最新二轮必做专题过关检测：光学

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2024届高考物理二轮专题复习与测试第二部分物理二级结论汇总七光学

七光学(一)光谱的“三大四小一不变”光谱红→橙→黄→绿→蓝→靛→紫频率逐渐增大光子能量逐渐增大折射率逐渐增大临界角逐渐减小介质传播速度逐渐减小波长逐渐减小干涉时相邻亮(或暗)条纹中心间距逐渐减小真空传播速度不变(二)介质的折射率1．计算式：n ＝sin θ空sin θ介＝c v ＝λ空λ介＝1sin C .2．折射率n 无单位，任何介质的折射率皆大于1.3．折射率n 是用来描述介质对入射光线偏折能力的强弱的物理量．4．折射率n 与入射角和折射角的大小无关，与介质的密度大小无关．由介质的性质和入射光的频率共同决定．(n 是介质对某种单色光的折射率) (三)光的全反射1．全反射现象：当光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角增大到某一角度时，折射角等于90°，此时，折射光完全消失，入射光全部反回原来的介质中，这种现象叫作全反射. 2．临界角．(1)定义：光从光密介质射向光疏介质时，折射角等于90°时的入射角，叫作临界角． (2)临界角的计算：sin C ＝1n.3．光导纤维：当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内，经内芯与外套的界面发生多次全反射后，从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸，故光能损耗极小．内芯的折射率大于外套的折射率．(四)光的干涉、衍射和偏振1．光的干涉．(1)产生稳定干涉的条件：只有两列光波的频率相同，位相差恒定，振动方向一致的相干光源，才能产生光的干涉．由两个普通独立光源发出的光，不可能具有相同的频率，更不可能存在固定的相差，因此，不能产生干涉现象．(2)双缝干涉实验：相邻两条亮(暗)条纹中心的间距Δx 为Δx ＝l dλ.两缝间距离越小、缝到屏的距离越大，光波的波长越大，条纹的宽度就越大．当实验装置一定，红光的条纹间距最大，紫光的条纹间距最小．这表明不同色光的波长不同，红光最长，紫光最短．(3)增透膜与增反膜． ①增透膜：2d ＝(2n ＋1)λ介2(n ＝0，1，2，3…)→d min ＝λ介4.②增反膜：2d ＝nλ介(n ＝1，2，3…)→d min ＝λ介2.2．光的衍射．现象： (1)单缝衍射．①单色光入射单缝时，出现明暗相间不等距条纹，中间亮条纹较宽、较亮；两边亮条纹较窄、较暗．②白光入射单缝时，出现彩色条纹．(2)圆孔衍射：光入射微小的圆孔时，出现明暗相间不等距的圆形条纹． (3)泊松亮斑：光入射圆屏时，在圆屏后的影区内有一亮斑．(4)光发生衍射的条件：障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多，甚至比光波波长还小时，出现明显的衍射现象． 3．光的偏振．实验现象：(1)起偏器将自然光变成偏振光 .通过起偏器的偏振光的强度不变．(2)当起偏器与检偏器的透振方向平行时，光能够全部通过检偏器，透射光的强度最大． (3)当起偏器与检偏器的透振方向垂直时，光不能通过检偏器，透射光的强度最小．(4)当起偏器与检偏器的透振方向由平行旋转到垂直时，通过检偏器的光逐渐变少，透射光的强度也逐渐变小．结论：光的偏振现象说明光是一种波，并且是横波．(五)激光的特性1．平行度非常好．2．高度的相干性．3．亮度高．。

(7)物理光学——【选修3-4】2022届高考物理二轮复习选修

（7）物理光学—【选修3-4】2022届高考物理二轮复习选修 1.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图1所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图2所示。

他改变的实验条件可能是( )。

A.减小光源到单缝的距离B.减小双缝之间的距离C.减小双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源2.下列说法正确的是( )。

A.在双缝干涉实验中，保持入射光的频率不变，增大双缝间的距离，干涉条纹间距也增大B.日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片，可以使景象更清晰，这是利用了光的干涉原理C.我们发现竖直向上高速运动的球体，在水平方向上长度变短了D.用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，这是利用紫外线的荧光效应3.双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝1S 和2S 与单缝S 的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹.屏上O 点距双缝1S 和2S 的距离相等，P 点处出现距O 点最近的第一条亮条纹，如果将入射的绿光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是( )A.O 点出现红光的暗条纹B.O 点上方距O 点最近的红光的第一条亮条纹在P 点的上方C.O 点不出现蓝光的亮条纹D.O 点上方距O 点最近的蓝光的第一条亮条纹在P 点的上方4.在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是( )A.甲是单缝、乙是双缝B.乙是双缝、丙是小圆孔C.丙是小圆孔、丁是小圆板D.丁是小圆孔、甲是双缝5.每年夏季，我国多地会出现如图甲所示日晕现象.日晕是当日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的.如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a b、为其折射出的光线中的两种单色光.下列说法正确的是( )A.在冰晶中，b光的传播速度比a光小B.通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹间距大C.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小D.a光的频率较大6.关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是( )甲：单色光通过劈尖产生明暗条纹乙：单色光通过牛顿环产生明暗条纹丙：单色光通过双缝产生明暗条纹丁：单色光通过单缝产生明暗条纹A.四个实验产生的条纹均为干涉条纹B.甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹C.丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大D.丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹7.下列所示的图片、示意图大都来源于课本，关于这些图的判断，下列说法正确的是( )。

高考物理二轮光学综合复习实验题专练(共7题,有答案)

