的临界公式可得：
解得：n，故B正确，A错误；
CD、当他以α＝60°向水面发射激光时，根据几何关系可知，此时的入射角i为30°，根据折射定律可得：
由此可知，折射角r大于30°，因此岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，故C正确，D错误；
故选：BC。
37．【考点】电磁波的产生．版权所有
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波．
【解答】A、根据电磁波的特点可知，电磁波为横波。故A正确；
B、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。故B错误；
C、电磁波产生后，可以在任意方向传播。故C错误；
D、电磁波传播的速度在真空中等于光速，在空气中的传播速度约为3×108m/s。故D正确。
故选：AD。
38．【考点】全反射的条件、判断和临界角．版权所有
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】A.因为，故当选用折射率为1.4的光学玻璃时，根据：，可得：，即全反射临界角C＞45°。如下图所示，由几何知识可得光线A点发生全反射时的入射角等于θ，已知θ＜45°，可知θ＜C，故选用折射率为1.4的光学玻璃时在A点不会发生全反射，故A错误；
B.当θ＝30°时，此时在A点入射角为30°，选用折射率为1.6的光学玻璃时，此时的全反射临界角C满足：，可得：C＞30°，故此时在A点不会发生全反射，故B错误；
C.若选用折射率为2的光学玻璃，同理可得此时的全反射临界角C＝30°，光线A点第一次要发生全反射，入射角一定大于30°，即θ＞30°，如上图所示，根据几何关系可知在B点第二次发生全反射时的入射角β＝2θ，即β＝2θ＞60°，故第二次全反射入射角可能为70°，故C正确；
D.若入射光线向左移动，则在A、B、C三处的入射光线与反射反射光线均会向左移动，故D正确。
故选：CD。
39．【考点】光的双缝干涉图样；波发生稳定干涉的条件．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；推理论证能力．
【解答】A.蓝光与红光波长不同，频率不等，则不能发生稳定的干涉形成条纹，故A错误；
B.根据双缝干涉相邻亮纹的间距公式Δxλ，蓝光波长短，则条纹间距小，故B正确；
CD.由双缝干涉相邻亮纹的间距公式Δxλ，代入数据计算，则蓝光相邻亮纹之间的间距Δx1＝0.44mm，红光相邻亮纹之间的间距Δx2＝0.66mm，距中央亮条纹中心1.32mm＝3Δx1＝2Δx2，此处是蓝光的第3亮纹中心和红光的第2亮纹中心对应的位置，而1.98mm＝4.5Δx1＝3Δx2，故C正确，D错误。
故选：BC。
40．【考点】光的波长与干涉条纹间距的关系．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；实验探究能力．
【解答】CD．根据题意画出光路图
如图所示，S发出的光与通过平面镜反射光（可以等效成虚像S′发出的光）是同一列光分成的，满足相干光条件。所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可看成双缝干涉，设S与S′的距离为d＝2a，光源S到光屏的距离为l，代入双缝干涉公式：
可得相邻明纹的间距为：
则若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹间距不变，干涉条纹向远离A点的方向移动，故C正确，D错误；
B、画出平面镜略与水平面有微小夹角的干涉光路图，
沿OA向右略微平移平面镜，即图中从①位置→②位置，由图可看出双缝的间距d增大，由可知，干涉条纹间距减小，故B正确；
A、如上图所示，沿AO向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误。
故选：BC。
41．【考点】光的干涉现象；波长、频率和波速的关系；光的反射现象．版权所有
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；光的直线传播和光的反射专题；光的干涉专题；理解能力．
【解答】AB.光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看作双缝干涉，双缝SS'之间的距离为d，则d＝2a，而光源S到光屏的距离看以看作双孔屏到像屏距离l；
根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式，故A正确，B错误；
C.光从空气进入蔗糖溶液，根据折射率公式，光的传播速度
光从空气中进入蔗糖溶液，光的频率不变，根据波长、频率和波速的关系
光在蔗糖溶液中的波长，故C错误；
D.单色光的频率
