2020-2024年高考物理試題分類訓(xùn)練：光學(xué)

專題14光學(xué)

一、單選題

1.（2024?山東?統(tǒng)考高考真題）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英

環(huán)，C為待測(cè)柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單

色平行光垂直照射上方石英板,會(huì)形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù),

A.劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動(dòng)B.劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移

動(dòng)

C.劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動(dòng)D.劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移

動(dòng)

【答案】A

【詳解】由題知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度上升時(shí)，G增長(zhǎng)的高度大于

C增長(zhǎng)的高度，則劈形空氣層的厚度變大，且同一厚度的空氣膜向劈尖移動(dòng)，則條紋向

左移動(dòng)。

故選Ao

2.（2024?北京?統(tǒng)考高考真題）陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的

（）

A.偏振現(xiàn)象B.衍射現(xiàn)象C.干涉現(xiàn)象D.全反射現(xiàn)象

【答案】C

【詳解】陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象。

故選Co

3.（2024?江蘇?統(tǒng)考高考真題）地球表面旁邊空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽

光斜射向地面的過程中會(huì)發(fā)生彎曲。下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是（）

太陽光線太陽光線

A.

地球表面

太陽光線

【答案】A

【詳解】依據(jù)折射定律

n上sin0±=n^sin8下

由于地球表面旁邊空氣的折射率隨高度降低而增大，則〃力〃上，則慢慢減小，畫

出光路圖如下

太陽先線

I

/'芥繪

//:地球表面

7777777777777777777777

則從高到低9/曼慢減小，則光線應(yīng)慢慢趨于豎直方向。

故選Ao

4.（2024?江蘇?統(tǒng)考高考真題）用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉試驗(yàn)，在屏上視察到的干

涉條紋如圖甲所示，變更雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心

的位置。則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉淼模ǎ?/p>

num

（乙）non

A.g倍

B.g倍C.2倍D.3倍

【答案】B

【詳解】依據(jù)雙縫干涉的條紋間距與波長(zhǎng)關(guān)系有

AL。

Ax——A

d

由題圖知

△xz=2Ax用

則

d乙=$d甲

故選Bo

5.（2024?天津?統(tǒng)考高考真題）能說明光是橫波的是（）

作者的備注：原卷為四個(gè)對(duì)應(yīng)情景圖片，配以相應(yīng)文字說明。

A.全反射B.干涉C.偏振D.衍射

【答案】C

【詳解】A.依據(jù)光的全反射現(xiàn)象，說明光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)和由光疏介質(zhì)進(jìn)入

光密介質(zhì)會(huì)有不同的現(xiàn)象，不能因此確定是橫波還是縱波，故A錯(cuò)誤；

BD.干涉和衍射是全部波的特性，不能因此確定是橫波還是縱波；依據(jù)光能發(fā)生干涉和

衍射現(xiàn)象，說明光是一種鋒返波，具有波動(dòng)性，故BD錯(cuò)誤；

C.光的偏振現(xiàn)象說明振動(dòng)方向與光的傳播方向垂直，即說明光是橫波，故C正確；

故選C。

6.（2024?浙江?統(tǒng)考高考真題）在水池底部水平放置三條細(xì)燈帶構(gòu)成的等腰直角三角

形發(fā)光體，直角邊的長(zhǎng)度為0.9m,水的折射率"=j,細(xì)燈帶到水面的距離〃=^m,

則有光射出的水面形態(tài)（用陰影表示）為（）

【詳解】燈帶發(fā)出的光從水面射出時(shí)發(fā)生全反射臨界角的正弦值

sinC=—=—

n4

則

tanC=~尸

不

燈帶上的一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光發(fā)生全反射的臨界角如圖所示

h

r

依據(jù)幾何關(guān)系可得

r=htanC=——x—=m=0.3m

10幣

則一個(gè)點(diǎn)發(fā)出的光在水面上能看到的〃=0.3m的圓，光射出的水面形態(tài)邊緣為弧形，如

圖所示

4=0.9

等腰直角三角形發(fā)光體的內(nèi)切圓半徑r滿足

,2a-yjla

r二--------

2

解得

,la-42aa

r=--------<—=r

23

故中間無空缺。

故選Co

7.（2024?湖北?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，楔形玻璃的橫截面尸。。的頂角為30。，0P

邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)。的距離為d,垂直于冰邊的光線SN衽邊的折射角為45。。

不考慮多次反射，8邊上有光射出部分的長(zhǎng)度為（）

A.gdB.專dC.dD.y[id

【答案】C

【詳解】設(shè)光線在制界面的入射角為折射角為A，幾何關(guān)系可知a=30。，則有折

射定律

sm〃

光線射出。。界面的臨界為發(fā)生全反射，光路圖如下，其中OBLCS

光線在46兩點(diǎn)發(fā)生全反射，有全反射定律

.「1近

sinC=—=--

n2

即45兩處全反射的臨界角為45。，45之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知

AB=2AC=2CS=OS=d

故選Co

8.（2024?浙江?高考真題）如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖。一細(xì)黃

光束從直角邊A8以角度6入射，依次經(jīng)AC和8C兩次反射，從直角邊AC出射。出射

光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)了a角，則。（）

B.大于90°

C.小于90。D.與棱鏡的折射率有關(guān)