高考物理二轮光学综合复习实验题专练（共7题，有答案）1．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）2．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3位有效数字）．3．（1）细丝和单缝有相似的衍射图样，在相同条件下，小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝I和细丝II，在光屏上形成的衍射图样如图中a和b所示，已知细丝I的直径为0.605mm，现用螺旋测微器测量细丝II的直径，如图所示，细丝II的直径为_________mm．图中的_____（填“a”或“b”）是细丝II的衍射图样．（2）小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用单缝和平面镜做类似实验．单缝和平面镜的放置如图所示，白炽灯发出的光经滤光片称为波长为λ的单色光照射单缝，能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹．小明测得单缝与镜面延长线的距离为h，∆=_______，随后小明撤去平面镜，在单缝下方A处与光屏的距离为D，则条纹间距x放置同样的另一单缝，形成双缝结构，则在光屏上______（填“能”会“不能”）观察到干涉条纹．4．在测定玻璃的折射率实验时（1）下列说法正确的是_____A．入射角越大，误差越小B．在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面C．实验时即可用量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量D．判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部（2）小时同学在插针时玻璃砖的位置如图1所示．根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点，依据上述操作所测得的折射率_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）（3）小明同学经正确操作后，在纸上留下四枚大头针的位置P1、P2、P3、P4，AB和CD 是描出的下班砖的两个边，如图2所示，请在答题纸上画出光路图________．5．用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线．(1)在图上补画出所需的光路___________．(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的AB分界面上画出这两个角_________．(3)用所测物理量计算折射率的公式为n＝________．(4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当________(填“小一些”“无所谓”或“大一些”)．(5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n＝________．6．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，①某同学由于没有量角器，在完成了光路以后，他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交OO′连线延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线AB 交NN′于点B，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图所示.用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00 cm．由此可得出玻璃的折射率n=_____________________．②某同学在纸上画出的界面 aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图 2 所示，则该同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．7．在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题：（1）如图a所示，甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是______ ．（2）将下表中的光学元件放在图a的丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长．将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，各光学元件的排列顺序应为______ ．（填写元件代号）（3）已知该装置中双缝间距d=0.50mm，双缝到光屏的距离l=0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图b甲所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图b乙所示，则其示数A x== ______ mm．______ mm；在B位置时游标卡尺如图b丙所示，则相邻两条纹间距x（4）由以上所测数据，可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为______ m．（5）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将______ （填“变大”、“不变”或“变小”）．参考答案1．AD D ACBD2．B 1x dn l ∆⋅-（） 6303．0.996~1.000 a 2Dh λ 不能4．C 偏小 5． (1)如图；（2）如图；(3) sinisin γ(4)小一些(5)1.56．1.5 偏小7．甲 EDBA 111.15 0.60 76.010-⨯ 变小。

2023年中考物理二轮专题复习：《光学》实验题(附答案)

2023年中考物理二轮专题复习：《光学》实验题姓名：___________班级：___________考号：___________1．小茗用图甲所示装置进行“探究平面镜成像的特点”实验。

（1）准备的实验器材有：玻璃板，A、B两支完全相同的蜡烛，白纸，铅笔，光屏。

需要添加的测量器材是__________ _；（2）用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是便于____ _______；（3）把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体的大小___________；（4）改变蜡烛A的位置，进行三次实验。

用直线将物和像的位置连接起来，如图乙所示，发现物和像的连线与镜面___________，用刻度尺测得像和物到镜面的距离相等；（5）小轿车前挡风玻璃是倾斜安装的，这样安装的好处是：夜间行车时，如果车内开灯，车内乘客经前挡风玻璃成的像在司机的___________（选填“斜上方”、“正前方”或“斜下方”），这样会减小对司机观察路况的干扰；（6）蜡烛A的像，是蜡烛发出的光经玻璃板___________而形成的。

要判断平面镜所成的像是实像还是虚像，在玻璃板后面像的位置放一个光屏，应___________（选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察光屏上有没有像。

2．小周同学用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。

（1）实验前，小明找到一个焦距为12cm的凸透镜，然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏，将焰心、透镜中心、光屏中心调在__________；（2）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，如图a所示。

则人眼在图中的__________（选填“A”或“B”）处能观察到蜡烛的像，像是图b中的__________（选填“1”“2”“3”或“4”）；（3）光屏上得到发光体清晰的像时，一只小飞虫飞到了凸透镜上，此时光屏上__________（选填“A”、“B”或“C”）；A．会有小飞虫的像B．会出现小飞虫的影子C．发光体的像完整且暗了一些（4）在模拟人眼成像的过程中，调节光源和光屏的位置，如图c所示，光屏上刚好能成清晰的实像，现紧靠凸透镜左侧戴上近视眼镜，发现光屏上的像不清晰了，此时将光源__________（选填“向左”或“向右”），或将光屏__________（选填“向左”或“向右”）移动适当距离，还能在光屏上再次看到清晰的像，说明近视眼镜对光线有__________（选填“会聚”或“发散”）作用。

2024中考物理二轮复习热点题型归纳及训练—作图题：光学类(含解析)

2024中考物理二轮复习热点题型归纳及训练—作图题：光学类（含解析）1．（2023•枣庄）自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生，它由多组“直角反射器”组成，其中一组“直角反射器”如图所示，一束光射向平面镜S1，请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。

【解答】解：先过入射点画出法线，根据反射角等于入射角画出反射光线；入射到下面的镜面，同理画出第二次反射光线，如图所示：2．（2023•大庆）如图，A为暗室中的点光源，B为不透光薄板，B与上方水平放置的平面镜左边缘对齐，请画出B薄板右侧水平地面被光照亮的区域左右边界的光路图（只考虑直接经平面镜到达地面光线）。

【解答】解：先作出点光源A关于平面镜的对称点A′；连接A与平面镜的左端，交平面镜于点C，作出入射光线AC和反射光线CE；连接A与挡光板的最上边缘，交平面镜于点D，作出入射光线AD和反射光线DF；则水平地面被光照亮的区域为EF，如图所示：3．（2023•郴州）“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。

请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。

（温馨提示：必须标出光的传播方向）【解答】解：过井沿的边缘和青蛙的眼球画出进入青蛙眼睛最边缘的两条光线，如图所示，可见“坐井观天，所见甚小”。

4．（2023•泸州）一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。

请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。

【解答】解：过入射点O的垂直于界面是法线，根据反射角等于入射角等于53°画出反射光线；反射光线与界面的夹角为90°﹣53°＝37°，光从空气斜射向某透明介质，折射角小于入射角画出折射光线，折射光线与反射光线垂直，则折射光线与界面之间的夹角为90°﹣37°＝53°，折射角为：90°﹣53°＝37°，如图所示：5．（2023•广西）如图是经平面镜反射后的反射光线，请画出射向平面镜的入射光线和进入空气中的折射光线。

高考物理二轮复习光学专题训练试题及答案

高考物理二轮复习光学专题训练试题及答案高考物理二轮复习光学专题训练一、选择题 1．如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是（） a侧是红色光，b侧是紫色光 B. 在真空中a 侧光的波长小于b侧光的波长 C .三棱镜对a侧光的折射率大于对b 侧光的折射率 D. 在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率答案-BC 2．下面是四种与光有关的事实①用光导纤维传播信号；②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度；③一束白光通过三棱镜形成彩色光带；④水面上的油膜呈现彩色。

其中，与光的干涉有关的是：( ) A ①④ B ②④ C ①③ D ②③ 答案-B 3．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象（）（A）都是光的衍射现象；（B）都是光的干涉现象；（C）前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象；（D）前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象。

