2025版新教材高考物理全程一輪總復(fù)習(xí)單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)十五光

單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(十五)光一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．下列說(shuō)法中正確的是()A．甲圖肥皂泡呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象B．乙圖是沙漠上空中樓閣的圖像C．丙圖是圓孔衍射的圖樣D．丁圖為楊氏雙縫試驗(yàn)視察到的圖樣，應(yīng)前后移動(dòng)測(cè)量頭，轉(zhuǎn)動(dòng)遮光筒直至圖樣正常2.[2024·江蘇沖刺卷]在暗室中用氦氖激光器發(fā)出的激光，經(jīng)反射鏡反射后照耀金屬擋板上的兩條平行的狹縫，在擋板后面的屏上可以視察到()A．單色的不勻稱(chēng)條紋B．單色的勻稱(chēng)條紋C．彩色的不勻稱(chēng)條紋D．彩色的勻稱(chēng)條紋3.[2024·?？谀M]如圖所示為一半圓形玻璃磚的橫截面，O為圓心，直徑AB與水平面平行，水平面上有一激光源P，從P射出的一束激光照耀到O點(diǎn)時(shí)，剛好發(fā)生全反射，反射的激光束又照耀到水平面上的Q點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量，P、O、Q三點(diǎn)剛好構(gòu)成一個(gè)等邊三角形．則玻璃磚的折射率為()A．eq\r(3)B．eq\r(2)C．1.5D．24.鐵絲圈上附有肥皂沫，豎直放置時(shí)，可以視察到上疏下密的彩色條紋，下列說(shuō)法正確的是()A．肥皂膜從形成到裂開(kāi)，條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變更B．肥皂膜前后兩個(gè)面的側(cè)視形態(tài)為上薄下厚的梯形C．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋D．將鐵絲圈右側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90°，條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)90°5．如圖甲所示，利用激光器放射出的激光照耀到雙縫上，在雙縫后面的光屏上能呈現(xiàn)出明、暗相間的干涉條紋．若試驗(yàn)中僅變更某一個(gè)試驗(yàn)條件，而其他條件均不變的狀況下，得到的干涉圖樣分別如圖乙和丙所示．對(duì)于這兩次試驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是()A．由于選用的激光器不同，乙圖對(duì)應(yīng)的激光的頻率較高B．雙縫到光屏的距離L不同，乙圖對(duì)應(yīng)的L較大C．雙縫的間距不同，乙圖對(duì)應(yīng)的間距較大D．激光器到雙縫的距離不同，乙圖對(duì)應(yīng)的距離較大6.如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線(xiàn)從P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θ＝60°時(shí)，光線(xiàn)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()A．玻璃磚的折射率為1.5B．O、P之間的距離為eq\f(\r(2),2)RC．光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為eq\f(\r(3),3)cD．光從玻璃到空氣的臨界角為30°7.如圖所示，一束雙色光從空氣射入水面，進(jìn)入水中分成a、b兩束，它們與水面的夾角分別是α、β，則下列說(shuō)法正確的是()A．兩單色光在水中傳播速度之比eq\f(va,vb)＝eq\f(sinα,sinβ)B．在水中b光的臨界角大于a光的臨界角C．b光比a光更簡(jiǎn)單發(fā)生衍射現(xiàn)象D．用同一雙縫干涉試驗(yàn)裝置分別以a、b光做試驗(yàn)，a光的相鄰干涉條紋間距較大二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)8.食品平安檢驗(yàn)中碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來(lái)測(cè)量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量．偏振光通過(guò)糖的水溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，這一角度α稱(chēng)為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測(cè)樣品的含糖量了．如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測(cè)樣品P置于A、B之間．