2025高中物理题库本章好题新题高考题 直边界1含答案.pdf
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1、11、“半波损失”是一种在波的反射过程中产生的现象,是指波从波疏介质射向波密介质时,反射波在离开反射点时的振动方向相对于入射波到达入射点时的振动方向相反,即反射波相对于入射波相位突变的现象。现有一种防蓝光眼镜,从眼镜前面观察,可以发现镜片呈现蓝色,它是通过在镜片前表面镀膜增强蓝光的反射来实现的,膜的折射率为 n1,镜片材质的折射率为 n2,且 n1n2,膜的最小厚度为 d,蓝光波长为,则()A.4dB.38dC.2dD.34d【答案】A2 蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘,而传统 DVD光盘是利用红色激光来读取或写入数据。对于光存储产品来说,蓝光光盘比传统DVD 光盘的存储
2、容量大很多。如图所示,一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成 a、b 两束,则()A.用 a 光可在光盘上记录更多的数据信息B.a 光在水中的传播速度比 b 小C.逐渐增大红、蓝两单色激光的入射角,蓝光先从水面上方消失D.在水中同一深度的两点光源分别发出红光和蓝光,蓝光光源看起来浅一些【答案】CD3.如图所示,水平地面上放有一个装满折射率2n 的透明液体的正方体透明容器(容器壁厚度不计),其底面 ABCD 是棱长为 2R 的正方形,在该正方形的中心处有一点光源 S,已知真空中光速为 c,不考虑反射光。以下说法正确的是()2025高中物理题库本章好题新题高考题 直边界1含答案
3、2A.光自 S 发出到从正方体的四个侧面(不包括顶面)射出所经历的最长时间为2RcB.光自 S 发出到从正方体的四个侧面(不包括顶面)射出所经历的最长时间为4 2RcC.当点光源 S 移动到正方体的中心时,光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积为216RD.当点光源 S 移动到正方体的中心时,光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积为24 R【答案】D4 如图所示,一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为 L,玻璃砖的折射率3n,若光从上表面AB射入的入射角60i,光在真空中的光速为 c,则()A.折射角30r B.光在玻璃中传播的时间为2 33LcC.光在玻璃中传播的时间为2LcD.改变入射角 i,
4、光在下表面CD不可能发生全反射3【答案】ACD5 下列说法正确的是()A.图甲表示声源远离观察者时,观察者接收到的声音频率减小B.图乙光导纤维利用光的全反射现象传递信息时外套的折射率比内芯的大C.图丙检验工件平整度的操作中,通过干涉条纹可推断出 P 为凸处、Q 为凹处D.图丁为光照射到不透明圆盘上,在圆盘后得到的衍射图样【答案】AD6OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,a、b 两束可见单色光从空气垂直棱镜底面MN射入,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是()A.若光束从三棱镜中射向空气,则 a 光的临界角比 b 光的临界角小B.在三棱镜中,a 光的传播速度大于 b 光
5、的传播速度C.用 a、b 两束光分别照射同一狭缝,a 光衍射现象更明显D.a 光的频率大于 b 光的频率【答案】BC7.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图甲中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示。有一半径为 r 的圆柱形的平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为 1.6,则光束在桌面上形成的光斑面积为()4A.3r2B.4r2C.5r2D.6r2【答案】B8 某三棱镜的横截面为等腰三角形,A=120,AB 边长为 2L,空气中一束包含a、b 两种单色光的细光束沿平行于 BC 方向照射到 AB 边的中点 O,经三棱
6、镜折射后分成 a、b 两束单色光(部分光路图如图所示)。其中,a 单色光从 O 点入射后的折射光平行于 AC,已知光在真空中传播速度为 c(不考虑 ACB 面的反射)。下列说法正确的是()A.在该三棱镜中,单色光 a 的折射率比 b 大B.用单色光 a、b 分别通过同一单缝进行衍射,单色光 b 的中央亮纹更宽C.单色光 a 的折射率为3D.单色光 a 在 BC 边上未发生全反射【答案】C9 某种材料的直角三棱镜截面如图所示,90,60AC。一束垂直AB边从D点入射的细光束,经三棱镜反射、折射后,有光线从AC边的中点E垂直BC方向射出,该光线在三棱镜内只经历一次反射。已知真空中的光速为c,AC边