答案-C 4．下列关于光的说法中正确的是（） A．红光光子能量比紫光光子能量小 B．在真空中红光波长比紫光波长短 C．红光和紫光相遇时能产生干涉现象 D．红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时也一定有电子向外发射答案-AD 5．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是（）DA．a、c B．b、c C．a、d D．b、d 答案-D 6．下列实验中，能证实光具有波动性的是（）○1光电效应实验○2光的双缝干涉实验○3光的圆孔衍射实验○4α粒子散射实验（A）○1和○2（B）○2和○3 （C）○1和○4 （D）○3和○4 答案-B 7．人类对光的本性认识的过程中先后进行了一系列实验，如图所示的四个示意图所表示的实验能说明光具有波动性的是：（）答案-ABD 8．在演示光电效应的实验中，把某种金属板连在验电器上，第一次，用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针就张开一个角度。

2023年中考物理二轮专题复习：《光学》实验题 (附答案)

2023年中考物理二轮专题复习：《光学》实验题姓名：___________班级：___________考号：___________1．小华所在小组先后完成了以下两个光学实验，如图甲用其中一面镀膜的茶色玻璃板和两个完全相同的棋子A和棋子B，在水平桌面上探究平面镜成像的特点；如图乙在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块白板组成，探究光的反射规律：（1）在探究平面镜成像特点过程中：①实验环境有：A．几乎无光的实验室；B．有光的实验室，小华完成第一个实验，应选择______（选填“A”或“B”）中进行实验效果较好；②实验中，她在玻璃板前放置棋子A，将棋子B放在玻璃板后并移动，直到B和A的像完全重合，这说明____ __；若在水平桌面上无论怎样移动B，也不能使B与A的像完全重合，原因可能是____ __；（2）在探究光的反射规律过程中：如图乙中，E、F在同一平面上，让光线沿纸板E上的AO射向镜面，则在纸板F上得到沿OB的反射光线，在纸板前的不同位置都能看到光线，是因为光在纸板上发生了______，在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图丙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时纸板F上______（选填“能”或“不能”）看到反射光线，反射光线与入射光线______（选填“在”或“不在”）同一平面内。

2．如图所示是小明同学探究“光的反射规律”的实验装置。

他把平面镜平放在水平桌面上，白色硬纸板竖直立在平面镜上。

（1）图甲中，入射光线EO的反射角为______度。

（2）白色硬纸板在实验中的作用是____ __（写出一条即可）。

（3）为了完成“探究光的反射规律”的实验，小明的下列做法正确的是______。

A．为了研究“光在反射时可逆”，应进行的操作是改变光线OB与法线ON的夹角B．为了研究“反射角与入射角的关系”，应进行的操作是让另一束光从BO入射C．在完成了图甲实验后，如果沿ON向后转动纸板FON，此时反射光线不存在D．为了便于测量和探究，需及时地在纸板上记录入射光AO和反射光OB的径迹（4）图乙为自行车尾灯结构示意图，请在图丙中画出这条光线的反射光线。

高考物理二轮复习专题突破—光学(含解析)

高考物理二轮复习专题突破—光学1.(2021辽宁沈阳实验中学高三模拟)对于光的认识,下列说法正确的是()A.光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大B.偏振光可以是横波,也可以是纵波C.照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰D.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象2.(2020天津卷)新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城。

志愿者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体温;防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航。

红外线和紫外线相比较()A.红外线的光子能量比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大D.红外线能发生偏振现象,而紫外线不能3.(2021北京门头沟高三一模)如图所示,一束白光通过三棱镜发生色散,a、b是其中的两束单色光,这两束光相比较()A.在真空中,a光的速度大B.在真空中,a光的波长长C.水对b光的折射率小D.光从水中射向空气,b光的临界角大4.如图所示,有三块等腰直角三角形的透明材料(图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)恰好拼成一个长方形。

从A点垂直于底边射入的单色光在B处发生全反射,在C、D处连续发生两次折射后射出。

若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1、v2、v3,下列关系式中正确的是()A.v2>v1>v3B.v3>v1>v2C.v3>v2>v1D.v1>v2>v35.(多选)(2021湖北华中师大附中高三质量测评)用如图所示的装置观察光的全反射现象,将半圆形玻璃砖固定在量角器上,量角器的圆心O与半圆形玻璃砖的圆心重合,半圆形玻璃砖可绕圆心O旋转。

实验时将只含有红光和紫光的复色光,沿半径方向从量角器30°的刻度线射入半圆形玻璃砖,复色光被分成a、b两光束,a沿180°刻度线方向射出,b 沿150°刻度线方向射出。

2021届高三物理二轮复习光学部分物理光学专题(附解析)

物理光学专题一、单选题1．有关光的应用，下列说法不正确的是（）A ．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B ．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C ．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象D ．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理2．2020年3月15日中国散列中子源（CSNS ）利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。

散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。

下列关于中子研究的说法正确的是（）A ．α粒子轰击147N ，生成178O 并产生了中子B ．92238U 经过4次α衰变，2次β衰变后，新核与原来的原子核相比中子数少了10个 C ．γ射线实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗D ．核电站可通过“慢化剂”控制中子数目来控制核反应的速度3．在双缝干涉实验中，光屏上某点P 到双缝S 1、S 2的路程差为27.510m -⨯，如果用频率为146.010Hz ⨯的单色光照射双缝，则（）A ．单色光的波长是7210m -⨯；P 点出现暗条纹B ．单色光的波长是7210m -⨯；P 点出现亮条纹C ．单色光的波长是7510m -⨯；P 点出现暗条纹D ．单色光的波长是7510m -⨯；P 点出现亮条纹4．如图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。

