2024高考物理一輪復(fù)習(xí)：光學(xué)電磁波（測(cè)試）（學(xué)生版+解析）

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(shuō)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(guò)鋼化膜后，頻率將會(huì)發(fā)生變化

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(méi)液體的折射率為L(zhǎng)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1171nm

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(shuō)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［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

4.如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S先打到。端讓電容器充滿電。t=0時(shí)開關(guān)S打到b端，7=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./'=1.01s時(shí)線圈中電場(chǎng)能最大

D.r=L01s時(shí)回路中電流沿順時(shí)針?lè)较?/p>

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。現(xiàn)對(duì)卡片左下角施加壓力凡如圖

2所示。下列選項(xiàng)正確的是（）

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.——2.0B.——/C.—AD.-Ao

4422

7.固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖，。點(diǎn)為圓心，0。為直徑的垂線，足夠大的光屏PQ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00'夾角。較小時(shí)，

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

萬(wàn)時(shí)，光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失，貝I（）

A.玻璃磚對(duì)A光的折射率比對(duì)B光的小

B.A光在玻璃胸中傳播速度比B光的大

C.a<〃<分時(shí)，光屏上只有1個(gè)光斑

D.時(shí)，光屏上只有1個(gè)光斑

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?；同時(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°

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(guò)2,則為“開”，否則為“關(guān)”。已知棱鏡對(duì)a

光的折射率為1.5o下列說(shuō)法正確的是（）

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

B.若。光能通過(guò)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

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(guò)若干次

折射和反射后射出，下列說(shuō)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

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。、屏上的穌點(diǎn)均位于雙縫吊和邑的中垂線上。己知入射光在真空中的波長(zhǎng)為彳，雙縫號(hào)和邑到尸點(diǎn)

的距離分別為&、/，若尸點(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(shuō)法中正確的是（）

IIIIIIH

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豆和邑之間的距離

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.々-占="2（〃為整數(shù)）

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(guò)。的法線成6角射入。CD為光學(xué)傳感器，可以探測(cè)光的強(qiáng)度，從面反射回來(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)纖維束端面所射入，且光線與跖夾角為小如圖丙所示。則（）

A.圖甲中若減小入射角0,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0

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

2

D.若該束激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄，則夕角需滿足0。</<180。

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)量半圓柱體玻璃成垂直放在白紙上，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=o

（5）改變?nèi)肷浣?，再次記下入射角i和折射角，，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）。

（6）根據(jù)相對(duì)誤差的計(jì)算式為6=里之》回X100%,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)S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”）。

0.20.40.60.81.0sinz

乙

甲

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a、6、c處放置的光學(xué)元件依次為（選

填選項(xiàng)前字母）。

光源凸透鏡abc遮光筒像屏

UUUUU測(cè)量頭

11

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A、8位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖2中所

示，則

aAnnaB

cm12cm

??I?1?iLi???I??i?

T「i???|ii??「

10010

/位置讀數(shù)B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)為乙=mm,在3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)幾=m（保留兩位有效數(shù)字）

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(guò)程中，所經(jīng)歷的最長(zhǎng)時(shí)間f=二。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。

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(wèn)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。其中乃、T和AT為已知量，光在真空中的傳播速度為

co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？

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

。點(diǎn)為S1、邑連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光源S發(fā)出單色光，經(jīng)跖、邑傳播到光屏上尸點(diǎn)，EP垂直于光屏，

P為某亮條紋中心，OP之間還有左條亮條紋，光由反、S,傳播到尸點(diǎn)的時(shí)間差為務(wù)?，F(xiàn)緊貼S放置厚度為d

的玻璃片，光由加垂直穿過(guò)玻璃片傳播到尸點(diǎn)與光由S2直接傳播到P點(diǎn)時(shí)間相等。已知光在真空中的速度

為玻璃對(duì)該單色光的折射率為"，不考慮光在玻璃片內(nèi)的反射，求：

（1）單色光在真空中的波長(zhǎng)幾；

（2）玻璃片的厚度d。

18.（12分）圖甲所示，雙層中空玻璃由兩層玻璃加密封框架，形成一個(gè)夾層空間，隔層充入干燥空氣。如

圖乙所示每單層玻璃厚度為d,夾層寬度為1,一光束沿與玻璃面成。=30°角從一側(cè)經(jīng)雙層中空玻璃射入另

一側(cè)（光束與玻璃剖面在同一平面上），光線通過(guò)玻璃后入射光線與出射光線會(huì)有一個(gè)偏移量（兩光線垂直

距離），玻璃折射率/，光在空氣中的速度近似為求：

(1)這束光通過(guò)中空玻璃從室外到室內(nèi)的偏移量〃;