7、长度为a。下列说法正确的是()5A.三棱镜对该单色光的折射率为3B.该单色光在BC边发生全反射C.该单色光在三棱镜中的传播速度为33cD.从E点射出的光线在三棱镜中的传播路程为52a【答案】AC10 如图所示为一个边长为 a 的实心透明正立方体,在正立方体底面正方形中心O 点放置一个单色点光源,该点光源发出的部分光通过透明正立方体折射出来。已知该单色光在透明正立方体材料中的折射率为 n=5,真空中的光速为 c。下列说法中正确的是()A.从 O 点发出的光传播到正立方体侧面 ABBA各点所需时间相等B.从 O 点发出的光传播到正立方体上表面需要的最短时间为52acC.观察者从左向右观察,在 AB
8、BA面上看到的亮斑面积为232aD.观察者从上向下观察,在 ABCD 面上看到的亮斑面积为28a【答案】C11 地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是()A.B.6C.D.【答案】A12 直角三角形 ABC 为固定玻璃三棱镜的截面,a、b 两种单色光组成的一束光由直角边 AC 上 O 点射入,两种光折射后在玻璃砖内的光线关于 OO对称,OO垂直于 AB,光路如图所示。关于 a、b 两种单色光,下列说法正确的是()A.棱镜对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率B.a、b 两种光在棱镜内的传播时间不相等C.a、b 两种光从 AB
9、 边折射出的光线与 AB 边的夹角相等D.用同一双缝干涉仪产生干涉条纹,相邻亮条纹间距 a 光大于 b 光【答案】BD13.如图所示,一束光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上,在玻璃砖与空气的界面上发生反射和折射,入射角为1,折射角为2。下列说法正确的是()A.反射光的频率大于入射光的频率B.折射光的波长等于入射光的波长7C.若增大入射角1,则折射角2将减小D.若增大入射角1,则折射光将减弱【答案】D14 如图所示,一束光由半圆形玻璃砖的右侧面沿半径射入,经 AB 界面折射后分为 a、b 两束光,则下列说法正确的是()A.b 光的光子能量小于 a 光的光子能量B.现将入射光绕 O 点逆时
10、针转动,则 a 光先消失C.分别用 a、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a 光的干涉条纹间距大于 b 光的干涉条纹间距D.在半圆形玻璃中,b 光的传播时间小于 a 光的传播时间【答案】C15 光的反射、折射及全反射是自然界中很常见的现象,在一次实验课上,某小组进行了实验:将一束单色细光束由空气(视为真空)沿着半径方向射入一块半圆柱形透明体,如图甲所示,对其从圆心 O 点射出后的折射光线的强度用相应传感器进行了记录,发现从O点射出的折射光线的强度随着夹角的变化而变化,变化情况如图乙的图线所示,则下列说法正确的是()A.在角小于 30 时,在 O 点处既有反射光,又有折射光B.圆柱形透明体
11、对该单色光的全反射临界角为 60C.圆柱形透明体对该单色光的折射率为 2D.圆柱形透明体对该单色光的折射率为2 338【答案】BD16 如图所示,横截面为等边三角形的棱镜 ABC,一束平行于截面的复色光从空气射向 AB 边的 D 点,BD 长为 AB 长的四分之一,入射方向与 AB 边的夹角为30,进入三棱镜折射后分为 a、b 两束单色光,a 光偏折到 BC 边的 E 点,b光偏折到 F 点,已知BDBE,则下列判断正确的是()A.a 光的频率小于 b 光的频率B.a 光在棱镜中传播速度较大C.入射方向与边 AB 垂直时,a 光不能从 BC 边出射D.分别将 a、b 两束光通过同一双缝干涉装置
12、,a 光的条纹间距较大【答案】C17.超材料是一种人造材料,其性质不仅取决于组成成分,还取决于其基本单元结构。通过在关键物理尺度上单元结构的有序设计,超材料能实现自然材料所无法达到的超常电磁特性。人工电磁黑洞由谐振和非谐振的超材料组成,能够螺旋式地吸收电磁波。如图甲所示,电磁黑洞直径约 22 厘米,包含 60 个同轴环,每个同轴环都由结构复杂的电路板构成。虚线外是由 40 个同轴环组成装置外壳,虚线内是由 20 个同轴环构成吸收器(中心核),光线在中心核里被转化成热能。该装置只吸收微波频段(300MHz-300GHz)的电磁波,吸收效果如图乙所示。通过电磁波在非均匀介质中的传播光路来类比光在引