单色光在某种透明介质中的传播速度
光在某种透明介质中的波长
根据双缝公式条纹间距公式
解得该透明溶液的折射率，故D正确。
故选：AD。
42．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；光的折射专题；理解能力．
【解答】A.根据反射定律，反射角α＝θ＝30°
由于反射光b和折射光c刚好垂直，因此折射角β＝180°﹣90°﹣α＝180°﹣90°﹣30°＝60°
根据折射定律，该材料对红光的折射率，故A正确；
B.根据临界角公式
当θ＝45°时，入射角大于临界角，入射光线在界面发生全反射，折射光线c消失，故B正确；
C.入射光线a为白光，所有反射光的反射角都相同，反射光线b也为白光，故C正确；
D.若入射光a变为紫光，根据反射定律，反射角等于入射角，反射角不发生变化；
根据折射定律
由于透明材料对红光和紫光的折射率不同，因此折射角不同，所以光线b和c不能垂直，故D错误。
故选：ABC。
43．【考点】改变双缝的间距判断干涉条纹间距的变化；光的双缝干涉图样．版权所有
【专题】定性思想；归纳法；光的干涉专题；理解能力．
【解答】A、根据可知，狭缝间隔d增加，干涉条纹之间的间距会减小，故A错误；
B、若将整个设备浸没在水中进行实验，则光的传播速度会减小，但光的频率不变，根据v＝λf知波长会变短，根据可知干涉条纹之间的间距会较在空气中实验减小，故B正确；
C、照射狭缝的光的颜色从红色切换为绿色，波长逐渐变短，根据可知，干涉条纹的间距会减小，故C错误；
D、如果用白光照射狭缝，根据可知，波长越长的波，条纹间距就越大，因为蓝色光的波长小于红色光的波长，在两侧第一亮带中蓝色亮纹较红色亮纹更接近中央亮带，故D正确；
E、暗条纹是因为光从两个狭缝中传到该位置时的光程差是半波长的奇数倍，从一个暗纹移动到下一个暗纹，光程差的变化量会相差一个波长，故E错误。
故选：BD。
44．【考点】电磁振荡的周期和频率的影响因素；电磁振荡及过程分析．版权所有
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【解答】A.t1时刻电流最大，磁场能最大，故A错误；
B.t2时刻，电流为零，电容器C带电量最大，故B正确；
C.t2﹣t3过程，电流逐渐达到最大，电容器放电，电容器C带电量逐渐减小，故C错误；
D.从图乙中可知，振荡电流周期变小，振荡电流频率变大，根据可知，线圈自感系数变小，因为车辆靠近线圈时，线圈自感系数变大，所以汽车正在远离地感线圈，故D正确。
故选：BD。
45．【考点】折射率的波长表达式和速度表达式；光的全反射现象．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；分析综合能力．
【解答】ABCD、作出光路图如图所示
两束光线在bc边的e、f分别被反射，由几何关系可得△eob∽△epc，△fob∽△fqc，则有：
∠eob＝∠epc，∠fob＝∠fqc，
可知两束光线在ab边的折射角均等于在ac边的入射角，根据光路可逆原理，可得两束光线在ac边的折射角均等于在ab边的入射角，即两束光线在ac边的折射角相等，故从ac边射出的两束光线平行，且都与从ab边射入光线平行。甲光的出射点在乙光的下方，由光路图易知光束经ab边折射后的折射角θ甲＞θ乙，根据 ，细光束在ab边折射时，两种光的入射角相同，可得n甲＜n乙，乙光的折射率较大，则乙光频率较大，波长较小。由n可知乙光传播速度较小，故AC正确，BD错误。
E、由前述分析，由光路图中几何关系可得∠oeb＞∠ofb，甲光线在棱镜内bc边反射时的入射角等于90°﹣∠ofb，
乙光线在棱镜内bc边反射时的入射角等于90°﹣∠oeb，故在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大，故E正确。
故选：ACE。
三．填空题（共2小题）
46．【考点】光的干涉现象．版权所有
【专题】比较思想；模型法；光的干涉专题；理解能力．
【解答】光A、B在真空中传播速度相等，由t知它们通过相同距离所用时间相等，即tA＝tB。
根据νA＜νB，由v＝νλ知λA＞λB。
由双缝干涉条纹间距公式Δxλ知Δx∝λ，则ΔxA＞ΔxB，所以使两种光分别通过双缝打到光屏上，则A光会产生更宽的光带。
故答案为：＝；A
47．【考点】光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】根据折射定律可得，由于透镜对蓝光折射率大于绿光，则透镜中蓝光折射角小于绿光折射角；若此时激光为蓝光，要变为绿光，根据，由于绿光的折射率较小，为了保证折射角不变，则入射角i应减小，即逆时针改变入射角。
故答案为：小于，逆时针。
四．解答题（共13小题）
48．【考点】光的折射与全反射的综合问题；光的折射定律；折射率的波长表达式和速度表达式．版权所有
