2025版高考物理考點(diǎn)題型歸納總結(jié)（含答案）驗(yàn)收檢測卷十四　光學(xué)

驗(yàn)收檢測卷十四光學(xué)一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題目要求．1.如圖所示是用游標(biāo)卡尺兩測量爪間的狹縫觀察光源時所得到的三種圖像．當(dāng)游標(biāo)卡尺兩測量爪間的狹縫寬度從0.8mm逐漸變小時，所得到的圖像的順序是()A．a(chǎn)bcB．cbaC．bacD．cab2．[2024·湖南省長沙市長郡中學(xué)期中考試]下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象說法正確的是()A．甲中荷葉上的露珠顯得特別“明亮”是由于光的全反射B．乙中看到的全息照片利用的是光的全反射原理而制成的C．丙中用涂有增透膜的相機(jī)拍照，可以拍攝清楚汽車內(nèi)部的情景D．丁中肥皂在陽光下呈現(xiàn)彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象3.空氣中兩條光線a和b從圖所示的方框左側(cè)平行入射，又從方框的上方平行射出，如圖所示，方框內(nèi)放置了一個折射率為n＝1.5的等腰直角玻璃三棱鏡，下列四幅圖中給出了等腰直角玻璃三棱鏡的放置方式，其中正確的是()4.用激光筆沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它平直的邊上，在該邊與空氣的界面處會發(fā)生反射和折射．觀察到的現(xiàn)象如圖所示，以下說法正確的是()A．光線b是入射光B．玻璃磚的折射率n＝eq\f(sin30°,sin50°)C．順時針轉(zhuǎn)動玻璃磚時，光線b也順時針轉(zhuǎn)D．逆時針轉(zhuǎn)動玻璃磚時，光線a逐漸減弱最后消失5．[2024·江蘇省南通市教學(xué)質(zhì)量調(diào)研]某同學(xué)利用如圖所示的裝置研究一些光學(xué)現(xiàn)象．已知激光源發(fā)出的激光是偏振光，下列關(guān)于該裝置和相關(guān)現(xiàn)象的說法正確的是()A．激光源發(fā)出的激光相位差不恒定B．若在縫屏上先、后安裝透振方向水平和豎直的偏振片，照射到光屏上的光強(qiáng)度一定不變C．若在縫屏上安裝的是雙縫，光屏上得到的是明暗相間等距的條紋，且增大雙縫間距條紋變寬D．若在縫屏上安裝的是單縫，光屏上得到的是中間寬、兩側(cè)窄的明暗相間的條紋，且單縫變窄中央亮條紋變寬6．[2024·廣東省百師聯(lián)盟聯(lián)考]某透明均勻介質(zhì)的橫截面由四分之一圓CBD和一個直角三角形ABC構(gòu)成，如圖所示，其折射率n＝eq\r(2)，四分之一圓的半徑為R，CD面為黑色吸光板，∠BAC＝60°.一束單色平行光從AC界面中點(diǎn)處射入透明介質(zhì)，入射角θ＝45°，已知光在真空中的傳播速度為c.下列說法正確的是()A.光線在AC界面折射后折射角為60°B．光射入透明介質(zhì)后能從BD界面射出C．光射入透明介質(zhì)后，傳播速度變?yōu)閚cD．光射入透明介質(zhì)后，波長變長7．[2024·云南省部分名校聯(lián)考]如圖所示．半徑為R、折射率為n的半球體透明介質(zhì)的底面存在一個發(fā)光圓面．PQ為發(fā)光圓面的直徑，發(fā)光圓面的圓心與半球體介質(zhì)的球心O重合，為使從發(fā)光圓面射向半球面的所有光線都能直接從球面射出，則發(fā)光圓面的最大面積為()A．eq\f(πR2,n2)B．eq\f(πR2,n)C．eq\f(πR2,2n2)D．eq\f(πR2,2n)8．[2024·湖南省天一大聯(lián)考]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應(yīng)的薄膜厚度差恒定．現(xiàn)對卡片左下角施加壓力F，如圖2所示．下列選項(xiàng)正確的是()A．條紋變疏，且向右上方移動B．條紋變疏，且向左下方移動C．條紋變密，且向左下方移動D．條紋變密，且向右上方移動二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分．每小題有多個選項(xiàng)符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分．9.可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量．偏振光通過糖水溶液后，偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度α，角度α為銳角，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測量值與標(biāo)度值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了．