2模块6 专题15 光学复习效果自测-【备考最优解】2025年高考物理二轮专题复习教用word

1．(2024·江苏卷，T6)现有一光线以相同的入射角θ，打在不同浓度NaCl的两杯溶液中，折射光线如图所示(β1<β2)，已知折射率随浓度增大而变大，则(　　) A．甲折射率大 B．甲浓度小 C．甲中光线的传播速度大 D．甲临界角大 解析：选A。入射角相同，由于β1＜β2，根据折射定律可知n甲＞n乙，故甲浓度大；根据v＝，可知光线在甲中的传播速度较小，由sin C＝可知折射率越大临界角越小，故甲临界角小。 2．(2024·山东卷，T4)检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是(　　) A．滚珠b、c均合格 B．滚珠b、c均不合格 C．滚珠b合格，滚珠c不合格 D．滚珠b不合格，滚珠c合格 解析：选C。单色平行光垂直照射平板玻璃，上玻璃的下表面和下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的光程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的光程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的不相等，即滚珠c不合格，C正确。 3．(多选)(2024·浙江金丽衢十二校二模)下列说法正确的是(　　) A．当处于电谐振时，所有电磁波仍能在接收电路中产生感应电流 B．泊松亮斑是光通过小圆孔时发生的衍射现象 C．照相机镜头上所涂的增透膜利用了光的偏振原理 D．液晶显示器利用光的偏振显示图像 解析：选AD。当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟调谐电路固有频率相等的电磁波在接收电路中激起的感应电流最强，故A正确；泊松亮斑是光通过不透明的小圆盘发生衍射时形成的，而不是圆孔衍射，故B错误；照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的薄膜干涉原理，故C错误；液晶显示器利用光的偏振原理显示图像，故D正确。 4.(2024·山东省威海市期末)如图所示的是杨氏双缝干涉实验示意图，实验时光源发出的白光从左边照射单缝S，若在S左侧加上红色滤光片，可以在光屏P上看到红光的干涉条纹。下列说法正确的是(　　) A．仅增大双缝到屏的距离，干涉条纹的间距将减小 B．仅增大双缝间的距离，干涉条纹的间距将增大 C．仅将红色滤光片替换为蓝色滤光片，干涉条纹间的距离会减小 D．仅将单缝S从中央对称轴位置处稍微向上移动，中央亮纹的位置向上移动 解析：选C。根据Δx＝λ，仅增大双缝到屏的距离，干涉条纹的间距将增大，仅增大双缝间的距离，干涉条纹的间距将减小，故A、B错误；仅将红色滤光片替换为蓝色滤光片，蓝光的频率比红光高，根据λ＝可知蓝光的波长较短，干涉条纹间的距离会减小，故C正确；实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源，双缝S1、S2作用是形成相干光源，仅将单缝S从中央对称轴位置处稍微向上移动，没有改变传到双缝S1、S2的光的频率，由双缝S1、S2射出的光仍是相干光，此时由单缝S发出的光到达屏上中央对称轴下方某点的光程差为零，故中央亮纹将下移，故D错误。 5.(2024·山东泰安市一模)如图所示，两块标准平面玻璃板中间形成一个劈形空间，劈尖角θ＝2×10－4rad(θ很小时，可认为sin θ≈tan θ≈θ)。用波长λ＝600 nm的单色光从上方照射，从上往下看到干涉条纹。当在劈形空间内充满某种液体时，相邻亮条纹间距减小了0.5 mm，则该液体的折射率为(　　) A．　 B． C．　 D． 解析：选A。根据题图所示Δx tan θ＝－×，代入数据得n＝。 6．(2024·河南周口市二模)两束光M、N以相同入射角由空气入射到水中，折射角分别为α和β，已知α＞β，则在水中(　　) A．M光的折射率大于N光 B．M光的频率大于N光 C．M光的传播速度大于N光 D．M光的波长小于N光 解析：选C。根据折射定律n＝可知，折射角越大，折射率越小，由于α＞β，所以M光的折射率小于N光，故A错误；折射率越大则光的频率越大，所以M光的频率小于N光，故B错误；根据v＝可知，折射率越大，光在介质中的传播速度越小，所以M光的速度大于N光，故C正确；根据λ＝可知，频率越大，波长越小，所以M光的波长大于N光，故D错误。 7．(多选)(2024·湖南卷，T9)1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验)，平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度θ，如图所示，S为单色点光源。