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

第十四章光學(xué)電磁波

測試卷

（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）

注意事項：

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、姓名、

學(xué)號填寫在試卷上。

2.回答第I卷時，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，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選項中，第1-8題只有一項符合題

目要求，第9-12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）

1.物理學(xué)知識在科學(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.肥皂膜看起來常常是彩色的，這是光的衍射現(xiàn)象

C.測量體溫時使用的測溫槍探測的是可見光

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

2.光刻機利用光源發(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L65,當(dāng)

不加液體時光刻膠的曝光波長為193mm,則加上液體后（）

A.紫外線進入液體后波長變短，光子能量增加

B.傳播相等的距離，在液體中所需的時間變短

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約為1171nm

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

的鱗片本身是無色的，但當(dāng)白光照在翅膀的鱗片上時，會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)出藍色的光澤。下列說法中正確的是（）

A.閃蝶翅膀顯示出藍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近似等于藍光在空氣中的波長的二分之一的整數(shù)倍

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

D.除藍光外的其他色光，在大藍閃蝶的翅膀上不發(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時開關(guān)S打到b端，7=0.02s時LC回路

中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達到最大值。則（）

A.LC回路的周期為0.04s

B.LC回路的電流最大時電容器中電場能最大

C./'=1.01s時線圈中電場能最大

D.r=L01s時回路中電流沿順時針方向

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)的薄厚度差恒定?，F(xiàn)對卡片左下角施加壓力凡如圖

2所示。下列選項正確的是（）

6.市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品處產(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玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以力表示此紅外線在

薄膜中的波長，用加表示此紅外線在真空中的波長，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，入射光線與00'夾角。較小時，

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

萬時，光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失，貝I（）

A.玻璃磚對A光的折射率比對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，光屏上只有1個光斑

D.時，光屏上只有1個光斑

8.夜晚，汽車前燈發(fā)出的強光將迎面駛來的汽車司機照得睜不開眼，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?；同時汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好與

對面燈光的振動方向垂直，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a

光的折射率為1.5o下列說法正確的是（）

A.單色光a在棱鏡中的波長是在真空中的波長的1.5倍

B.若。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)相對棱鏡是光疏介質(zhì)，則有可能實現(xiàn)“開”功能

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

10.如圖所示為虹和霓形成的簡化模型：空中的水滴可簡化為球形，太陽光射入后，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

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

單縫S。、屏上的穌點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為彳，雙縫號和邑到尸點

的距離分別為&、/，若尸點是暗條紋的中心，改變一個實驗條件后，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（）

IIIIIIH

A.若所改變實驗條件為由。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.所改變實驗條件可能為增大雙縫豆和邑之間的距離

C.實驗時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。的法線成6角射入。CD為光學(xué)傳感器，可以探測光的強度，從面反射回來的光

強隨角。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為％,則射入該新材料后波長變?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，測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齊，圓柱體直線邊與量角

器0刻度線對齊；

（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)相對誤差的計算式為6=里之》回X100%,為了減小i、r測量的相對誤差，實驗中激光在

真實S值

O點入射時應(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）“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將實驗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）“用雙縫干涉測量光的波長”實驗裝置如圖1所示。光具座上a、6、c處放置的光學(xué)元件依次為（選

填選項前字母）。

光源凸透鏡abc遮光筒像屏

UUUUU測量頭

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位置時游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為乙=mm,在3位置時游標(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為R的正方體透明容器（容器壁厚度不計），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光源S,光自S發(fā)出到從正方體的四個側(cè)面（不包括頂面）射出

的過程中，所經(jīng)歷的最長時間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）若將點光源S移動到正方體的中心，求光能從正方體六個面上射出部分的總面積。

16.（8分）雷達是利用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。雷達發(fā)射電磁波對目標(biāo)進行照射并接收其回波，由此

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

（1）雷達是如何接收電磁波的？

（2）利用雷達可以測出飛機的運動方向和速度。某固定雷達正在跟蹤一架勻速飛行的飛機，其每隔固定時

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

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

co則飛機的運動方向和飛機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，

。點為S1、邑連線中垂線與光屏的交點。光源S發(fā)出單色光，經(jīng)跖、邑傳播到光屏上尸點，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,傳播到尸點的時間差為務(wù)?，F(xiàn)緊貼S放置厚度為d