【答案】A

【詳解】如圖所示

sin

n=--。---

sin/3

設(shè)光線在反7邊的入射角為。，光線在4。邊的入射角為小折射角為i;由反射定律和

幾何學(xué)問可知

4+0=45。

/7+2^+r=90°

聯(lián)立解得

r=/3

依據(jù)折射定律可得

sinisini

———=—.....=n

sinrsind

可得

i=0

過，點(diǎn)做出射光的平行線，則該平行線與4?的夾角為e,由幾何學(xué)問可知，入射光與

出射光的夾角為90。。

故選Ao

9.（2024?海南?高考真題）如圖為一用透亮材料做成的中心是空的球，其中空心部分

半徑與球的半徑之比為1:3。當(dāng)細(xì)光束以30。的入射角射入球中，其折射光線剛好與內(nèi)

壁相切，則該透亮材料的折射率為（）

【詳解】如圖

1

sinr=一

3

依據(jù)折射定律可得該透亮材料的折射率

故選Bo

10.（2024?北京?高考真題）下列現(xiàn)象能說明光是橫波的是（）

A.光的衍射現(xiàn)象B.光的折射現(xiàn)象

C.光的偏振現(xiàn)象D.光的干涉現(xiàn)象

【答案】C

【詳解】光的偏振現(xiàn)象能說明光是橫波。

故選Co

11.（2024?遼寧?高考真題）完全失重時(shí)，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會(huì)上浮。

2024年12月，在中國(guó)空間站“天宮課堂”的水球光學(xué)試驗(yàn)中，航天員向水球中注入空

氣形成了一個(gè)內(nèi)含氣泡的水球。如圖所示，若氣泡與水球同心，在過球心。的平面內(nèi)，

用單色平行光照射這一水球。下列說法正確的是（）

A.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率確定變大

B.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率確定變小

C.若光線1在〃處發(fā)生全反射，光線2在"處確定發(fā)生全反射

D.若光線2在"處發(fā)生全反射，光線1在〃處確定發(fā)生全反射

【答案】C

【詳解】AB.光的頻率是由光源確定的，與介質(zhì)無關(guān)，頻率不變，AB錯(cuò)誤；

CD.如圖可看出光線1入射到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，則光線1

在水球外表面折射后的折射角小于光線2在水球外表面折射后的折射角，設(shè)水球半徑為

爾氣泡半徑為八光線經(jīng)過水球后的折射角為。、光線進(jìn)入氣泡的入射角為9,依據(jù)

幾何關(guān)系有

sin（?-0）sina

Rr

則可得出光線2的。大于光線1的e,故若光線1在〃處發(fā)生全反射，光線2在N處

確定發(fā)生全反射，C正確、D錯(cuò)誤。

故選Co

12.（2024?浙江?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)試

驗(yàn)，在失重環(huán)境下，往大水球中心注入空氣，形成了一個(gè)空氣泡，氣泡看起來很光明，

其主要緣由是（）

A.氣泡表面有折射沒有全反射

B.光射入氣泡衍射形成“亮斑”

C.氣泡表面有折射和全反射

D.光射入氣泡干涉形成“亮紋”

【答案】C

【詳解】當(dāng)光從水中射到空氣泡的界面處時(shí)，一部分光的入射角大于或等于臨界角，發(fā)

生了全反射現(xiàn)象；還有一部分光折射到內(nèi)壁然后再折射出去，所以水中的空氣泡看起來

比較亮。

故選Co

13.（2024?浙江?統(tǒng)考高考真題）關(guān)于雙縫干涉試驗(yàn)，下列說法正確的是（）

A.用復(fù)色光投射就看不到條紋

B.明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果

C.把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋

D.藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大

【答案】B

【詳解】A.用復(fù)色光投射同樣能看到條紋，A錯(cuò)誤；

B.雙縫干涉試驗(yàn)中，明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果，B正確；

C.由條紋間板=§2知，把光屏前移或后移，變更了人,從而變更了條紋間距，但還可

a

能看到明暗相間條紋，C錯(cuò)誤；

D.由條紋間盤=4彳知，且才好八〃，則藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的小，D錯(cuò)誤。