以下說(shuō)法中正確的是()A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱B．到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱C．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于αD．將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片A轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于α9．全息技術(shù)通過(guò)記錄被拍攝物體反射(或透射)光波中的信息(振幅、相位)實(shí)現(xiàn)3D視覺(jué)效果．原理圖如圖所示，被拍攝物體在激光輻照下形成漫反射的物光束，另一部分激光作為參考光束照耀到全息膠片上和物光束疊加，把物體光波上各點(diǎn)的振幅和相位轉(zhuǎn)換成在空間上變更的光波強(qiáng)度．顯像時(shí)用激光照耀全息膠片，激光與膠片上的紋路相互作用，能在膠片一側(cè)重現(xiàn)物體影像．則下列關(guān)于全息技術(shù)的說(shuō)法正確的是()A．膠片上紋路的形態(tài)與所用激光的頻率有關(guān)B．物光束和參考光束可以用不同頻率的激光C．顯像時(shí)激光的頻率須要和拍攝時(shí)所用激光頻率一樣D．變更攝像時(shí)所在空間的介質(zhì)，對(duì)膠片上的紋路無(wú)影響10．如圖甲所示，在安靜的水面下深h處有一個(gè)點(diǎn)光源S，它發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個(gè)有光線(xiàn)射出的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由ab兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光圓形區(qū)，四周為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色(見(jiàn)圖乙).設(shè)b光的折射率為nb，則下列說(shuō)法正確的是()A．在水中，a光的波長(zhǎng)比b光大B．水對(duì)a光的折射率比b光大C．在水中，a光的傳播速度比b光小D．復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為S＝eq\f(πh2,neq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(b))－1)三、非選擇題(本題共4個(gè)小題，共54分)11．(6分)在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的試驗(yàn)中，試驗(yàn)裝置如圖甲所示．甲(1)某同學(xué)以線(xiàn)狀白熾燈為光源，對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行調(diào)整并視察了試驗(yàn)現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)，正確的是________．A．燈絲與單縫和雙縫必需平行放置B．干涉條紋與雙縫垂直C．干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān)D．干涉條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)(2)當(dāng)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線(xiàn)對(duì)齊某條紋的中心時(shí)，手輪上的示數(shù)如圖乙所示，該讀數(shù)為_(kāi)_______mm.12．(16分)[2024·臨沂模擬]用圓弧狀玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的試驗(yàn)時(shí)，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2，然后在玻璃磚的另一側(cè)視察，調(diào)整視線(xiàn)使P1的像被P2的像攔住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3攔住P1和P2的像，P4攔住P3以及P1和P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓，如圖甲所示，其中O為兩圓弧圓心，圖中已畫(huà)出經(jīng)P1、P2點(diǎn)的入射光線(xiàn)．(1)在圖上補(bǔ)畫(huà)出所需的光路．(2)為了測(cè)出玻璃的折射率，須要測(cè)量入射角i和折射角r，請(qǐng)?jiān)趫D中的AB分界面上畫(huà)出這兩個(gè)角．(3)用所測(cè)物理量計(jì)算折射率的公式為n＝________．(4)為了保證在弧面CD得到出射光線(xiàn)，試驗(yàn)過(guò)程中，光線(xiàn)在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)________(選填“小一些”“無(wú)所謂”或“大一些”)(5)多次變更入射角，測(cè)得幾組入射角和折射角，依據(jù)測(cè)得的入射角和折射角的正弦值，畫(huà)出了如圖乙所示的圖像，由圖像可知該玻璃的折射率n＝________．