2025高中物理一輪復(fù)習(xí) 光學(xué)、電磁波 測(cè)試卷（解析版）

第十四章光學(xué)電磁波

測(cè)試卷

（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）

注意事項(xiàng)：

1.本試卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級(jí)、姓名、

學(xué)號(hào)填寫在試卷上。

2.回答第I卷時(shí)，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。

3.回答第n卷時(shí)，將答案直接寫在試卷上。

第I卷（選擇題共48分）

一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-8題只有一項(xiàng)符合題

目要求，第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）

1.物理學(xué)知識(shí)在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是（）

A.3D電影是利用了光的偏振現(xiàn)象

B.肥皂膜看起來(lái)常常是彩色的，這是光的衍射現(xiàn)象

C.測(cè)量體溫時(shí)使用的測(cè)溫槍探測(cè)的是可見光

D.手機(jī)屏貼有鋼化膜，屏幕射出的光線，經(jīng)過鋼化膜后，頻率將會(huì)發(fā)生變化

【答案】A

【詳解】A.3D電影是利用了光的偏振現(xiàn)象，故A正確；

B.肥皂膜看起來(lái)常常是彩色的，這是光的干涉現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；

C.測(cè)量體溫時(shí)使用的測(cè)溫槍探測(cè)的是紅外線，故C錯(cuò)誤；

D.手機(jī)屏貼有鋼化膜，屏幕射出的光線，經(jīng)過鋼化膜后，頻率不會(huì)發(fā)生變化，故D錯(cuò)誤。

故選A。

2.光刻機(jī)利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機(jī)投影精

細(xì)圖的能力，在光刻膠和投影物鏡之間填充液體，提高分辨率，如圖所示。若浸沒液體的折射率為1.65,當(dāng)

不加液體時(shí)光刻膠的曝光波長(zhǎng)為193mm,則加上液體后（）

A.紫外線進(jìn)入液體后波長(zhǎng)變短，光子能量增加

B.傳播相等的距離，在液體中所需的時(shí)間變短

C.紫外線在液體中比在空氣中更容易發(fā)生衍射，能提高分辨率

D.在液體中的曝光波長(zhǎng)約為117mm

【答案】D

【詳解】D.紫外線在液體中的波長(zhǎng)=117nm故D正確；

n1.65

A.紫外線進(jìn)入液體頻率不變，根據(jù)￡=%可知光子能量不變，根據(jù)D選項(xiàng)分析可知波長(zhǎng)變短，故A錯(cuò)誤；

Tt..L—_1._6_5L—_33t

B.設(shè)傳播L距離，在真空中的時(shí)間f=人在液體中所需的時(shí)間。一c一20傳播時(shí)間變長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；

C—

n

C.由A選項(xiàng)分析可知紫外線在液體中波長(zhǎng)變短，更不容易發(fā)生衍射，故C錯(cuò)誤。故選D。

3.大藍(lán)閃蝶以它熠熠生輝的藍(lán)色翅磅而著名，下圖為顯微鏡下其翅膀的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。大藍(lán)閃蝶翅膀上

的鱗片本身是無(wú)色的，但當(dāng)白光照在翅膀的鱗片上時(shí)，會(huì)在其一系列薄薄的鱗片上反射，反射光彼此干涉，

從而顯現(xiàn)出藍(lán)色的光澤。下列說法中正確的是（）

A.閃蝶翅膀顯示出藍(lán)色的光澤屬于光的偏振現(xiàn)象

B.閃蝶翅膀上下鱗片間的距離d近似等于藍(lán)光在空氣中的波長(zhǎng)的二分之一的整數(shù)倍

C.閃蝶翅膀上下鱗片間的距離d近似等于藍(lán)光在空氣中的波長(zhǎng)的四分之一的奇數(shù)倍

D.除藍(lán)光外的其他色光，在大藍(lán)閃蝶的翅膀上不發(fā)生干涉

【答案】B

【詳解】A.閃蝶翅膀顯示出藍(lán)色的光澤屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；

BC.根據(jù)薄膜干涉的規(guī)律，干涉加強(qiáng)區(qū)域有24=成（〃=1,2,3...）解得d=—Xn=l,2,3...,B正確，

2

C錯(cuò)誤；

D.大藍(lán)閃蝶翅膀的鱗片上各個(gè)地方的厚度不確定是否滿足其它色光的干涉條件，除藍(lán)光外的其他色光，亦

有可能在大藍(lán)閃蝶的翅膀上發(fā)生干涉，D錯(cuò)誤。故選B。

4.如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S先打到。端讓電容器充滿電。/=0時(shí)開關(guān)S打到6端，t=0.02s時(shí)LC回路

