《五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编专题14 光学 (解析版).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编专题14 光学 (解析版).pdf（43页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1专题1414 光学一、单选题一、单选题1(2023山东统考高考真题)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2(2023北京统考高考真题)阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的()A.偏振现象B.衍射现象C.干涉现象D.全反射现象3(2023江苏
2、统考高考真题)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是()A.B.C.D.4(2023江苏统考高考真题)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()五年（2019-2023）高考物理真题分项汇编专题14 光学(解析版)2A.13倍B.12倍C.2倍D.3倍5(2023天津统考高考真题)能说明光是横波的是()作者的备注：原卷为四个对应情景图片，配以相应文字解释。A.全反射B.干涉C.偏振D.衍射6(2023浙江统考高考
3、真题)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n=43，细灯带到水面的距离h=710m，则有光射出的水面形状(用阴影表示)为()A.B.C.D.7(2023湖北统考高考真题)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.12dB.22dC.dD.2d8(2023浙江高考真题)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
4、射光线偏转了角，则()A.等于90B.大于90C.小于90D.与棱镜的折射率有关39(2022海南高考真题)如图为一用透明材料做成的中心是空的球，其中空心部分半径与球的半径之比为1:3。当细光束以30的入射角射入球中，其折射光线刚好与内壁相切，则该透明材料的折射率为()A.2B.1.5C.3D.210(2022北京高考真题)下列现象能说明光是横波的是()A.光的衍射现象B.光的折射现象C.光的偏振现象D.光的干涉现象11(2022辽宁高考真题)完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水
5、球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是()A.此单色光从空气进入水球，频率一定变大B.此单色光从空气进入水球，频率一定变小C.若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射D.若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射12(2022浙江统考高考真题)如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是()A.气泡表面有折射没有全反射B.光射入气泡衍射形成“亮斑”C.气泡表面有折射和全反射D.光射入气泡干涉形成“亮纹”13(2022浙江统考高考真
6、题)关于双缝干涉实验，下列说法正确的是()A.用复色光投射就看不到条纹B.明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹D.蓝光干涉条纹的间距比红光的大14(2022山东统考高考真题)柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以O为圆心、半径为R的144圆，左侧是直角梯形，AP长为R，AC与CO夹角45，AC中点为B。a、b两种频率的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对a，b光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在PM面全反射后，从OM面射出的光是(不考虑三次反射以后的光)()A.仅有a光B.仅有b光C.a、b光都可以
7、D.a、b光都不可以15(2022全国统考高考真题)一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 10-7m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 1014个。普朗克常量为h=6.63 10-34Js。R约为()A.1 102mB.3 102mC.6 102mD.9 102m16(2022浙江统考高考真题)如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四条细光束，其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度时，b、c、d也会随之转动，则()A.光束b顺时针旋转角度小于B.光束c逆时针旋转角度小于C.光束d顺时针旋转角度
8、大于D.光束b、c之间的夹角减小了217(2021江苏高考真题)铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是()A.B.C.D.18(2021江苏高考真题)某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面射入，可以看到光束从圆弧面ABC出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为()5A.1.2B.1.4C.1.6D.1.819(2021海南高考真题)如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ，MN=2NP，其折射率为2。一束单色光在纸面内以=45的入射角从空气射向MQ边的中点O，则该束单
9、色光()A.在MQ边的折射角为60B.在MN边的入射角为45C.不能从MN边射出D.不能从NP边射出20(2021湖北统考高考真题)如图所示，由波长为1和2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置，P1和P2分别是波长为1和2的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面M和N位置出射，则()A.12，M是波长为1的光出射位置B.12，M是波长为1的光出射位置D.12，N是波长为1的光出射位置21(2021辽宁统考高考真题)一束复色光从空气射入光导纤维后分成
10、a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的()6A.频率小，发生全反射的临界角小B.频率大，发生全反射的临界角小C.频率小，发生全反射的临界角大D.频率大，发生全反射的临界角大22(2021天津高考真题)光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比()A.波长变短B.光子能量增加C.频率降低D.传播速度增大23(2021北京高考真题)北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，计划于2025年建成。同步辐射光具有光谱范围宽(从远红
