資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
2026屆高考物理一輪復習備考專題訓練：光學（真題演練）
一、選擇題
1．（2025·惠來模擬）我國太陽探測科學技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”在國際上首次成功實現(xiàn)空間太陽Hα波段光譜掃描成像。如圖所示，Hα和Hβ分別為氫原子由和能級向能級躍遷產(chǎn)生的譜線，下列說法正確的是（　　）
A．Hα的頻率比Hβ的大
B．Hα在真空中的傳播速度比Hβ的小
C．分別用Hα和Hβ照射同一個雙縫干涉實驗裝置時，Hβ對應的相鄰條紋間距更小
D．若Hβ照射某金屬時發(fā)生光電效應，則Hα照射該金屬時一定發(fā)生光電效應
2．（2025·邵陽模擬）利用光在空氣薄膜的干涉可以測量待測圓柱形金屬絲與標準圓柱形金屬絲的直徑差（約為微米量級）。實驗裝置如圖甲所示，和是具有標準平面的玻璃平晶，為標準金屬絲，直徑為；A為待測金屬絲，直徑為D；兩者中心間距為L。實驗中用波長為的單色光垂直照射平晶表面，觀察到的干涉條紋如圖乙所示，測得相鄰亮條紋的間距為，則下列說法正確的是（　　）
A．
B．A與直徑相差越大，越大
C．輕壓左端，若增大則有
D．若A與直徑相等，也可能產(chǎn)生圖乙中類似的干涉條紋
3．（2025·涪城模擬）如圖所示為一塊下表面鍍銀（反光物質(zhì)），厚度為h的玻璃磚，一束黃光從空氣由玻璃磚上表面A點以入射角θ射入，經(jīng)下表面反射后從B點射出，下列可使A、B間的距離減小的操作是（　　）
A．換成一束紅光 B．減小入射角θ
C．增大玻璃磚的厚度h D．換成折射率較小的玻璃磚
4．（2025·廣西壯族自治區(qū)模擬）發(fā)光二極管的發(fā)光帽由透明環(huán)氧樹脂制成，它由半徑為的半球體與半徑為的圓柱體組成，如圖為過半球球心的豎直截面圖。當用平行單色光垂直于圓柱體底面入射，經(jīng)過半徑上點的光線恰好在圓弧面上發(fā)生全反射，已知，則該透明環(huán)氧樹脂材料的折射率為（　　）
A． B． C．2 D．3
5．（2025·深圳模擬）平行太陽光透過大氣中整齊的六角形冰晶時，中間的光線是由太陽直射過來的，是“真正的太陽”；左右兩條光線是折射而來，沿水平方向朝左右折射約是“假太陽”。圖甲為太陽光穿過轉(zhuǎn)動的六角形冰晶形成“雙太陽”的示意圖，圖乙為a、b兩種單色光穿過六角形冰晶的過程圖，則（　　）
A．太陽光照在轉(zhuǎn)動的冰晶表面上，部分光線發(fā)生了全反射
B．冰晶對a的折射率比對b的折射率大
C．a(chǎn)光光子能量比b更大
D．用a、b光在相同實驗條件下做雙縫干涉實驗，a的條紋間距大
6．（2025·芷江模擬）如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣（視為真空）中，一單色細光束從的中點垂直于面入射，剛好在面發(fā)生全反射，，，光在真空中的傳播速度為，則（　　）
A．棱鏡的折射率為
B．光從面射出的折射角為
C．光在棱鏡中的傳播速度為
D．光從射入棱鏡到第一次射出所用時間為
7．（2025·天河模擬）哈爾濱冰雪節(jié)被譽為世界四大冰雪節(jié)之一，哈爾濱的冰燈更是在國際上享有極高的聲譽和地位如圖（1），圖（2）為一塊棱長為的立方體冰磚，它是由納米級二氧化鈦顆粒均勻添加在水中冰凍而成，該冰磚對紅光折射率，冰磚中心有一個紅光的發(fā)光點，不考慮光的二次和多次反射，真空中光速為，下列說法正確的是（　　）
A．光在冰塊中的傳播速度大于在真空中的傳播速度
B．光從冰磚射出的最長時間為
C．從外面看玻璃磚六個面被照亮的總面積為
D．點光源從紅光變成紫光表面有光射出的面積會增大