a

故選Bo

14.（2024?山東?統(tǒng)考高考真題）柱狀光學(xué)器件橫截面如圖所示，0P右側(cè)是以。為圓

心、半徑為〃的上圓，左側(cè)是直角梯形，相長(zhǎng)為尼AC與CO夾角45。，AC中點(diǎn)為反

4

a、6兩種頻率的細(xì)激光束，垂直48面入射，器件介質(zhì)對(duì)a,6光的折射率分別為1.42、

1.40。保持光的入射方向不變，入射點(diǎn)從4向6移動(dòng)過程中，能在面全反射后，從

31面射出的光是（不考慮三次反射以后的光）（）

A.僅有a光B.僅有6光C.a、6光都可以D.a、6光都不行

以

【答案】A

【詳解】當(dāng)兩種頻率的細(xì)激光束從4點(diǎn)垂直于面入射時(shí)，激光沿直線傳播到。點(diǎn)，

經(jīng)第一次反射沿半徑方向直線傳播出去。

保持光的入射方向不變，入射點(diǎn)從/向6移動(dòng)過程中，如下圖可知，激光沿直線傳播到

S面經(jīng)反射向9面?zhèn)鞑ィ罁?jù)圖像可知，入射點(diǎn)從4向8移動(dòng)過程中，光線傳播到網(wǎng)

面的入射角慢慢增大。

當(dāng)入射點(diǎn)為6點(diǎn)時(shí)，依據(jù)光的反射定律及幾何關(guān)系可知，光線傳播到出面的戶點(diǎn)，此

時(shí)間線在冏/面上的入射角最大，設(shè)為a,由幾何關(guān)系得

a=45

依據(jù)全反射臨界角公式得

11y[2

sinQ—=-----<-----

na1.422

smc-=，＞也

b

nb1.402

兩種頻率的細(xì)激光束的全反射的臨界角關(guān)系為

Q<45<Cb

故在入射光從4向8移動(dòng)過程中，a光能在網(wǎng)面全反射后，從硬面射出；6光不能在

掰面發(fā)生全反射，故僅有a光。A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

15.（2024?全國(guó)?統(tǒng)考高考真題）一點(diǎn)光源以113W的功率向四周全部方向勻整地輻射

波長(zhǎng)約為6XlO-'m的光，在離點(diǎn)光源距離為〃處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為

3X10”個(gè)。普朗克常量為人=6.63X10-34J-So7?約為（）

A.1X102mB.3X102mC.6X102mD.9X102m

【答案】B

【詳解】一個(gè)光子的能量為

E=hv

口為光的頻率，光的波長(zhǎng)與頻率有以下關(guān)系

C-V

光源每秒發(fā)出的光子的個(gè)數(shù)為

PP2

n=——=----

hvhe

產(chǎn)為光源的功率，光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點(diǎn)的球面上的光子數(shù)相同,

此時(shí)距光源的距離為人處，每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3XIO1"個(gè)，那么此處

的球面的表面積為

5=4"

則

-=3xl014

S

聯(lián)立以上各式解得

A七3X102m

故選B。

16.（2024?浙江?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，用激光筆照射半圓形玻璃磚圓心。點(diǎn)，

發(fā)覺有a、b、c、d四條細(xì)光束，其中d是光經(jīng)折射和反射形成的。當(dāng)入射光束a繞。

點(diǎn)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過小角度時(shí)，b、c、d也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，則（）

A.光束6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于A6

B.光束c逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于A6

C.光束d順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度大于A6

D.光束氏。之間的夾角減小了2A。

【答案】B

【詳解】A.設(shè)入射光線a的入射角為。，則反射角為a,光束。的折射角為夕，光束

d的反射角也為夕，入射光束a繞。點(diǎn)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)過小角度A夕時(shí)，入射角變?yōu)?/p>

a'=^,0+a

由反射定律可知反射角等于入射角，則光束6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度等于A。，故A錯(cuò)誤；

B.由折射定律有

sina.sin（a+A0）.

------=n>l,---------------=n>\

sin/?sin（/+△夕）

可得

即光束c逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于A。，故B正確；

C.光束d的反射角變更與光束c的折射角變更相等，則光束d順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于A。，

故C錯(cuò)誤；

D.光束6順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度等于A0,光束c逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度小于A0,則光速6、c之間

的夾角減小的角度小于2A。，故D錯(cuò)誤；

故選B。

17.（2024?江蘇?高考真題）鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置時(shí)，肥皂膜上的彩色條

紋上疏下密，由此推想肥皂膜前后兩個(gè)面的側(cè)視形態(tài)應(yīng)當(dāng)是（）

【答案】C

【詳解】薄膜干涉為前后兩個(gè)面反射回來的光發(fā)生干涉形成干涉條紋，在復(fù)色光時(shí)，出

現(xiàn)彩色條紋，由于重力作用，肥皂膜前后表面的厚度從上到下慢慢增大，從而使干涉條

紋的間距上疏下密，由于表面張力的作用，使得肥皂膜向內(nèi)凹陷，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選Co

18.（2024?江蘇?高考真題）某種材料制成的半圓形透亮磚平放在方格紙上，將激光

束垂直于AC面射入，可以看到光束從圓弧面ABC出射，沿方向緩慢平移該磚，在

如圖所示位置時(shí)，出射光束恰好消逝，該材料的折射率為（）

C.1.6D.1.8

【答案】A

【詳解】畫出激光束從玻璃磚射出時(shí)恰好發(fā)生全反射的入射角如圖所示

激光束

全反射的條件

sin6=-

n

由幾何關(guān)系知

sin6=一

6

聯(lián)立解得

n=12

故A正確，BCD錯(cuò)誤.

