2025版高考物理考点题型归纳总结（含答案）验收检测卷十四　光学

验收检测卷十四光学一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．每小题只有一个选项符合题目要求．1.如图所示是用游标卡尺两测量爪间的狭缝观察光源时所得到的三种图像．当游标卡尺两测量爪间的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小时，所得到的图像的顺序是()A．abcB．cbaC．bacD．cab2．[2024·湖南省长沙市长郡中学期中考试]下列有关光学现象说法正确的是()A．甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光的全反射B．乙中看到的全息照片利用的是光的全反射原理而制成的C．丙中用涂有增透膜的相机拍照，可以拍摄清楚汽车内部的情景D．丁中肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象3.空气中两条光线a和b从图所示的方框左侧平行入射，又从方框的上方平行射出，如图所示，方框内放置了一个折射率为n＝1.5的等腰直角玻璃三棱镜，下列四幅图中给出了等腰直角玻璃三棱镜的放置方式，其中正确的是()4.用激光笔沿着半圆形玻璃砖的半径射到它平直的边上，在该边与空气的界面处会发生反射和折射．观察到的现象如图所示，以下说法正确的是()A．光线b是入射光B．玻璃砖的折射率n＝eq\f(sin30°,sin50°)C．顺时针转动玻璃砖时，光线b也顺时针转D．逆时针转动玻璃砖时，光线a逐渐减弱最后消失5．[2024·江苏省南通市教学质量调研]某同学利用如图所示的装置研究一些光学现象．已知激光源发出的激光是偏振光，下列关于该装置和相关现象的说法正确的是()A．激光源发出的激光相位差不恒定B．若在缝屏上先、后安装透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、两侧窄的明暗相间的条纹，且单缝变窄中央亮条纹变宽6．[2024·广东省百师联盟联考]某透明均匀介质的横截面由四分之一圆CBD和一个直角三角形ABC构成，如图所示，其折射率n＝eq\r(2)，四分之一圆的半径为R，CD面为黑色吸光板，∠BAC＝60°.一束单色平行光从AC界面中点处射入透明介质，入射角θ＝45°，已知光在真空中的传播速度为c.下列说法正确的是()A.光线在AC界面折射后折射角为60°B．光射入透明介质后能从BD界面射出C．光射入透明介质后，传播速度变为ncD．光射入透明介质后，波长变长7．[2024·云南省部分名校联考]如图所示．半径为R、折射率为n的半球体透明介质的底面存在一个发光圆面．PQ为发光圆面的直径，发光圆面的圆心与半球体介质的球心O重合，为使从发光圆面射向半球面的所有光线都能直接从球面射出，则发光圆面的最大面积为()A．eq\f(πR2,n2)B．eq\f(πR2,n)C．eq\f(πR2,2n2)D．eq\f(πR2,2n)8．[2024·湖南省天一大联考]某卡片由内外两层胶合而成，内层为黑色塑料，外层为透明、硬质塑料．由于两层间左下角张开进入空气，在激光照射下仔细观察会看到明暗相间的条纹(如图1所示).已知任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现对卡片左下角施加压力F，如图2所示．下列选项正确的是()A．条纹变疏，且向右上方移动B．条纹变疏，且向左下方移动C．条纹变密，且向左下方移动D．条纹变密，且向右上方移动二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．9.可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量．偏振光通过糖水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，角度α为锐角，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标度值相比较，就能确定被测样品的含糖量了．如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，最后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法正确的是()A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．将偏振片B转动一个角度，转动角度为锐角，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于αD．将偏振片A转动一个角度，转动角度为锐角，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α10．如图所示，一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ.下列有关这三束光的判断正确的是()A.光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光B．光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小C．增大α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束ⅠD．改变α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行11．如图所示，两束颜色不同的单色光a、b平行于三棱镜底边BC从AB边射入，经三棱镜折射后相交于点P，下列说法中正确的是()A.