8．（2025·濰坊模擬）附有肥皂膜的鐵絲圈豎直放置于單色線性光源一側(cè)，肥皂膜的縱截面形狀如圖所示，則從光源一側(cè)順著入射光線看到的圖樣可能是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2025·汕頭模擬）用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖所示。則這兩種光（　　）
A．照射該光電管時a光使其逸出的光電子最大初動能大
B．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角小
C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大
D．通過同一玻璃三棱鏡時，a光的偏折程度大
10．（2025·荊州模擬）2024年12月13日晚，一道道“寒夜燈柱”在我國新疆克拉瑪依市區(qū)上空閃現(xiàn)，與城市燈火交相輝映，美不勝收。“寒夜燈柱”是一種可與極光比肩的冰暈現(xiàn)象，因大氣中的冰晶反射燈光而形成。簡化光路如圖所示，一束燈光（復色光）從左側(cè)界面折射進入冰晶，分離成兩束單色光a和b，再經(jīng)右側(cè)界面反射，又從左側(cè)界面折射出來被游客看到。下列說法正確的是（　　）
A．在冰晶中，a光的速度比b光大
B．若在同一界面發(fā)生全反射，a光的臨界角比b光大
C．用同一裝置做雙縫干涉實驗，a光的條紋間距比b光小
D．單色光a和b與冰晶右側(cè)的反射是全反射
二、多項選擇題
11．（2025·惠來模擬）華裔科學家高餛被譽為“光纖之父”，他獲得2009年諾貝爾物理學獎。光纖通信中信號傳播的主要載體是光導纖維，它的結(jié)構(gòu)如圖所示，其纖芯和包層材料不同，光在纖芯中傳播。下列關(guān)于光導纖維的說法正確的是（　　）
A．纖芯的折射率比外套的大，光傳播時在纖芯與包層的界面上發(fā)生全反射
B．纖芯的折射率比外套的小，光傳播時在纖芯與包層的界面上發(fā)生全反射
C．波長越短的光在光纖中傳播的速度越大
D．頻率越低的光在光纖中傳播的速度越大
12．（2025·湖北模擬）光的干涉現(xiàn)象在工業(yè)技術(shù)中有重要應用，例如檢查平面的平整程度。如圖甲所示，把一透明板壓在另一透明板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓紅光和藍光分別從上方射入，得到明暗相間的條紋如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A．a(chǎn)圖是紅光，b圖是藍光
B．將兩種顏色的光分別通過狹窄的單縫，也能得到如圖所示的條紋
C．條紋間距之比等于波長之比
D．若將薄片的厚度增加，則條紋間距減小
13．（2025·濰坊模擬）某工藝擺件由透明材料制成，其矩形豎直截面如圖所示，PQ、MN分別為其豎直截面的上、下底邊，真空中一束單色紅光從PQ邊的O點斜向右下射入后直接到達MN，依次經(jīng)MN反射、QM的中點E反射后，從PQ上的點射出，射出時出射光線與PQ的夾角為30°。已知PN厚為h，QM邊恰好無紅光射出，光在真空中的傳播速度為c，只考慮第一次從點射出的光線。下列說法正確的是（　　）
A．底座材料對該單色紅光的折射率為
B．底座材料對該單色紅光的折射率為
C．該單色紅光在底座內(nèi)從O點傳播到點的時間為
D．該單色紅光在底座內(nèi)從O點傳播到點的時間為
14．（2025·濱州模擬）如圖所示，直角三角形為玻璃棱鏡的截面，其中邊長為。點固定在地面上，邊與地面平行。單色光從邊的中點垂直邊射入棱鏡，光線經(jīng)棱鏡折射后打在水平地面上的光點比無棱鏡時側(cè)移了。光在真空中的傳播速度為。現(xiàn)讓光線與邊成角斜向右下方從點射入玻璃棱鏡，則（　　）
A．棱鏡對單色光的折射率為
B．棱鏡對單色光的折射率為
C．斜射入玻璃棱鏡的光線在棱鏡中的傳播時間為