下列说法正确的是(　　) A．沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹不移动 B．沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距减小 C．若θ＝0°，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变 D．若θ＝0°，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹向A处移动 解析：选BC。根据题意画出光路图如图甲所示，S发出的光与通过平面镜反射的光(可以等效成虚像S′发出的光)是同一列光分成的，满足相干光条件，所以实验中的相干光源之一是通过平面镜反射的光，且该干涉可看成双缝干涉，设S与OA平面的距离为a，与S′的距离为d，则d＝2a，S到光屏的距离为l，代入双缝干涉公式Δx＝可得Δx＝，若θ＝0°，沿OA向右(沿AO向左)略微平移平面镜，对l和d均没有影响，则干涉条纹间距不变，也不会移动，故C正确，D错误；同理再次画出光路图如图乙所示，沿OA向右略微平移平面镜，即图乙中从①位置→②位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间距减小，沿AO向左略微平移平面镜，即图乙中从②位置→①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误，B正确。 　 8.(2024·内蒙古包头市期末)半径为R的透明球体内装了一半的透明液体，液体上方是真空，其截面如图所示。一激光器从球体最底端P点沿着内壁向上移动，所发出的光束始终指向球心O，当激光器在与液面成60°角的P1点时，发出的光束透过液面后，照射到球体内壁上的P2点。已知OP2与液面的夹角为53°，光在真空中的传播速度为c，sin 37°＝0.6。 (1)求从P1点发出的光束到P2点的时间。 (2)激光器至少沿球体移至距液面多远时，所发出的光束恰好不从液面折射出来？ 解析：(1)由光的折射定律 n＝＝＝1.2 光在液体中的速度v＝＝c 则运动时间t＝＋＝。 (2)根据全反射可知sin ∠C＝＝ 可得h＝R·cos ∠C＝R。 答案：(1)　(2)R 9.(2024·重庆市第二次检测)如图所示，一圆柱形均质实心玻璃体竖直固定在真空中，其上底面中心S处有一点光源，可向下方各个方向发射某种单色光。该点光源从S处射向该玻璃体下底面边缘圆周上的光恰好发生全反射。已知该玻璃体的底面圆半径为r、高为d，其下底面到水平屏的高度为h，真空中的光速为c，不考虑光在玻璃体侧面的折射以及光的反射。求： (1)该玻璃体对该单色光的折射率； (2)该单色光从S处沿竖直方向向下到达水平屏所经过的时间。 解析：(1)设该玻璃体对该单色光的折射率为n，该单色光的全反射临界角为C，则n＝ 由几何关系得tan C＝ 解得n＝。 (2)该单色光在该玻璃体中传播的速度大小v＝ 该单色光从S处沿竖直方向向下到达水平屏所经过的时间t＝＋ 联立解得t＝(＋h)。 答案：(1)　(2)(＋h) 10．(2024·江西南昌市一模)某同学学习了防溺水知识后，知道了清澈见底的池塘往往“似浅实深”，于是他设计了一测量水深的装置如图所示。在一池塘边的竖直杆上M、N处装有两可忽略大小的激光笔，激光笔1、激光笔2发射出的光线与竖直方向的夹角分别固定为70.5°和53.0°。某次测量时，调节两激光笔的高度，使两束激光均照在池塘底部的P点，测得两激光笔距离水面的高度OM、ON分别为h1＝0.5 m，h2＝1.5 m，水的折射率为，cos 70.5°＝，cos 53.0°＝。求： (1)激光笔1发射出的激光进入水中时的折射角； (2)两入射点O1、O2之间的距离和P处的水深H。(结果均可用根式表示) 解析：(1)激光笔1发射出的激光进入水中时入射角为70.5°，由cos 70.5°＝ 可得sin 70.5°＝ 激光笔1发出的激光进入水中时入射角用θ1表示，折射角用β1表示，由 ＝n 可得sin β1＝ 故β1＝45°。 (2)激光笔2发射出的激光进入水面时入射角为53.0°，由cos 53.0°＝ 可得sin 53.0°＝ 激光笔2发出的激光进入水中时入射角用θ2表示，折射角用β2表示，由＝n可得sin β2＝ 设两光线入射点之间的距离为Δx，则有 Δx＝h2tan θ2－h1tan θ1 可得Δx＝(2－) m 同理Δx＝H tan β1－H tan β2 联立可得H＝(8－4)m。 答案：(1)45°　(2)(2－)m　(8－4)m 学科网（北京）股份有限公司 $