2025版高考物理全程一輪復(fù)習(xí)單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)十五光習(xí)題

單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(十五)光一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，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)1．一束紅光經(jīng)過(guò)狹縫在光屏上得到如圖所示的圖樣，由此可知()A．該圖樣屬于紅光的干涉圖樣B．狹縫寬度必遠(yuǎn)大于紅光波長(zhǎng)C．光沿直線傳播只是近似規(guī)律D．換用紫光照射，條紋間距變寬2．[2024·云南昆明市模擬]下列說(shuō)法正確的是()A．圖(a)中，觀看3D電影時(shí)佩戴特殊的眼鏡是運(yùn)用了雙縫干涉的原理B．圖(b)叫牛頓環(huán)，是光的衍射現(xiàn)象C．圖(c)水中的氣泡看上去特別明亮，是由于光發(fā)生了折射引起的D．圖(d)所示光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯折射率比外套大3.[2024·廣東珠海?？寄M]在折射率為n＝eq\r(2)的液體內(nèi)部有一點(diǎn)光源S，點(diǎn)光源可以向各個(gè)方向移動(dòng)．某時(shí)刻，在液面上觀察到半徑為R＝0.2m的圓形光斑．現(xiàn)讓點(diǎn)光源S向某個(gè)方向勻速移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)光斑最右側(cè)邊沿B位置不動(dòng)，最左側(cè)邊沿D向左側(cè)移動(dòng)，經(jīng)過(guò)2s，最左側(cè)邊沿D向左移動(dòng)了x＝2eq\r(2)m，側(cè)面圖如圖所示，則點(diǎn)光源S的移動(dòng)速度方向和大小()A．水平向左B．水平向右C．v＝1m/sD．v＝eq\r(2)m/s4.如圖用頻率為f的單色光，垂直照射雙縫，在光屏上O是中央亮條紋，P點(diǎn)是O上方第二條亮條紋中心，已知雙縫間距為d，雙縫到光屏的距離為L(zhǎng)，光速為c，下列說(shuō)法正確的是()A．該單色光的波長(zhǎng)λ＝cfB．r2－r1＝2cfC．OP之間的距離為eq\f(2Lc,df)D．若換用頻率更大的單色光照射雙縫，O點(diǎn)上方第二條亮條紋中心在P點(diǎn)上方5.[2024·湖南模擬預(yù)測(cè)]一個(gè)柱狀玻璃磚的橫截面如圖所示，它可視為由半徑為R的四分之一圓OPQ與直角三角形OPM組成，∠OPM＝90°，∠OMP＝60°.現(xiàn)有一束單色光從OM邊上的S點(diǎn)以入射角i＝45°射入玻璃磚，折射光線與OQ平行，再經(jīng)圓弧界面反射后從N點(diǎn)垂直邊界OQ射出．已知光在真空中的速率為c，則()A．該單色光在玻璃磚材料中的折射率為eq\r(3)B．ON＝eq\f(\r(3),2)RC．OS＝eq\f(\r(6),3)RD．該單色光在玻璃磚材料中的傳播時(shí)間為(2＋eq\f(\r(3),2))eq\f(R,c)二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求)6．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射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)換成在空間上變化的光波強(qiáng)度．顯像時(shí)用激光照射全息膠片，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．膠片上紋路的形狀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)激光的頻率需要和拍攝時(shí)所用激光頻率一致D．改變攝像時(shí)所在空間的介質(zhì)，對(duì)膠片上的紋路無(wú)影響7．如圖1所示，等腰△ABC為一棱鏡的橫截面，AB＝AC；一平行于BC邊的細(xì)光束從AB邊射入棱鏡，在BC邊經(jīng)過(guò)一次反射后從AC邊射出，出射光分成了不同顏色的甲、乙兩束光．圖2是這兩束光分別通過(guò)相同的雙縫和單縫裝置后形成的圖樣，下列說(shuō)法正確的是()A．甲光的波長(zhǎng)比乙光的長(zhǎng)B．甲光在棱鏡中的傳播速度比乙光的小C．圖2中a是乙光的干涉圖樣D．圖2中c是甲光的衍射圖樣8．某公園的水池底部有一排等間距的光源(可視為點(diǎn)光源)，如圖所示，每個(gè)光源可以依次發(fā)出紅、黃、藍(lán)三種顏色的光．水池底部水平，水深為h，紅、黃、藍(lán)三種顏色的光在水中的折射率分別為n1、n2、n3，下列說(shuō)法正確的是()A．藍(lán)光在水中的傳播速度最大B．紅光在水中的波長(zhǎng)最長(zhǎng)C．