故選A.

19.（2024?海南?高考真題）如圖，長(zhǎng)方體玻璃磚的橫截面為矩形MNP。，MN=2NP,

其折射率為血。一束單色光在紙面內(nèi)以二=45。的入射角從空氣射向"Q邊的中點(diǎn)0,

則該束單色光（)

B.在MN邊的入射角為45°

C.不能從邊射出

D.不能從NP邊射出

【答案】C

【詳解】A.光線從。點(diǎn)入射，設(shè)折射角為夕，由折射定律有

sintz=nsin/?

解得

尸=30°

即該束單色光在邊的折射角為30。，故A錯(cuò)誤；

B.設(shè)邊長(zhǎng)NP=/,則肱V=2/,作出光路圖如圖所示。

Q\八

由幾何關(guān)系可知光在邊的入射角為60。，故B錯(cuò)誤；

C.設(shè)光在玻璃磚與空氣界面發(fā)生全反射的臨界角設(shè)為C,有

sinC=—=----

n2

即C=45。，而光在腑邊的入射角大于45。，所以光在腑邊發(fā)生全反射，不能從邊

射出，故C正確；

D.依據(jù)幾何關(guān)系可知光在4點(diǎn)發(fā)生全反射后到達(dá)加邊的6點(diǎn)時(shí)的入射角為30°,小

于全反射臨界角，所以光在6點(diǎn)折射出玻璃磚，故D錯(cuò)誤。

故選C。

20.（2024?湖北?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，由波長(zhǎng)為心和42的單色光組成的一束

復(fù)色光，經(jīng)半反半透鏡后分成透射光和反射光。透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并

在屏上形成干涉條紋。。是兩單色光中心亮條紋的中心位置，月和2分別是波長(zhǎng)為（

和L的光形成的距離。點(diǎn)最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三棱鏡一側(cè)面上，從

另一側(cè)面〃和及位置出射，則（)

A.入Ka?,〃是波長(zhǎng)為2/的光出射位置B.入1<22,“是波長(zhǎng)為乙的光出射位置

C.3>乙，〃是波長(zhǎng)為心的光出射位置D.%>乙，"是波長(zhǎng)為乙的光出射位置

【答案】D

【分析】本題考查折射定律以及雙縫干涉試驗(yàn)。

【詳解】由雙縫干涉條紋間距的公式

Ax=--

d

可知，當(dāng)兩種色光通過同一雙縫干涉裝置時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)條紋間距越寬，由屏上亮條紋的

位置可知

4>4

反射光經(jīng)過三棱鏡后分成兩束色光，由圖可知〃光的折射角小，又由折射定律可知，入

射角相同時(shí)，折射率越大的色光折射角越大，由于

4>4

則

n1VHi

所以“是波長(zhǎng)為兒/的光出射位置，故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選Do

21.（2024?遼寧?統(tǒng)考高考真題）一束復(fù)色光從空氣射入光導(dǎo)纖維后分成a、b兩束單

色光，光路如圖所示，比較內(nèi)芯中的a、b兩束光，a光的（）

A.頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小

B.頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小

C.頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大

D.頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大

【答案】C

【詳解】由光路圖可知a光的偏折程度沒有6光的大，因此a光的折射率小，頻率小，

由全反射sinC=」可知折射率越小發(fā)生全反射的臨界角越大。

n

故選C。

22.（2024?天津?高考真題）光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備，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)清晰投影最小圖像的實(shí)

力，在透鏡組和硅片之間充有液體。紫外線進(jìn)入液體后與其在真空中相比（）

A.波長(zhǎng)變短B.光子能量增加C.頻率降低D.傳播速度增大

【答案】A

【詳解】紫外線進(jìn)入液體后與真空相比，頻率不變，傳播速度減小，依據(jù)

2=—

f

可知波長(zhǎng)變短；依據(jù)

可知，光子能量不變。

故選A。

23.（2024?北京?高考真題）北京高能光源是我國(guó)首個(gè)第四代同步輻射光源，支配于

2025年建成。同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠(yuǎn)紅外到X光波段，波長(zhǎng)范圍約為10%?