若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以（）A．将光屏移近双缝B．增大双缝的间距C．更换滤光片，改用频率更小的单色光D．将光源向双缝移动一小段距离5．下列有关电磁波的说法正确的是（）A．麦克斯韦最早通过实验证实了电磁波的存在B．周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场C．电磁波在所有介质中的传播速度均为8c=⨯310m/sD．微波炉主要利用电磁波中的红光加热食物6．如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光．比较a、b、c三束光，可知A．当它们在真空中传播时，c光的波长最大B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最小D．对同一双缝干涉装置，a光干涉条纹之间的距离最小7．下列四种现象不属于光的衍射现象的是A．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子B．不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑C．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环D．通过游标卡尺两卡脚间的狭缝观察发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹8．如图所示，一束复色光a自空气射向上下表面平行的足够长的玻璃砖，经过玻璃砖后分成b、c两束光，以下说法正确的是（）A．b、c两束光一定相互平行B．b光在玻璃砖中的传播速度大于c光C．若c光能使氢原子自基态向高能级跃迁，则b光也一定能使氢原子自基态向高能级跃迁D．若b、c两束光分别经过同一双缝发生干涉，b光的条纹间距较宽二、多选题9．如图甲，可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n，O是圆心，MN是法线．一束单色光线以入射角i=30°由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，当入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出．让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样（光在真空中的传播速度为c）．则下列说法正确的是_______A．此光在玻璃砖中的全反射临界角为600B．玻璃砖的折射率2nC．此光在玻璃砖中的传播速度2cD．单缝b宽度较大E.光的偏振现象说明光是一种纵波10．下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是（）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11．关于电磁波谱，下列说法中正确的是（）A ．X 射线对生命物质有较强的作用，过量的X 射线辐射会引起生物体的病变B ．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线C ．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D ．γ射线是波长最短的电磁波，它比X 射线的频率还要高12．如图所示，12O O 是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A 、B 是关于12O O 轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN 是垂直于12O O 放置的光屏，沿12O O 方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P ，根据该光路图，下列说法正确的是（）A ．若A 光和B 光以相同角度从玻璃斜射入空气，随着入射角增大，B 光先消失。

光学高考物理二轮复习优质资料专题含答案

专题11光学1. （多选）下列说法正确的是（）A. 在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高B. 光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大C. 水中的气泡，看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射D. 全息照相主要是利用了光的衍射现象E. 沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象i. ABE景物的光斜射到水面上，会发生折射现象，进入水中的光线会拿近法线，水中的鱼逆看光的方向看星物形成的像会比物体的实际位贸高，A正确.光在光纤内芯传播时，会在内芯和外壳的界面处发生全反射，所以内芯的折射率比外壳的大』B止确.水卬的气泡看起来特别明壳是因为光线从水射入气泡时发生全反射的缘故，C错误.全息照相是利用了光的干涉现象，D错误.海市孰沙漠蜃晋都是由于光的全反射而产生的，E正确.2. 一束由红、蓝两单色光组成的光以入射角B由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AB 是半圆的直径.进入玻璃后分为两束，分别为AC、AD,它们从A到C和从A到D的时间分A. AC是蓝光，t i小于t2B. AC是红光，t i小于t2C. AC是蓝光，t i等于t2D. AC是红光，t i大于t22 . C因为蓝光折射率大于红光，所以折射光线更靠近法线，故AC为蓝光.设折射角为a,折射光线长度为L,玻璃砖直径为d，折射率为n,光在真空中的速度为c,光在玻璃中的速度为v,则时间t = L= C，又n = S（n ,代入得t = dS c ，所以时间相等，C正确.3 .光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法中不正确的是（）A. 为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响光束 B •用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象1 • B拍摄水面下的景物时，在照相机镜头前加一偏振片，减少水面反射光的影响，使拍摄的水面下景物更清晰，镜头上的增透膜是利用光的薄膜干涉，增强通过镜头的透射光，A、D正确.三棱镜观察白光看到的彩色图样是不同色光在介质中折射率不同造成的，是色散现象，光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，B错误，C正确.4. （2015湖南株洲质检）在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列现象中属于光的衍射的是（）A. 洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象B. 小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象C. 雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象D. 用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象2. D A是光的色散现象，D是光的衍射现象，B、C是薄膜干涉现象，D正确.5. （多选）如图所示，偏振片P的透振方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向•下列四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光的是（）A. 太阳光B. 沿竖直方向振动的光C. 沿水平方向振动的光D. 沿与竖直方向成45。

2024年中考物理二轮专题综合复习-光学

2024年中考物理二轮专题综合复习-光学一、单选题1．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜焦距为10cm，当光屏上成缩小、倒立的烛焰的像时，烛焰（蜡烛）与凸透镜的距离为（）A．大于20cm B．等于20cm C．大于10cm且小于20cm D．小于10cm2．用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像，下列说法正确的是（）A．凸透镜的焦距是30 cmB．图乙中烛焰成的是倒立、缩小的实像C．投影仪成像特点与图乙中所成像的特点相同D．将图乙蜡烛放在尺上60 cm处，光屏上可成正立、放大的实像3．下列有关光现象的说法中错误．．的是（）A．小孔成像是光的直线传播形成的B．根据光路可逆性，从水中看岸上的物体看到的是变低了的虚像C．根据光的反射定律，反射角变化的大小和入射角变化的大小是相等的D．当物距u和凸透镜的焦距f满足2f＞u＞f时，屏上成倒立放大的实像4．古代谚语中蕴含许多物理知识，下列谚语中蕴含的物理知识错误的是（）A．墙内开花墙外香——分子无规则运动的结果B．麻绳提豆腐提不起来——受力面积越小，压强越大C．捞不着的是水中月，摘不着的是镜中花——平面镜成的是虚像D．真金不怕火炼——金的熔点低于火焰的温度5．海洋公园内，北极熊站立在方形透明水族箱内，头在水面上、身体在水面下，水族箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景，如图所示。

游客看到熊身体的光路图是（）A．B．C．D．6．如图所示，在光屏上恰能看到清晰的像．则像的性质是（）A．倒立缩小的实像B．正立放大的虚像C．倒立放大的实像D．正立缩小的虚像7．现有一焦距为10cm的放大镜，如果想看一张邮票，则物距范围应（）A．大于20cm B．等于20cm C．小于10cm D．大于10cm小于20cm8．下列关于光现象的说法中，不正确的是A．猎豹在水中的倒影——光的反射B．放大镜把数字放大——实像C．太阳光透过云层，形成的光——光的直线传播D．雨后的彩虹——光的色散9．下列光学作图中，错误的是（）A．凹透镜聚光B．平面镜成像C．光从空气射入水中D．光的色散10．有关反射现象下列说法正确的是（）A．一束光线与镜面成30°角入射到平面镜上，经平面镜反射，反射角为30°B．只有光照射到物体上发生镜面反射时，我们才看清被照射的物体C．看到岸边垂柳在水中的倒影是光的反射形成的实像D．雨后晴朗的夜晚，迎着月光走路，为了不踩到地上的积水，脚应该踩着较暗的地方二、填空题11．电视机控器可以发出不同的，来实现电视机的遥控；适当的照射有助于人体合成维生素D．（选填“红外线”“紫外线”）12．疫情的“寒冬”已过去，“鸟语花香、绿柳成荫”的春天已来临，“鸟语”是通过传播到人耳，“成荫”是光形成的。