D．斜射入玻璃棱鏡的光線在棱鏡中的傳播時間為
15．（2025·浙江模擬）氫原子的能級圖如圖1所示，大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，會產(chǎn)生四種頻率的可見光。氫原子從能級6躍遷到能級2產(chǎn)生可見光I，從能級3躍遷到能級2產(chǎn)生可見光Ⅱ。用兩種光分別照射如圖2所示的實驗裝置，都能產(chǎn)生光電效應。下列說法正確的是（　　）
A．光Ⅰ比光Ⅱ有更顯著的波動性
B．兩種光分別照射陰極K產(chǎn)生的光電子到達陽極A的最大動能之差為1.13eV
C．滑片P向a移動，電流表示數(shù)為零時I對應的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大
D．用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ（0°<θ<90°）照射同一平行玻璃磚，Ⅰ光的側(cè)移量小
16．（2025·諸暨模擬）有關(guān)以下四幅圖的描述，正確的是（　　）
A．圖甲中，兩板間的薄片越薄，干涉條紋間距越大
B．圖乙中，光屏上的中央亮斑是光照射到小圓孔后產(chǎn)生
C．圖丙中，照相機鏡頭上的增透膜，在拍攝水下的景物時可消除水面的反射光
D．圖丁中，入射的光子與電子碰撞時，一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，光子的波長變長
17．（2025·河池模擬）如圖為一直角梯形玻璃磚ABCD，一束單色光MO從空氣以入射角i斜射到AB面上，經(jīng)AB面和CD面折射后，射出玻璃磚（光路未畫出），不考慮玻璃磚內(nèi)的多次反射，A向B和D向C可無限延伸，則（　　）
A．經(jīng)CD面折射出的光線與MO平行
B．增大入射角i，該光可能在CD面發(fā)生全反射
C．光在O點發(fā)生折射說明光是縱波
D．光在O點發(fā)生折射是因為光在空氣和玻璃的傳播速度不同
18．（2025·湘西模擬）某物理興趣小組梳理光學知識得出下列結(jié)論，其中正確的是（　　）
A．白光通過三棱鏡后在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象
B．紅光由空氣進入水中，波速變小，顏色不變
C．光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成，外套的折射率小于內(nèi)芯的折射率
D．紅光在玻璃磚中的傳播速度比紫光在玻璃磚中的傳播速度小
19．（2025·金川模擬）如圖所示，由同種材料制成的玻璃裝飾品，其上部分是半徑為R的半球體，下部分是高為R的圓錐體，O點為半球體的球心，AB為半球體的直徑，C為圓錐體的頂點。在C處安裝一點光源，與OC成30°的光線射到半球上的D點，從D點射出后光線與AB垂直。已知光在真空中傳播的速度為c，不考慮光的反射。下列說法正確的是 （　　）
A．玻璃裝飾品的折射率為
B．玻璃裝飾品的折射率為3
C．光在玻璃裝飾品中傳播的時間t=
D．光在玻璃裝飾品中傳播的時間t=
20．（2025·西峰模擬）一束紅色光和一束藍色光同時由空氣射到某介質(zhì)的界面MN上的O點，由于折射而合成一復色光C，如圖所示。已知同一介質(zhì)對頻率較大的光的折射率也更大，則下列說法正確的是（　　）
A．A光為藍色光
B．A光在介質(zhì)中的傳播速度較大
C．在真空中B光的傳播速度比A光的大
D．用同樣的裝置做光的雙縫干涉實驗，A光得到的干涉條紋的間距比B光得到的干涉條紋的間距小
三、非選擇題
21．（2025·湛江模擬）某興趣小組用如圖所示的辦法來測玻璃的折射率，找來一切面為半球的透明玻璃磚和激光發(fā)生器。若激光垂直底面半徑從點射向玻璃磚，則光線沿著　 　射出；若將激光發(fā)生器向左移動，從點垂直底面射向玻璃磚，光線將沿著如圖所示的方向從點射出，若想求此玻璃磚的折射率，需要進行以下操作：
