2020-2024近五年高考物理真题分类训练专题14光学教师版

专题14光学一、单选题1．（2024·山东·统考高考真题）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度上升时，下列说法正确的是（

）

A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动 B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动【答案】A【详解】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度上升时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。故选A。2．（2024·北京·统考高考真题）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（

）A．偏振现象 B．衍射现象 C．干涉现象 D．全反射现象【答案】C【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。故选C。3．（2024·江苏·统考高考真题）地球表面旁边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．

C．

D．

【答案】A【详解】依据折射定律n上sinθ上=n下sinθ下由于地球表面旁边空气的折射率随高度降低而增大，则n下>n上，则θ下慢慢减小，画出光路图如下

则从高到低θ下慢慢减小，则光线应慢慢趋于竖直方向。故选A。4．（2024·江苏·统考高考真题）用某种单色光进行双缝干涉试验，在屏上视察到的干涉条纹如图甲所示，变更双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则双缝间的距离变为原来的（

）

A．倍 B．倍 C．2倍 D．3倍【答案】B【详解】依据双缝干涉的条纹间距与波长关系有由题图知x乙=2x甲则故选B。5．（2024·天津·统考高考真题）能说明光是横波的是（）作者的备注：原卷为四个对应情景图片，配以相应文字说明。A．全反射 B．干涉 C．偏振 D．衍射【答案】C【详解】A．依据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象，不能因此确定是横波还是纵波，故A错误；BD．干涉和衍射是全部波的特性，不能因此确定是横波还是纵波；依据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种锋返波，具有波动性，故BD错误；C．光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，故C正确；故选C。6．（2024·浙江·统考高考真题）在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为0.9m，水的折射率，细灯带到水面的距离，则有光射出的水面形态（用阴影表示）为（

）A．

B．

C．

D．

【答案】C【详解】灯带发出的光从水面射出时发生全反射临界角的正弦值则灯带上的一个点发出的光发生全反射的临界角如图所示

依据几何关系可得则一个点发出的光在水面上能看到的的圆，光射出的水面形态边缘为弧形，如图所示

等腰直角三角形发光体的内切圆半径满足解得故中间无空缺。故选C。7．（2024·湖北·统考高考真题）如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为（

）

A． B． C． D．【答案】C【详解】设光线在OQ界面的入射角为，折射角为，几何关系可知，则有折射定律光线射出OQ界面的临界为发生全反射，光路图如下，其中

光线在AB两点发生全反射，有全反射定律即AB两处全反射的临界角为，AB之间有光线射出，由几何关系可知故选C。8．（2024·浙江·高考真题）如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图。一细黄光束从直角边以角度入射，依次经和两次反射，从直角边出射。出射光线相对于入射光线偏转了角，则（）A．等于 B．大于C．小于 D．与棱镜的折射率有关【答案】A【详解】如图所示设光线在AB边的折射角为，依据折射定律可得设光线在BC边的入射角为，光线在AC边的入射角为，折射角为；由反射定律和几何学问可知联立解得依据折射定律可得可得过D点做出射光的平行线，则该平行线与AB的夹角为，由几何学问可知，入射光与出射光的夹角为。故选A。9．（2024·海南·高考真题）如图为一用透亮材料做成的中心是空的球，其中空心部分半径与球的半径之比为1:3。当细光束以的入射角射入球中，其折射光线刚好与内壁相切，则该透亮材料的折射率为（）A． B．1.5 C． D．2【答案】B【详解】如图折射角的正弦值依据折射定律可得该透亮材料的折射率故选B。10．（2024·北京·高考真题）下列现象能说明光是横波的是（

）A．光的衍射现象 B．光的折射现象C．光的偏振现象 D．光的干涉现象【答案】C【详解】光的偏振现象能说明光是横波。故选C。11．（2024·辽宁·高考真题）完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2024年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学试验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是（

