2020-2024年高考物理试题分类训练：光学

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,

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Ao

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Co

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（）

太阳光线太阳光线

A.

地球表面

太阳光线

【答案】A

【详解】依据折射定律

n上sin0±=n^sin8下

由于地球表面旁边空气的折射率随高度降低而增大，则〃力〃上，则慢慢减小，画

出光路图如下

太阳先线

I

/'芥绘

//:地球表面

7777777777777777777777

则从高到低9/曼慢减小，则光线应慢慢趋于竖直方向。

故选Ao

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（）

num

（乙）non

A.g倍

B.g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

AL。

Ax——A

d

由题图知

△xz=2Ax用

则

d乙=$d甲

故选Bo

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"=j,细灯带到水面的距离〃=^m,

则有光射出的水面形态（用阴影表示）为（）

【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

sinC=—=—

n4

则

tanC=~尸

不

灯带上的一个点发出的光发生全反射的临界角如图所示

h

r

依据几何关系可得

r=htanC=——x—=m=0.3m

10币

则一个点发出的光在水面上能看到的〃=0.3m的圆，光射出的水面形态边缘为弧形，如

图所示

4=0.9

等腰直角三角形发光体的内切圆半径r满足

,2a-yjla

r二--------

2

解得

,la-42aa

r=--------<—=r

23

故中间无空缺。

故选Co

7.（2024•湖北•统考高考真题）如图所示，楔形玻璃的横截面尸。。的顶角为30。，0P

边上的点光源S到顶点。的距离为d,垂直于冰边的光线SN衽边的折射角为45。。

不考虑多次反射，8边上有光射出部分的长度为（）

A.gdB.专dC.dD.y[id

【答案】C

【详解】设光线在制界面的入射角为折射角为A，几何关系可知a=30。，则有折

射定律

sm〃

光线射出。。界面的临界为发生全反射，光路图如下，其中OBLCS

光线在46两点发生全反射，有全反射定律

.「1近

sinC=—=--

n2

即45两处全反射的临界角为45。，45之间有光线射出，由几何关系可知

AB=2AC=2CS=OS=d

故选Co

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A8以角度6入射，依次经AC和8C两次反射，从直角边AC出射。出射

光线相对于入射光线偏转了a角，则。（）

B.大于90°

C.小于90。D.与棱镜的折射率有关

【答案】A

【详解】如图所示

sin

n=--。---

sin/3

设光线在反7边的入射角为。，光线在4。边的入射角为小折射角为i;由反射定律和

几何学问可知

4+0=45。

/7+2^+r=90°

联立解得

r=/3

依据折射定律可得

sinisini

———=—.....=n

sinrsind

可得

i=0

过，点做出射光的平行线，则该平行线与4?的夹角为e,由几何学问可知，入射光与

出射光的夹角为90。。

故选Ao

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30。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（）

【详解】如图

1

sinr=一

3

依据折射定律可得该透亮材料的折射率

故选Bo

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Co

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。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〃处发生全反射，光线2在"处确定发生全反射

D.若光线2在"处发生全反射，光线1在〃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

尔气泡半径为八光线经过水球后的折射角为。、光线进入气泡的入射角为9,依据

几何关系有

sin（»-0）sina

Rr

则可得出光线2的。大于光线1的e,故若光线1在〃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Co

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Co

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.由条纹间板=§2知，把光屏前移或后移，变更了人,从而变更了条纹间距，但还可

a

能看到明暗相间条纹，C错误；

D.由条纹间盘=4彳知，且才好八〃，则蓝光干涉条纹的间距比红光的小，D错误。

a

故选Bo

14.（2024•山东•统考高考真题）柱状光学器件横截面如图所示，0P右侧是以。为圆

心、半径为〃的上圆，左侧是直角梯形，相长为尼AC与CO夹角45。，AC中点为反

4

a、6两种频率的细激光束，垂直48面入射，器件介质对a,6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4向6移动过程中，能在面全反射后，从

31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6光C.a、6光都可以D.a、6光都不行

以

【答案】A

【详解】当两种频率的细激光束从4点垂直于面入射时，激光沿直线传播到。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/向6移动过程中，如下图可知，激光沿直线传播到