三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率B．a光在三棱镜中传播的速度较大C．让a光和b光通过同一双缝干涉实验装置，a光的条纹间距小于b光的条纹间距D．在利用a光和b光做衍射实验时，b光的实验现象更明显12．如图所示，内径为R、外径为eq\r(2)R的环状透明体的圆心为O，一平行于水平轴OO′的光线从外圆周上的A点射入透明体，光线到达内圆周表面上的B点(图中未画出)时恰好发生全反射．已知透明体对该光线的折射率n＝eq\r(2)，真空中的光速为c，下列说法正确的是()A.入射点A到水平轴OO′的距离为RB．入射点A到水平轴OO′的距离为eq\f(\r(3),2)RC．光线从A点传播到B点的时间为eq\f(（\r(3)－1）R,c)D．光线从A点传播到B点的时间为eq\f(\r(2)R,c)[答题区]题号123456789101112答案三、非选择题：本题共4小题，共60分．13．[2024·江苏省徐州市学情调研]某同学用图甲所示装置测定光的波长．(1)已知单缝到双缝的距离为100mm，双缝到光屏的距离为500mm，双缝之间的距离为0.50mm.该同学在实验中，移动分划板，第1条明条纹对应的游标卡尺读数如图乙所示，第5条明条纹对应的游标卡尺读数如图丙所示，则入射光的波长为________m(结果保留两位有效数字).(2)在撰写实验报告时，需将目镜中所观察到的现象描绘出来．小张和小李分别画了转动手轮时所观察到的初、末两个视场区的示意图如图丁、戊所示．由图可判断，________(选填“丁”或“戊”)图存在造假现象．14．在双缝干涉实验中，若双缝处的两束光的频率均为6×1014Hz，两光源S1、S2的振动情况恰好相反，光屏上的P点到S1与到S2的路程差为3×10－6m，如图所示，则：(1)P点是亮条纹还是暗条纹？(2)设O为到S1、S2路程相等的点，则P、O间还有几条亮条纹，几条暗条纹？(不包括O、P两处的条纹)15．公园的湖面上有一伸向水面的混凝土观景平台，如图所示为其竖直截面图，观景台下表面恰好与水面相平，P点为观景台右侧面在湖底的投影，湖底水平，水深H＝4m，在距观景平台右侧面d＝4m处有垂直湖面足够大的幕布，幕布下边缘刚好和水面接触．在P点左侧l＝3m处的Q点装有一单色点光源，该光源发出的光最高能照射到幕布上距水面h＝3m的高处，求：(1)水对该单色光的折射率n；(2)若将该光源从Q点沿湖底向左移动，则移动多大距离时刚好没有光照到幕布上？16．[2024·四川省绵阳市第一次诊断考试]如图所示，等腰梯形ABCD为某透明棱镜的横截面，已知该棱镜材料的折射率为eq\r(2)，∠A＝∠B＝75°，且边AB＝eq\r(3)L.一单色光从AD边上的E点沿某方向射入棱镜，其折射光照射到AB界面时，恰好发生全反射，并最终从BC界面射出．光在真空中的传播速度为c，不考虑光在每个面上的多次反射，求：(1)该单色光从AD面入射时的入射角；(2)该单色光在棱镜中的传播时间．

验收检测卷十四光学1．答案：A解析：用游标卡尺两测量爪间的狭缝观察光源时所得到的是光的衍射现象，狭缝越小，衍射现象越明显，A正确．2．答案：A解析：荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于光线从水中射向空气时发生光的全反射，A正确；全息照片是借助于一束相干的参考光，利用物光与参考光的光程差，同时记录光波的振幅与相位的信息，利用光的干涉现象，B错误；加有偏振滤光片的相机拍照，偏振片可将车窗的反射光减弱，从而可以拍摄清楚汽车内部的情景；用涂有增透膜的相机拍照，仍不能拍摄清楚汽车内部的情景，C错误；肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜内外反射的光线叠加产生的效果，这是光的干涉，D错误．3．答案：D解析：光在AB中不会发生全反射，图中C中光线向下；在D中可能使光线向上偏折；临界角的正弦sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,1.5)＝eq\f(2,3)，入射角的正弦sinθ＝eq\f(\r(2),2)，比较可得sinθ＞sinC，光线能发生全反射，故可知D图可产生如图所示的效果，D正确．4．答案：C解析：根据反射定律和折射定律可知，a是入射光线，b是反射光线，c是折射光线，A错误；此玻璃砖的折射率n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin40°,sin30°)，B错误；顺时针转动玻璃砖时，入射角r增大，故反射角也增大，光线b顺时针方向转，C正确；a光是入射光，不会随玻璃砖的转动而消失．逆时针转动玻璃砖时，入射角r先减小后增大，光线c的强度先增大后减小，最后发生全反射，光线c消失，D错误．5．答案：D解析：激光源发出的激光相位差恒定，A错误；若在缝屏上先、后安装透振方向水平和竖直的偏振片，由于偏振片只允许一个方向的激光通过，所以照射到光屏上的光强度一定变化，B错误；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，增大双缝间距时由Δx＝eq\f(l,d)λ，可知条纹变窄，C错误；若在缝屏上安装的是单缝，光通过单缝时发生衍射，光屏上得到的是中间宽、两侧窄的明暗相间的条纹．当孔径或障碍物的尺寸小于波长或与波长相差不大时衍射现象明显，所以单缝变窄时衍射现象更明显，中央亮条纹变宽，D正确．6．