中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達(dá)到最大值。則（）

A.LC回路的周期為0.04s

B.LC回路的電流最大時(shí)電容器中電場(chǎng)能最大

C.f=1.01s時(shí)線圈中電場(chǎng)能最大

D.f=1.01s時(shí)回路中電流沿順時(shí)針方向

【答案】A

【詳解】A.在一個(gè)周期內(nèi)，電容器充電兩次，放電兩次，f=0.02s時(shí)LC回路中電容器下極板帶正電荷且

電荷量第一次達(dá)到最大值，此時(shí)經(jīng)歷了充放電各一次，故LC回路的周期為0.04s,故A正確；

B.根據(jù)LC振蕩電路的充放電規(guī)律可知，電容放電完畢時(shí)，回路中的電流最大，磁場(chǎng)能最大，電場(chǎng)能最小，

故B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)t=L01s=25jT可知此時(shí)電容器逆時(shí)針放電結(jié)束，回路中逆時(shí)針的電流最大，磁場(chǎng)能最大，電場(chǎng)

能最小，故CD錯(cuò)誤。故選A。

5.某卡片由內(nèi)外兩層膠合而成，內(nèi)層為黑色塑料，外層為透明、硬質(zhì)塑料。由于兩層間左下角張開進(jìn)入空

氣，在激光照射下仔細(xì)觀察會(huì)看到明暗相間的條紋（如圖1所示）。已知任意一條明條紋或暗條紋所在位置

下面的薄膜厚度相等；任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄厚度差恒定?，F(xiàn)對(duì)卡片左下角施加壓力R如圖

2所示。下列選項(xiàng)正確的是（）

圖1圖2

A.條紋變疏，且向右上方移動(dòng)B.條紋變疏，且向左下方移動(dòng)

C.條紋變密，且向左下方移動(dòng)D.條紋變密，且向右上方移動(dòng)

【答案】B

【詳解】?jī)?nèi)外兩層間形成空氣劈尖，光線在空氣膜的上下表面反射，并發(fā)生干涉，形成明暗相間的條紋,

設(shè)空氣膜頂角為。，兩相鄰亮條紋的間距為似，如圖所示，兩處光的路程差分別為R=24，口=24

由s-i得由幾何關(guān)系得，皿。=著即"=急當(dāng)用力按壓左下角時(shí)，。角減小，△/增

大，條紋變疏。又任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等，可知條紋向左下方移動(dòng)。故選Bo

6.市場(chǎng)上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時(shí)能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)

用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜

（例如氟化鎂），這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來(lái)的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以力表示此紅外線在

薄膜中的波長(zhǎng)，用加表示此紅外線在真空中的波長(zhǎng)，則燈泡所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為（）

A.一九.B.—/C.—D.—-^-0

4422

【答案】B

【詳解】要消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來(lái)的紅外線，即要使從燈泡薄膜前后表面反射回來(lái)的紅外線發(fā)生

干涉，且相互抵消，設(shè)燈泡所鍍薄膜的厚度為%則2聲g解得上;故選B。

7.固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖，。點(diǎn)為圓心，OO'為直徑的垂線，足夠大的光屏R2緊靠玻璃右

側(cè)且垂直于MN。由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向。點(diǎn)，入射光線與OO'夾角。較小時(shí),

光屏N。區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑，逐漸增大。角，當(dāng)6=4時(shí)，光屏N。區(qū)域A光的光斑消失，繼續(xù)增大。角，當(dāng)