）A．此单色光从空气进入水球，频率确定变大B．此单色光从空气进入水球，频率确定变小C．若光线1在M处发生全反射，光线2在N处确定发生全反射D．若光线2在N处发生全反射，光线1在M处确定发生全反射【答案】C【详解】AB．光的频率是由光源确定的，与介质无关，频率不变，AB错误；CD．如图可看出光线1入射到水球的入射角小于光线2入射到水球的入射角，则光线1在水球外表面折射后的折射角小于光线2在水球外表面折射后的折射角，设水球半径为R、气泡半径为r、光线经过水球后的折射角为α、光线进入气泡的入射角为θ，依据几何关系有则可得出光线2的θ大于光线1的θ，故若光线1在M处发生全反射，光线2在N处确定发生全反射，C正确、D错误。故选C。12．（2024·浙江·统考高考真题）如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学试验，在失重环境下，往大水球中心注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很光明，其主要缘由是（）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“亮纹”【答案】C【详解】当光从水中射到空气泡的界面处时，一部分光的入射角大于或等于临界角，发生了全反射现象；还有一部分光折射到内壁然后再折射出去，所以水中的空气泡看起来比较亮。故选C。13．（2024·浙江·统考高考真题）关于双缝干涉试验，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【答案】B【详解】A．用复色光投射同样能看到条纹，A错误；B．双缝干涉试验中，明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果，B正确；C．由条纹间知，把光屏前移或后移，变更了L，从而变更了条纹间距，但还可能看到明暗相间条纹，C错误；D．由条纹间知，且λ蓝<λ红，则蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D错误。故选B。14．（2024·山东·统考高考真题）柱状光学器件横截面如图所示，右侧是以O为圆心、半径为R的圆，左侧是直角梯形，长为R，与夹角，中点为B。a、b两种频率的细激光束，垂直面入射，器件介质对a，b光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变，入射点从A向B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）（

）A．仅有a光 B．仅有b光 C．a、b光都可以 D．a、b光都不行以【答案】A【详解】当两种频率的细激光束从A点垂直于AB面入射时，激光沿直线传播到O点，经第一次反射沿半径方向直线传播出去。保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，如下图可知，激光沿直线传播到CO面经反射向PM面传播，依据图像可知，入射点从A向B移动过程中，光线传播到PM面的入射角慢慢增大。当入射点为B点时，依据光的反射定律及几何关系可知，光线传播到PM面的P点，此时间线在PM面上的入射角最大，设为，由几何关系得依据全反射临界角公式得两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为故在入射光从A向B移动过程中，a光能在PM面全反射后，从OM面射出；b光不能在PM面发生全反射，故仅有a光。A正确，BCD错误。故选A。15．（2024·全国·统考高考真题）一点光源以113W的功率向四周全部方向匀整地辐射波长约为6×10-7m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3×1014个。普朗克常量为h=6.63×10-34Js。R约为（