10nm,對(duì)應(yīng)能量范圍約為l（TeV?l（feV）、光源亮度高、偏振性好等諸多特點(diǎn)，在基礎(chǔ)

科學(xué)探討、應(yīng)用科學(xué)和工藝學(xué)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。速度接近光速的電子在磁場(chǎng)中偏

轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)沿圓弧軌道切線發(fā)出電磁輻射，這個(gè)現(xiàn)象最初是在同步加速器上視察到的，稱

為“同步輻射”。以接近光速運(yùn)動(dòng)的單個(gè)電子能量約為10%V,回旋一圈輻射的總能量

約為10,eV。下列說法正確的是（）

A.同步輻射的機(jī)理與氫原子發(fā)光的機(jī)理一樣

B.用同步輻射光照射氫原子，不能使氫原子電離

C.蛋白質(zhì)分子的線度約為IO'm,不能用同步輻射光得到其衍射圖樣

D.盡管向外輻射能量，但電子回旋一圈后能量不會(huì)明顯減小

【答案】D

【詳解】A.同步輻射是在磁場(chǎng)中圓周自發(fā)輻射光能的過程，氫原子發(fā)光是先吸取能量

到高能級(jí)，在回到基態(tài)時(shí)輻射光，兩者的機(jī)理不同，故A錯(cuò)誤；

B.用同步輻射光照射氫原子，總能量約為104eV大于電離能13.6eV,則氫原子可以電

離，故B錯(cuò)誤；

C.同步輻射光的波長(zhǎng)范圍約為10%?10.，與蛋白質(zhì)分子的線度約為IO'm差不多,

故能發(fā)生明顯的衍射，故C錯(cuò)誤；

D.以接近光速運(yùn)動(dòng)的單個(gè)電子能量約為10'eV,回旋一圈輻射的總能量約為lO4eV,則

電子回旋一圈后能量不會(huì)明顯減小，故D正確；

故選D。

24.（2024?北京?高考真題）如圖所示的平面內(nèi)，光束a經(jīng)圓心。射入半圓形玻璃磚,

出射光為6、c兩束單色光。下列說法正確的是（）

A.這是光的干涉現(xiàn)象

B.在真空中光束右的波長(zhǎng)大于光束c的波長(zhǎng)

C.玻璃磚對(duì)光束b的折射率大于對(duì)光束c的折射率

D.在玻璃磚中光束b的傳播速度大于光束c的傳播速度

【答案】C

【詳解】A.光束a經(jīng)圓心。射入半圓形玻璃磚，出射光為6、c兩束單色光，這是光的

色散現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；

C.由題圖可知光束c的折射角大于光束6的折射角，依據(jù)折射定律可知

nc<nb

C正確；

B.由于光的折射率越大，其頻率越大，波長(zhǎng)越短，則6光在真空中的波長(zhǎng)較短，B錯(cuò)

誤；

D.依據(jù)片上知，。光束的折射率小，則c光在棱鏡中的傳播速度大，D錯(cuò)誤。

n

故選Co

25.（2024?山東?高考真題）用平行單色光垂直照射一層透亮薄膜，視察到如圖所示

明暗相間的干涉條紋。下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變更圖像，可能正確的是

-m--in---I?

【詳解】用平行單色光垂直照射一層透亮薄膜，從透亮薄膜的上下表面分別反射的兩列

光是相干光，發(fā)生干涉現(xiàn)象，出現(xiàn)條紋，所以此條紋是由上方玻璃板的下表面和下方玻

璃板的上表面反射光疊加后形成的，其光程差為透亮薄膜厚度的2倍，當(dāng)光程差△廣〃八

時(shí)此處表現(xiàn)為亮條紋，即當(dāng)薄膜的厚度

d=n—

2

時(shí)對(duì)應(yīng)的條紋為亮條紋，在題目的干涉條紋中，從左向右條紋的間距慢慢增大，結(jié)合干

涉條紋公式對(duì)應(yīng)的厚度公式可知從左向右薄膜厚度的變更率慢慢減小。

故選Do

26.（2024?浙江?高考真題）用激光筆照射透亮塑料制成的光盤邊緣時(shí)視察到的現(xiàn)象

如圖所示。入射點(diǎn)。和兩出射點(diǎn)只。恰好位于光盤邊緣等間隔的三點(diǎn)處，空氣中的四

條細(xì)光束分別為入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和6間的夾角

為90。，則（）

A.光盤材料的折射率〃=2

B.光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二

C.光束6、。和d的強(qiáng)度之和等于光束a的強(qiáng)度

D.光束c的強(qiáng)度小于。點(diǎn)處折射光束OP的強(qiáng)度

【答案】D

i=45

折射角為

r=30

依據(jù)折射定律有

也

sin301

2

所以A錯(cuò)誤；

B.依據(jù)

c0

v=—=C

n2

所以B錯(cuò)誤；

C.光束在6、c和d的強(qiáng)度之和小于光束a的強(qiáng)度，因?yàn)樵?處光還有反射光線，所以

C錯(cuò)誤；

D.光束c的強(qiáng)度與反射光線國(guó)強(qiáng)度之和等于折身光線卯的強(qiáng)度，所以D正確；

故選Do

27.（2024?浙江?高考真題）大功率微波對(duì)人和其他生物有確定的殺傷作用。試驗(yàn)表

明，當(dāng)人體單位面積接收的微波功率達(dá)到250W/m2時(shí)會(huì)引起神經(jīng)混亂，達(dá)到lOOOW/n?