13.(16分)半徑為R的半球形透亮介質(zhì)截面如圖所示，底面AOB與EOF夾角為60°，D為OB的中點(diǎn)．一束平行光垂直底面AOB射入介質(zhì)，由D點(diǎn)入射的光線(xiàn)沿著與EOF平行的方向射出介質(zhì)．現(xiàn)將一不透光的圓形擋板貼在底面AOB上，使全部光線(xiàn)都不能由球面射出，求：(1)透亮介質(zhì)的折射率；(2)不透光圓形擋板的最小面積．14．(16分)如圖所示．一銳角為30°的直角三角形玻璃磚水平放置，AE＝1.5L，AC＝L，右側(cè)有一光屏，一束單色光從C點(diǎn)以與豎直面成30°的夾角射入玻璃磚，經(jīng)玻璃磚折射后從D點(diǎn)水平射到光屏上，光在空氣中傳播的速度約為c，求：(1)玻璃磚的折射率；(2)光從進(jìn)入玻璃磚直至傳到光屏上的傳播時(shí)間．單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)（十五）1．解析：甲圖肥皂泡在陽(yáng)光下呈現(xiàn)彩色條紋是肥皂膜內(nèi)外反射的光線(xiàn)，相互疊加產(chǎn)生的現(xiàn)象，這是光的干涉造成的，故A正確；乙圖是光的全反射現(xiàn)象，產(chǎn)生海面上空中樓閣的圖像，不是沙漠上空中樓閣的圖像，故B錯(cuò)誤；丙圖是泊松亮斑的衍射圖樣，而圓孔衍射的圖樣中心亮斑較大也較亮，故C錯(cuò)誤；丁圖為楊氏雙縫試驗(yàn)視察到的圖樣，分劃板正常，而干涉圖樣傾斜，因此應(yīng)保持測(cè)量頭不動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)遮光筒直至圖樣正常，故D錯(cuò)誤．答案：A2．解析：用氦氖激光器發(fā)出的激光，經(jīng)反射鏡反射后照耀金屬擋板上的兩條平行的狹縫，能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，則在擋板后面的屏上可以視察到單色的勻稱(chēng)條紋．故選B.答案：B3．解析：依據(jù)題意可知，光在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射的臨界角為C＝30°，依據(jù)sinC＝eq\f(1,n)可知，光的折射率為n＝2，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D4．解析：形成條紋的緣由是前后表面的反射光疊加出現(xiàn)了振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振動(dòng)減弱點(diǎn)，形成到裂開(kāi)的過(guò)程上面越來(lái)越薄，下面越來(lái)越厚，因此出現(xiàn)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位置發(fā)生了變更，條紋寬度和間距發(fā)生變更，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；肥皂膜因?yàn)樽灾貢?huì)上面薄而下面厚，因表面張力的緣由其前后兩個(gè)面的側(cè)視形態(tài)應(yīng)是一個(gè)圓滑的曲面而不是梯形，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；肥皂膜上條紋的形成是因?yàn)榉试砟ど系臈l紋是前后表面反射光形成的干涉條紋，是薄膜干涉，選項(xiàng)C正確；將鐵絲圈右側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90°，由于重力、表面張力和粘滯力等的作用，肥皂膜的形態(tài)和厚度會(huì)重新分布，因此并不會(huì)跟著旋轉(zhuǎn)90°，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C5．解析：依據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ知，波長(zhǎng)λ大的干涉條紋間距Δx大，而乙圖的干涉條紋間距較大，所以乙圖對(duì)應(yīng)的光波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，頻率較小，故A錯(cuò)誤；依據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ知，乙圖對(duì)應(yīng)的干涉條紋間距Δx較大，則乙圖雙縫到光屏的距離L較大，故B正確；依據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ知，乙圖的干涉條紋間距Δx較大，則是乙圖對(duì)應(yīng)的雙縫間距d較小，故C錯(cuò)誤；光源到雙縫的距離不影響雙縫干涉條紋的間距，故D錯(cuò)誤．答案：B6.