）A．1×102m B．3×102m C．6×102m D．9×102m【答案】B【详解】一个光子的能量为E=hνν为光的频率，光的波长与频率有以下关系c=λν光源每秒发出的光子的个数为P为光源的功率，光子以球面波的形式传播，那么以光源为原点的球面上的光子数相同，此时距光源的距离为R处，每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个，那么此处的球面的表面积为S=4πR2则联立以上各式解得R≈3×102m故选B。16．（2024·浙江·统考高考真题）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发觉有a、b、c、d四条细光束，其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度时，b、c、d也会随之转动，则（）A．光束b顺时针旋转角度小于B．光束c逆时针旋转角度小于C．光束d顺时针旋转角度大于D．光束b、c之间的夹角减小了【答案】B【详解】A．设入射光线a的入射角为，则反射角为，光束c的折射角为，光束d的反射角也为，入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度时，入射角变为由反射定律可知反射角等于入射角，则光束b顺时针旋转角度等于，故A错误；B．由折射定律有，可得即光束c逆时针旋转角度小于，故B正确；C．光束d的反射角变更与光束c的折射角变更相等，则光束d顺时针旋转角度小于，故C错误；D．光束b顺时针旋转角度等于，光束c逆时针旋转角度小于，则光速b、c之间的夹角减小的角度小于，故D错误；故选B。17．（2024·江苏·高考真题）铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推想肥皂膜前后两个面的侧视形态应当是（）A． B． C． D．【答案】C【详解】薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹，在复色光时，出现彩色条纹，由于重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下慢慢增大，从而使干涉条纹的间距上疏下密，由于表面张力的作用，使得肥皂膜向内凹陷，故C正确，ABD错误。故选C。18．（2024·江苏·高考真题）某种材料制成的半圆形透亮砖平放在方格纸上，将激光束垂直于面射入，可以看到光束从圆弧面出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消逝，该材料的折射率为（）A．1.2 B．1.4 C．1.6 D．1.8【答案】A【详解】画出激光束从玻璃砖射出时恰好发生全反射的入射角如图所示全反射的条件由几何关系知联立解得故A正确，BCD错误.故选A.19．（2024·海南·高考真题）如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形，，其折射率为。一束单色光在纸面内以的入射角从空气射向边的中点O，则该束单色光（）A．在边的折射角为B．在边的入射角为C．不能从边射出D．不能从边射出【答案】C【详解】A．光线从O点入射，设折射角为，由折射定律有解得即该束单色光在边的折射角为，故A错误；B．设边长，则，作出光路图如图所示。由几何关系可知光在边的入射角为，故B错误；C．设光在玻璃砖与空气界面发生全反射的临界角设为C，有即，而光在MN边的入射角大于，所以光在MN边发生全反射，不能从边射出，故C正确；D．依据几何关系可知光在A点发生全反射后到达NP边的B点时的入射角为30°，小于全反射临界角，所以光在B点折射出玻璃砖，故D错误。故选C。20．（2024·湖北·统考高考真题）如图所示，由波长为λ1和λ2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是两单色光中心亮条纹的中心位置，P1和P2分别是波长为λ1和λ2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，从另一侧面M和N位置出射，则（）A．λ1<λ2，M是波长为λ1的光出射位置 B．λ1<λ2，N是波长为λ1的光出射位置C．λ1>λ2，M是波长为λ1的光出射位置 D．λ1>λ2，N是波长为λ1的光出射位置【答案】D【分析】本题考查折射定律以及双缝干涉试验。【详解】由双缝干涉条纹间距的公式可知，当两种色光通过同一双缝干涉装置时，波长越长条纹间距越宽，由屏上亮条纹的位置可知反射光经过三棱镜后分成两束色光，由图可知M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同时，折射率越大的色光折射角越大，由于则所以N是波长为λ1的光出射位置，故D正确，ABC错误。故选D。21．（2024·辽宁·统考高考真题）一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示，比较内芯中的a、b两束光，a光的（）A．频率小，发生全反射的临界角小B．频率大，发生全反射的临界角小C．频率小，发生全反射的临界角大D．频率大，发生全反射的临界角大【答案】C【详解】由光路图可知a光的偏折程度没有b光的大，因此a光的折射率小，频率小，由全反射可知折射率越小发生全反射的临界角越大。故选C。22．（2024·天津·高考真题）光刻机是制造芯片的核心装备，利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机清晰投影最小图像的实力，在透镜组和硅片之间充有液体。紫外线进入液体后与其在真空中相比（）A．波长变短 B．光子能量增加 C．频率降低 D．传播速度增大【答案】A【详解】紫外线进入液体后与真空相比，频率不变，传播速度减小，依据可知波长变短；依据可知，光子能量不变。故选A。23．（2024·北京·高考真题）北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，支配于2025年建成。同步辐射光具有光谱范围宽（从远红外到X光波段，波长范围约为10-5m～10-11m，对应能量范围约为10-1eV～105eV）、光源亮度高、偏振性好等诸多特点，在基础科学探讨、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加速器上视察到的，称为“同步辐射”。以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为104eV。下列说法正确的是（）A．同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样B．用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离C．蛋白质分子的线度约为10-8m，不能用同步辐射光得到其衍射图样D．尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减小【答案】D【详解】A．同步辐射是在磁场中圆周自发辐射光能的过程，氢原子发光是先吸取能量到高能级，在回到基态时辐射光，两者的机理不同，故A错误；B．用同步辐射光照射氢原子，总能量约为104eV大于电离能13.6eV，则氢原子可以电离，故B错误；C．同步辐射光的波长范围约为10-5m～10-11m，与蛋白质分子的线度约为10-8m差不多，故能发生明显的衍射，故C错误；D．以接近光速运动的单个电子能量约为109eV，回旋一圈辐射的总能量约为104eV，则电子回旋一圈后能量不会明显减小，故D正确；故选D。24．（2024·北京·高考真题）如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是（