11、外到X光波段，波长范围约为10-5m10-11m，对应能量范围约为10-1eV105eV)、光源亮度高、偏振性好等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为104eV。下列说法正确的是()A.同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样B.用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离C.蛋白质分子的线度约为10-8m，不能用同步辐射光得到其衍射图样D.尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减
12、小24(2021北京高考真题)如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是()A.这是光的干涉现象B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度25(2021山东高考真题)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()7A.B.C.D.26(2021浙江高考真题)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
13、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=2B.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27(2021浙江高考真题)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250W/m2时会引起神经混乱，达到1000W/m2时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率P=3107W。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.100m25mB.100m50m
14、C.200m100mD.200m50m28(2020海南统考高考真题)下列说法正确的是()A.单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小B.观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率C.同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大D.两束频率不同的光，可以产生干涉现象29(2020北京统考高考真题)随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。与4G相比，5G使用的电磁波()A.光子能量更大B.衍射更
15、明显C.传播速度更大D.波长更长30(2020北京统考高考真题)以下现象不属于干涉的是()A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样C.白光经过三棱镜得到彩色图样D.白光照射水面油膜呈现彩色图样31(2020天津统考高考真题)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8C.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
16、线不能32(2020天津统考高考真题)在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是()A.B.C.D.33(2020山东统考高考真题)双缝干涉实验装置的截面图如图所示。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发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为t。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是()A.t=5cB.t=152c
17、C.t=10cD.t=15c34(2020浙江统考高考真题)如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角=60时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则()9A.玻璃砖的折射率为1.5B.OP之间的距离为22RC.光在玻璃砖内的传播速度为33cD.光从玻璃到空气的临界角为3035(2020浙江统考高考真题)在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是()A.当体温超过37.3时人体才辐射红外线B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线C.红外体温计
18、是依据体温计发射红外线来测体温的D.红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的36(2020浙江高考真题)如图所示，一束光与某材料表面成45角入射，每次反射的光能量为入射光能量的k倍(0kEKbB.射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距xaxbC.在水中的传播速度vavbD.光子动量pap2B.这两束光从玻璃射向真空时，其临界角C1C2C.这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压U1U2D.这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n=2能级时产生，则相应激发态的电离能E1E21专题1414 光学一、单选题一、单选题1(2023山东统考高考真题)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。
19、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【答案】A【详解】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。故选A。2(2023北京统考高考真题)阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于
20、光的()A.偏振现象B.衍射现象C.干涉现象D.全反射现象【答案】C【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。故选C。3(2023江苏统考高考真题)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是()A.B.C.D.【答案】A2【详解】根据折射定律n上sin上=n下sin下由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则n下 n上，则下逐渐减小，画出光路图如下则从高到低下逐渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向。故选A。4(2023江苏统考高考真题)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
21、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【答案】B【详解】根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有x=Ld由题图知Dx乙=2Dx甲则d乙=12d甲故选B。5(2023天津统考高考真题)能说明光是横波的是()作者的备注：原卷为四个对应情景图片，配以相应文字解释。A.全反射B.干涉C.偏振D.衍射【答案】C【详解】A根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象，不能因此确定是横波还是纵波，故A错误；BD干涉和衍射是所有波的特性，不能因此确定是横波还是纵波；根据光能发生干涉和衍射现
