光电磁波练习 一、选择题(本题共 10 小题，其中第 1～6 题为单选题，第 7～ 10 题为多选题) 1．(2021·浙江 6 月选考)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 250 W/m2 时会引起神经混乱，达到 1000 W/m2 时会引起心肺功能衰竭。 现有一微波武器，其发射功率 P＝3×107 W。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．100 m　25 m B．100 m　50 m C．200 m　100 m D．200 m　50 m 2．(2021·浙江 6 月选考) 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 90°，则(　　) A．光盘材料的折射率 n＝2 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 OP 的强度 3. (2021·山东省枣庄市二模)如图所示为长方体均匀玻璃砖的 截面，厚度为 L。现有两种单色光组成的复合光，从 O 点射入玻璃 砖，入射角为 60°，其折射光线分别沿 OA、OB 方向，对应的折射 角分别为 37°、53°。光从 O 点到 A 点的传播时间为 tOA，从 O 点到 B 点的传播时间为 tOB 。已知 sin60°＝，cos60°＝0.5，sin37°＝ 0.6，cos37°＝0.8。则下列对 tOA 和 tOB 大小关系的比较，正确的 是(　　) A．tOA＝tOB B．tOA<tOB C．tOA>tOB D．无法确定 4. (2021·陕西省咸阳市高三下 5 月检测)“B 超”可用于探测人 体内脏的变化状况。如图为超声波从肝脏表面入射，经折射与反射 ， 最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循 的规律与光的折射规律类似，可表述为＝(式中 θ1 是入射角，θ2 是 折射角，v1、v2 分别是超声波在肝外和肝内的传播速度)，超声波在 肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知 v2 ＝ 0.9v1，入射点与出射点之间的距离是 d，入射角为 i，肿瘤的反射 面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度 h 为(　　) A. B． C. D． 5. (2021·山东高考)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(　　) 6. (2021·江苏省常州市高考物理调研试卷(一模))某同学希望 在暗室中用如图实验装置观察光现象：平面镜水平放置，单色线光 源 S 垂直于平面镜放置，S 发出的光有一部分直接入射到竖直放置 的光屏上，一部分通过平面镜反射后再射到光屏上，则(　　) A．光现象为干涉现象，光屏上的条纹与镜面垂直 B．光现象为衍射现象，光屏上的条纹与镜面平行 C．将光源沿竖直方向靠近平面镜，相邻条纹间距减小 D．将光屏沿水平方向远离平面镜，相邻条纹间距增大 7．(2021·河南省济源、平顶山、许昌高三下第二次质量检测) 关于电磁波和电磁振荡，下列说法正确的是(　　) A．LC 振荡电路中，当电流最大时，线圈 L 中的磁通量最大 B．电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率 C．根据麦克斯韦电磁波理论，电磁波中的电场和磁场方向相 互垂直，电磁波是横波 D．电磁波从发射电路向空间传播时，电磁振荡一旦停止产生 的电磁波就立即消失 E．雷达是利用波长较长的无线电波来测定物体位置的无线电装 置 8．(2021·江西省南昌市高三下二模)关于波的现象，下列说法 正确的有(　　) A．根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场一定会产生电 磁波 B．声波和电磁波由空气进入水中，声波的波长变长而电磁波 的波长变短 C．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信 号的频率会比波源频率高 D．照相机等的镜头涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在真 空中波长的 E．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以削 弱反射光的干扰 9. (2021·安徽省黄山市高三(下)4 月第二次质量检测)△OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b 两束可见单色光从空气垂直射入 棱镜底面 MN(两束光关于 OO′对称)，在棱镜侧面 OM、ON 上反射 和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．在玻璃棱镜中，a 光由 MN 面射向 MO 面的传播时间小于 b 光由 MN 面射向 NO 面的传播时间 B．在玻璃棱镜中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度 C．若光束从玻璃棱镜中射向空气，则光束 b 的临界角比光束 a 的临界角小 D．用同样的装置做“双缝干涉”实验，a 光的条纹间距小 E．用 a、b 光照射同一狭缝，a 光衍射现象更明显 10. (2021·山东省菏泽市一模)边长为 a 的立方体透明材料中心 O 处安装一红色点光源，O′点为上表面的中心，透明材料对该单色 光的折射率为，光在真空中的传播速度为 c，不考虑二次反射，则( ) A．在 O′点观察到 O 的深度为 B．光从立方体中射出需要的最短时间为 C．若点光源发出蓝光，透明材料表面有光出射的区域面积将 减小 D．