時(shí)會(huì)引起心肺功能衰竭?，F(xiàn)有一微波武器，其放射功率P=3x107W。若放射的微波可

視為球面波，則引起神經(jīng)混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最遠(yuǎn)距離約為（）

A.100m25mB.100m50mC.200m100mD.200m50m

【答案】B

【詳解】設(shè)微波有效攻擊范圍為r時(shí)單位面積接收微波功率為

p_p

S4"

解得

則引起神經(jīng)混亂時(shí)有

引起心肺功能衰竭時(shí)有

所以B正確；ACD錯(cuò)誤；

故選Bo

28.（2024?海南?統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是（）

A.單色光在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)的折射率越大，光的傳播速度越小

B.視察者靠近聲波波源的過程中，接收到的聲波頻率小于波源頻率

C.同一個(gè)雙縫干涉試驗(yàn)中，藍(lán)光產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅光的大

D.兩束頻率不同的光，可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

【答案】A

【詳解】A.依據(jù)

v=—

n

可知單色光在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)的折射率越大，光的傳播速度越小，故A正確；

B.依據(jù)多普勒效應(yīng)，若聲波波源向視察者靠近，則視察者接收到的聲波頻率大于波源

頻率，故B錯(cuò)誤；

C.依據(jù)

Ar=-2

同一個(gè)雙縫干涉試驗(yàn)中，藍(lán)光的波長(zhǎng)小于紅光的波長(zhǎng)，故藍(lán)光產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅

光的小，故C錯(cuò)誤；

D.依據(jù)光的干涉的條件可知，兩束頻率不同的光不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

29.（2024?北京?統(tǒng)考高考真題）隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代，無線通信運(yùn)用的電磁波

頻率更高，頻率資源更豐富，在相同時(shí)間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。?代移動(dòng)通信技

術(shù)（簡(jiǎn)稱5G）意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡(luò)容載實(shí)力，“4G變更生活，5G變更社會(huì)”。

與4G相比，5G運(yùn)用的電磁波（）

A.光子能量更大B.衍射更明顯

C.傳播速度更大D.波長(zhǎng)更長(zhǎng)

【答案】A

【詳解】A.因?yàn)?G運(yùn)用的電磁波頻率比4G高，依據(jù)石=%可知5G運(yùn)用的電磁波比

4G光子能量更大，故A正確；

B.發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長(zhǎng)相比，甚至比波長(zhǎng)還小；

因5G運(yùn)用的電磁波頻率更高，即波長(zhǎng)更短，故5G越不簡(jiǎn)潔發(fā)生明顯衍射，故B錯(cuò)誤；

C.光在真空中的傳播速度都是相同的；光在介質(zhì)中的傳播速度為

C

V=—

n

5G的頻率比4G高，而頻率越大折射率越大，光在介質(zhì)中的傳播速度越小，故C錯(cuò)誤；

D.因5G運(yùn)用的電磁波頻率更高，依據(jù)

c

V--

4

可知波長(zhǎng)更短，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

30.（2024?北京?統(tǒng)考高考真題）以下現(xiàn)象不屬于干涉的是（）

A.白光經(jīng)過楊氏雙縫得到彩色圖樣

B.白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣

C.白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣

D.白光照射水面油膜呈現(xiàn)彩色圖樣

【答案】C

【詳解】A.依據(jù)光的干涉定義可知白光經(jīng)過楊氏雙縫得到彩色圖樣是楊氏雙縫干涉，

故A錯(cuò)誤；

B.由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，光線通過薄膜時(shí)頻率不變，干涉

條紋的產(chǎn)生是由于光線在薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波的疊加，白光照射肥皂膜

呈現(xiàn)彩色圖樣是屬于干涉現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；

C.白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣是光在折射時(shí)產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，故C正確；

D.水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，屬于薄膜干涉，故D錯(cuò)誤；

故選Co

31.（2024?天津?統(tǒng)考高考真題）新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女同舟共濟(jì)、守望相助,

筑起了抗擊疫情的宏偉長(zhǎng)城。志愿者用非接觸式體溫測(cè)量?jī)x，通過人體輻射的紅外線測(cè)

量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護(hù)航。紅外線

和紫外線相比較（）

A.紅外線的光子能量比紫外線的大

B.真空中紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的長(zhǎng)

C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大

D.紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而紫外線不能

【答案】B

【詳解】A.因?yàn)榧t外線的頻率小于紫外線，依據(jù)

E=hv

可知紅外線的光子能量比紫外線的低，故A錯(cuò)誤；

B.依據(jù)

c

V--

2

可知紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故B正確；

C.真空中紅外線和紫外線的傳播速度是一樣的，故C錯(cuò)誤；

D.光都具有偏振現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。

故選Ba

32.（2024?天津?統(tǒng)考高考真題）在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，人們通過對(duì)某些重要物理