22、象，说明光是一种锋返波，具有波动性，故BD错误；3C光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，故C正确；故选C。6(2023浙江统考高考真题)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n=43，细灯带到水面的距离h=710m，则有光射出的水面形状(用阴影表示)为()A.B.C.D.【答案】C【详解】灯带发出的光从水面射出时发生全反射临界角的正弦值sinC=1n=34则tanC=37灯带上的一个点发出的光发生全反射的临界角如图所示根据几何关系可得r=htanC=71037m=0.3m则一个点发出的光在水面上能看到的r=0.3m的圆
23、，光射出的水面形状边缘为弧形，如图所示等腰直角三角形发光体的内切圆半径r满足r=2a-2a2解得r=2a-2a2a3=r故中间无空缺。故选C。7(2023湖北统考高考真题)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()4A.12dB.22dC.dD.2d【答案】C【详解】设光线在OQ界面的入射角为，折射角为，几何关系可知=30，则有折射定律n=sinsin=2光线射出OQ界面的临界为发生全反射，光路图如下，其中OBCS光线在AB两点发生全反射，有全反射定律sinC
24、=1n=22即AB两处全反射的临界角为45，AB之间有光线射出，由几何关系可知AB=2AC=2CS=OS=d故选C。8(2023浙江高考真题)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角，则()A.等于90B.大于90C.小于90D.与棱镜的折射率有关【答案】A【详解】如图所示5设光线在AB边的折射角为，根据折射定律可得n=sinsin设光线在BC边的入射角为，光线在AC边的入射角为r，折射角为i；由反射定律和几何知识可知+=45+2+r=90联立解得r=根据折射定律可得sinisinr
25、=sinisin=n可得i=过D点做出射光的平行线，则该平行线与AB的夹角为，由几何知识可知，入射光与出射光的夹角为90。故选A。9(2022海南高考真题)如图为一用透明材料做成的中心是空的球，其中空心部分半径与球的半径之比为1:3。当细光束以30的入射角射入球中，其折射光线刚好与内壁相切，则该透明材料的折射率为()A.2B.1.5C.3D.2【答案】B【详解】如图折射角的正弦值sinr=13根据折射定律可得该透明材料的折射率6n=sin30sinr=1.5故选B。10(2022北京高考真题)下列现象能说明光是横波的是()A.光的衍射现象B.光的折射现象C.光的偏振现象D.光的干涉现象【答案】
26、C【详解】光的偏振现象能说明光是横波。故选C。11(2022辽宁高考真题)完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是()A.此单色光从空气进入水球，频率一定变大B.此单色光从空气进入水球，频率一定变小C.若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射D.若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射【答案】C【详解】AB光的频率是由光源决定的，与介质无关，频率不变，AB错误；CD如
27、图可看出光线1入射到水球的入射角小于光线2入射到水球的入射角，则光线1在水球外表面折射后的折射角小于光线2在水球外表面折射后的折射角，设水球半径为R、气泡半径为r、光线经过水球后的折射角为、光线进入气泡的入射角为，根据几何关系有sin(-)R=sinr则可得出光线2的大于光线1的，故若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射，C正确、D错误。故选C。12(2022浙江统考高考真题)如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是()A.气泡表面有折射没有全反射B.光射入气泡衍射形成“亮斑”7C.气泡表
28、面有折射和全反射D.光射入气泡干涉形成“亮纹”【答案】C【详解】当光从水中射到空气泡的界面处时，一部分光的入射角大于或等于临界角，发生了全反射现象；还有一部分光折射到内壁然后再折射出去，所以水中的空气泡看起来比较亮。故选C。13(2022浙江统考高考真题)关于双缝干涉实验，下列说法正确的是()A.用复色光投射就看不到条纹B.明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹D.蓝光干涉条纹的间距比红光的大【答案】B【详解】A用复色光投射同样能看到条纹，A错误；B双缝干涉实验中，明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果，B正确；C由条纹间x=Ld知，把光屏前移或后移，改变
29、了L，从而改变了条纹间距，但还可能看到明暗相间条纹，C错误；D由条纹间x=Ld知，且蓝 红，则蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D错误。故选B。14(2022山东统考高考真题)柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以O为圆心、半径为R的14圆，左侧是直角梯形，AP长为R，AC与CO夹角45，AC中点为B。a、b两种频率的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对a，b光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在PM面全反射后，从OM面射出的光是(不考虑三次反射以后的光)()A.仅有a光B.仅有b光C.a、b光都可以D.a、b光都不可以【答案】A【详解】当两种频
30、率的细激光束从A点垂直于AB面入射时，激光沿直线传播到O点，经第一次反射沿半径方向直线传播出去。保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，如下图可知，激光沿直线传播到CO面经反射向PM面传播，根据图像可知，入射点从A向B移动过程中，光线传播到PM面的入射角逐渐增大。8当入射点为B点时，根据光的反射定律及几何关系可知，光线传播到PM面的P点，此时光线在PM面上的入射角最大，设为，由几何关系得=45根据全反射临界角公式得sinCa=1na=11.4222两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为Ca451，sin(+)sin(+)=n1可得即光束c逆时针旋转角度小于，故B正确；C光束d的反射角
31、变化与光束c的折射角变化相等，则光束d顺时针旋转角度小于，故C错误；D光束b顺时针旋转角度等于，光束c逆时针旋转角度小于，则光速b、c之间的夹角减小的角度小于2，故D错误；故选B。17(2021江苏高考真题)铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是()A.B.C.D.【答案】C【详解】薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，在复色光时，出现彩色条纹，由于重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹的间距上疏下密，由于表面张力的作用，使得肥皂膜向内凹陷，故C正确，ABD错误。故选C。1018(2021江苏