光学通关答案

由几何关系得
解得
由几何关系得
由几何关系可知
解得
卡尺上的C点发出的光，经过平面镜的下边界反射从P点射向液面，可以被人观察到，C点得
平面镜人能够观察到米尺的刻度范围为24cm∼48cm。
光线2再传播到底部介面时入射角
i3= 30°
光线2对介质II的全反射临界角为
所以不会发生全反射．再由折射定律得
r3= 60°
设光线2射出后交y轴于P点
所以所求的距离
（2）由于蓝光的折射率大于红光的折射率，再由（2）中的相关规律可得，光线的偏折程度更大，则d比上面结果小．
【点睛】本题其实是光的色散问题，考查光的折射定律的应用；解题的关键是正确作出光路图，运用几何知识辅助分析；注意频率越大的光在介质中的折射率也越大.
180°-75°-15°=90°
所以底面透光部分的弧长为
L′= ×2πR=
玻璃砖下表面有光线射出部分的面积
5．
【答案】①150°；②
【详解】①设球半径为R，球冠底面中心为O′，连接OO′，则OO′⊥AB。令∠OAO′＝α，有
即
α＝30°
由题意
MA⊥AB
所以
∠OAM＝60°
设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，所考虑的光线的光路图如图所示
由几何关系得，与法线夹角为60°，经BC边反射后光线与OD夹角为，由折射定律
解得
（2）由于折射率，可知到达E点的光线发生全反射。射到点的光线在玻璃砖中的光路如上图所示。
由几何关系可知，其在中的光程总长为，而在半圆形部分的光程长为。光在玻璃砖中的传播速度为
因此在玻璃砖中的总传播时间为
7．
解得
∠ENO＝30°
于是∠ENO为反射角，ON为反射光线。这一反射光线经球面再次折射后不改变方向。所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为

2024届高考物理二轮专题复习与测试专题强化练十四几何光学与物理光学

专题强化练(十四) 几何光学与物理光学1．以下现象不属于衍射的是( ) A ．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样 B ．白光照射肥皂膜呈现出彩色图样 C ．光照射刀片的阴影轮廓模糊不清 D ．光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑解析：白光照射单缝后，在光屏上出现彩色条纹是光的衍射现象，A 项错误；白光照射肥皂膜呈现彩色图样是光的薄膜干涉现象，B 项正确；光照射刀片的阴影轮廓模糊不清是光的衍射造成的，C 项错误；白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象造成的，D 项错误．故选B. 答案：B2．如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)．在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )A ．红黄蓝紫B ．红紫蓝黄C ．蓝紫红黄D ．蓝黄红紫解析：双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此1、3为双缝干涉条纹，2、4为单缝衍射条纹．双缝干涉条纹的宽度(即相邻亮、暗条纹间距)Δx ＝ldλ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即1、3分别对应于红光和蓝光．而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽越亮，2、4分别对应于紫光和黄光．综上所述，1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄，B 正确．答案：B3．一束单色光穿过两块两面平行的玻璃砖，出射光线与入射光线的位置关系可能正确的是( )解析：一束单色光穿过两块玻璃砖，分别经过两次从空气中射入到玻璃，和两次从玻璃射入空气的折射，且两块玻璃砖的两面都是平行的，根据折射定律可知，最后的出射光线与最初的入射光线平行，B 、C 两项错误．光由空气斜射进入玻璃砖，折射光线、入射光线在空气和玻璃砖两种介质中，折射角小于入射角；当光再由玻璃砖斜射进入空气时，折射角大于入射角，故最后的出射光线应该位于最初的入射光线延长线的左侧，A 项正确，D 项错误．故选A. 答案：A4.如图所示为一光导纤维的示意图．光纤内芯的折射率为n (n >1.1)，外套的折射率为1.1.已知光在内芯和外套界面发生全反射时的临界角为C ，且sin C ＝1.1n.为使光在内芯和外套界面发生全反射，光在光纤一端端面由空气直接射入内芯时的入射角θ应满足( ) A ．sin θ≤n 2－1.21 B ．sin θ≥1.1n 2－1 C ．sin θ≤1011n 2－1D ．sin θ≤1.11－1n2解析：若光在内芯和外套界面恰能发生全反射，则在端面入射时sin θsin α＝n 在内芯与外套发生全反射时sin(90°－α)＝sin C ＝1.1n，解得sin θ＝n 2－1.21，则光在光纤一端端面由空气直接射入内芯时的入射角θ应满足sin θ≤n 2－1.21，故选A. 答案：A5．(2023·江苏卷)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 ．13倍 B ．12倍C ．2倍D ．3倍解析：根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有Δx ＝L dλ，由题图知Δx 乙＝2Δx 甲，则d 乙＝12d 甲，故选B. 答案：B6．(多选)某半导体激光器发射波长为1.5×10－6 m ，功率为5.0×10－3W 的连续激光．已知可见光波长的数量级为10－7m ，普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s，该激光器发出的( )A ．是紫外线B ．是红外线C ．光子能量约为1.3×10－18 JD ．光子数约为每秒3.8×1016个解析：波长的大小大于可见光的波长，属于红外线，故A 项错误，B 项正确．光子能量E ＝h c λ＝6.63×10－34×3×1081.5×10－6 J ＝1.326×10－19 J ．故C 项错误．每秒钟发出的光子数n ＝Pt E＝3.8×1016.故D 项正确．故选BD. 答案：B D7．(多选)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1sin 41°B ．水的折射率为1sin 49°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°解析：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，则说明α＝ 41°时激光恰好发生全反射，则sin(90°－41°)＝1n ，则n ＝1sin 49°，A 项错误、B项正确；当他以α＝60°向水面发射激光时，入射角i 1＝30°，则根据折射定律有n sin i 1＝sin i 2，折射角i 2大于30°，则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，C 项正确、D 项错误．故选BC. 答案：BC8．(多选)美国物理学家密立根曾经是爱因斯坦光电效应理论的质疑者之一，他通过测量金属的遏止电压U c 与入射光频率ν，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较，以检验爱因斯坦方程式的正确性．已知电子电量为1.6×10－19C ，普朗克常量为6.63×10－34J·s.若某次实验中得到如图所示的U c －ν图像，则下列说法正确的是( )A ．该金属的截止频率与入射光的频率无关B ．遏止电压U c 与入射光的频率和强弱都有关C ．由图像可知普朗克常量约为6.67×10－34J·sD ．实验结果说明爱因斯坦的光电效应理论是错误的解析：截止频率是光照射金属时产生光电效应的最低频率，由金属材料本身决定，与入射光的频率无关，A 项正确；入射光的频率越高，光电子的初动能就越大，则遏止电压就越高，频率相等时，入射光的强弱决定了电流的强弱，遏止电压与入射光的强弱无关，B 项错误；由爱因斯坦光电方程得hν＝12mv 2＋W 0，光电子的动能在遏止电压产生的电场中全部转换为电势能，不能到达阳极从而形成电流，即hν＝eUc ＋W 0整理得U C ＝h e ν－W 0e 图像的斜率h e＝ΔU C Δν＝0.417×10－14 V·s，代入电子电量得h ＝6.67×10－34J·s，C 项正确；实验结果说明爱因斯坦的光电效应理论是正确的，D 项错误．故选AC. 答案：AC9.(2023·广东韶关一模)如图所示，半圆形玻璃砖半径为R ，直径AB 与荧光屏MN (足够大)平行且相距为2R .频率相同的两束平行光a 、b 均以53°角同时射入玻璃砖，a 光从圆心O 入射，恰好从半圆弧的三等分点D 射出，b 光从半圆弧的中点C 射出．不考虑光在半圆弧上的反射，sin 53°＝0.8，求： (1)玻璃砖的折射率；(2)荧光屏上两光点之间的距离．(结果可用根号表示)解析：(1)根据题设条件作出光路图，如图所示，研究a 光，入射角为θ1＝53°，折射角为θ2＝30°，根据折射定律可得n ＝sin θ1sin θ2＝85＝1.6.(2)根据光路图可知，a 、b 两束光打到荧光屏上的点P 1、P 2的距离为d ＝P 1P 2＝R tan 53°－2R tan 30°＝4－233R . 答案：(1)n ＝1.6 (2)4－233R10．如图所示，直角三棱镜ABC 置于空气中，一细束单色光从直角三棱镜的AC 面的中点垂直射入，进入三棱镜后在AB 面恰好发生全反射，已知∠ABC ＝30°，AC 边长等于L .MN 为一光屏，且与BC 边垂直．请求出：(1)该三棱镜的折射率n ；(2)最终打在光屏上的光斑到B 点的距离s .解析：(1)由几何关系可知光线在AB 面上的入射角为60°，由临界角公式可知sin 60°＝1n ，得n ＝233.(2)光线在BC 面上的E 点同时发生反射和折射，投射到光屏上的PQ 两点．且由几何关系可得线段BE ＝33L . 在E 点发生反射现象时，根据几何关系光斑P 点到B 点的距离BP ＝BE tan 60°＝L ，在E 点发生折射时，由n ＝sin αsin 30°，可得sin α＝33，BQ ＝BE tan α＝63L .答案：(1)233 (2)63L11．如图，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度θ的控制(可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍)．透明介质的折射率n ＝2，屏障间隙L ＝0.8 mm.发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间．不考虑光的衍射．(1)若把发光像素单元视为点光源，要求可视角度θ控制为60°，求屏障的高度d ； (2)若屏障高度d ＝1.0 mm ，且发光像素单元的宽度不能忽略，求像素单元宽度x 最小为多少时，其可视角度θ刚好被扩为180°(只要看到像素单元的任意一点，即视为能看到该像素单元)．解析：(1)发光像素单元射到屏障上的光被完全吸收，考虑射到屏障顶端的光射到透明介质和空气界面，折射后从界面射向空气，由题意可知θ＝60°，则r ＝θ2＝30°，在介质中的入射角为i ，则sin r sin i ＝n ，解得sin i ＝14. 由几何关系sin i ＝L2d 2＋（L2）2，解得d ＝ 2.4 mm≈1.55 mm.(2)若视角度θ刚好被扩为180°，则180°2＝90°，此时光线在界面发生全反射，此时光线在界面处的入射角sin C ＝1n ＝12，解得C ＝30°.此时发光像素单元发光点距离屏障的距离为x 1＝d tan C ＝33mm ，像素单元宽度x 最小为x ＝2(x 1－L 2)＝(233－0.8) mm≈0.35 mm .答案：(1)1.55 mm (2)0.35 mm。