）A．这是光的干涉现象B．在真空中光束b的波长大于光束c的波长C．玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率D．在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度【答案】C【详解】A．光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光，这是光的色散现象，A错误；C．由题图可知光束c的折射角大于光束b的折射角，依据折射定律可知nc<nbC正确；B．由于光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则b光在真空中的波长较短，B错误；D．依据v=知，c光束的折射率小，则c光在棱镜中的传播速度大，D错误。故选C。25．（2024·山东·高考真题）用平行单色光垂直照射一层透亮薄膜，视察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变更图像，可能正确的是（）A． B．C． D．【答案】D【详解】用平行单色光垂直照射一层透亮薄膜，从透亮薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹，所以此条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光叠加后形成的，其光程差为透亮薄膜厚度的2倍，当光程差△x=nλ时此处表现为亮条纹，即当薄膜的厚度时对应的条纹为亮条纹，在题目的干涉条纹中，从左向右条纹的间距慢慢增大，结合干涉条纹公式对应的厚度公式可知从左向右薄膜厚度的变更率慢慢减小。故选D。26．（2024·浙江·高考真题）用激光笔照射透亮塑料制成的光盘边缘时视察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b间的夹角为，则（）A．光盘材料的折射率B．光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二C．光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度D．光束c的强度小于O点处折射光束的强度【答案】D【详解】A．如图所示由几何关系可得入射角为折射角为依据折射定律有所以A错误；B．依据所以B错误；C．光束在b、c和d的强度之和小于光束a的强度，因为在Q处光还有反射光线，所以C错误；D．光束c的强度与反射光线PQ强度之和等于折身光线OP的强度，所以D正确；故选D。27．（2024·浙江·高考真题）大功率微波对人和其他生物有确定的杀伤作用。试验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到时会引起神经混乱，达到时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其放射功率。若放射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为（）A．

B．

C．

D．

【答案】B【详解】设微波有效攻击范围为r时单位面积接收微波功率为解得则引起神经混乱时有引起心肺功能衰竭时有所以B正确；ACD错误；故选B。28．（2024·海南·统考高考真题）下列说法正确的是（

）A．单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小B．视察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率C．同一个双缝干涉试验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大D．两束频率不同的光，可以产生干涉现象【答案】A【详解】A．依据可知单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小，故A正确；B．依据多普勒效应，若声波波源向视察者靠近，则视察者接收到的声波频率大于波源频率，故B错误；C．依据同一个双缝干涉试验中，蓝光的波长小于红光的波长，故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故C错误；D．依据光的干涉的条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D错误。故选A。29．（2024·北京·统考高考真题）随着通信技术的更新换代，无线通信运用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载实力，“4G变更生活，5G变更社会”。与4G相比，5G运用的电磁波（）A．光子能量更大 B．衍射更明显C．传播速度更大 D．波长更长【答案】A【详解】A．因为5G运用的电磁波频率比4G高，依据可知5G运用的电磁波比4G光子能量更大，故A正确；B．发生明显衍射的条件是障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小；因5G运用的电磁波频率更高，即波长更短，故5G越不简洁发生明显衍射，故B错误；C．光在真空中的传播速度都是相同的；光在介质中的传播速度为5G的频率比4G高，而频率越大折射率越大，光在介质中的传播速度越小，故C错误；D．因5G运用的电磁波频率更高，依据可知波长更短，故D错误。故选A。30．（2024·北京·统考高考真题）以下现象不属于干涉的是（）A．白光经过杨氏双缝得到彩色图样B．白光照射肥皂膜呈现彩色图样C．白光经过三棱镜得到彩色图样D．白光照射水面油膜呈现彩色图样【答案】C【详解】A．依据光的干涉定义可知白光经过杨氏双缝得到彩色图样是杨氏双缝干涉，故A错误；B．由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，光线通过薄膜时频率不变，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，白光照射肥皂膜呈现彩色图样是属于干涉现象，故B错误；C．白光经过三棱镜得到彩色图样是光在折射时产生的色散现象，故C正确；D．水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故D错误；故选C。31．（2024·天津·统考高考真题）新冠肺炎疫情突发，中华儿女同舟共济、守望相助，筑起了抗击疫情的宏伟长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较（

）A．红外线的光子能量比紫外线的大B．真空中红外线的波长比紫外线的长C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能【答案】B【详解】A．因为红外线的频率小于紫外线，依据可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；B．依据可知红外线的波长比紫外线的波长长，故B正确；C．真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故C错误；D．光都具有偏振现象，故D错误。故选B。32．（2024·天津·统考高考真题）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理试验的深化视察和探讨，获得正确的理论相识。下列图示的试验中导致发觉原子具有核式结构的是（