的玻璃片，光由加垂直穿過玻璃片傳播到尸點與光由S2直接傳播到P點時間相等。已知光在真空中的速度

為玻璃對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），光線通過玻璃后入射光線與出射光線會有一個偏移量（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)這束光通過中空玻璃從室外到室內(nèi)的偏移量〃;

(2)這束光通過中空玻璃從室外到室內(nèi)的時間心

甲乙

第十四章光學(xué)電磁波

測試卷

（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）

注意事項：

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、姓名、

學(xué)號填寫在試卷上。

2.回答第I卷時，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，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選項中，第1-8題只有一項符合題

目要求，第9-12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）

1.物理學(xué)知識在科學(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.肥皂膜看起來常常是彩色的，這是光的衍射現(xiàn)象

C.測量體溫時使用的測溫槍探測的是可見光

D.手機屏貼有鋼化膜，屏幕射出的光線，經(jīng)過鋼化膜后，頻率將會發(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.肥皂膜看起來常常是彩色的，這是光的干涉現(xiàn)象，故B錯誤；

C.測量體溫時使用的測溫槍探測的是紅外線，故C錯誤；

D.手機屏貼有鋼化膜，屏幕射出的光線，經(jīng)過鋼化膜后，頻率不會發(fā)生變化，故D錯誤。

故選A。

2.光刻機利用光源發(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)

不加液體時光刻膠的曝光波長為193mm,則加上液體后（）

A.紫外線進入液體后波長變短，光子能量增加

B.傳播相等的距離，在液體中所需的時間變短

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約為117mm

【答案】D

【詳解】D.紫外線在液體中的波長=117nm故D正確；

n1.65

A.紫外線進入液體頻率不變，根據(jù)￡=配可知光子能量不變，根據(jù)D選項分析可知波長變短，故A錯誤；

jt.——L―-1-.-6--5-L--——33t

B.設(shè)傳播L距離，在真空中的時間f=4在液體中所需的時間/-c-0-20傳播時間變長，故B錯誤；

C—

n

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

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

的鱗片本身是無色的，但當(dāng)白光照在翅膀的鱗片上時，會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)出藍色的光澤。下列說法中正確的是（）

A.閃蝶翅膀顯示出藍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近似等于藍光在空氣中的波長的二分之一的整數(shù)倍

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

D.除藍光外的其他色光，在大藍閃蝶的翅膀上不發(fā)生干涉

【答案】B

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

BC.根據(jù)薄膜干涉的規(guī)律，干涉加強區(qū)域有2d=〃/l0=1,2,3...）解得"=5彳n=l,2,3...,B正確,

C錯誤；

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

有可能在大藍閃蝶的翅膀上發(fā)生干涉，D錯誤。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時開關(guān)5打到匕端，r=0。25時￡。回路

中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達到最大值。則（）

E

A.LC回路的周期為0.04s

B.LC回路的電流最大時電容器中電場能最大

C.f=1.01s時線圈中電場能最大

D.f=1.01s時回路中電流沿順時針方向

【答案】A

【詳解】A.在一個周期內(nèi)，電容器充電兩次，放電兩次，f=0Q2s時LC回路中電容器下極板帶正電荷且

電荷量第一次達到最大值，此時經(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，回路中的電流最大，磁場能最大，電場能最小，

故B錯誤；

CD.根據(jù)f=1.01s=25；T可知此時電容器逆時針放電結(jié)束，回路中逆時針的電流最大，磁場能最大，電場

4

能最小，故CD錯誤。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)的薄厚度差恒定。現(xiàn)對卡片左下角施加壓力片如圖

2所示。下列選項正確的是（）

圖1圖2

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

【答案】B

【詳解】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。，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,。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。故選B。

6.市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品處產(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玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以力表示此紅外線在

薄膜中的波長，用加表示此紅外線在真空中的波長，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】要消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的紅外線，即要使從燈泡薄膜前后表面反射回來的紅外線發(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，入射光線與0。夾角。較小時，