2021届物理新高考二轮复习光学作业(2) 含解析

2021届新高考物理二轮复习光学精炼（2）1.下列说法正确的是( )A.各种电磁波中,最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线B.红外线有显著的热效应,紫外线有显著的荧光效应C.X 射线的穿透本领比γ射线更强D.在电磁波谱中,X 射线与γ射线有很大一部分重叠区域,因此两者产生机理应该是一样的 2.关于光的现象,下列说法正确的是( )A.某单色光从真空射入普通玻璃,光线传播速度将增大B.用光导纤维传输信号,应用了全反射原理C.刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的干涉现象D.在镜头前加装一个偏振片可以增强入射光的强度3.如图所示，白炽灯的右侧依次放置偏振片P 和Q A ，点位于P Q 、之间，B 点位于Q 右侧，旋转偏振片P A B ，、两点光的强度变化情况是( )A.A B 、均不变B.A B 、均有变化C.A 不变，B 有变化D.A 有变化，B 不变 4.如图所示, 12O O 是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A,B 是关于12O O 对称且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN 是垂直于12O O 放置的光屏，P是屏上的一个光斑，根据该光路图，下列说法正确的是( )A.在玻璃中，A 光的波长比B 光的波长短B.在真空中，A 光的频率比B 光的大C.A 光的光子动量比B 光的小D.通过同一双缝于涉装置,A 光的干涉条纹间距比B 光的小5.若甲、乙两种单色光通过同一双缝干涉装置后得到的干涉条纹间距x x ∆>∆甲乙，由此可知( )A.甲光能发生偏振现象，乙光不能发生偏振现象B.若甲、乙两种单色光从真空射入同一介质中，该介质对甲光的折射率大于对乙光的折射率C.若甲、乙两种单色光从同一介质射入真空中，甲光发生全反射的临界角大于乙光的D.在同一介质中传播，甲光的传播速度大于乙光的6.关于电磁波及其应用，下列说法正确的有( )A.无论哪一种电磁波，在真空中的传播速度都相同B.γ射线的穿透能力最强，所以最适于用来透视人体，检查骨骼和其他病变情况C.红外线是一种光波，在军事、医疗、勘测，甚至日常生活中都有广泛的应用D.第四代移动通信系统（4G ）采用1880~2690 MHz 间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的7.虹一般是由阳光射入雨滴（视为球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。