如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，最后將被測樣品P置于A、B之間，則下列說法正確的是()A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱B．到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會明顯減弱C．將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，轉(zhuǎn)動角度為銳角，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于αD．將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，轉(zhuǎn)動角度為銳角，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α10．如圖所示，一束由兩種單色光混合的復(fù)色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面鏡的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.下列有關(guān)這三束光的判斷正確的是()A.光束Ⅰ仍為復(fù)色光，光束Ⅱ、Ⅲ為單色光B．光束Ⅱ在玻璃中的傳播速度比光束Ⅲ小C．增大α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ會遠(yuǎn)離光束ⅠD．改變α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定與光束Ⅰ平行11．如圖所示，兩束顏色不同的單色光a、b平行于三棱鏡底邊BC從AB邊射入，經(jīng)三棱鏡折射后相交于點(diǎn)P，下列說法中正確的是()A.三棱鏡對a光的折射率大于對b光的折射率B．a(chǎn)光在三棱鏡中傳播的速度較大C．讓a光和b光通過同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，a光的條紋間距小于b光的條紋間距D．在利用a光和b光做衍射實(shí)驗(yàn)時，b光的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯12．如圖所示，內(nèi)徑為R、外徑為eq\r(2)R的環(huán)狀透明體的圓心為O，一平行于水平軸OO′的光線從外圓周上的A點(diǎn)射入透明體，光線到達(dá)內(nèi)圓周表面上的B點(diǎn)(圖中未畫出)時恰好發(fā)生全反射．已知透明體對該光線的折射率n＝eq\r(2)，真空中的光速為c，下列說法正確的是()A.入射點(diǎn)A到水平軸OO′的距離為RB．入射點(diǎn)A到水平軸OO′的距離為eq\f(\r(3),2)RC．光線從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)的時間為eq\f(（\r(3)－1）R,c)D．光線從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)的時間為eq\f(\r(2)R,c)[答題區(qū)]題號123456789101112答案三、非選擇題：本題共4小題，共60分．13．[2024·江蘇省徐州市學(xué)情調(diào)研]某同學(xué)用圖甲所示裝置測定光的波長．(1)已知單縫到雙縫的距離為100mm，雙縫到光屏的距離為500mm，雙縫之間的距離為0.50mm.該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，移動分劃板，第1條明條紋對應(yīng)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖乙所示，第5條明條紋對應(yīng)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖丙所示，則入射光的波長為________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).(2)在撰寫實(shí)驗(yàn)報告時，需將目鏡中所觀察到的現(xiàn)象描繪出來．小張和小李分別畫了轉(zhuǎn)動手輪時所觀察到的初、末兩個視場區(qū)的示意圖如圖丁、戊所示．由圖可判斷，________(選填“丁”或“戊”)圖存在造假現(xiàn)象．14．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若雙縫處的兩束光的頻率均為6×1014Hz，兩光源S1、S2的振動情況恰好相反，光屏上的P點(diǎn)到S1與到S2的路程差為3×10－6m，如圖所示，則：(1)P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？(2)設(shè)O為到S1、S2路程相等的點(diǎn)，則P、O間還有幾條亮條紋，幾條暗條紋？(不包括O、P兩處的條紋)15．