萬(wàn)時(shí)，光屏"。區(qū)域B光的光斑消失，貝U（）

A.玻璃磚對(duì)A光的折射率比對(duì)B光的小

B.A光在玻璃磚中傳播速度比B光的大

C.時(shí)，光屏上只有1個(gè)光斑

D.?時(shí)，光屏上只有1個(gè)光斑

【答案】C

【詳解】A.對(duì)A光sintzu-1-對(duì)B光sin4=，又因?yàn)楣识ＡТu對(duì)A光的折射率比玻璃磚對(duì)B光

"A?B

的折射率大，故A錯(cuò)誤；

B.由v=￡可知，A光在玻璃磚中的傳播速度更小，故B錯(cuò)誤；

n

CD.當(dāng)入射角滿足。＜夕時(shí)，A、B兩種光均為達(dá)到全反射臨界角，光屏上有兩個(gè)光斑；當(dāng)入射角滿足

6時(shí)，A光已經(jīng)發(fā)生全反射，B光未發(fā)生全反射，光屏上有一個(gè)光斑；當(dāng)入射角滿足〃■時(shí),

A,B兩種光均已發(fā)生全反射，光屏上沒有光斑。故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。

8.夜晚，汽車前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來(lái)的汽車司機(jī)照得睜不開眼，嚴(yán)重影響行車安全。若考慮將汽車前

燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變?yōu)槠窆猓煌瑫r(shí)汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好與

對(duì)面燈光的振動(dòng)方向垂直，但還要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體。假設(shè)所有的汽車前窗玻璃和前

燈玻璃均按同一要求設(shè)置，如下措施可行的是（）

A.前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的

B.前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是豎直的

C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45。，車燈玻璃的透振方向是斜向左上45。

D.前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上45。

【答案】D

【詳解】A.若前窗玻璃的透振方向豎直、車燈玻璃的透振方向水平，從車燈發(fā)出的光經(jīng)物體反射后將不能

透過前窗玻璃，司機(jī)面前將是一片漆黑，A錯(cuò)誤；

B.若前窗玻璃與車燈玻璃的透振方向均豎直，則對(duì)面車燈的光仍能照得司機(jī)睜不開眼，B錯(cuò)誤；

C.若前窗玻璃透振方向是斜向右上45。，車燈玻璃的透振方向是斜向左上45。，則車燈發(fā)出的光經(jīng)物體反

射后無(wú)法透進(jìn)本車車窗內(nèi)，卻可以透進(jìn)對(duì)面車的車窗內(nèi)，C錯(cuò)誤；

D.若前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上45。，則車燈發(fā)出的光經(jīng)物體反射后可以透進(jìn)本車車窗

內(nèi)，且不可以透進(jìn)對(duì)面車的車窗內(nèi)，D正確。故選D。

9.一種“光開關(guān)”的核心區(qū)如圖中虛線框區(qū)域所示，其中1、2是兩個(gè)完全相同的截面為等腰直角三角形的棱

鏡，直角邊與虛線框平行，兩斜面平行，略拉開一小段距離，在兩棱鏡之間可充入不同的均勻介質(zhì)以實(shí)現(xiàn)

開關(guān)功能。單色光。從1的左側(cè)垂直于棱鏡表面射入，若能通過2,則為“開”，否則為“關(guān)”。已知棱鏡對(duì)。

光的折射率為1.5o下列說法正確的是（）

A.單色光。在棱鏡中的波長(zhǎng)是在真空中的波長(zhǎng)的1.5倍

B.若a光能通過兩塊棱鏡，則出射光線可能不平行于入射光。

C.若充入的介質(zhì)相對(duì)棱鏡是光疏介質(zhì)，則有可能實(shí)現(xiàn)“開”功能

D.若充入的介質(zhì)相對(duì)棱鏡是光密介質(zhì)，則有可能實(shí)現(xiàn)“關(guān)”功能

【答案】BC

【詳解】A.由光在介質(zhì)中的速度與折射率的關(guān)系v=￡,速度與波長(zhǎng)的關(guān)系丫=彳/可得力=：=￡

nJ，礦

可知c和頻率/不變，波長(zhǎng)變?yōu)樵谡婵罩械目?，A錯(cuò)誤；

B.如果充入的介質(zhì)折射率與棱鏡相同，則傳播方向一定不改變，如果充入的介質(zhì)折射率與棱鏡不相同，則

傳播方向一定改變，因此若。光能通過兩塊棱鏡，則出射光線可能不平行于入射光a,B正確；

C.若充入的介質(zhì)相對(duì)棱鏡是光疏介質(zhì)，單色光。在1的斜邊有可能不發(fā)生全反射，則有可能實(shí)現(xiàn)“開”功能，

c正確；

D.若充入的介質(zhì)相對(duì)棱鏡是光密介質(zhì)，單色光。由光疏到光密，不會(huì)發(fā)生全反射，一定會(huì)進(jìn)入2區(qū)域，則