2021届高考物理二轮复习：常考题型大通关(新高考)(二十)光学

常考题型大通关（新高考）（二十）光学1.以下说法中正确的是( )A.对于同一障碍物，波长越长的光越容易绕过去B.白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的干涉现象C.红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变D.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的衍射2.光刻机是生产大规模集成电路的核心设备，光刻机的曝光波长越短，分辨率越高.“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1.44，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193 mm ，则加上液体时光刻胶的曝光波长变为( )A.161 nmB.134 nmC.93 nmD.65 nm3.直线12P P 过均匀玻璃球球心O ，细光束a b 、平行于12P P 且关于12P P 对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示.a 光与b 光相比( )A.a 光的频率比b 光的小B.玻璃对a 光的折射率较大C.b 光在玻璃中的传播速度较大D.用同一衍射实验装置做实验，a 光的衍射条纹宽度相等且比b 光的宽4.如图所示，一足够大的水池内盛有某种透明液体，液体的深度为H ，在水池的底部放一点光源S ，其中一条光线以130θ=°入射角射到液体与空气的界面上，以折射角245θ=°发生折射.则( )A.液体的折射率为22B.光从液体射向空气，光波的波长变短C.液体表面亮斑的面积为2π3HD.光线从液体射向空气发生全反射时的临界角为45°5.如图所示，a b 、两束单色光先后以相同的入射角从同一点射入一平行玻璃砖，其中a 光从P 点射出，b 光从Q 点射出。

则下列说法正确的是( )A.a 光在玻璃砖中的传播速度更大B.a 光的波长较大C.a b 、两束单色光经过同一双缝干涉装置后，a 光产生的相邻两个亮条纹的中心间距较小D.a b 、两束单色光经过同一双缝干涉装置后，b 光产生的相邻两个亮条纹的中心间距较小 6.12O O 是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A B 、是关于12O O 对称且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN 是垂直于12O O 放置的光屏，P 是屏上的一个光斑，根据该光路图，下列说法正确的是( )A.在玻璃中，A 光的波长比B 光的波长短B.在真空中，A 光的频率比B 光的大C.A 光的光子动量比B 光的小D.通过同一双缝干涉装置，A 光的干涉条纹间距比B 光的小7.如图所示，水面下1.5 m 处的M 点水面有一点光源，点光源以M 点为中心上下做简谐运动，其振动方程为0.5sin ()πm 2y t ，水面上发光区域的面积时大时小，设水的折射率为2，则下列说法正确的是( )A.从点光源发出的光子到达水面的最短时间和最长时间之比为1:2B.从点光源发出的光子到达水面的最短时间和最长时间之比为1:3C.发光区域的最小面积和最大面积之比为1:2D.发光区域的最小面积和最大面积之比为1:4 8.关于激光的应用，下列说法正确的是( )A.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号来进行调制，使其在光导纤维中进行传递信息B.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光平行度好的特点C.医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点D.“激光测距雷达”利用激光测量很远距离的目标是应用了激光亮度高的特点9.如图所示，电灯S 发出的光先后经过偏振片A 和B ，人眼在图中P 处迎着光入射的方向观察，看不到光亮。