S面经反射向9面传播，依据图像可知，入射点从4向8移动过程中，光线传播到网

面的入射角慢慢增大。

当入射点为6点时，依据光的反射定律及几何关系可知，光线传播到出面的户点，此

时间线在冏/面上的入射角最大，设为a,由几何关系得

a=45

依据全反射临界角公式得

11y[2

sinQ—=-----<-----

na1.422

smc-=，＞也

b

nb1.402

两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为

Q<45<Cb

故在入射光从4向8移动过程中，a光能在网面全反射后，从硬面射出；6光不能在

掰面发生全反射，故仅有a光。A正确，BCD错误。

故选Ao

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6XlO-'m的光，在离点光源距离为〃处每秒垂直通过每平方米的光子数为

3X10”个。普朗克常量为人=6.63X10-34J-So7?约为（）

A.1X102mB.3X102mC.6X102mD.9X102m

【答案】B

【详解】一个光子的能量为

E=hv

口为光的频率，光的波长与频率有以下关系

C-V

光源每秒发出的光子的个数为

PP2

n=——=----

hvhe

产为光源的功率，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人处，每秒垂直通过每平方米的光子数为3XIO1"个，那么此处

的球面的表面积为

5=4"

则

-=3xl014

S

联立以上各式解得

A七3X102m

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。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。

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6顺时针旋转角度小于A6

B.光束c逆时针旋转角度小于A6

C.光束d顺时针旋转角度大于A6

D.光束氏。之间的夹角减小了2A。

【答案】B

【详解】A.设入射光线a的入射角为。，则反射角为a,光束。的折射角为夕，光束

d的反射角也为夕，入射光束a绕。点逆时针方向转过小角度A夕时，入射角变为

a'=^,0+a

由反射定律可知反射角等于入射角，则光束6顺时针旋转角度等于A。，故A错误；

B.由折射定律有

sina.sin（a+A0）.

------=n>l,---------------=n>\

sin/?sin（/+△夕）

可得

即光束c逆时针旋转角度小于A。，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A。，

故C错误；

D.光束6顺时针旋转角度等于A0,光束c逆时针旋转角度小于A0,则光速6、c之间

的夹角减小的角度小于2A。，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（）

【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Co

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AC面射入，可以看到光束从圆弧面ABC出射，沿方向缓慢平移该砖，在

如图所示位置时，出射光束恰好消逝，该材料的折射率为（）

C.1.6D.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

激光束

全反射的条件

sin6=-

n

由几何关系知

sin6=一

6

联立解得

n=12

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MNP。，MN=2NP,

其折射率为血。一束单色光在纸面内以二=45。的入射角从空气射向"Q边的中点0,

则该束单色光（)

B.在MN边的入射角为45°

C.不能从边射出

D.不能从NP边射出

【答案】C

【详解】A.光线从。点入射，设折射角为夕，由折射定律有

sintz=nsin/?

解得

尸=30°

即该束单色光在边的折射角为30。，故A错误；

B.设边长NP=/,则肱V=2/,作出光路图如图所示。

Q\八

由几何关系可知光在边的入射角为60。，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

sinC=—=----

n2

即C=45。，而光在腑边的入射角大于45。，所以光在腑边发生全反射，不能从边

射出，故C正确；

D.依据几何关系可知光在4点发生全反射后到达加边的6点时的入射角为30°,小

于全反射临界角，所以光在6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，由波长为心和42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。。是两单色光中心亮条纹的中心位置，月和2分别是波长为（

和L的光形成的距离。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〃和及位置出射，则（)

A.入Ka?,〃是波长为2/的光出射位置B.入1<22,“是波长为乙的光出射位置

C.3>乙，〃是波长为心的光出射位置D.%>乙，"是波长为乙的光出射位置

【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

Ax=--

d

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

4>4

反射光经过三棱镜后分成两束色光，由图可知〃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

4>4

则

n1VHi

所以“是波长为儿/的光出射位置，故D正确，ABC错误。

故选Do

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6光的大，因此a光的折射率小，频率小，

由全反射sinC=」可知折射率越小发生全反射的临界角越大。

n

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

2=—

f

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%〜

10nm,对应能量范围约为l（TeV〜l（feV）、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10%V,回旋一圈辐射的总能量

约为10,eV。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IO'm,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%〜10.，与蛋白质分子的线度约为IO'm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10'eV,回旋一圈辐射的总能量约为lO4eV,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。射入半圆形玻璃砖,