試驗(yàn)的深化視察和探討，獲得正確的理論相識(shí)。下列圖示的試驗(yàn)中導(dǎo)致發(fā)覺原子具有核

式結(jié)構(gòu)的是（）

【答案】D

【詳解】A.雙縫干涉試驗(yàn)說明白光具有波動(dòng)性，故A錯(cuò)誤；

B.光電效應(yīng)試驗(yàn)，說明白光具有粒子性，故B錯(cuò)誤；

C.試驗(yàn)是有關(guān)電磁波的放射與接收，與原子核無關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D.盧瑟福的a粒子散射試驗(yàn)導(dǎo)致發(fā)覺了原子具有核式結(jié)構(gòu)，故D正確；

故選Do

33.（2024?山東?統(tǒng)考高考真題）雙縫干涉試驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示。光源S到S1、

S2的距離相等，。點(diǎn)為，、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光源S發(fā)出的波長(zhǎng)為2的光，

經(jīng)，出射后垂直穿過玻璃片傳播到。點(diǎn)，經(jīng)右出射后干脆傳播到。點(diǎn)，由Si到。點(diǎn)與

由S?到。點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為加。玻璃片厚度為102,玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為

1.5,空氣中光速為c,不計(jì)光在玻璃片內(nèi)的反射。以下推斷正確的是（）

【答案】A

【詳解】光在玻璃中的傳播速度為

c

V=—

n

可知時(shí)間差

.10A10252

At=-------------=—

vcc

故選Aa

34.（2024?浙江?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，圓心為。、半徑為a的半圓形玻璃磚置

于水平桌面上，光線從戶點(diǎn)垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入

射角。=60。時(shí)，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速

為c,則（）

B.。尸之間的距離為正R

2

C.光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為走c

3

D.光從玻璃到空氣的臨界角為30°

【答案】C

由于出射光平行可知，在8處射出，故

sin60°

n=------------

sinZOBP

由于

聯(lián)立可得〃=折x=故AB錯(cuò)誤;

C.由

C

v=一

n

可得口=1°,故C正確;

3

D.由于

所以臨界角不為30°,故D錯(cuò)誤。

故選Co

35.（2024?浙江?統(tǒng)考高考真題）在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛運(yùn)用了紅外體溫計(jì)

測(cè)量體溫，如圖所示。下列說法正確的是（）

A.當(dāng)體溫超過37.3℃時(shí)人體才輻射紅外線

B.當(dāng)體溫超過四周空氣溫度時(shí)人體才輻射紅外線

C.紅外體溫計(jì)是依據(jù)體溫計(jì)放射紅外線來測(cè)體溫的

D.紅外體溫計(jì)是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強(qiáng)度越大來測(cè)體溫的

【答案】D

【詳解】AB.凡是溫度高于確定零度的物體都能產(chǎn)生紅外輻射，故人體始終都會(huì)輻射紅

外線，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；

CD.人身體各個(gè)部位體溫是有變更的，所以輻射的紅外線強(qiáng)度就會(huì)不一樣，溫度越高紅

外線強(qiáng)度越高，溫度越低輻射的紅外線強(qiáng)度就越低，所以通過輻射出來的紅外線的強(qiáng)度

就會(huì)輻射出個(gè)各部位的溫度；紅外體溫計(jì)并不是靠體溫計(jì)放射紅外線來測(cè)體溫的，故C

錯(cuò)誤，D正確。

故選Do

36.（2024?浙江?高考真題）如圖所示，一束光與某材料表面成45°角入射，每次反

射的光能量為入射光能量的4倍。若這束光最終進(jìn)入材料的能量為入射光能

A.2B.J2C.1.5D.2

2

【答案】A

【詳解】設(shè)入射光能量為反假如光能夠折射進(jìn)入某材料，則一部分能量發(fā)生反射（在'）,

一部分能量進(jìn)入該材料。依據(jù)題意，最終進(jìn)入材料的能量為說明光只經(jīng)過兩

次界面的反射與折射，第三次發(fā)生全反射，畫出光路圖如圖所示

聯(lián)列可得

sma=cosa

2

解得

,6

sina=——

3

則有

sin45°_V6

n=

sina2

故選Ao

37.（2024?浙江?高考真題）如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S先打到a端讓電容器充溢電。

/=0時(shí)開關(guān)5打到b端,f=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（）

｝二二。~~E

cAs

|ba_________

A.LC回路的周期為0.02s

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)線圈中磁場(chǎng)能最大

D.r=L01s時(shí)回路中電流沿順時(shí)針方向

【答案】C

【詳解】A.以順時(shí)針電流為正方向，LC電路中電流和電荷量變更的圖像如下:

f=Q02s時(shí)電容器下極板帶正電荷且最大，依據(jù)圖像可知周期為T=O.（MS,故A錯(cuò)誤；

B.依據(jù)圖像可知電流最大時(shí)，電容器中電荷量為0,電場(chǎng)能最小為0,故B錯(cuò)誤；

CD.1.01s時(shí)，經(jīng)過25%,依據(jù)圖像可知此時(shí)電流最大，電流沿逆時(shí)針方向，說明電容

器放電完畢，電能全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，此時(shí)磁場(chǎng)能最大，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C.