答案：B解析：根据折射定律n＝eq\f(sinθ,sinα)可得光线在AC界面折射后折射角为α＝30°，A错误；光线在BD界面发生全反射的临界角为sinC＝eq\f(1,n)，解得C＝45°，如图所示，光线在BD界面的入射角为30°，小于全反射临界角，故光射入透明介质后能从BD界面射出，B正确；光射入透明介质后，传播速度变为v＝eq\f(c,n)，C错误；根据λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(c,nf)可知光射入透明介质后，波长变短，D错误．7．答案：A解析：如图所示由正弦定理得eq\f(R,sinβ)＝eq\f(r,sinα)，整理得sinα＝eq\f(r,R)sinβ，当β＝90°时，α最大，即从P点或Q点垂直于PQ发出的光线射到球面上的入射角最大，则sinαm＝eq\f(r,R)，若所有光线都能直接射出，应满足sinαm＜sinC＝eq\f(1,n)，解得r＜eq\f(R,n)，发光圆面的最大面积S＝π(eq\f(R,n))2＝eq\f(πR2,n2)，A正确．8．答案：B解析：内外两层间形成空气劈尖，光线在空气膜的上下表面反射，并发生干涉，形成明暗相间的条纹，设空气膜顶角为θ，两相邻亮条纹的间距为Δl，如图所示，两处光的路程差分别为δ1＝2d1，δ2＝2d2，由δ2－δ1＝λ得d2－d1＝eq\f(λ,2)，由几何关系得tanθ＝eq\f(d2－d1,Δl)，即Δl＝eq\f(λ,2tanθ).当用力按压左下角时，θ角减小，Δl增大，条纹变疏．又任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等，可知条纹向左下方移动，B正确．9．答案：ACD解析：当在偏振片A、B间放糖溶液时，由于糖溶液的旋光作用，使通过偏振片A的偏振光振动方向转动了一定角度，到达O处的光强会明显减弱，A正确，B错误；但当将偏振片B转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时，O处光强又为最强，故偏振片B的旋转角度等于α，同理转动偏振片A也可以达到相同的效果，C、D正确．10．答案：ABD解析：由题意画出如图所示的光路图，可知光束Ⅰ是反射光线，所以仍是复色光，而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，所以光束Ⅱ、Ⅲ是单色光，A正确；由于光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ，所以玻璃对光束Ⅱ的折射率大于对光束Ⅲ的折射率，根据v＝eq\f(c,n)可知，光束Ⅱ在玻璃中的传播速度比光束Ⅲ小，B正确；当增大α角且α<90°，即入射角减小时，光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ，C错误；因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的，根据光的入射角与反射角相等以及光的可逆性，可知改变α角且α<90°，光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行，D正确．11．答案：ACD解析：由a、b经棱镜后的偏折情况可知a的折射率大于b的折射率，A正确；由n＝eq\f(c,v)知，a光在棱镜中的传播速度小，B错误；a的折射率大，频率大，由v＝λf可知a的波长小，由Δx＝eq\f(l,d)λ知，a光的条纹间距小，C正确；b光的波长大，衍射现象更明显，D正确．12．答案：AC解析：光在环状透明体中的光路如图所示B点处发生全反射，则有sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,\r(2))，解得C＝45°，在三角形ABO中，由正弦定理可得eq\f(R,sinr)＝eq\f(\r(2)R,sin（180°－C）)，解得sinr＝eq\f(1,2)，r＝30°.由折射定律eq\f(sini,sinr)＝n可得sini＝eq\f(\r(2),2)，i＝45°，则有β＝i＝45°，可得d＝eq\r(2)Rsinβ＝R，A正确，B错误；在三角形ABO中α＝C－r＝15°，由正弦定理可得eq\f(R,sinr)＝eq\f(AB,sinα)，解得AB＝eq\f(（\r(6)－\r(2)）R,2)，根据折射率光的速度表达式有n＝eq\f(c,v)，光线从A点传播到B点的时间为t＝eq\f(AB,v)＝eq\f(（\r(3)－1）R,c)，C正确，D错误．13．答案：(1)5.2×10－6(2)丁解析：(1)10分度游标卡尺的精确值为0.1mm，第1条明条纹对应的游标卡尺读数为x1＝1cm＋5×0.1mm＝10.5mm，第5条明条纹对应的游标卡尺读数为x5＝3.1cm＋4×0.1mm＝31.4mm，则有Δx＝eq\f(x5－x1,4)＝eq\f(31.4－10.5,4)mm＝5.225mm，根据Δx＝eq\f(λl,d)可得入射光的波长为λ＝eq\f(dΔx,l)＝eq\f(0.50×10－3×5.225×10－3,500×10－3)m≈5.2×10－6m．(2)由图丁可看到初末条纹是同一条纹，丁图存在造假现象．14．答案：(1)暗条纹(2)5条暗条纹6条亮条纹解析：(1)光的波长为λ＝eq\f(c,f)＝eq\f(3.0×108,6×1014)＝5.0×10－7m路程差为Δr＝3×10－6mn＝eq\f(Δr,λ)＝eq\f(3×10－6,5×10－7)＝6由于两光源的振动情况恰好相反，所以P点出现暗条纹；(2)O点的路程差为0，也是暗条纹，OP间还有5条暗条纹，6条亮条纹．15．答案：(1)eq\f(4,3)(2)(eq\f(12\r(7),7)－3)m解析：(1)点光源Q在距水面4m处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到幕布，照射到幕布的光最高，如图则