出射光为6、c两束单色光。下列说法正确的是（）

A.这是光的干涉现象

B.在真空中光束右的波长大于光束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。射入半圆形玻璃砖，出射光为6、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6的折射角，依据折射定律可知

nc<nb

C正确；

B.由于光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则6光在真空中的波长较短，B错

误；

D.依据片上知，。光束的折射率小，则c光在棱镜中的传播速度大，D错误。

n

故选Co

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

-m--in---I►

【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△广〃八

时此处表现为亮条纹，即当薄膜的厚度

d=n—

2

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Do

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。和两出射点只。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6间的夹角

为90。，则（）

A.光盘材料的折射率〃=2

B.光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二

C.光束6、。和d的强度之和等于光束a的强度

D.光束c的强度小于。点处折射光束OP的强度

【答案】D

i=45

折射角为

r=30

依据折射定律有

也

sin301

2

所以A错误；

B.依据

c0

v=—=C

n2

所以B错误；

C.光束在6、c和d的强度之和小于光束a的强度，因为在0处光还有反射光线，所以

C错误；

D.光束c的强度与反射光线国强度之和等于折身光线卯的强度，所以D正确；

故选Do

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250W/m2时会引起神经混乱，达到lOOOW/n?

时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其放射功率P=3x107W。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.100m25mB.100m50mC.200m100mD.200m50m

【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

p_p

S4"

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Bo

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

v=—

n

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

Ar=-2

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Ao

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，依据石=%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

C

V=—

n

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

c

V--

4

可知波长更短，故D错误。

故选Ao

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Co

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

E=hv

可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；

B.依据

c

V--

2

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Ba

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（）

【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a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Do

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，。点为，、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为2的光，

经，出射后垂直穿过玻璃片传播到。点，经右出射后干脆传播到。点，由Si到。点与

由S?到。点，光传播的时间差为加。玻璃片厚度为102,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（）

【答案】A

【详解】光在玻璃中的传播速度为

c

V=—

n

可知时间差

.10A10252

At=-------------=—

vcc

故选Aa

34.（2024•浙江•统考高考真题）如图所示，圆心为。、半径为a的半圆形玻璃砖置

于水平桌面上，光线从户点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入

射角。=60。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（）

B.。尸之间的距离为正R

2

C.光在玻璃砖内的传播速度为走c

3

D.光从玻璃到空气的临界角为30°

【答案】C

由于出射光平行可知，在8处射出，故

sin60°

n=------------

sinZOBP

由于

联立可得〃=折x=故AB错误;

C.由

C

v=一

n

可得口=1°,故C正确;

3

D.由于

所以临界角不为30°,故D错误。

故选Co

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Do

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4倍。若这束光最终进入材料的能量为入射光能

A.2B.J2C.1.5D.2

2

【答案】A

【详解】设入射光能量为反假如光能够折射进入某材料，则一部分能量发生反射（在'）,

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

联列可得

sma=cosa

2

解得

,6

sina=——

3

则有

sin45°_V6

n=

sina2

故选Ao

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。

/=0时开关5打到b端,f=0.02s时LC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（）

｝二二。~~E

cAs

|ba_________

A.LC回路的周期为0.02s

B.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大

C./=1.01s时线圈中磁场能最大

D.r=L01s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:

f=Q02s时电容器下极板带正电荷且最大，依据图像可知周期为T=O.（MS,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.1.01s时，经过25%,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.下列关于户处放置的光学元件说法正确的

是

光屏

P

光源I——h—|-------------

图1

IIIIIIlllllll

甲乙

图2

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。、b、c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。、6、C组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是

【详解】由光电效应的方程纥=筋-W,动能定理eU=4,两式联立可得u="一匕，

ee

故截止电压越大说明光的频率越大，则有三种光的频率为>匕>%,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）“球鼻脑”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，球鼻脑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（）

船首

球首推起的波

球鼻艄

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BDo

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。，如图所示。他发觉只有当。

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（）

岸上救援人员

水面-------------公了一^!

潜水爱好者激光器

A.水的折射率为高

B.水的折射率为嵩

C.当他以。=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a=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。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a=41。时激光恰好发生全反射，则

sin（90-41）=-

则

1

n=

sin49°

A错误、B正确；

CD.当他以a=60。向水面放射激光时，入射角，尸30。，则依据折射定律有

72sin7;=sin/2

折射角。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BCo

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

行于历边的细光束从他边射入棱镜，在A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（）

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.在棱镜内儿边反射时的入射角