32、高考真题)某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于AC面射入，可以看到光束从圆弧面ABC出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为()A.1.2B.1.4C.1.6D.1.8【答案】A【详解】画出激光束从玻璃砖射出时恰好发生全反射的入射角如图所示全反射的条件sin=1n由几何关系知sin=56联立解得n=1.2故A正确，BCD错误.故选A.19(2021海南高考真题)如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ，MN=2NP，其折射率为2。一束单色光在纸面内以=45的入射角从空气射向MQ边的中点O，则该束单色光()11A.在MQ边的折射角为6
33、0B.在MN边的入射角为45C.不能从MN边射出D.不能从NP边射出【答案】C【详解】A光线从O点入射，设折射角为，由折射定律有sin=nsin解得=30即该束单色光在MQ边的折射角为30，故A错误；B设边长NP=l，则MN=2l，作出光路图如图所示。由几何关系可知光在MN边的入射角为60，故B错误；C设光在玻璃砖与空气界面发生全反射的临界角设为C，有sinC=1n=22即C=45，而光在MN边的入射角大于45，所以光在MN边发生全反射，不能从MN边射出，故C正确；D根据几何关系可知光在A点发生全反射后到达NP边的B点时的入射角为30，小于全反射临界角，所以光在B点折射出玻璃砖，故D错误。故选
34、C。20(2021湖北统考高考真题)如图所示，由波长为1和2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置，P1和P2分别是波长为1和2的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面M和N位置出射，则()A.12，M是波长为1的光出射位置B.12，M是波长为1的光出射位置D.12，N是波长为1的光出射位置【答案】D【分析】本题考查折射定律以及双缝干涉实验。【详解】由双缝干涉条纹间距的公式12x=Ld可知，当两种色光通过同一双缝干涉装置时，波长越长条纹间距越宽，由屏
35、上亮条纹的位置可知12反射光经过三棱镜后分成两束色光，由图可知M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同时，折射率越大的色光折射角越大，由于12则n1n2所以N是波长为1的光出射位置，故D正确，ABC错误。故选D。21(2021辽宁统考高考真题)一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的()A.频率小，发生全反射的临界角小B.频率大，发生全反射的临界角小C.频率小，发生全反射的临界角大D.频率大，发生全反射的临界角大【答案】C【详解】由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大，因此a光的折射率小，频率小，由全反射sinC=1n可知折射率越小
36、发生全反射的临界角越大。故选C。22(2021天津高考真题)光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的能力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比()A.波长变短B.光子能量增加C.频率降低D.传播速度增大【答案】A【详解】紫外线进入液体后与真空相比，频率不变，传播速度减小，根据=vf可知波长变短；根据=h可知，光子能量不变。故选A。23(2021北京高考真题)北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，计划于2025年建成。同步辐射光具有光谱范围宽(从远红外到X光波段，波长范围约为10-5m
37、10-11m，对应能量范围约为10-1eV105eV)、光源亮度高、偏振性好等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为104eV。下列说法正确的是()13A.同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样B.用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离C.蛋白质分子的线度约为10-8m，不能用同步辐射光得到其衍射图样D.尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减小【答案】D【详解】A同步辐射是
38、在磁场中圆周自发辐射光能的过程，氢原子发光是先吸收能量到高能级，在回到基态时辐射光，两者的机理不同，故A错误；B用同步辐射光照射氢原子，总能量约为104eV大于电离能13.6eV，则氢原子可以电离，故B错误；C同步辐射光的波长范围约为10-5m10-11m，与蛋白质分子的线度约为10-8m差不多，故能发生明显的衍射，故C错误；D以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为104eV，则电子回旋一圈后能量不会明显减小，故D正确；故选D。24(2021北京高考真题)如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是()A.这是光的干
39、涉现象B.在真空中光束b的波长大于光束c的波长C.玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率D.在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度【答案】C【详解】A光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光，这是光的色散现象，A错误；C由题图可知光束c的折射角大于光束b的折射角，根据折射定律可知nc nbC正确；B由于光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则b光在真空中的波长较短，B错误；D根据v=cn知，c光束的折射率小，则c光在棱镜中的传播速度大，D错误。故选C。25(2021山东高考真题)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
40、度d随坐标x的变化图像，可能正确的是()14A.B.C.D.【答案】D【详解】用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，从透明薄膜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，所以此条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光叠加后形成的，其光程差为透明薄膜厚度的2倍，当光程差x=n时此处表现为亮条纹，即当薄膜的厚度d=n2时对应的条纹为亮条纹，在题目的干涉条纹中，从左向右条纹的间距逐渐增大，结合干涉条纹公式对应的厚度公式可知从左向右薄膜厚度的变化率逐渐减小。故选D。26(2021浙江高考真题)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
