专题15 光学-2022年高考真题和模拟题物理分项汇编.pdf

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1、专题1 5光学【真题汇编】1、（2 0 2 2 山 东 卷T 1 0）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝5，邑的宽度可调，狭缝到屏的距离为，同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示图样。下列描述正确的是（）乙丙A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C.照射两条狭缝时，增加3 其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大I）.照射两条狭缝时，若光从狭缝耳、邑到屏上。点的路程差为半波长的奇数倍，P 点处一定是暗条纹2、（2 0 2 2 山 东 卷T 7）柱状光学器件横截

2、面如图所示，OP 右侧是以。为圆心、半径为R的圆，左则4是直角梯形，AP 长 为 凡 AC与 夹 角 4 5,AC中点为8。、6 两种频率的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对。，b 光的折射率分别为1.4 2、1.4 0。保持光的入射方向不变，入射点从N向8移动过程中，能 在 面 全 反 射 后，从 面 射 出 的 光 是（不考虑三次反射以后的光）（）C.a、6 光都可以 D.a、6 光都不可以3、（2 0 2 2 全国乙卷T 1 7）一点光源以1 1 3 W 的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 x 1 0-7 m 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 x 1 0

3、 1 4 个。普朗克常量为4 =6.6 3 x 1 0-3 勺6。R约 为（）A.1 x 102mB.3 x 102mC.6x 102mD.9x 102m4、（2022 浙 江 6 月 卷T8）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“亮斑”5、（2022 浙 江 6 月 卷T4）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

4、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6、（2022 浙 江 1 月 卷T11）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心。点，发现有。、b、c、四条细光束，其中 是光经折射和反射形成的。当入射光束。绕。点 逆 时 针 方 向 转 过 小 角 度 时，6、c、d 也会随之转动，则（）A.光束6 顺时针旋转角度小于A。B.光束c 逆时针旋转角度小于A 6C.光束d 顺时针旋转角度大于D.光 速 从 c 之间的夹角减小了 2 A 67、（2 0 2 2 浙 江 1 月 卷T 1 6）电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2 X 1

5、 0-2 3kg m/s,然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质量取9.1 X 1 0-3 i kg,普朗克常量取6.6 X 1 0-3 4J -s,下列说法正确的是（）A.发射电子的动能约为8.0 X I 0叼B .发射电子的物质波波长约为5.5X 1 0-U mC.只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉D.如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样8、（2 0 2 2 全国乙卷T 3 4 （2）一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由。点 入 射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i,经折射后射至A3边的E点，如图所示，逐渐减小i,E点向8点移动,当si ni =J时，恰好没有光

6、线从AB边射出棱镜，且。石=公 4。求棱镜的折射率。69 、（2 0 2 2 全国甲卷T 3 4 （2）如图，边长为。的正方形N 8 C D 为一棱镜的横截面，/为边的中点。在截面所在平的，一光线自 点射入棱镜，入射角为6 0。，经折射后在8 c 边的N点恰好发生全反射，反射光线从CD边的P点射出棱镜，求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离。10、（2022 广东卷 T16（2）一个水平放置的圆柱形罐体内装了一半的透明液体，液体上方是空气，其截面如图所示。一激光器从罐体底部P点沿着罐体的内壁向上移动，它所发出的光束始终指向圆心O点。当光束与竖直方向成45角时，恰好观察不到从液体表面射向空气的折

7、射光束。已知光在空气中的传播速度为。，求液体的折射率和激光在液体中的传播速度外11、（2022 湖 南 卷 T16（2）如图，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度。的控 制（可视角度。定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。透明介质的折射率=2,屏障间隙L=0.8m m。发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间.不考虑光的衍射。（1）若把发光像素单元视为点光源，要求可视角度。控制为60。，求屏障的高度d；（2）若屏障高度d =1.0 m m,且发光像素单元的宽度不能忽略，求像素单元宽度x最小为多少时，

8、其可视角度。刚好被扩为180。（只要看到像素单元的任意一点，即视为能看到该像素单元）。空气透明介质发光像素单元防屏12、（2022 湖北如图所示，水族馆训练员在训练海豚时，将一发光小球高举在水面上方的A位置，2海豚的眼睛在B位置，A位置和8位置的水平距离为d,A位置离水面的高度为d。训练员将小球向左水平抛出，入水点在B位置的正上方，入水前瞬间速度方向与水面夹角为仇 小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置，折射光线与水平方向的夹角也为t?o4已知水的折射率=,求：3（1）tarn?的值；（2）B位置到水面的距离H。13、2022 河 北T16（2）】如图，一个半径为/?的玻璃球，。点为

9、球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线A 8与球直径SC平行，9=3 0。光在真空中的传播速度为c。求：（1）玻璃的折射率；（2）从5发出的光线经多次全反射回到5点的最短时间。【突破练习】1.（2022 北京市海淀区高三下学期一模）以下现象不属于衍射的是（）A.白光经过狭窄的单缝得到彩色图样 B.白光照射肥皂膜呈现出彩色图样C.光照射刀片的阴影轮廓模糊不清 D.光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑2.（2022 江苏七市高三下学期二模）劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃6上，在一端夹入两张纸片，当单色光从上方入射后，从上往下可以看到干涉条纹。则

10、（）JillbA.干涉条纹是由、6上表面反射的光叠加产生的B.相邻的暗条纹对应位置下方的空气膜厚度差不同C.若抽去一张纸片，条纹变密D.若某亮条纹发生弯曲，该亮条纹对应位置的空气膜厚度仍相等3.（2022 江苏七市高三下学期二模）一束单色光穿过两块两面平行的玻璃砖，出射光线与入射光线的位置关系可能正确的是（）4.（2022 江苏南京盐城市高三下学期二模）某小组用图甲装置进行双缝干涉实验，调节完毕后，在屏上观察到如图乙所示的竖直条纹。下列说法正确的是（）A.装置中的双缝沿水平方向放置B.仅向右移动单缝，使之靠近双缝，干涉条纹间距将变大C.仅更换双缝间距更小的双缝，干涉条纹间距将变大D.仅将红色滤

11、光片换为绿色滤光片，干涉条纹间距将变大5.（2022 江苏如皋市高三下学期一调）如图所示，折 射 率 片&的 液 面 上 有 一 光 源S,发出一条光线，垂直射到水平放置于液体中且距液面高度h的平面镜M的。点上.当平面镜绕垂直于纸面的轴O以角速度3逆时针方向匀速转动时，液面上的观察者发现液面上有一光斑掠过，且光斑到P点后立即消失，求：（1）0、P两点间的距离X;（2）光斑在P点即将消失时的瞬时速度大小v。6.（2 0 2 2 山东潍坊市高三下学期一模）如图所示，A08O是半圆柱体透明型材 横截面，圆心在。点,A8为直径，半径为R。一细束单色光从真空中AB面上无限接近/处斜射入该型材，入射角i =6 0,在。点反射后反射光线与A3平 行（反射光线图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c,求：（1）该型材对该单色光的折射率；（2）该单色光从射入型材到射出型材所用的时间t.7.（2 0 2 2 广东普通高中高三下学期一模）如图，直角三棱镜N 8 C 由某种透明物质制成，NC外表面镀有水银。一束与5C边 平 行 的 光 线 从 边 的。点射入棱镜。已知/8=2 m,4）=0.5 m,口 8=3 0。，棱镜对该光的折射率=6。求 光 线 第 一 次 到 达 面 时 在 B C 面发生折射的入射角及入射点与C点的距离。