解析：光線(xiàn)從P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，則sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(OP,R)，當(dāng)入射角θ＝60°時(shí)，光線(xiàn)從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行，作出光路圖如圖所示，出射光線(xiàn)剛好經(jīng)過(guò)玻璃磚圓形表面的最高點(diǎn)Q，設(shè)在P點(diǎn)的折射角為θ1，則n＝eq\f(sinθ,sinθ1)，由幾何關(guān)系可知，OP＝Rtanθ1，聯(lián)立解得n＝eq\r(3)，A錯(cuò)誤；O、P之間的距離為eq\f(\r(3),3)R，B錯(cuò)誤；光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),3)c，C正確；光從玻璃到空氣的臨界角C滿(mǎn)意sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)，D錯(cuò)誤．答案：C7．解析：設(shè)入射角為θ，依據(jù)光的折射定律可知，na＝eq\f(sinθ,sin（90°－α）)＝eq\f(sinθ,cosα)＝eq\f(c,va)，同理得nb＝eq\f(sinθ,sin（90°－β）)＝eq\f(sinθ,cosβ)＝eq\f(c,vb)，所以eq\f(va,vb)＝eq\f(cosα,cosβ)，故A錯(cuò)誤；由題圖知a光的折射率小于b光的折射率，依據(jù)sinC＝eq\f(1,n)可知，a光的臨界角較大，故B錯(cuò)誤；a光的頻率較小，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，更簡(jiǎn)單發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；由Δx＝eq\f(L,d)λ可知，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，相鄰干涉條紋間距越大，故D正確．答案：D8．解析：起先時(shí)A、B的透振方向相同，將被測(cè)樣品P置于A、B之間后，S發(fā)出的光經(jīng)A起偏再經(jīng)過(guò)樣品后，振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過(guò)了α角，從而與B的透振方向不同，光不能順當(dāng)通過(guò)B，所以到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱，故A正確，B錯(cuò)誤；為使O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，可以將B轉(zhuǎn)過(guò)肯定的角度后，使B的透振方向與光經(jīng)過(guò)A和P后的振動(dòng)方向相同，則B轉(zhuǎn)過(guò)的角度應(yīng)等于α，C正確；為使O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，也可以將A轉(zhuǎn)過(guò)肯定的角度后，使光經(jīng)過(guò)A和P后的振動(dòng)方向與起先時(shí)B的透振方向相同，則A轉(zhuǎn)過(guò)的角度應(yīng)等于α，D正確．答案：ACD9．解析：光的頻率不同時(shí)，光的波長(zhǎng)不同，兩點(diǎn)到膠片的波程差不變，波長(zhǎng)變更，結(jié)合干涉學(xué)問(wèn)可知，干涉條紋的形態(tài)會(huì)發(fā)生變更，A正確，D錯(cuò)誤；只有相干光才能發(fā)生干涉，物光束和參考光束只能用同種頻率的激光，B錯(cuò)誤；結(jié)合干涉學(xué)問(wèn)可知，光能與膠片上的紋路發(fā)生作用，則光的頻率肯定和拍攝時(shí)所用激光頻率相同，C正確．答案：AC10．解析：a光的照耀面積大，知a光的臨界角較大，依據(jù)sinC＝eq\f(1,n)知a光的折射率較小，所以a光的頻率較小，波長(zhǎng)較大，依據(jù)v＝eq\f(c,n)知，在水中，a光的傳播速度比b光大，同一種色光在真空中和在水中頻率相同，由v＝λf可知，在水中，a光的波長(zhǎng)比b光大，A正確，B、C錯(cuò)誤；設(shè)復(fù)色光圓形區(qū)域半徑為r，復(fù)色光圓形區(qū)域邊緣，b光恰好發(fā)生全反射，依據(jù)sinC＝eq\f(1,nb)結(jié)合幾何關(guān)系，可知sinC＝eq\f(r,\r(h2＋r2))，而復(fù)色光圓形區(qū)域的面積S＝πr2，聯(lián)立解得S＝eq\f(πh2,neq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(b))－1)，D正確．答案：AD11．答案：（1）AD（2）0.70012．解析：（1）（2）連接P3、P4與CD交于一點(diǎn)，此交點(diǎn)即為光線(xiàn)從玻璃磚中射出的位置，由于P1、P2的連線(xiàn)與AB的交點(diǎn)即為光線(xiàn)進(jìn)入玻璃磚的位置，連接兩交點(diǎn)即可作出玻璃磚中的光路，如圖所示．（3）由折射定律可得n＝eq\f(sini,sinr).（4）為了保證能在弧面CD上有出射光線(xiàn)，試驗(yàn)過(guò)程中，光線(xiàn)在弧面AB上的入射角應(yīng)適