【专题】计算题；学科综合题；定量思想；推理法；光的折射专题；分析综合能力．
【解答】（1）连接BO，则BO为入射光线的法线，光路图如图所示：
在直角△BDO中，根据数学知识，入射角的正弦
解得入射角θ1＝60°
由于BO＝OO′＝R
因此△OBO′为等腰三角形，则折射角
根据折射定律，介质对该单色光的折射率
（2）根据临界角公式，临界角
因此临界角C＜45°
从G点射入的光线在弧FOH的入射角为θ，光路图如图所示：
若该单色光线从G点沿GE方向垂直AF射入介质，在弧FOH的入射点为M；
在直角△MEO中，根据数学知识
解得θ＝45°＞C
光线在上表面M点发生全反射，轨迹如上图；
根据几何关系有则光在介质中传播的距离为
光在介质中传播的速度为
所以光在介质中的传播时间。
答：（1）介质对该单色光的折射率为；
（2）光在介质中的传播时间为。
49．【考点】光的偏振现象及原理；测量玻璃的折射率；光的波长与干涉条纹间距的关系．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；光的干涉专题；光的衍射、偏振和电磁本性专题；推理论证能力．
【解答】（1）光的双缝干涉图样是平行等距明暗相间的条纹，根据：，红光的波长大于紫光的，可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距，故BCD错误，A正确。
故选：A。
（2）根据偏振原理，偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强，再到最小，可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（3）若从c侧观察，插入c时，应遮住a、b的像；插入d时，应遮住a、b的像和c；
根据折射定律可得该玻璃的折射率为。
故答案为：（1）A；（2）C；（3）a、b的像和c；
50．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】计算题；定量思想；推理法；光线传播的规律综合专题；推理论证能力．
【解答】（1）根据题意得出光路图如图所示
根据几何关系可得，，α＝β
可得β＝45°，γ＝30°
根据折射定律
（2）发生全反射的临界角满足
可得C＝45°
要使激光能在圆心O点发生全反射，激光必须指向O点射入
只要入射角大于45°，即可发生全反射，则使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹角的范围（0，45°]，由对称性可知，入射光线与x轴之间夹角的范围还可以为[135°，180°）。
答：（1）玻璃砖的折射率为；
（2）在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向，使激光能在圆心O点发生全反射，入射光线与x轴之间夹角的范围为（0，45°]或[135°，180°）。
51．【考点】折射率的波长表达式和速度表达式；光的折射定律．版权所有
【专题】计算题；学科综合题；定量思想；几何法；光的折射专题；模型建构能力．
【解答】（1）当液面升高到12cm时，人眼恰好能看到发光点，入射点为O1，光路图如图所示：
由于，则α＝37°，折射角r＝90°﹣a＝90°﹣37°＝53°；
根据题意O1F＝OG＝OO′﹣O′G＝15cm﹣12cm＝3cm
在直角△BFO1中，根据数学知识
根据数学知识GO1＝OF＝OB﹣BF＝13cm﹣4cm＝9cm
在直角△O′GO1中，根据勾股定理
根据数学知识
根据折射定律，折射率
（2）根据折射率公式，光在透明液体中的传播速度
光从O′点到达人眼的时间
代入数据解得t＝1.0×10﹣9s。
答：（1）该液体的折射率为。
（2）光从O′点到达人眼的时间为1.0×10﹣9s。
52．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】应用题；定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】（1）光路图如图甲所示，
∠C＝30°，AC＝BC，则∠BAC＝∠B＝75°，当α＝45°时，由几何关系得，光线在AB边上的入射角i＝90°﹣（∠BAC﹣∠1）＝60°，
由折射定律得，解得；
（2）光在BC边上恰好发生全反射时，入射角等于临界角，光路图如图乙所示，
，则θ＝45°，由几何关系知光在AB边上的折射角为i2＝180°﹣（180°﹣∠B）﹣θ＝30°，
由折射定律得，解得i1＝45°，由几何关系得α＝60°。
答：（1）光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值为；
（2）此时的α值为60°。
53．【考点】光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的折射专题；推理论证能力．