沒有可能實(shí)現(xiàn)“關(guān)”功能，D錯(cuò)誤。故選BC。

10.如圖所示為虹和霓形成的簡(jiǎn)化模型：空中的水滴可簡(jiǎn)化為球形，太陽(yáng)光射入后，在水滴內(nèi)經(jīng)過若干次

折射和反射后射出，下列說法中正確的是（）

A.光線a、b可能分別為紅光和紫光

B.光線c、d可能分別為紅光和紫光

C.人看到空中的虹紅光在頂端，紫光在底端

D.人看到空中的霓紅光在頂端，紫光在底端

【答案】BC

【詳解】AC.虹形成的原理如圖所示

因?yàn)?。光折射率大于b光折射率，所以。光的頻率大于b光的頻率，。光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，所以。光

為紫光，6光為紅光，人看到空中的虹紅光在頂端，紫光在底端，故A錯(cuò)誤，C正確；

BD.同理可知因?yàn)閐光折射率大于c光折射率，所以d光的頻率大于c光的頻率，d光的波長(zhǎng)小于c光的波

長(zhǎng)，所以d光為紫光，c光為紅光，人看到空中的霓紫光在頂端，紅光在底端。故B正確，D錯(cuò)誤。

故選BC。

11.1801年，英國(guó)物理學(xué)家托馬斯?楊完成了著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。如圖甲所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的原理圖，

單縫S。、屏上的4點(diǎn)均位于雙縫H和邑的中垂線上。已知入射光在真空中的波長(zhǎng)為4,雙縫W和邑到尸點(diǎn)

的距離分別為再、/，若P點(diǎn)是暗條紋的中心，改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如乙圖上所示變?yōu)橐覉D

下所示，下列說法中正確的是（）

Illi

llllllll

乙

A.若所改變實(shí)驗(yàn)條件為由。光換為b光，。光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光也能使該金屬發(fā)生

光電效應(yīng)

B.所改變實(shí)驗(yàn)條件可能為增大雙縫S1和S2之間的距離

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)可以用白熾燈直接照射雙縫，在屏上可以得到等寬、等亮的干涉條紋

D.x2-xt=nAO為整數(shù)）

【答案】AB

【詳解】B.條紋間距公式&=二彳，。為雙縫與光屏之間距離，1為雙縫之間距離，4為光的波長(zhǎng)，條紋

a

間距變窄有以下情況：。變小；d增大;4變小，B正確；

A.若所改變實(shí)驗(yàn)條件為由。光換為6光，則4＞兒，則。光頻率小于6光頻率，6光能量更大，故。光能

使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，b光可以發(fā)生光電效應(yīng)，A正確；

C.白熾燈光發(fā)生干涉，不能得到等寬、等亮的干涉條紋，C錯(cuò)誤；

夕

D.P為振動(dòng)抵消點(diǎn)，故尤2-玉=（2〃+1）5（“為整數(shù)），D錯(cuò)誤。故選AB。

12.為了研究某種透明新材料的光學(xué)性質(zhì)，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示。一束激光由真空沿半圓柱

體的徑向與其底面過。的法線成。角射入。CD為光學(xué)傳感器，可以探測(cè)光的強(qiáng)度，從A8面反射回來(lái)的光

強(qiáng)隨角。變化的情況如圖乙所示.現(xiàn)將這種新材料制成的一根光導(dǎo)纖維束暴露于空氣中（假設(shè)空氣中的折

射率與真空相同），用同種激光從光導(dǎo)纖維束端面射入，且光線與EP夾角為乃，如圖丙所示。則（）

A.圖甲中若減小入射角。，則反射光線和折射光線之間的夾角也將變小

B.該新材料的折射率為近

C.若該激光在真空中波長(zhǎng)為九，則射入該新材料后波長(zhǎng)變?yōu)檎齒

2

D.若該束激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄，則6角需滿足＜￡＜180°

【答案】BCD

【詳解】A.圖甲中若減小入射角仇則反射角減小，折射角也減小，則和折射光線之間的夾角將變大，選

項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.由圖乙可知，當(dāng)入射角大于45。時(shí)，反射光線的強(qiáng)度不再變化，可知臨界角為C=45。，則該新材料的折

