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2024年高考物理专题特训:光学
一、单选题
1.某兴趣小组对劈尖干涉条纹进行研究时将两平板玻璃叠放,在右端夹入一薄片,如图所示。当波长为λ的可见光从玻璃板正上方入射后可观察到明暗相间的条纹,a、b两点均为暗条纹中心位置,a、b间共有n条亮纹,则a、b两处空气劈的厚度差为( )
A. B. C.nλ D.
2.琉璃灯表演中有一个长方体玻璃柱,如图所示,底面是边长为a的正方形,高为2a。在玻璃柱正中央竖直固定一长为a的线状光源,向四周发出红光。已知玻璃柱的材料对红光的折射率为,忽略线状光源的粗细,则玻璃柱一个侧面的发光面积为( )
A. B.
C. D.
3.将塑料瓶下侧开一个小孔,瓶中灌入清水,水就从小孔流出。将激光水平射向塑料瓶小孔,观察到激光束沿水流方向发生了弯曲,光被完全限制在水流内,出现了“水流导光”现象。则下列说法正确的是( )
A.“水流导光”是一种光的衍射现象
B.“水流导光”是一种光的全反射现象
C.改用折射率较小的液体,更容易发生“水流导光”现象
D.激光在水中的传播速度大于其在空气中的传播速度
4.如图所示为半圆形玻璃砖的横截面,直径MN与水平面平行。由两种单色光组成的细光束沿aM从MN边射入玻璃砖,细光束进入玻璃砖后分成两束光分别打到玻璃砖截面的b、c两点处(入射到b、c两点的两束单色光分别称为单色光b和单色光c),b、c两点分别位于玻璃砖截面最低点的左右两侧。下列说法正确的是( )
A.单色光b可能在b点发生全反射 B.在玻璃砖中,单色光b的速度比单色光c的大
C.单色光b的波长比单色光c的长 D.单色光b的频率比单色光c的小
5.LED灯具有节能、环保、寿命长、高亮度、耐高温等特点从而得到广泛使用,下图为汽车车头LED大灯,为提高亮度灯组的前端是一半径为R、质量分布均匀的玻璃球,如图所示O为球心,一单色光束从O1处射向A点,经折射后从B点平行与OO1射出,折射角为60°,OA⊥OB,则( )
A.光束在A点的入射角α=30°
B.光束在玻璃球中频率比在真空中要小
C.此光束在玻璃中传播的时间为
D.玻璃球的折射率为
6.用折射率的透明材料制成如图所示的“阴影”薄工件,长方形ABCD长为2a、宽为a;空白区域是以O为圆心,半径为a的半圆。圆心O处有一点光源,只考虑直接射向工件DABC的光线,不考虑光在工件内反射,光在真空中传播的速度为c,下列说法正确的是( )
A.光线从工件DABC边射出的区域总长度为
B.光线从工件DABC边射出的区域总长度为
C.从工件DABC边射出的光线中,光在工件中传播所用的最长时间为
D.从工件DABC边射出的光线中,光在工件中传播所用的最长时间为
7.如图所示,一个曲率半径较大的凸透镜的凸面和一块水平放置的平面玻璃板接触,用平行的红色光a和紫色光b分别竖直向下照射,可以观察到明暗相间的同心圆环。关于这种现象,下列说法正确的是( )
A.该原理是光的干涉现象,观察到的是等间距的明暗相间的同心圆环
B.a、b两种光分别照射所形成的同心圆环,单色光a的更密集
C.若用单色光a照射某金属不发生光电效应,换用单色光b照射该金属更不可能发生光电效应
D.若换成曲率半径更大的凸透镜,同种单色光照射时形成的同心圆环将变稀疏
8.春节期间,为了装点城市夜景,市政工作人员常在喷水池水下安装彩灯照亮水面。如图甲所示,水下有一点光源S,同时发出红、绿两种颜色的光,在水面上形成了一块被照亮圆形区域,俯视图如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.光线从水中射入空气,红色光的临界角小于绿色光的临界角
B.环状区域为绿色光,中间小圆为红色光
C.环状区域为红色光,中间小圆为绿色光
D.环状区域为红色光,中间小圆为复合光
9.制造半导体元件,需要精确测定硅片上涂有的二氧化硅()薄膜的厚度,把左侧二氧化硅薄膜腐蚀成如图甲所示的劈尖,用波长的激光从上方照射劈尖,观察到在腐蚀区域内有8条暗纹,且二氧化硅斜面转为平面的棱MN处是亮纹,二氧化硅的折射率为1.5,则二氧化硅薄膜的厚度为( )
A.1680nm B.1890nm C.2520nm D.3780nm
10.两块完全相同的直角三角形玻璃砖,将其中一块倒置,使其斜面互相平行,且使平行斜面的区域填入某种均匀介质,如图所示,一道激光光束由左方垂直边界射入,若不考虑所有的反射光线,则右方哪些线条可能是折射光线( )
A.1,2,3中任何一条都有可能 B.4,5,6中任何一条都有可能
C.7,8,9中任何一条都有可能 D.1~9中的所有光线都有可能
11.单反相机取景器的核心光学部件是一个五棱镜,如图所示,棱镜的部分角度已在图中标出。一细束光垂直AB面射入棱镜,在CD面发生全反射,然后射到DE面和EA面,最终垂直BC面射出,则棱镜对