【解答】（1）未滴油时，O点发出的光在盖玻片的折射光路图如下
根据几何关系sinC，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光圆半径满足tanC，透光面积为S＝πr2，联立解得S≈1.0×10﹣5m2；
（2）滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为t1、t2，则t1，t2，又v，则t2﹣t1，得t2﹣t1＝3.3×10﹣13s。
答：（1）未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积为1.0×10﹣5m2；
（2）t2﹣t1为3.3×10﹣13s。
54．【考点】光的全反射现象；光的折射定律．版权所有
【专题】定量思想；推理法；全反射和临界角专题；分析综合能力．
【解答】（1）设光在三棱镜中的折射角为α，则根据折射定律有：n
根据三角形中几何关系可得：α＝30°
代入数据解得：sinθ＝0.75
（2）作出单色光线第一次到达半圆弧AMB恰好发生全反射的光路图，
如图，则由几何关系可知FE上从D点到E点以θ角入射的单色光线第一次到达半圆弧AMB都可以发生全反射，根据全反射临界角公式有：sinC
设D点到FG的距离为l，则根据几何关系有：OP＝RsinC
又根据几何关系有：AP＝R﹣OP，DE
联立解得：DE
故光线在EF上的入射点D到E点的距离范围为
答：（1）求sinθ为0.75；
（2）以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，光线在EF上入射点D（图中未标出）到E点距离的范围是。
55．【考点】光的全反射现象；光的折射定律．版权所有
【专题】计算题；信息给予题；定量思想；推理法；光的折射专题；全反射和临界角专题；理解能力．
【解答】入射光线与AB边的距离为h时，光线进入柱体后射到BC边恰好发生全反射；设入射角为α，折射角为β，折射光线在BC边的入射角为θ，光路图如图所示：
根据折射定律
根据全反射的临界角公式
在直角△ODB中，根据数学知识
根据几何关系α＝θ+β
则sinβ＝sin（α﹣θ）＝sinαcosθ﹣cosαsinθ
又因为sin2α+cos2α＝1
代入数据联立解得。
答：此时h与R的比值为。
56．【考点】偏振现象的应用．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光的衍射、偏振和电磁本性专题；推理论证能力．
【解答】（1）穿透波的电场方向为沿z轴方向。理由为：根据题意可知偏振板的透振方向沿z轴方向，因微波是横波，微波中沿透振方向振动的电磁波能通过偏振板，故穿透波的电场振动方向沿透振方向，即沿z轴方向。
（2）（a）用两片偏振板来验证电磁波为横波的实验步骤为：在微波发射器与接收器之间放置两片与xz平面平行的偏振板，微波沿+y方向入射，以光的传播方向为轴旋转距离微波接收器较近的偏振板，记录微波接收器测量到的微波强度的变化情况。
（b）实验结果为：微波接收器测量到的微波强度的是不断变化的，说明电磁波是横波。理由是纵波的振动方向与传播方向平行，微波先后经过两片偏振板后的穿透波的强度不会随偏振板的旋转而变化。而横波的振动方向与传播方向垂直，按微波传播顺序经过第一片偏转板后的振动方向与此偏转板的透振方向平行，变为了偏振光，到达第二片偏转板时，随着第二片偏振板的旋转，微波的偏振方向与第二片偏转板的透振方向的夹角不断变化，故微波接收器测量到的微波强度会不断变化。
（3）微波沿+y方向入射于两片板面皆与xz平面平行的偏振板，设两偏振板金属条间的夹角为θ，按微波传播顺序经过第一片偏转板后的振动方向与第二片偏转板的透振方向的夹角为θ，则接收器测量到的微波强度为E＝Emcosθ，其中Em为最大测量值，可得接收器测量到的微波相对强度为E相cosθ，故ABCD错误；E正确。
故答案为：（1）z；理由见解答；（2）见解答；（3）E
57．【考点】光的折射定律；光的反射定律．版权所有
【专题】计算题；定量思想；图析法；光线传播的规律综合专题；推理论证能力；应用数学处理物理问题的能力．
【解答】作光路图如图：
设光束经过AB面时折射角为α，由折射定律得：n
解得：α＝30°
设光束经过BC面时入射角为θ，由几何关系得：90°﹣α+45°+90°﹣θ＝180°
解得：θ＝15°
由反射定律得：∠MOA＝2θ＝2×15°＝30°
根据几何关系得：∠BMO＝90°﹣α＝90°﹣30°＝60°
∠BAO＝180°﹣90°﹣α﹣2θ＝180°﹣90°﹣30°﹣2×15°＝30°
∠CAO＝90°﹣∠BAO＝90°﹣30°＝60°
则△BMO∽△CAO
△AMO为等腰三角形，则：MA＝MOAO
且MA+BM＝AB＝l
联立解得：MAl
答：M点到A点的距离为l。
58．【考点】光的全反射现象；光的折射与全反射的综合问题．版权所有