38.（2024?北京?高考真題）利用圖1所示的裝置（示意圖），視察光的干涉、衍射現(xiàn)

象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣.下列關(guān)于戶處放置的光學(xué)元件說法正確的

是

光屏

P

光源I——h—|-------------

圖1

IIIIIIlllllll

甲乙

圖2

A.甲對(duì)應(yīng)單縫，乙對(duì)應(yīng)雙縫

B.甲對(duì)應(yīng)雙縫，乙對(duì)應(yīng)單縫

C.都是單縫，甲對(duì)應(yīng)的縫寬較大

D.都是雙縫，甲對(duì)應(yīng)的雙縫間距較大

【答案】A

【詳解】依據(jù)單縫衍射圖樣和雙縫干涉圖樣特點(diǎn)推斷.

單縫衍射圖樣為中心亮條紋最寬最亮，往兩邊變窄，雙縫干涉圖樣是明暗相間的條紋，

條紋間距相等，條紋寬度相等，結(jié)合圖甲，乙可知，甲對(duì)應(yīng)單縫，乙對(duì)應(yīng)雙縫，故A正

確，BCD錯(cuò)誤.

39.（2024?天津?高考真題）如圖為。、b、c三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測(cè)的光電

流和電壓的關(guān)系.由。、6、C組成的復(fù)色光通過三棱鏡時(shí)，下述光路圖中正確的是

【詳解】由光電效應(yīng)的方程紇=筋-W,動(dòng)能定理eU=4,兩式聯(lián)立可得u="一匕，

ee

故截止電壓越大說明光的頻率越大，則有三種光的頻率為>匕>%,則可知三種光的折

射率的關(guān)系為%>%>%,因此光穿過三棱鏡時(shí)b光偏折最大，c光次之，a光最小，

故選C,ABD錯(cuò)誤.

二、多選題

40.（2024?遼寧?統(tǒng)考高考真題）“球鼻腦”是位于遠(yuǎn)洋輪船船頭水面下方的裝置，

當(dāng)輪船以設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)速度航行時(shí)，球鼻腦推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的

疊加可以大幅度減小水對(duì)輪船的阻力。下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是（）

船首

球首推起的波

球鼻艄

A.插入水中的筷子、看起來折斷了

B.陽光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋

C.駛近站臺(tái)的火車，汽笛音調(diào)變高

D.振動(dòng)音叉的四周，聲音忽高忽低

【答案】BD

【詳解】該現(xiàn)象屬于波的疊加原理；插入水中的筷子看起來折斷了是光的折射造成的，

與該問題的物理原理不相符；陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光從薄膜上下表面

的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符；駛近站臺(tái)的火車汽笛音調(diào)變

高是多普勒現(xiàn)象造成的，與該問題的物理原理不相符；振動(dòng)音叉的四周聲音忽高忽低，

是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符。

故選BDo

41.（2024?湖南?統(tǒng)考高考真題）一位潛水愛好者在水下活動(dòng)時(shí)，利用激光器向岸上

救援人員放射激光信號(hào)，設(shè)激光光束與水面的夾角為。，如圖所示。他發(fā)覺只有當(dāng)。

大于41。時(shí)，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，下列說法正確的是（）

岸上救援人員

水面-------------公了一^!

潛水愛好者激光器

A.水的折射率為高

B.水的折射率為嵩

C.當(dāng)他以。=60。向水面放射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面

夾角小于60°

D.當(dāng)他以a=60。向水面放射激光時(shí)，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面

夾角大于60°

【答案】BC

【詳解】AB.他發(fā)覺只有當(dāng)。大于41。時(shí)，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束,

則說明a=41。時(shí)激光恰好發(fā)生全反射，則

sin（90-41）=-

則

1

n=

sin49°

A錯(cuò)誤、B正確；

CD.當(dāng)他以a=60。向水面放射激光時(shí)，入射角，尸30。，則依據(jù)折射定律有

72sin7;=sin/2

折射角。大于30°,則岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°,C正

確、D錯(cuò)誤。

故選BCo

42.（2024?全國(guó)?統(tǒng)考高考真題）等腰三角形△abc為一棱鏡的橫截面，ab=ac；一平

行于歷邊的細(xì)光束從他邊射入棱鏡，在A邊反射后從ac邊射出，出射光分成了不同

顏色的兩束，甲光的出射點(diǎn)在乙光的下方，如圖所示。不考慮多次反射。下列說法正確

的是（）

B.甲光的頻率比乙光的高

C.在棱鏡中的傳播速度，甲光比乙光的大

D.該棱鏡對(duì)甲光的折射率大于對(duì)乙光的折射率

E.在棱鏡內(nèi)兒邊反射時(shí)的入射角