13、力场中的运动轨迹,电磁黑洞能够模拟黑洞的部分特性。下列说法正确的是()A.人工电磁黑洞可以吸收波长范围 0.1mm0.1m 的电磁波B.进入该装置中心核的微波在内表面不断被全反射9C.装置外壳越靠近轴心的位置折射率越大D.速度小于光速 c 的射线无法从该装置表面逃逸出去【答案】C18.随着科技的发展,夜视技术越来越成熟,一切物体都可以产生红外线,即使在漆黑的夜里,“红外监控”“红外摄影”也能将目标观察得清清楚楚。为了使图像清晰,通常在红外摄像头的镜头表面镀一层膜,下列说法正确的是()A.镀膜使图像清晰的原理是光的干涉B.镀膜使图像清晰的原理是光的衍射C.红外线比可见光的波长长,更容易发生衍射(
14、绕过障碍物)D.红外线比可见光的频率大,平行度更好【答案】AC19 如图所示为钻石的某个截面,其中 B、C、D 处均为直角。一束复色光由 AB面入射,从 CD 面出射时分开成 a、b、c 三种单色光。用这三种单色光分别照射金属钾板,其中 b 光恰好可使钾板产生光电效应。下列说法正确的是()A.a 光在棱镜中的速度最小B.c 光打出的光电子的遏止电压最大C.同一装置条件下 c 光双缝干涉条纹宽度最大D.从 CD 面出射时 a 光、b 光、c 光互相平行【答案】BD20、如图所示,ABC 为一直角玻璃三棱镜的横截面,A30,一束红光垂直AB 边射入,从 AC 边上的 D 点射出,其折射角为 60则
15、下列说法正确的是10A.玻璃对红光的折射率为2B.红光在玻璃中的传播速度大小为82 10 m/sC.若使该束红光绕 O 点顺时针转过 60角,则光不会从 AC 面射出来D.若将这束红光向左水平移动一小段距离则从 AC 面上出来的折射角小于 60【答案】C21 某同学利用如图所示的装置研究一些光学现象,下列关于该装置和相关现象的说法正确的是()A.用激光作为光源主要是利用激光亮度高的特性B.若在缝屏上先、后安装偏振方向水平和竖直的偏振片,照射到光屏上的光强度一定不变C.若在缝屏上安装的是双缝,光屏上得到的是明暗相间等距的条纹,且增大双缝间距条纹变宽D.若在缝屏上安装的是单缝,光屏上得到的是中间宽
16、、两侧窄的明暗相间的条纹,且单缝变窄条纹变宽【答案】D22.如图所示,一束由两种单色光组成的复色光 I 从空气中射向水面,进入水面后变成、两束光,折射角分别为和,且。下列说法正确的是()11A.若光束是蓝光,光束有可能是黄光B.与光束相比,光束的折射率比较大、临界角小、容易全反射C.若分别用这两种光做实验,都有偏振现象,但光束不容易衍射、干涉条纹较密D.光束与光束在水中的速率之比12siin:n:svv,波长之比12siin:n:s【答案】BC23.如图所示。有一束平行于等边三棱镜横截面 ABC 的红光从空气射向 E 点,并偏折到 F 点。已知入射方向与边 AB 的夹角45,EF 分别为边 A
17、BBC 的中点,则()A.该三棱镜对红光的折射率为2B.光在 F 点发生全反射C.从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束的夹角为30D.若改用紫光沿相同角度从 E 点入射,则出射点在 F 点左侧【答案】AC24如图所示ABCD是底角为45的等腰梯形的棱镜横线面,与底边BC平行两束单色光 a、b(间距可调)从AB边射入,经BC边反射从CD边射出(图中未12画出)。已知棱镜对 a、b 两束光的折射率满足2abnn,下列说法正确的是()A.a、b 两束光不可能从CD边同一位置射出B.a 光从CD边射出位置一定离底边BC更近C.b 光从AB边射入到CD边射出时间一定更短D.a,b 两束光从AB边射
18、入到CD边射出时间可能一样长【答案】C25.如图所示,柱状光学器件横截面为等腰梯形,AB 边长为 d,CD 边长为 3d,14AEAD,底角为 45。一束细激光从 E 点垂直 AD 面入射,器件介质对激光的折射率为3。已知激光在真空中的传播速度为 c,则这束激光从射入到第一次从器件中射出在器件中经历的时间为()A.3 62dcB.3 2dcC.6dcD.6 2dc【答案】A26.如图所示,含单色光 b 和 c 的一束复色光沿半圆柱玻璃的半径方向射入玻璃,在柱心 O 处分成两束光和,光中只有单色光 b,光中既有 b 也有 c,则()13A.在玻璃中 b 的折射率比 c 的大B.在玻璃中 b的传播
19、速度比 c 的小C.让光的方向沿逆时针转动仍射到 O 处,光中可出现 cD.保持光不变,让半圆柱玻璃以柱心 O 为轴沿顺时针转动,光可能消失【答案】D27 如图所示为用相机拍摄的夏日荷塘一景,已知水的折射率为 n,下列说法正确的是()A.太阳光进入水中后,光的频率发生变化B.用相机拍摄水中的鱼,可通过镜头表面的增透膜减弱水面反射光的影响C.用激光枪射击水中的鱼,为了提高命中率,在射击时应瞄准眼睛看到的鱼D.在水中的鱼看来,崖上的量物都出现在一个倒立的圆锥里,圆锥的顶角的正弦值为1n【答案】C28 如图所示,截面为直角三角形的玻璃砖放置在水平面上,其中B=30,现有一束平行于 BC 边的单色光,