【专题】计算题；定量思想；推理法；全反射和临界角专题；推理论证能力．
【解答】（1）设激光在M内发生全反射的入射角为α，从下端由M射出时的入射角为β，光路图如图
激光在M内发生全反射，故sinα
由几何关系得：α+β＝90°
则sinβ
根据折射定律得：n
则最大偏角的正弦值为sinθ
（2）做光路图如图：
当光线刚好能照到N下端最左侧时，玻璃丝下端面到被测物体距离b1
光线刚好能照全部覆盖N下端时，玻璃丝下端面到被测物体距离b2
sinθ
则tanθ
则玻璃丝下端面到被测物体距离的范围为：b
答：（1）从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角θ的正弦值为；
（2）玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围为b。
59．【考点】电磁振荡及过程分析；复杂的运动学图像问题；牛顿第二定律的简单应用；不同轨道上的卫星或行星（可能含赤道上物体）运行参数的比较；机车以恒定加速度启动；线圈进出磁场的电压、电流、电荷量等电学量的计算．版权所有
【专题】定量思想；推理法；动量和能量的综合；创新能力．
【解答】（1）AB、在空气中传播时，5G信号与4G信号具有相同的传播速度，均为光速c，故A错误，B正确；
CD、5G信号相较于4G信号采用了频率更高的无线电波，则5G信号的波长小于4G信号的波长，所以5G信号与4G信号更不容易发生衍射，故C错误，D正确。
故选：BD。
②由题图可知电流方向由下极板流向上极板，且上极板带正电，则此时电容器正在充电；可知此时电容器电场能正在增大，线圈储存的磁场能正在减小；根据右手螺旋定则可知线圈中磁场的方向向上。
故选：BCF。
（2）①卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得：
可得卫星运行速度为：
由于同步轨道卫星半径大于中轨道卫星半径，则有：v1＜v2，故BC错误，A正确；
故选：A。
②由题图可知，两卫星每隔Δt＝12h相距最近，则有：
变形可得中轨道卫星的运行周期为：
（3）①根据v2﹣x图像可知，列车做匀加速直线运动，加速度大小为：
乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，设水面与水平方向的夹角为θ，则有：mgtanθ＝ma
可得：
可知此过程中水杯里水面的形状是一倾斜直线，且水的加速度方向与行驶方向相同，故ACDE错误，B正确。
故选：B。
②由题图可知，，
则列车通过此路段所用的时间为：
（4）①以8节车厢为整体，根据牛顿第二定律可得：4F﹣8kmg＝8ma
以后面4节车厢为整体，根据牛顿第二定律可得：F45﹣4kmg＝4ma
联立解得第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为：F45＝2F
②动车组在高速行驶过程中所受阻力与其速率成正比，采用4动4拖模式，最高时速可达350km/h，则有：
则改为采用1动7拖模式后，则：
可得动车组的最高时速为：
（5）①设线框abcd的电阻为R，线框abcd刚进入磁场时，产生的电动势为：E＝BLv0
此时ab两点间的电势差为：
线框abcd刚离开磁场时，产生的电动势为：
此时ab两点间的电势差为：
则有：Uab：U′ab＝6：1
②线框从进入磁场到离开磁场过程，根据动量定理可得：
又根据安培力公式：
则有：
联立解得线框abcd的电阻为：
③设线框完全进入磁场时的速度大小为v1，则线框进入磁场过程，根据动量定理可得：
线框离开磁场过程，根据动量定理可得
解得：
根据能量守恒可得，
则有Q1：Q2＝7：5
故答案为：（1）BD、BCF；（2）①A；②8；（3）①B；②25；（4）①节车厢对第5节车厢的作用力大小为2F；②175；（5）①6：1；②答：线框abcd的电阻大小R为 ；③7：5。
60．【考点】平面镜成像及透镜的原理．版权所有
【专题】定量思想；推理法；光学计算专题；分析综合能力．
【解答】（1）作用同凸透镜的晶状体的焦距为f1＝d＝16.70mm，要将所成的像在视网膜上，则像距v1＝d+Δd＝16.70mm+0.30mm＝17.00mm。
设他能看清小物体的距离（即对应的物距）为u1，由透镜成像公式可得：
代入数据解得：u1mm≈946.33mm。
（2）要用近视眼镜（凹透镜）来矫正小明同学的视力，即使凹透镜所成的虚像的像距等于u1（忽略了近视眼镜与晶状体之间的距离），依题意凹透镜的物距u2＝30m＝3×104mm，设眼镜镜片的焦距为f2，由透镜成像公式可得：
代入数据解得：f2≈977.16mm。
答：（1）他能看清小物体的距离为946.33mm。
（2）眼镜镜片的焦距该取977.16mm。
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