射率為”=二二=0選項(xiàng)B正確；

sinC

c.若該激光在真空中波長(zhǎng)為幾，則:射入該新材料后波長(zhǎng)變?yōu)椴?上=￡=變2選項(xiàng)C正確；

ffnf2

sin（90。一/）

D.若該束激光恰好不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄，則尸角需滿足解得尸=。°則若該束激光不從

sm（90-C）

光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄0°＜僅＜180。，選項(xiàng)D正確。故選BCD。

第II卷（非選擇題共52分）

二、非選擇題

13.（8分）某小組開展研究性學(xué)習(xí)，欲根據(jù)光學(xué)知識(shí)，測(cè)量一半圓柱體玻璃磚的折射率。具體步驟如下：

（1）如圖甲所示，將白紙固定在水平桌面上，兩個(gè)量角器作一同心圓。，并標(biāo)上相應(yīng)的刻度和度數(shù)；

（2）將被測(cè)量半圓柱體玻璃磚垂直放在白紙上，圓柱體的圓心和同心圓的圓心對(duì)齊，圓柱體直線邊與量角

器0刻度線對(duì)齊；

（3）用鉛筆準(zhǔn)確描出玻璃磚底面圓的輪廓。

（4）用激光筆發(fā)出細(xì)束激光，對(duì)準(zhǔn)圓柱體的圓心沿半徑方向入射，分別準(zhǔn)確記錄入射角i和折射角廠，圖甲

中對(duì)應(yīng)的入射角i=和折射角廠=。

（5）改變?nèi)肷浣?，再次記下入射角，和折射角廠，根據(jù)多次測(cè)量數(shù)值，作出sinr-sini圖像如圖乙所示，則

玻璃磚的折射率為"=（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

測(cè)量值-真實(shí)值

（6）根據(jù)相對(duì)誤差的計(jì)算式為3=xlOO%,為了減小i、r測(cè)量的相對(duì)誤差，實(shí)驗(yàn)中激光在

真實(shí)值

O點(diǎn)入射時(shí)應(yīng)使入射角（填“適當(dāng)大一些”或“盡量小一些”），考慮到入射光在圓柱體的直線邊界可能發(fā)

生_____現(xiàn)象，故入射角不能（填“太大”或“太小”）。

【答案】30.0°48.0°1.5適當(dāng)大一些全反射太大

【詳解】（4）[1]⑵量角器的分度值為1。，需要估讀到分度值的下一位，故示數(shù)分別為30.0。、48.0。。

einr（"）9

（5）[3]由光的折射定律可知，折射率〃=學(xué)=d=1.5

smz0.6

（3）[4][5]⑹為了減小入射角和折射角測(cè)量的相對(duì)誤差，實(shí)驗(yàn)中激光在。點(diǎn)入射時(shí)應(yīng)盡量使入射角適當(dāng)大

一些，但考慮到入射光在圓柱體的直線邊界可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，故入射角不能太大。

14.（6分）“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距d=0.4mm

的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=500mm。然后，接通電源使光源正常工作。

（1）“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。光具座上。、氏c處放置的光學(xué)元件依次為（選

填選項(xiàng)前字母）。

凸透鏡

光源ab遮光筒像屏

[1

[}

測(cè)量頭

口1

圖1

A.濾光片雙縫單縫B.濾光片單縫雙縫

C.單縫濾光片雙縫D.雙縫濾光片單縫

（2）某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖2所示，分劃板在圖中4、8位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖2中所

示，則

國(guó)

---------------MAMB

12cm12cm

?IIi??I????I??iI?iiIii?iIiii?IIiiiiii

|If?r|??ri|???]II??]