公園的湖面上有一伸向水面的混凝土觀景平臺，如圖所示為其豎直截面圖，觀景臺下表面恰好與水面相平，P點(diǎn)為觀景臺右側(cè)面在湖底的投影，湖底水平，水深H＝4m，在距觀景平臺右側(cè)面d＝4m處有垂直湖面足夠大的幕布，幕布下邊緣剛好和水面接觸．在P點(diǎn)左側(cè)l＝3m處的Q點(diǎn)裝有一單色點(diǎn)光源，該光源發(fā)出的光最高能照射到幕布上距水面h＝3m的高處，求：(1)水對該單色光的折射率n；(2)若將該光源從Q點(diǎn)沿湖底向左移動，則移動多大距離時剛好沒有光照到幕布上？16．[2024·四川省綿陽市第一次診斷考試]如圖所示，等腰梯形ABCD為某透明棱鏡的橫截面，已知該棱鏡材料的折射率為eq\r(2)，∠A＝∠B＝75°，且邊AB＝eq\r(3)L.一單色光從AD邊上的E點(diǎn)沿某方向射入棱鏡，其折射光照射到AB界面時，恰好發(fā)生全反射，并最終從BC界面射出．光在真空中的傳播速度為c，不考慮光在每個面上的多次反射，求：(1)該單色光從AD面入射時的入射角；(2)該單色光在棱鏡中的傳播時間．

驗(yàn)收檢測卷十四光學(xué)1．答案：A解析：用游標(biāo)卡尺兩測量爪間的狹縫觀察光源時所得到的是光的衍射現(xiàn)象，狹縫越小，衍射現(xiàn)象越明顯，A正確．2．答案：A解析：荷葉上的露珠顯得特別“明亮”是由于光線從水中射向空氣時發(fā)生光的全反射，A正確；全息照片是借助于一束相干的參考光，利用物光與參考光的光程差，同時記錄光波的振幅與相位的信息，利用光的干涉現(xiàn)象，B錯誤；加有偏振濾光片的相機(jī)拍照，偏振片可將車窗的反射光減弱，從而可以拍攝清楚汽車內(nèi)部的情景；用涂有增透膜的相機(jī)拍照，仍不能拍攝清楚汽車內(nèi)部的情景，C錯誤；肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色條紋是肥皂膜內(nèi)外反射的光線疊加產(chǎn)生的效果，這是光的干涉，D錯誤．3．答案：D解析：光在AB中不會發(fā)生全反射，圖中C中光線向下；在D中可能使光線向上偏折；臨界角的正弦sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,1.5)＝eq\f(2,3)，入射角的正弦sinθ＝eq\f(\r(2),2)，比較可得sinθ＞sinC，光線能發(fā)生全反射，故可知D圖可產(chǎn)生如圖所示的效果，D正確．4．答案：C解析：根據(jù)反射定律和折射定律可知，a是入射光線，b是反射光線，c是折射光線，A錯誤；此玻璃磚的折射率n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin40°,sin30°)，B錯誤；順時針轉(zhuǎn)動玻璃磚時，入射角r增大，故反射角也增大，光線b順時針方向轉(zhuǎn)，C正確；a光是入射光，不會隨玻璃磚的轉(zhuǎn)動而消失．逆時針轉(zhuǎn)動玻璃磚時，入射角r先減小后增大，光線c的強(qiáng)度先增大后減小，最后發(fā)生全反射，光線c消失，D錯誤．5．答案：D解析：激光源發(fā)出的激光相位差恒定，A錯誤；若在縫屏上先、后安裝透振方向水平和豎直的偏振片，由于偏振片只允許一個方向的激光通過，所以照射到光屏上的光強(qiáng)度一定變化，B錯誤；若在縫屏上安裝的是雙縫，光屏上得到的是明暗相間等距的條紋，增大雙縫間距時由Δx＝eq\f(l,d)λ，可知條紋變窄，C錯誤；若在縫屏上安裝的是單縫，光通過單縫時發(fā)生衍射，光屏上得到的是中間寬、兩側(cè)窄的明暗相間的條紋．當(dāng)孔徑或障礙物的尺寸小于波長或與波長相差不大時衍射現(xiàn)象明顯，所以單縫變窄時衍射現(xiàn)象更明顯，中央亮條紋變寬，D正確．6．答案：B解析：根據(jù)折射定律n＝eq\f(sinθ,sinα)可得光線在AC界面折射后折射角為α＝30°，A錯誤；光線在BD界面發(fā)生全反射的臨界角為sinC＝eq\f(1,n)，解得C＝45°，如圖所示，光線在BD界面的入射角為30°，小于全反射臨界角，故光射入透明介質(zhì)后能從BD界面射出，B正確；光射入透明介質(zhì)后，傳播速度變?yōu)関＝eq\f(c,n)，C錯誤；根據(jù)λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(c,nf)可知光射入透明介質(zhì)后，波長變短，D錯誤．7．答案：A解析：如圖所示由正弦定理得eq\f(R,sinβ)＝eq\f(r,sinα)，整理得sinα＝eq\f(r,R)sinβ，當(dāng)β＝90°時，α最大，即從P點(diǎn)或Q點(diǎn)垂直于PQ發(fā)出的光線射到球面上的入射角最大，則sinαm＝eq\f(r,R)，若所有光線都能直接射出，應(yīng)滿足sinαm＜sinC＝eq\f(1,n)，解得r＜eq\f(R,n)，發(fā)光圓面的最大面積S＝π(eq\f(R,n))2＝eq\f(πR2,n2)，A正確．8．