20、从 AB 边上的中点 D 射入玻璃砖并从 AC 边射出,已知玻璃砖对该单色光的折射率为3,不考虑光线在玻璃砖内的多次反射,下列说法正确的是()14A.光在 AB 边的入射角为 30B.光在 BC 边的入射角为 30C.光垂直于 AC 边射入空气D.增大光在 D 点的入射角,光可能在 AB 边发生全反射【答案】C29 如图所示,由波长为1和2的单色光组成的一束复色光,经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O 是两单色光中央亮条纹的中心位置,P1和 P2分别是波长为1和2的光形成的距离 O 点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上,从另一
21、侧面 M 和 N 位置出射,则()A.12,M 是波长为1的光出射位置B.12,M 是波长为1的光出射位置D.12,N 是波长为1的光出射位置【答案】D30 炎热的夏日,公路表面附近空气密度随高度的增加而增大。当在公路上开车前行时经常会看到前方有“一滩水光”,反射出前方车辆的影子并随着观察者一同前进。下列光路图能描述该现象的是()15A.B.C.D.【答案】A31.如图,OMN 是截面为扇形的柱状透明介质,圆心角60NOM。a、b 两种单色光从中轴线上的 C 点以不同角度射向界面 ON,二者的折射光均平行于 CO。其中 a 光的入射光恰好与 MO 平行,图中所有的点都处于同一水平面内,下列说法
22、正确的是()A.改变OCA的大小,a 的折射光仍然会平行于 COB.该介质中 a 光的折射率为3C.该介质中 a 光的光速大于 b 光的光速D.用同一装置进行双缝干涉实验,a 光的条纹间距小于 b 光的条纹间距【答案】BD32.如图所示,两束激光束对称地射到上下对称的三棱镜上 A 和 B 点上,光线方向与三棱镜中心轴OO平行,A、B 与三棱镜中心线距离为 d。已知每束激光束的功率均为0P。三棱镜的顶角为30,对激光的折射率为3n。假若激光射到三棱镜后全部通过,不考虑反射光,下列说法错误的是()A.激光通过三棱镜后方向改变 60角16B.若不计三棱镜左右厚度,则两激光束在中心轴上交点与三棱镜距离
23、为3dC.激光束对三棱镜水平方向作用力大小为02PFcD.增加三棱镜顶角,激光可能不能通过三棱镜【答案】AC33.固定的半圆形玻璃砖的横截面如图,O点为圆心,OO为直径MN的垂线,足够大的光屏PQ紧靠玻璃右侧且垂直于MN。由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO夹角较小时,光屏NQ区域出现两个光斑,逐渐增大角,当 a时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大角,当时,光屏NQ区域B光的光斑消失,则()A.玻璃砖对A光的折射率比对B光的小B.A光在玻璃砖中传播速度比B光的大C.时,光屏上只有 1 个光斑D.2时,光屏上只有 1 个光斑【答案】C34.如图所示,ABCD是棱镜
24、的横截面,是底角为45的等腰梯形。一单色光平行于底面AB入射,入射点为E,折射后射向F点,F为AB中点,棱镜的折射率为2,不考虑光的二次反射,则()A.光可能从F点射出AB面B.光可能在BD面发生全反射17C.入射点E上移,光的出射点下移D.入射点E上移,光在棱镜中传播的路程变长【答案】C35.G1、G2为放在水平面上的高度略有差别的两个长方体,为了检查这两个长方体的上表面是否相互平行,检测员用一块标准的平行透明平板 T 压在 G1、G2的上方,T 与 G1、G2支架分别形成尖劈形空气层,如图所示。G1、G2的上表面与平板的夹角分别为和,P 为平板 T 上表面上的一点。用单色光从上方照射平板T
25、,G1、G2的上方都能观察到明显的干涉条纹可以推知()A.若=,则 G1上方的干涉条纹间距小于 G2上方的干涉条纹间距B.若,则 G1上方的干涉条纹间距大于 G2上方的干涉条纹间距C.若将 G1、G2的间距缩短些,则 G1上方的干涉条纹分布变得更密D.若在 P 处用较小的力下压平板 T,则 G1上方的干涉条纹分布变密【答案】C36.如图所示是 1834 年爱尔兰物理学家劳埃德观察到光的干涉现象的原理图。线光源 S 发出波长为 600nm 的光有一部分直接射到足够大的屏 D 上,另一部分经镜面 M 反射到屏 D 上,对镜面的入射角接近 90,这两部分光重叠产生干涉,在屏 D 上出现明暗相间的干涉
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