單個(gè)光源發(fā)出的黃光照亮的水面面積為eq\f(πh2,neq\o\al(2,2)－1)D．相鄰光源的距離只要大于eq\f(2h,\r(neq\o\al(2,3)－1))就可以使所有的光色在水面不交疊三、非選擇題(本題共3小題，按要求答題)9．[2024·安徽滁州校考模擬預(yù)測(cè)]如圖甲所示是用“雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)裝置圖．(1)已知單縫與雙縫間的距離L1＝100mm，雙縫與屏間的距離L2＝800mm，雙縫間距d＝0.25mm.用測(cè)量頭來(lái)測(cè)量亮紋中心間的距離，測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板左右移動(dòng)，讓分劃板的中心刻度線對(duì)準(zhǔn)第1條亮紋的中心(如圖乙所示)，此時(shí)手輪的讀數(shù)如圖丙所示，是________mm，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻度線對(duì)準(zhǔn)第4條亮紋的中心，此時(shí)手輪的讀數(shù)如圖丁所示．則該被測(cè)光的波長(zhǎng)為_(kāi)_______m(保留兩位有效數(shù)字).(2)圖戊為上述實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化示意圖．S為單縫，S1、S2為雙縫，屏上會(huì)出現(xiàn)明暗相間的干涉條紋．若實(shí)驗(yàn)時(shí)單縫偏離光軸，向下微微移動(dòng)，則可以觀察到________．A．干涉條紋消失B．仍能看到干涉條紋，且條紋整體向上平移C．仍能看到干涉條紋，且條紋整體向下平移10.[2024·江西南昌統(tǒng)考模擬]半徑為R的半球形透明介質(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，使所有光線都不能由球面射出，求：(1)透明介質(zhì)的折射率；(2)不透光圓形擋板的最小面積．11．如圖所示，一種光學(xué)傳感器是通過(guò)接收器Q接收到光的強(qiáng)度變化而觸發(fā)工作的，光從擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)P點(diǎn)射向外側(cè)M點(diǎn)再折射到空氣中，測(cè)得入射角為α＝30°，折射角為β＝60°；光從P點(diǎn)射向外側(cè)N點(diǎn)，剛好發(fā)生全反射并被Q接收，已知擋風(fēng)玻璃的厚度為d，光在真空中的傳播速度為c，求：(1)該擋風(fēng)玻璃的折射率；(2)光從光源P經(jīng)過(guò)N點(diǎn)到接收器Q的時(shí)間t.單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)（十五）光1．解析：該圖樣屬于紅光通過(guò)單狹縫的衍射圖樣，狹縫寬度必小于紅光波長(zhǎng)，A、B錯(cuò)誤；通過(guò)光的衍射實(shí)驗(yàn)，可知光沿直線傳播只是近似規(guī)律，C正確；換用紫光照射，由于紫光波長(zhǎng)小于紅光，條紋間距變窄，D錯(cuò)誤．答案：C2．解析：看3D電影時(shí)需要帶特制的眼鏡，這是利用了光的偏振現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；牛頓環(huán)屬于光的干涉現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；水中的氣泡看起來(lái)特別明亮是因?yàn)楣鈴乃猩湎驓馀輹r(shí)（即從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)）一部分光在界面上發(fā)生了全反射，故C錯(cuò)誤；光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，光纖內(nèi)芯的折射率比外殼的大，使光能夠在內(nèi)芯與外殼的界面處發(fā)生全反射，故D正確．答案：D3．解析：設(shè)全反射臨界角為C，則滿足sinC＝eq\f(1,n).根據(jù)幾何關(guān)系可知h＝eq\f(R,tanC)＝0.2m．若保持B位置不動(dòng)，最左側(cè)邊沿D向左運(yùn)動(dòng)，則光源S應(yīng)沿著光路斜向下運(yùn)動(dòng)，光板移動(dòng)距離s＝xcosC，光源移動(dòng)的速度為v＝eq\f(s,t)解得v＝1m/s，故選C.答案：C4．解析：根據(jù)波速、波長(zhǎng)關(guān)系，c＝λf，λ＝eq\f(c,f)，故A錯(cuò)誤；P點(diǎn)是O點(diǎn)上方第二條亮條紋中心，r2－r1＝2λ＝eq\f(2c,f)，故B錯(cuò)誤；雙縫干涉兩條相鄰亮條紋中心間距Δx＝eq\f(L,d)λ＝eq\f(Lc,df)，OP之間的距離為2Δx＝eq\f(2Lc,df)，故C正確；若換用頻率更大（波長(zhǎng)更短）的單色光照射雙縫，O點(diǎn)上方第二條亮條紋中心在P點(diǎn)下方，故D錯(cuò)誤．