答案：B解析：內(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θ，兩相鄰亮條紋的間距為Δl，如圖所示，兩處光的路程差分別為δ1＝2d1，δ2＝2d2，由δ2－δ1＝λ得d2－d1＝eq\f(λ,2)，由幾何關(guān)系得tanθ＝eq\f(d2－d1,Δl)，即Δl＝eq\f(λ,2tanθ).當(dāng)用力按壓左下角時，θ角減小，Δl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，B正確．9．答案：ACD解析：當(dāng)在偏振片A、B間放糖溶液時，由于糖溶液的旋光作用，使通過偏振片A的偏振光振動方向轉(zhuǎn)動了一定角度，到達(dá)O處的光強(qiáng)會明顯減弱，A正確，B錯誤；但當(dāng)將偏振片B轉(zhuǎn)過一個角度，恰好使透振方向與經(jīng)過糖溶液后的偏振光振動方向一致時，O處光強(qiáng)又為最強(qiáng)，故偏振片B的旋轉(zhuǎn)角度等于α，同理轉(zhuǎn)動偏振片A也可以達(dá)到相同的效果，C、D正確．10．答案：ABD解析：由題意畫出如圖所示的光路圖，可知光束Ⅰ是反射光線，所以仍是復(fù)色光，而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同導(dǎo)致偏折分離，所以光束Ⅱ、Ⅲ是單色光，A正確；由于光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ，所以玻璃對光束Ⅱ的折射率大于對光束Ⅲ的折射率，根據(jù)v＝eq\f(c,n)可知，光束Ⅱ在玻璃中的傳播速度比光束Ⅲ小，B正確；當(dāng)增大α角且α<90°，即入射角減小時，光束Ⅱ、Ⅲ會靠近光束Ⅰ，C錯誤；因?yàn)楹癫Ａ矫骁R的上下表面是平行的，根據(jù)光的入射角與反射角相等以及光的可逆性，可知改變α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定與光束Ⅰ平行，D正確．11．答案：ACD解析：由a、b經(jīng)棱鏡后的偏折情況可知a的折射率大于b的折射率，A正確；由n＝eq\f(c,v)知，a光在棱鏡中的傳播速度小，B錯誤；a的折射率大，頻率大，由v＝λf可知a的波長小，由Δx＝eq\f(l,d)λ知，a光的條紋間距小，C正確；b光的波長大，衍射現(xiàn)象更明顯，D正確．12．答案：AC解析：光在環(huán)狀透明體中的光路如圖所示B點(diǎn)處發(fā)生全反射，則有sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,\r(2))，解得C＝45°，在三角形ABO中，由正弦定理可得eq\f(R,sinr)＝eq\f(\r(2)R,sin（180°－C）)，解得sinr＝eq\f(1,2)，r＝30°.由折射定律eq\f(sini,sinr)＝n可得sini＝eq\f(\r(2),2)，i＝45°，則有β＝i＝45°，可得d＝eq\r(2)Rsinβ＝R，A正確，B錯誤；在三角形ABO中α＝C－r＝15°，由正弦定理可得eq\f(R,sinr)＝eq\f(AB,sinα)，解得AB＝eq\f(（\r(6)－\r(2)）R,2)，根據(jù)折射率光的速度表達(dá)式有n＝eq\f(c,v)，光線從A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)的時間為t＝eq\f(AB,v)＝eq\f(（\r(3)－1）R,c)，C正確，D錯誤．13．答案：(1)5.2×10－6(2)丁解析：(1)10分度游標(biāo)卡尺的精確值為0.1mm，第1條明條紋對應(yīng)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為x1＝1cm＋5×0.1mm＝10.5mm，第5條明條紋對應(yīng)的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為x5＝3.1cm＋4×0.1mm＝31.4mm，則有Δx＝eq\f(x5－x1,4)＝eq\f(31.4－10.5,4)mm＝5.225mm，根據(jù)Δx＝eq\f(λl,d)可得入射光的波長為λ＝eq\f(dΔx,l)＝eq\f(0.50×10－3×5.225×10－3,500×10－3)m≈5.2×10－6m．(2)由圖丁可看到初末條紋是同一條紋，丁圖存在造假現(xiàn)象．14．答案：(1)暗條紋(2)5條暗條紋6條亮條紋解析：(1)光的波長為λ＝eq\f(c,f)＝eq\f(3.0×108,6×1014)＝5.0×10－7m路程差為Δr＝3×10－6mn＝eq\f(Δr,λ)＝eq\f(3×10－6,5×10－7)＝6由于兩光源的振動情況恰好相反，所以P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋；(2)O點(diǎn)的路程差為0，也是暗條紋，OP間還有5條暗條紋，6條亮條紋．15．答案：(1)eq\f(4,3)(2)(eq\f(12\r(7),7)－3)m解析：(1)點(diǎn)光源Q在距水面4m處發(fā)出的光在觀景臺右側(cè)面與水面交接處折射到幕布，照射到幕布的光最高，如圖則