41、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=2B.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【答案】D【详解】A如图所示由几何关系可得入射角为i=45折射角为r=30根据折射定律有15n=sin45sin30=2212=2所以A错误；B根据v=cn=22c所以B错误；C光束在b、c和d的强度之和小于光束a的强度，因为在Q处光还有反射光线，所以C错误；D光束c的强度与反射光线PQ强度之和等于折身光线OP的强
42、度，所以D正确；故选D。27(2021浙江高考真题)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250W/m2时会引起神经混乱，达到1000W/m2时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率P=3107W。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.100m25mB.100m50mC.200m100mD.200m50m【答案】B【详解】设微波有效攻击范围为r时单位面积接收微波功率为P=PS=P4r2解得r=P4P则引起神经混乱时有r1=P4P1=310743.14250100m引起心肺功能衰竭时有r2=P4
43、P2=310743.14100050m所以B正确；ACD错误；故选B。28(2020海南统考高考真题)下列说法正确的是()A.单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小B.观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率C.同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大D.两束频率不同的光，可以产生干涉现象【答案】A【详解】A根据v=cn可知单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小，故A正确；B根据多普勒效应，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率大于波源频率，故B错误；C根据16x=Ld同一个双缝干涉实验中，蓝光的波长小于红光的波长，故
44、蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故C错误；D根据光的干涉的条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D错误。故选A。29(2020北京统考高考真题)随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。与4G相比，5G使用的电磁波()A.光子能量更大B.衍射更明显C.传播速度更大D.波长更长【答案】A【详解】A因为5G使用的电磁波频率比4G高，根据E=h可知5G使用的电磁波比4G光子能量更大，故A正确；B发生明显衍射的条件是障碍物(或孔)的
45、尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小；因5G使用的电磁波频率更高，即波长更短，故5G越不容易发生明显衍射，故B错误；C光在真空中的传播速度都是相同的；光在介质中的传播速度为v=cn5G的频率比4G高，而频率越大折射率越大，光在介质中的传播速度越小，故C错误；D因5G使用的电磁波频率更高，根据=c可知波长更短，故D错误。故选A。30(2020北京统考高考真题)以下现象不属于干涉的是()A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样C.白光经过三棱镜得到彩色图样D.白光照射水面油膜呈现彩色图样【答案】C【详解】A根据光的干涉定义可知白光经过杨氏双缝得到彩色图样是杨氏双缝干涉，故A错误
46、；B由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，光线通过薄膜时频率不变，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，白光照射肥皂膜呈现彩色图样是属于干涉现象，故B错误；C白光经过三棱镜得到彩色图样是光在折射时产生的色散现象，故C正确；D水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故D错误；故选C。31(2020天津统考高考真题)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
47、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【答案】B【详解】A因为红外线的频率小于紫外线，根据E=h17可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；B根据=c可知红外线的波长比紫外线的波长长，故B正确；C真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故C错误；D光都具有偏振现象，故D错误。故选B。32(2020天津统考高考真题)在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是()A.B.C.D.【答案】D【详解】A双缝干涉实验说明了光具有波动性，
48、故A错误；B光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B错误；C实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故C错误；D卢瑟福的粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，故D正确；故选D。33(2020山东统考高考真题)双缝干涉实验装置的截面图如图所示。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发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为t。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是()18A.t=5cB.t=152cC.
49、t=10cD.t=15c【答案】A【详解】光在玻璃中的传播速度为v=cn可知时间差t=10v-10c=5c故选A。34(2020浙江统考高考真题)如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角=60时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则()A.玻璃砖的折射率为1.5B.OP之间的距离为22RC.光在玻璃砖内的传播速度为33cD.光从玻璃到空气的临界角为30【答案】C【详解】AB作出两种情况下的光路图，如图所示设OP=x，在A处发生全反射故有sinC=1n=xR由于出射光平行可知，在B
50、处射出，故n=sin60sinOBP由于sinOBP=xx2+R219联立可得n=3，x=33R，故AB错误；C由v=cn可得v=33c，故C正确；D由于sinC=1n=33所以临界角不为30，故D错误。故选C。35(2020浙江统考高考真题)在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是()A.当体温超过37.3时人体才辐射红外线B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的D.红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的【答案】D【详解】AB凡是温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射，故人体一直都