故選C.答案：C5．解析：從N點(diǎn)將光線反向延長(zhǎng)交圓弧于E點(diǎn)，連接SE，得到玻璃磚內(nèi)的光路如圖所示折射光線與OQ平行，由幾何關(guān)系可知折射角為r＝30°則折射率為n＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\r(2)，故A錯(cuò)誤；因OP、NE都垂直O(jiān)Q，所以O(shè)P∥NE；則有α＝θ，α＝β，θ＋β＝90°可得α＝β＝45°則有ON＝Rsin45°＝eq\f(\r(2),2)R，OS＝eq\f(Rsin45°,sin60°)＝eq\f(\r(6),3)R，故B錯(cuò)誤，C正確；該單色光在玻璃磚材料中的傳播距離為x＝2Rsin45°＋OSsin30°＝（eq\r(2)＋eq\f(\r(6),6)）R所以該單色光在玻璃磚材料中的傳播時(shí)間為t＝eq\f(x,v)＝eq\f(nx,c)＝（2＋eq\f(\r(3),3)）eq\f(R,c)，故D錯(cuò)誤．故選C.答案：C6．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)改變，結(jié)合干涉知識(shí)可知，干涉條紋的形狀會(huì)發(fā)生變化，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)合干涉知識(shí)可知，光能與膠片上的紋路發(fā)生作用，則光的頻率一定和拍攝時(shí)所用激光頻率相同，C正確．答案：AC7．解析：由折射定律可得，乙光的折射角小，折射率大，所以乙光的頻率大，波長(zhǎng)小，故A正確；由折射率n＝eq\f(c,v)得，甲光在棱鏡中的傳播速度比乙光的大，故B錯(cuò)誤；干涉條紋間距與波長(zhǎng)成正比，乙光的波長(zhǎng)小，故a是甲光的干涉圖樣，故C錯(cuò)誤；衍射圖樣中央亮條紋寬度與波長(zhǎng)成正比，故圖2中c是甲光的衍射圖樣，故D正確．故選AD.答案：AD8．解析：根據(jù)v＝eq\f(c,n)，紅光的折射率最小，故紅光在水中的傳播速度最大，故A錯(cuò)誤；根據(jù)λ＝eq\f(c,f)紅光的頻率最小，故紅光在水中的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故B正確；黃光的臨界角為sinC＝eq\f(1,n2)，單個(gè)光源發(fā)出的黃光照亮的水面面積為S＝π（htanC）2＝eq\f(πh2,neq\o\al(2,2)－1)，故C正確；紅光的臨界角最大，故單個(gè)光源發(fā)出的紅光照亮的水面面積最大，故相鄰光源的距離只要大于2htanC1＝eq\f(2h,\r(neq\o\al(2,1)－1))，就可以使所有的光色在水面不交疊，故D錯(cuò)誤．故選BC.答案：BC9．解析：（1）對(duì)準(zhǔn)第1條亮紋中心時(shí)手輪的讀數(shù)為x1＝2mm＋0.01×19.0mm＝2.190mm對(duì)準(zhǔn)第4條亮紋中心時(shí)手輪的讀數(shù)為x2＝7.5mm＋0.01×37.0mm＝7.870mm相鄰兩亮條紋的間距為Δx＝eq\f(x2－x1,3)＝eq\f(7.870－2.190,3)×10－3m≈1.89×10－3m根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ，得波長(zhǎng)為λ＝eq\f(Δr·d,L2)＝eq\f(1.89×10－3×0.25×10－3,0.8)m＝5.9×10－7m（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)單縫偏離光軸，向下微微移動(dòng)，通過(guò)雙縫S1、S2的光仍是相干光，仍可產(chǎn)生干涉條紋，A錯(cuò)誤；對(duì)于中央亮紋來(lái)說(shuō)，從單縫S經(jīng)過(guò)S1、S2到中央亮紋的路程差仍等于0，SS1>SS2，SS1＋S1P＝SS2＋S2P，那么S1P<S2P則中央亮紋O的位置略向上移動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤．答案：（1）2.1905.9×10－7（2）B10．解析：（1）光路如圖所示由幾何知識(shí)可知α＝30°，θ＝60°由折射定律n＝eq\f(sinθ,sinα)可得n＝eq\r(3).（2）剛好發(fā)生全反射時(shí)sinC＝eq\f(1,n)擋板的半徑r＝RsinC擋板的面積S＝πr2＝eq\f(πR2,3).答案：（1）eq\r(3)（2）eq\f(πR2,3)11．解析：（1）光線在M點(diǎn)發(fā)生折射，由折射定律得n＝eq\f(sinβ,sinα)＝eq\r(3)（2）光在N點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，則sinθ＝eq\f(1,n