）A． B．C． D．【答案】D【详解】A．双缝干涉试验说明白光具有波动性，故A错误；B．光电效应试验，说明白光具有粒子性，故B错误；C．试验是有关电磁波的放射与接收，与原子核无关，故C错误；D．卢瑟福的α粒子散射试验导致发觉了原子具有核式结构，故D正确；故选D。33．（2024·山东·统考高考真题）双缝干涉试验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后干脆传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下推断正确的是（）A． B． C． D．【答案】A【详解】光在玻璃中的传播速度为可知时间差故选A。34．（2024·浙江·统考高考真题）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（）A．玻璃砖的折射率为1.5B．之间的距离为C．光在玻璃砖内的传播速度为D．光从玻璃到空气的临界角为30°【答案】C【详解】AB．作出两种状况下的光路图，如图所示设，在A处发生全反射故有由于出射光平行可知，在B处射出，故由于联立可得，，故AB错误；C．由可得，故C正确；D．由于所以临界角不为30°，故D错误。故选C。35．（2024·浙江·统考高考真题）在抗击新冠病毒的过程中，广泛运用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是（）A．当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线B．当体温超过四周空气温度时人体才辐射红外线C．红外体温计是依据体温计放射红外线来测体温的D．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的【答案】D【详解】AB．凡是温度高于确定零度的物体都能产生红外辐射，故人体始终都会辐射红外线，故A错误，B错误；CD．人身体各个部位体温是有变更的，所以辐射的红外线强度就会不一样，温度越高红外线强度越高，温度越低辐射的红外线强度就越低，所以通过辐射出来的红外线的强度就会辐射出个各部位的温度；红外体温计并不是靠体温计放射红外线来测体温的，故C错误，D正确。故选D。36．（2024·浙江·高考真题）如图所示，一束光与某材料表面成45°角入射，每次反射的光能量为入射光能量的k倍。若这束光最终进入材料的能量为入射光能量的倍，则该材料折射率至少为（）A． B． C．1.5 D．2【答案】A【详解】设入射光能量为E，假如光能够折射进入某材料，则一部分能量发生反射（kE），一部分能量进入该材料。依据题意，最终进入材料的能量为，说明光只经过两次界面的反射与折射，第三次发生全反射，画出光路图如图所示则有，联列可得解得则有故选A。37．（2024·浙江·高考真题）如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充溢电。时开关S打到b端，时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（

）A．回路的周期为0.02sB．回路的电流最大时电容器中电场能最大C．时线圈中磁场能最大D．时回路中电流沿顺时针方向【答案】C【详解】A．以顺时针电流为正方向，LC电路中电流和电荷量变更的图像如下：时电容器下极板带正电荷且最大，依据图像可知周期为，故A错误；B．依据图像可知电流最大时，电容器中电荷量为0，电场能最小为0，故B错误；CD．时，经过，依据图像可知此时电流最大，电流沿逆时针方向，说明电容器放电完毕，电能全部转化为磁场能，此时磁场能最大，故C正确，D错误。故选C．38．（2024·北京·高考真题）利用图1所示的装置（示意图），视察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样．下列关于P处放置的光学元件说法正确的是A．甲对应单缝，乙对应双缝B．甲对应双缝，乙对应单缝C．都是单缝，甲对应的缝宽较大D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大【答案】A【详解】依据单缝衍射图样和双缝干涉图样特点推断．单缝衍射图样为中心亮条纹最宽最亮，往两边变窄，双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹间距相等，条纹宽度相等，结合图甲，乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，故A正确，BCD错误．39．（2024·天津·高考真题）如图为、、三种光在同一光电效应装置中测的光电流和电压的关系．由、、组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是（

）A． B．C． D．【答案】C【详解】由光电效应的方程，动能定理，两式联立可得，故截止电压越大说明光的频率越大，则有三种光的频率，则可知三种光的折射率的关系为，因此光穿过三棱镜时b光偏折最大，c光次之，a光最小，故选C，ABD错误．二、多选题40．（2024·辽宁·统考高考真题）“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是（）

A．插入水中的筷子、看起来折断了B．阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹C．驶近站台的火车，汽笛音调变高D．振动音叉的四周，声音忽高忽低【答案】BD【详解】该现象属于波的叠加原理；插入水中的筷子看起来折断了是光的折射造成的，与该问题的物理原理不相符；阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符；驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象造成的，与该问题的物理原理不相符；振动音叉的四周声音忽高忽低，是声音的叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符。故选BD。41．（2024·湖南·统考高考真题）一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员放射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发觉只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是（