I010II010

/位置讀數(shù)8位置讀數(shù)

圖2

①分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為4=mm,在8位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為/=mm,

相鄰兩條紋間距Ax=mm；

②該單色光的波長(zhǎng)2=m（保留兩位有效數(shù)字）

【答案】B11.115.60.756.0X107

【詳解】（1）口]器材從左到右的安裝順序?yàn)楣庠?、凸透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、像屏。故選B。

（2）①⑵分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為％=llmm+lxO」mm=lLlmm

[3]在8位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為/=15mm+6xO.lmm=15.6mm

⑷相鄰兩條紋間距Ax=衿幺=0.75mm

6

②⑸根據(jù)Ax=可得彳=”代入數(shù)據(jù)可得4=6.0x10-7m

aL

15.（8分）如圖，水平地面上放有一邊長(zhǎng)為R的正方體透明容器（容器壁厚度不計(jì)），往容器內(nèi)裝滿某種透

明液體，在該正方體下底面的中心處有一點(diǎn)光源S,光自S發(fā)出到從正方體的四個(gè)側(cè)面（不包括頂面）射出

的過程中，所經(jīng)歷的最長(zhǎng)時(shí)間”四。已知光在真空中傳播的速率為c,不考慮反射光。

C

（1）求這種透明液體的折射率；

（2）若將點(diǎn)光源S移動(dòng)到正方體的中心，求光能從正方體六個(gè)面上射出部分的總面積。

【詳解】（1）光自S發(fā)出到從正方體的四個(gè)側(cè)面（不包括頂面）射出的過程中，所經(jīng)歷的時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)，光

恰好在側(cè)面發(fā)生全反射，設(shè)此時(shí)入射角為。，如圖甲所示

甲

|_c

則有sine=—?jiǎng)t經(jīng)歷最長(zhǎng)時(shí)間的光在透明液體內(nèi)傳播的路程7_2又因?yàn)関=￡，L=vt

nL=-n

COS0

聯(lián)立解得w=0

（2）光恰好在側(cè)面發(fā)生全反射時(shí)，光路圖如圖乙所示

由（1）可得6=45°由分析可知，側(cè)面有光射出的部分是半徑為四的正方形內(nèi)切圓S=6x萬(wàn)]￡[=皿

16.（8分）雷達(dá)是利用電磁波探測(cè)目標(biāo)的電子設(shè)備。雷達(dá)發(fā)射電磁波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射并接收其回波，由此

獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點(diǎn)的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息。試回答下列問題：

（1）雷達(dá)是如何接收電磁波的？

（2）利用雷達(dá)可以測(cè)出飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向和速度。某固定雷達(dá)正在跟蹤一架勻速飛行的飛機(jī)，其每隔固定時(shí)

間To發(fā)射一短脈沖的電磁波（如圖中幅度大的波形），收到的由飛機(jī)反射回的電磁波經(jīng)雷達(dá)處理后顯示如圖

中幅度較小的波形，反射滯后的時(shí)間已在圖中標(biāo)出。其中公、T和AT為已知量，光在真空中的傳播速度為

以則飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向和飛機(jī)的速度大小分別為多少？

八八八八八八八八八八

【答案】（1）見解析；（2）遠(yuǎn)離雷達(dá)方向，V=2T+AT

【詳解】（1）電磁波在傳播時(shí)遇到導(dǎo)體會(huì)使導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以導(dǎo)體可用來(lái)接收電磁波，這就是雷

達(dá)接收電磁波的原理。

（2）由屏幕上顯示的波形可以看出，反射波滯后于發(fā)射波的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，說明飛機(jī)離信號(hào)源的距離越來(lái)

越遠(yuǎn)，飛機(jī)向遠(yuǎn)離雷達(dá)方向運(yùn)動(dòng)；

從雷達(dá)發(fā)出第一個(gè)電磁波起開始計(jì)時(shí)，經(jīng):被飛機(jī)接收，故飛機(jī)第一次接收電磁波時(shí)與雷達(dá)距離西=：c

第二個(gè)電磁波從發(fā)出至返回，經(jīng)人AT時(shí)間，飛機(jī)第二次接收電磁波時(shí)與雷達(dá)距離9

飛機(jī)從接收第一個(gè)電磁波到接收第二個(gè)電磁波內(nèi)前進(jìn)了9-接收第一個(gè)電磁波時(shí)刻為％=!，接收第二

r+ATAT

個(gè)電磁波時(shí)刻為12=4+——所以接收第一個(gè)和第二個(gè)電磁波的時(shí)間間隔為加=

ATc

故飛機(jī)速度為丫=土』解得v=

27^+AT

17.（10分）研究光的干涉現(xiàn)象原理圖如圖所示。光源S到雙縫號(hào)、S2的距離相等，'、S,連線平行于光屏，

。點(diǎn)為1