光从立方体射出的区域面积占立方体表面积的 二、填空和实验题(本题共 7 小题) 11. (2021·吉林省吉林市高三下第三次调研)小嘉同学参加科技 展时了解到，现今 5G 技术用于传输的电磁波信号频率更高，传播 数据的带宽更大，则相对而言，5G 技术所用电磁波的波长更______ __(填“长”或“短”)，绕过障碍物的能力更________(填“强”或“弱”)。小 嘉同学还了解到，为接收信号，手机都应该有天线，天线的长度应 与信号电磁波的波长成正比，最好为波长的～之间，以前的手机天 线伸得很长，现在因为________________ ________________，可以为了美观、方便，将手机天线做在手机内 部。 12．(2021·全国甲卷) 如图，单色光从折射率 n＝1.5、厚度 d ＝10.0 cm 的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为 3×108 m/s，则该单色光在玻璃板内传播的速度为________ m/s；对于所 有可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间 t 的取值范围是___ _____ s≤t<________ s(不考虑反射)。 13. (2021·安徽省马鞍山市高三(下)第二次教学质量监测)如图 所示，由某种单色光形成的两束平行的细光束，垂直于半圆柱玻璃 的平面射到半圆柱玻璃上。光束 1 沿直线穿过玻璃，入射点为圆心 O；光束 2 的入射点为 A，穿过玻璃后两条光束交于 P 点。已知玻 璃截面的半径为 R，OA＝，OP＝R，光在真空中的传播速度为 c。 玻璃对该种单色光的折射率为________；光束 2 从 A 点传播到 P 点 所用的时间为________。 14．(2021·安徽省芜湖市高三下 5 月教育教学质量监控)光刻 机是生产大规模集成电路(芯片)的核心设备，“浸没式光刻”是一种通 过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长提高 分辨率的技术。如图所示，若浸没液体的折射率为 1.40，当不加液 体时光刻胶的曝光波长为 193 nm；加上液体后，光在液体中的传 播速度为________ m/s，波长变为________ nm。(光在真空中的传 播速度 c＝3.0×108 m/s，计算结果均保留三位有效数字) 15. (2021·河南省开封市高三下三模)双缝干涉实验装置的原理 图如图所示。光源 S 到 S1、S2 的距离相等，O 点为 S1、S2 连线中垂 线与光屏的交点。光源 S 发出光的波长为 λ，P1 是第 1 级亮纹，则 P1S2 －P1S1 ＝________；现在 S1 与 P1 间垂直 S1P1 连线插入厚度为 5λ 玻璃片，玻璃对该波长光的折射率为 1.5，空气中光速为 c，经 S1 出射后垂直穿过玻璃片传播到 P1 所在位置，则 P1 所在位置将变 为________(填“亮条纹”或“暗条纹”)。 16．(2019·全国卷Ⅱ)某同学利用图示装置测量某种单色光的 波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜 中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________。 A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 (2)若双缝的间距为 d，屏与双缝间的距离为 l，测得第 1 条暗 条 纹 到 第 n 条 暗 条 纹 之 间 的 距 离 为 Δx ， 则 单 色 光 的 波 长 λ ＝ ________。 (3)某次测量时，选用的双缝的间距为 0.300 mm，测得屏与 双缝间的距离为 1.20 m，第 1 条暗条纹到第 4 条暗条纹之间的距 离为 7.56 mm。则所测单色光的波长为________ nm(结果保留三 位有效数字)。 17．(2019·天津高考)某小组做测定玻璃的折射率实验，所用 器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。 (1)下列哪些措施能够提高实验准确程度________。 A．选用两光学表面间距大的玻璃砖 B．选用两光学表面平行的玻璃砖 C．选用粗的大头针完成实验 D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 (2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和 四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是_______ _。 (3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径 迹，以入射点 O 为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别 交于 A、B 点，再过 A、B 点作法线 NN′的垂线，垂足分别为 C、D 点， 如图所示，则玻璃的折射率 n＝________。(用图中线段的字母表示) 三、计算题(本题共 6 小题，解答时须写出规范的解题步骤) 18. (2021·湖南高考)我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒 像的实验，认识到光沿直线传播。身高 1.6 m 的人站在水平地面上， 其正前方 0.6 m 处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为 1.0 cm、深度为 1.4 cm，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此 时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示。现在孔洞中 填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透