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第 13 讲 光学 电磁波
[保分基础练]
1．(2022·山东日照市期末)物理光学主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律．下列
关于物理光学知识的理解正确的是( )
A．泊松亮斑是光通过圆孔衍射时形成的
B．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理
C．白光通过三棱镜后出现的彩色图样是光的衍射现象
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
2．(多选)2021年7月4日，中国航天员顺利完成中国空间站首次出舱任务．为了保障舱内
航天员之间、舱内航天员与地面人员以及舱外航天员之间的通信，由中国航天科技集团五院
研制的出舱通信子系统实现了航天员舱外活动范围内无线通信全覆盖．下列说法正确的是(
)
A．舱内有空气，舱内航天员之间可以直接用语言交流
B．舱外航天员之间也可以通过语言直接交流，只是噪声会对交流产生影响
C．舱内航天员与地面之间通过电磁波通信
D．不同频率的电磁波在太空中传播速率不同
3．(多选)(2022·山东卷·10)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝
S 、S 的宽度可调，狭缝到屏的距离为L.同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到
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了图乙、图丙所示图样．下列描述正确的是( )
A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射
B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大
C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D．照射两条狭缝时，若光从狭缝S 、S 到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一
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定是暗条纹
4．(多选)(2022·辽宁省模拟)如图所示，OO 是半圆形玻璃砖过圆心的中心轴线，关于OO
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对称的两束平行单色光束a、b，垂直左侧平面射入玻璃砖，光路如图所示，则下列判断正
确的是( )A．a光的频率比b光的频率高
B．a光在玻璃砖中的传播速度比b光的大
C．通过相同的狭缝，a光比b光衍射现象明显
D．将a、b两单色光光源分别放在水中同一点，水面上a光照亮的区域较大
5.如图所示，光导纤维的长度为L，某种频率的光在其中的折射率为n，若有各种入射方向
的该频率的光照射到此光导纤维一端的横截面上，可认为自另一端射出的光在此光导纤维传
播的过程中都发生全反射，已知光在真空中的传播速度为 c，自另一端射出的光在此光导纤
维中的最长传播时间为( )
A. B.
C. D.
6．(2022·江苏连云港市期末)将一透明体平放于平整坐标纸上，并在一端放上光屏，如图(俯
视图)所示，用激光平行于坐标纸照射该透明体右侧表面上的P点，调整入射光角度，在光
屏上仅出现了M、N两个亮斑，则该透明体对该激光的折射率约为( )
A．1.25 B．1.33
C．1.50 D．1.67
[争分提能练]
7．(2022·辽宁省县级重点高中协作体一模)玻璃三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝
30°，O点和D点分别为AB和AC边的中点，如图所示，现有两束相互垂直的同种单色光从
O点入射，两束光线正好分别从C点和D点射出，则下列说法正确的是( )
A．两束折射光线的折射角之和等于90°
B．从C点射出的光线在O点的入射角大于从D点射出的光线在O点的入射角
C．玻璃三棱镜对该种单色光的折射率等于
D．该种单色光在玻璃三棱镜中发生全反射的临界角等于60°
8．(2022·山东青岛市期末)分光器是光纤通信设备中的重要元件．如图，为某一型号分光器
的原理示意图，一束由两种不同频率单色光组成的复色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面镀有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面射出a、b两束
单色光．已知两种单色光由玻璃射向空气发生全发射的临界角均小于42°，下列说法正确的
是( )
A．a光在玻璃砖中的传播时间大于b光在玻璃砖中的传播时间
B．从玻璃砖上表面射出的a、b两束单色光不平行
C．若用a、b光分别照射某金属均能发生光电效应，则a光照射产生的光电子最大初动能小
于b光照射产生的光电子最大初动能
D．用同一双缝干涉实验装置进行干涉实验，a光干涉条纹间距大于b光干涉条纹间距
9．(2022·全国甲卷·34(2))如图，边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的
中点．在截面所在的平面，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N
点恰好发生全反射，反射光线从CD边的P点射出棱镜，求棱镜的折射率以及P、C两点之
间的距离．
10．(2022·湖南省模拟)如图所示是一个水平横截面为圆形的平底玻璃缸，玻璃缸深度为
2h，缸底面圆心处有一单色点光源S，缸中装有某种液体，深度为h，O点为液面的圆心，
OS垂直于水平面．用面积为πh2的黑纸片覆盖在液面上，则液面上方恰好无光线射出．若
在上述黑纸片上，以O为圆心剪出一个面积为πh2的圆孔，把余下的黑纸环仍放置在液面上
原来的位置，使所有出射光线都从缸口射出，则缸口的最小面积为多少？
11．(2022·全国乙卷·34(2))一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由D点入射(入
射面在棱镜的横截面内)，入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示，逐渐减小i，
E点向B点移动，当sin i＝时，恰好没有光线从AB边射出棱镜，且DE＝DA.求棱镜的折射
率．[尖子生选练]
12．(多选)(2022·山东省模拟)2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在
观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻
璃砖观察光的传播，俯视图如图所示．光线a沿半径方向入射玻璃砖，光线b与光线a平行，
两束光线之间的距离设为x，已知玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为2R，折射率为，光在真
空中的速度为c，不考虑反射光线，下列关于光线b的说法正确的是( )
A．当x>R时，光不会经过内圆
B．当x＝R时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线的夹角为45°
C．当x＝R时，光线从外圆射出的方向与图中入射光线平行
D．当x＝R时，光从内圆通过的时间为