）

A．水的折射率为B．水的折射率为C．当他以α=60°向水面放射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°D．当他以α=60°向水面放射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°【答案】BC【详解】AB．他发觉只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，则说明α=41°时激光恰好发生全反射，则则A错误、B正确；CD．当他以α=60°向水面放射激光时，入射角i1=30°，则依据折射定律有nsini1=sini2折射角i2大于30°，则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，C正确、D错误。故选BC。42．（2024·全国·统考高考真题）等腰三角形△abc为一棱镜的横截面，ab=ac；一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，如图所示。不考虑多次反射。下列说法正确的是（

）

A．甲光的波长比乙光的长B．甲光的频率比乙光的高C．在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大D．该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率E．在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大【答案】ACE【详解】ABD．依据折射定律和反射定律作出光路图如图所示

由图可知，乙光的折射角较小，依据折射定律可知乙光的折射率大，则乙光的频率大，依据c=fλ可知，乙光的波长短，A正确、BD错误；C．依据可知在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的大，C正确；E．依据几何关系可知光在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大，E正确。故选ACE。43．（2024·浙江·高考真题）氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置探讨两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的试验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（）A．图1中的对应的是ⅠB．图2中的干涉条纹对应的是ⅡC．Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量D．P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大【答案】CD【详解】依据题意可知。氢原子发生能级跃迁时，由公式可得可知，可见光I的频率大，波长小，可见光Ⅱ的频率小，波长大。A．可知，图1中的对应的是可见光Ⅱ，故A错误；B．由公式有，干涉条纹间距为由图可知，图2中间距较小，则波长较小，对应的是可见光I，故B错误；C．依据题意，由公式可得，光子动量为可知，Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量，故C正确；D．依据光电效应方程及动能定理可得可知，频率越大，遏止电压越大，则P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故D正确。故选CD。44．（2024·天津·高考真题）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是（）A．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大B．若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显C．若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，a光的遏止电压高D．若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a光的干涉条纹间距大【答案】BD【详解】由图中a、b两单色光在电磁波谱中的位置，推断出a光的波长大于b光的波长，a光的频率小于b光的频率。A．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，依据玻尔原子理论的频率条件可知产生a光的能级能量差小，故A错误；B．若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，依据发生明显衍射现象的条件，a光的衍射现象更明显，故B正确；C．在分别照射同一光电管发生光电效应时，依据爱因斯坦光电效应方程可知a光的遏止电压低，故C错误；D．a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，相邻两条亮纹或暗纹的中心间距可知a光的干涉条纹间距大，故D正确。故选BD。45．（2024·山东·统考高考真题）某同学接受图甲所示的试验装置探讨光的干涉与衍射现象，狭缝，的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，试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（）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L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D．照射两条狭缝时，若光从狭缝、到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处确定是暗条纹【答案】ACD【详解】A．由图可知，图乙中间部分等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；B．狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，故B错误；C．依据条纹间距公式可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确；D．照射两条狭缝时，若光从狭缝、到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处确定是暗条纹，故D正确。故选ACD。46．（2024·福建·统考高考真题）以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2024年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创建了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是（）A．“奋斗者”号与“探究一号”通信的信息载体属于横波B．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波C．“探究一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现D．“探究一号”与“探究二号”的通信过程也是能量传播的过程【答案】BD【详解】A．由题知，“奋斗者”号与“探究一号”通信是通过水声音通信，由下而上，故信息载体属于纵波，故A错误；B．由题知，“奋斗者”号与“沧海”号通信是通过水声音通信，由左向右，故信息载体属于横波，故B正确；C．因为太空中没有介质，故机械波无法传播，所以“探究一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁通信来实现，故C错误；D．在传递信息的过程也是传递能量的过程，故“探究一号”与“探究二号”的通信过程也是能量传播的过程，故D正确。故选BD。47．（2024·浙江·高考真题）肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是（）A．过肥皂膜最高和最低点的截面确定不是梯形B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹C．肥皂膜从形成到裂开，条纹的宽度和间距不会发生变更D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动，条纹也会跟着转动【答案】AB【详解】A．肥皂膜因为自重会上面薄而下面厚，因表面张力的缘由其截面应是一个圆滑的曲面而不是梯形，A正确；B．薄膜干涉是等厚干涉，其缘由为肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹，B正确；C．形成条纹的缘由是前后表面的反射光叠加出现了振动加强点和振动减弱点，形成到裂开的过程