(2)這束光通過(guò)中空玻璃從室外到室內(nèi)的時(shí)間心

甲乙

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(shuō)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(guò)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(guò)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(méi)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)￡=配可知光子能量不變，根據(jù)D選項(xiàng)分析可知波長(zhǎng)變短，故A錯(cuò)誤；

jt.——L―-1-.-6--5-L--——33t

B.設(shè)傳播L距離，在真空中的時(shí)間f=4在液體中所需的時(shí)間/-c-0-20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(shuō)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2d=〃/l0=1,2,3...）解得"=5彳n=l,2,3...,B正確,

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a端讓電容器充滿電。7=0時(shí)開關(guān)5打到匕端，r=0。25時(shí)￡。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（）

E

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?lè)较?/p>

【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=0Q2s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)f=1.01s=25；T可知此時(shí)電容器逆時(shí)針?lè)烹娊Y(jié)束，回路中逆時(shí)針的電流最大，磁場(chǎng)能最大，電場(chǎng)

4

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片如圖

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如圖所示，兩處光的路程差分別為R=24，“=2出

由5「丹=彳得〃「4吾由幾何關(guān)系得tan八寸即△/=+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B。

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.—AoB.—2.C.D.~

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昆貝U2上;解得上多故選B。

24

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，足夠大的光屏尸。緊靠玻璃

右側(cè)且垂直于。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0。夾角。較小時(shí)，

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

萬(wàn)時(shí)，光屏NQ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

.1.C1

【詳解】A.對(duì)A光sma=一對(duì)B光Sin^=一又因?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0＜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

a4。〈尸時(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64。＜1?時(shí),

A,B兩種光均已發(fā)生全反射，光屏上沒(méi)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?；同時(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(guò)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(guò)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(shuō)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(guò)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

cVC

【詳解】A.由光在介質(zhì)中的速度與折射率的關(guān)系n=￡,速度與波長(zhǎng)的關(guān)系v=2/可得力=：

nfnf

可知c和頻率/不變，波長(zhǎng)變?yōu)樵谡婵罩械膅倍，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a光能通過(guò)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(méi)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(guò)若干次

折射和反射后射出，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.光線“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a光

為紫光，萬(wàn)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，。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。、屏上的鳥點(diǎn)均位于雙縫號(hào)和S2的中垂線上。已知入射光在真空中的波長(zhǎng)為4,雙縫H和邑到尸

點(diǎn)的距離分別為百、%，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?/p>

圖下所示，下列說(shuō)法中正確的是（）

「1111

—I|川|川

甲乙

A.若所改變實(shí)驗(yàn)條件為由。光換為6光，。光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則6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S］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-%1=nA（〃為整數(shù)）

【答案】AB

【詳解】B.條紋間距公式原=二彳，。為雙縫與光屏之間距離，”為雙縫之間距離，2為光的波長(zhǎng)，條紋

a

間距變窄有以下情況：。變?。籨增大;2變小，B正確；

A.若所改變實(shí)驗(yàn)條件為由。光換為b光，則則a光頻率小于6光頻率，6光能量更大，故a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)，故々-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(guò)。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E尸夾角為成，如圖丙所示。則（）

A.圖甲中若減小入射角0,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0

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

2

D.若該束激光不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄，則夕角需滿足0°<?<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"=及選項(xiàng)B正確；

sinC

c.若該激光在真空中波長(zhǎng)為％,則彳=:射入該新材料后波長(zhǎng)變?yōu)椴?上=￡=立彳選項(xiàng)c正確；

ffnf2

sin（90°-

D.若該束激光恰好不從光導(dǎo)纖維束側(cè)面外泄，則￡角需滿足”=.晨二解得￡=0°則若該束激光不從

sin（90-C）

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

第H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，=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-sin力圖像如圖乙所示，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5=X100%,為了減小i、，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°o

einrf）Q

（5）[3]由光的折射定律可知，折射率〃=學(xué)=左=1.5

sin%0.6

（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）。

光源凸透鏡ab遮光筒像屏

[?

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A、3位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖2中所

示,則

BAnnffBi

cm12cm

I1II1I1I1II.I|I11II

T[IIII]IIII]

10010

/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】B11.115.60.756.0x10-7

【詳解】（1）川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）①[2]分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為乙+=

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

⑷相鄰兩條紋間距Ax=逑＞=0.75mm

6

TAxd

②⑸根據(jù)&=芻丸可得2=半代入數(shù)據(jù)可得X=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