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

萬時，光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失，貝U（）

A.玻璃磚對A光的折射率比對B光的小

B.A光在玻璃磚中傳播速度比B光的大

C.時，光屏上只有1個光斑

D.■時，光屏上只有1個光斑

【答案】C

.1.C1

【詳解】A.對A光sma=一對B光Sin^=一又因為故而玻璃磚對A光的折射率比玻璃磚對B光

"A"B

的折射率大，故A錯誤；

B.由v=￡可知，A光在玻璃磚中的傳播速度更小，故B錯誤；

n

CD.當(dāng)入射角滿足0＜夕＜。時，A、B兩種光均為達到全反射臨界角，光屏上有兩個光斑；當(dāng)入射角滿足

a4?！词瑫r，A光已經(jīng)發(fā)生全反射，B光未發(fā)生全反射，光屏上有一個光斑；當(dāng)入射角滿足64。＜1?時,

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錯誤。故選C。

8.夜晚，汽車前燈發(fā)出的強光將迎面駛來的汽車司機照得睜不開眼，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?；同時汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好與

對面燈光的振動方向垂直，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，司機面前將是一片漆黑，A錯誤；

B.若前窗玻璃與車燈玻璃的透振方向均豎直，則對面車燈的光仍能照得司機睜不開眼，B錯誤；

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

射后無法透進本車車窗內(nèi)，卻可以透進對面車的車窗內(nèi)，C錯誤；

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本車車窗

內(nèi)，且不可以透進對面車的車窗內(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。

光的折射率為1.5o下列說法正確的是（）

A.單色光。在棱鏡中的波長是在真空中的波長的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)相對棱鏡是光疏介質(zhì)，則有可能實現(xiàn)“開”功能

D.若充入的介質(zhì)相對棱鏡是光密介質(zhì)，則有可能實現(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=￡,速度與波長的關(guān)系v=2/可得力=：

nfnf

可知c和頻率/不變，波長變?yōu)樵谡婵罩械膅倍，A錯誤；

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，則有可能實現(xiàn)“開”功能，

c正確；

D.若充入的介質(zhì)相對棱鏡是光密介質(zhì)，單色光。由光疏到光密，不會發(fā)生全反射，一定會進入2區(qū)域，則

沒有可能實現(xiàn)“關(guān)”功能，D錯誤。故選BC。

10.如圖所示為虹和霓形成的簡化模型：空中的水滴可簡化為球形，太陽光射入后，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“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

因為，光折射率大于b光折射率，所以。光的頻率大于b光的頻率，。光的波長小于b光的波長，所以a光

為紫光，萬光為紅光，人看到空中的虹紅光在頂端，紫光在底端，故A錯誤，C正確；

BD.同理可知因為d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光的波長小于c光的波

長，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錯誤。

故選BC。

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

單縫S。、屏上的鳥點均位于雙縫號和S2的中垂線上。已知入射光在真空中的波長為4,雙縫H和邑到尸

點的距離分別為百、%，若P點是暗條紋的中心，改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如乙圖上所示變?yōu)橐?/p>

圖下所示，下列說法中正確的是（）

「1111

—I|川|川

甲乙

A.若所改變實驗條件為由。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.所改變實驗條件可能為增大雙縫S］和S2之間的距離

C.實驗時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，條紋

a

間距變窄有以下情況：。變??；d增大;2變小，B正確；

A.若所改變實驗條件為由。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錯誤；

夕

D.P為振動抵消點，故々-玉=（2〃+1）5"為整數(shù)），D錯誤。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，可以探測光的強度，從A8面反射回來的光

強隨角。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為％,則射入該新材料后波長變?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A錯誤；

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

射率為"=及選項B正確；

sinC

c.若該激光在真空中波長為％,則彳=:射入該新材料后波長變?yōu)椴?上=￡=立彳選項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，測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齊，圓柱體直線邊與量角

器0刻度線對齊；

（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）。

測量值-真實值

（6）根據(jù)相對誤差的計算式為5=X100%,為了減小i、，測量的相對誤差，實驗中激光在

真實值

O點入射時應(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量的相對誤差，實驗中激光在。點入射時應(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）“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將實驗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）“用雙縫干涉測量光的波長”實驗裝置如圖1所示。光具座上。、氏c處放置的光學(xué)元件依次為（選

填選項前字母）。

光源凸透鏡ab遮光筒像屏

[?

測量頭

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位置時游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為4=mm,在8位置時游標(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為光源、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位置時游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為乙+=

［3］在B位置時游標(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為R的正方體透明容器（容器壁厚度不計），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光源S