（a）測玻璃磚的半徑：　 　。
（b）入射角的測量：　 　，折射角的測量：　 　。
（c）玻璃磚的折射率計算表達式：　 　。
（d）將激光束繼續(xù)向左移動到點，剛好看不到出射光線，則臨界角即等于圖中　 　。
22．（2025·荊州模擬）雅明干涉儀可以利用光的干涉來測定氣體在各種壓強下的折射率，其光路圖如圖所示。圖中S為光源，為兩塊完全相同的平行玻璃板，彼此平行放置，每一塊玻璃板都有一個鍍銀面。為兩個等長度的玻璃管，長度均為d。測量時，先將兩管抽空，然后將氣體徐徐充入玻璃管中，在E處觀察干涉條紋的變化，即可測得該氣體的折射率。興趣小組成員設(shè)計了如下實驗：
（1）保持溫度不變，將待測氣體充入管中，從開始進氣至到達標準狀態(tài)的過程中，在E處看到恰好移過N條干涉亮條紋，已知待測光在真空中的波長為λ，該氣體在標準狀態(tài)下的折射率為　 　。
（2）該興趣小組研究了波長為632.8nm的光通過氣體，在溫度一定的情況下氣體的折射率與壓強的關(guān)系，實驗數(shù)據(jù)如下表：
壓強 1.0 1.2 1.4 1.6
亮條紋移動數(shù)N 0 24 48 72
①通過分析N-P關(guān)系，可判斷折射率和壓強的關(guān)系是　 　（選填“線性”“非線性”“不確定”）；
②已知玻璃管長度為，當壓強時，氣體的折射率為　 　（結(jié)果保留4位小數(shù)）。
23．（2025·天河模擬）我國研制的某型號光刻機中光投影簡化如圖所示，為某種透明介質(zhì)的截面圖，為半徑為的四分之一圓弧，三角形為等腰直角三角形，與水平面垂直并接觸于B點。一束單色光射向圓心O，與的夾角為，當時，光線從O點射出，在水平面BM上B點左側(cè)處形成亮斑（圖中未畫出）。已知光在真空中的傳播速度為c。（計算結(jié)果可以保留根號）：
（1）求介質(zhì)對這種光的折射率及光在該介質(zhì)中的傳播速度v；
（2）當時，求光線在面形成的亮斑F與D間的距離x。
24．（2025·長沙模擬）為了研究某種透明新材料的光學性質(zhì)，將其壓制成長為6m的細圓柱棒，如圖甲所示。讓一束平行激光從圓柱棒的一個底面垂直射入，歷時在另一端接收到該光束，已知光在真空中的速度為。現(xiàn)將這種新材料制成一根半徑的光導纖維束彎成半圓形暴露于空氣中（假設(shè)空氣中的折射率與真空相同），半圓形外半徑為R，如圖乙所示。
（1）求這種新材料的折射率n；
（2）用同種激光垂直于光導纖維的端面射入，若該束激光恰好不從光導纖維的側(cè)面外泄，求半圓形的半徑R。
答案解析部分
1．【答案】C
2．【答案】A
3．【答案】B
4．【答案】A
5．【答案】D
6．【答案】D
7．【答案】C
8．【答案】D
9．【答案】C
10．【答案】C
11．【答案】A,D
12．【答案】C,D
13．【答案】B,D
14．【答案】B,C
15．【答案】B,C
16．【答案】A,D
17．【答案】B,D
18．【答案】B,C
19．【答案】A,C
20．【答案】A,D
21．【答案】方向；在白紙上描出兩點，并測出長；連接，入射光線與的夾角為；與出射光線的夾角為；；
22．【答案】（1）
（2）線性；1.0005
23．【答案】（1）
（2）
24．【答案】（1）光在細圓柱棒中傳輸有
解得傳播速度為
材料的折射率為
解得
（2）當入射光線越接近E點時，則光在光纖中的入射角越大，就越容易發(fā)生全反射，因此激光不從光導纖維束側(cè)面外泄的臨界條件是入射光在光導纖維束內(nèi)側(cè)面發(fā)生全反射，臨界光路圖如圖所示
根據(jù)幾何關(guān)系可得
又因為
聯(lián)立解得
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