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二轮必做专题过关检测：光学高考物理二轮总复习专题过关检测光学(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,共40分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分)1.下列现象中属于光的干涉现象的是( )A.天空出现彩虹B.肥皂泡在阳光照射下呈现彩色条纹C.阳光通过三棱镜形成彩色光带D.光线通过一个极窄的缝呈现明暗相间的条纹解析:A 、C 为光的色散现象，D 为光的衍射.答案:B2.红光和紫光相比( )A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小解析:红光的频率比紫光的频率小，由E=hν可知红光的能量比紫光小，据此可排除选项A 、C ；红光在介质中的折射率比紫光在介质中的折射率小，由nc v 可知在同一种介质中红光的传播速度比紫光的大，所以B 选项正确，D 选项错误.答案:B3.在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上方飞翔.设水中无杂质，且水面平静，则下面的说法中正确的是( )A.小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置无关B.小鱼向上方水面看去，看到的亮点的位置与鱼的位置有关C.小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置无关D.小鸟向下方水面看去，看到的亮点的位置与鸟的位置有关解析:小鱼通过水面看灯是反射成像，不同位置射入鱼眼的反射光线不同，但反射光线的延长线交于一点，即为“平面镜”成的像.而鸟看灯是折射成像，鸟在不同位置射入鸟眼的折射光线不同，折射光线的延长线在不同位置交于不同点，故选项A 、D 对.答案:AD4.现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是( )A.一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B.肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C.质量为10－3 kg 、速度为10－2 m/s 的小球，其德布罗意波波长约为10－23 m ，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D.人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同解析:一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多，反映的是光电效应规律，体现光的粒子性，A 错误；C 项是单个物体的低速运动，也不能突出体现波动性，C 错误；B 、D 正确.答案:BD5.下表给出了一些金属材料的逸出功.材料铯钙镁铍钛逸出功(10－19 J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6现用波长为400 nm 的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有(普朗克常量h =6.6×10－34 J·s ，光速c =3.0×108 m/s)( )A.2种B.3种C.4种D.5种解析:设入射光子的能量为E 、频率为ν、波长为λ，则存在E =hν和c =λν，两式联立代入数据可得E =4.95×10－19 J.由此可见，波长为400 nm 的单色光可以使表中铯、钙两种金属发生光电效应.答案:A6.两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过.如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下列哪一种现象( )A.透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零B.透过的光强先增强，然后减弱到非零的最小值C.透过的光强在整个过程中都增强D.透过的光强先增强，再减弱，然后又增强解析:当两偏振片的偏振方向相同时，透过两偏振片的光强最强，当两偏振片的偏振方向垂直时，通过两偏振片的光强最弱，理想情况下可以认为是零.现在通过两偏振片的光强为零，说明两偏振片的偏振方向是互相垂直的.当其中一个偏振片转过180°的过程中，两偏振片的偏振方向由互相垂直到互相平行再到互相垂直，所以通过两偏振片的光强由零增强到最强再减弱到零，即选项A 正确.答案:A7.一束激光以入射角i =30°照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B ，如图14-1所示.如果反射光斑位置向左移动了2 cm ，说明液面高度( )图14-1A.上升了cm 6B.上升了cm 3C.下降了cm 2D.下降了cm 3解析:由题图可知，若光斑左移2 cm ，则液面上升cm.3tan30cm 1=︒=h 答案:B8.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0，则( )A.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0C.当照射光的频率大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大D.当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍解析:由爱因斯坦光电效应方程E km =hν－W 、逸出功W=hν0知，当入射光频率为2ν0时，一定能产生光电子，其最大初动能E km =2hν0－hν0=hν0，故A 、B 正确，D 错误；逸出功与金属材料有关，与入射光频率无关，故C 错. 答案:AB 9.如图14-2所示为一块透明的光学材料的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy ，设该光学材料的折射率沿y 轴正方向均匀减小.现有一束单色光a 从原点O 以某一入射角θ由空气射入该材料内部，则单色光a 在该材料内部可能的传播途径是图14-3中的( )图14-2图14-3解析:我们可以将该光学材料分成水平的若干层，则光线每由下一层(光密介质)射入上一层(光疏介质)其折射角都会大于入射角，从而最终造成全反射，就如大气中的一种全反射(形成蜃景)一样，所以该单色光a 在该材料内部可能的传播途径为D 选项所示路线.本题正确选项为D.答案:D10.真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ1和λ2)制成，板面积为S ，间距为d .现用波长为λ(λ1＜λ＜λ2)的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电荷量Q 正比于( )A.)(11λλλλ-S dB.)(22λλλλ-S dC.)(11λλλλ-d SD.)(22λλλλ-d S 解析:根据题意可知，波长为λ的单色光能够使钾发生光电效应，根据光电效应方程有eU ch ch =-2λλ(①式)，Q =CU (②式)，dk S C πε4=(③式)，由①②③式联立有).(422λλλλρε-=ed k S hc Q 答案:D二、填空实验题(11题6分，12题12分)11.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的明暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是( )14-4A.a 、cB.b 、cC.a 、dD.b 、d解析:根据衍射图样特点“条纹不等间距且中央条纹最亮最宽”可知本题正确选项为D.答案:D12.现有毛玻璃屏A 、双缝B 、白光光源C 、单缝D 和透红光的滤光片E 等光学元件，要把它们放在图14-5所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长.图14-5(1)将白光光源C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左到右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C 、__________、A.(2)本实验的步骤有:①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意_________和__________.(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图14-6甲所示.然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图14-6乙中手轮上的示数__________mm ，求得相邻亮纹的间距Δx 为________mm.图14-6(4)已知双缝间距d 为 2.0×10－4 m ，测得双缝到屏的距离l 为0.700 m ，由计算式λ=_________，求得所测红光波长为__________nm.解析:(1)滤光片E 是从白光中滤出单色红光，单缝屏作用是获取点光源，双缝屏作用是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏上.所以排列顺序为:C 、E 、D 、B 、A .(2)在操作步骤②时应注意的事项有:放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间距离大约为5～10 cm.(3)螺旋测微器的读数应该:先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度，图乙读数为13.870 mm ，图甲读数为 2.320 mm ，所以相邻条纹间距.310.25320.2870.13mm mm x =-=∆(4)由条纹间距离公式λd l x =∆得:,l x d ∆=λ代入数值得:λ=6.6×10－7 m=6.6×102 nm. 答案:(1)E 、D 、B(2)见解析(3)13.870 2.310(4)lx d ∆ 6.6×102 三、计算题(共4小题，共42分)13.(10分)如图14-7所示，置于空气中的一个不透明容器内盛满某种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm 长的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源.开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分.将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0 cm ，刚好可以看到其顶端.求此液体的折射率n .图14-7解析:若线光源底端在A 点时，望远镜内刚好可看到线光源的底端，则有:∠AOO ′=α其中α为此液体到空气的全反射临界角，由折射定律得:n1sin =α 同理，线光源顶端在B 1点时，望远镜内刚好可看到线光源的顶端，则:∠B 1OO ′=α由图中几何关系得:1sin AB AB α解得:.25.1212=+=AB BB AB n 答案:1.2514.(10分)为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一长方形孔,设工事壁厚d =34.64 cm,孔的宽度L =20 cm,孔内嵌入折射率n =3的玻璃砖,如图148所示.试问:图14-8(1)嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?(2)要想使外界180°范围内的景物全被观察到,则应嵌入折射率多大的玻璃砖?解析:工事内部的人从内壁左侧能最大范围观察右边的目标.光路如图所示.已知d =34.64 cm,L =20 cm,,3164.3420tan ==β,所以β=30°. (1)由折射定律有,3sin sin =βα得α=60° 即视野的张角最大为120°.(2)要使视野的张角为180°,即α′=90°由折射定律有,sin 90sin n =︒β所以n =2. 答案:(1)120° (2)215.(10分)用金属钠作阴极的光电管，如图14-9所示连入电路，已知能使电路中有光电流的最大波长为540 nm ，若用波长为4.34×10－7 m 的紫外线照射阴极，求:图14-9(1)阴极所释放光电子的最大初速度为多少？(2)将滑片C 向左移动，使K 的电势高于A 的电势时，电流表中还有无光电流？当O 、C 间的电压U 1为多大时，电流表中的电流为零？解析:(1)逸出功W ＝hc /λ0＝3.68×10－19 J最大初动能J 1003.9/21202m -⨯=-=W hc mv λ 则光电子最大初速度v m ＝4.46×105 m/s.(2)当K 极板电势高于A 极时，还可能有光电流，因为K 极板逸出的光电子尚有初动能，可克服电场力做功到达A 板，从而形成光电流.但电压升高到U 1，使得2m 121mv eU ≥时，就不能形成光电流了，即 .V 56.022m 1=≥emv U 答案:(1)4.4 6×105 m/s(2)可能有，也可能没有 0.56 V16.(12分)一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M 上，到轨道的距离MN 为d =10 m ，如图14-10所示，转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T =60 s ，光束转动方向如图中箭头所示，当光束与MN 的夹角为45°时，光束正好射到小车上，如果再经过Δt =2.5 s 光束又射到小车上，则小车的速度为多少？(结果保留两位有效数字)图14-10解析:本题考查光的直线传播和匀速圆周运动规律，是一道设计新颖的好题，要求学生画出小车运动位置的示意图，才能求出符合题意的两个结果.在Δt 内光束转过角度为︒=︒⨯∆=∆15360Tt ϕ(①式)，如图所示，有两种可能:(1)光束照射小车时，小车正在接近N 点，Δt 内光束与MN 的夹角从45°变为30°，小车走过l 1，速度应为tl v ∆=11(②式)；由图可知 l 1=d (tan45°－tan30°)(③式)由②③两式并代入数值，得v 1=1.7 m/s(④式).(2)光束照射小车时，小车正在远离N 点，Δt 内光束与MN 的夹角从45°变为60°，小车走过l 2，速度应为tl v ∆=22(⑤式) 由图可知l 2=d (tan60°－tan45°)(⑥式)由⑤⑥两式并代入数值，得v 2=2.9 m/s.答案:(1)当光束照射小车时，小车正在接近N 点，这时小车的速度应为1.7 m/s ；(2)当光束照射小车时，小车正远离N 点，这时小车的速度应为2.9 m/s.。