2026届高三物理二轮复习章节限时训练四（光学近代物理部分）

26届高三物理二轮复习章节限时训练四 （光学部分近代物理） 一．选择题 1．（2025届河北省廊坊市普通高中学校高三下学期第一次模拟演练物理试卷）片片雪花洋洋洒洒从天而降，摄影师透过微距镜头，将雪花美丽而梦幻的瞬间留存下来。如图所示，利用微距相机可以拍摄到形状各异的雪花图像，图像中有一种彩色雪花，该雪花内部有一夹着空气的薄冰层，使其呈彩色花纹。下列情景中与雪花呈彩色花纹原理相同的是（     ） A．利用光导纤维传递信息 B．阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹 C．观看3D电影 D．泊松亮斑 答案B 【详解】A．利用光导纤维传递信息，实现光纤通信，是全反射现象，原理与该现象不相同，A错误; B．阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉，原理与该现象相同，B正确； C．电影院放映3D影片，佩戴立体眼镜，形成立体效果，是光的偏振，原理与该现象不相同，C错误； D．泊松亮斑是光的衍射，原理与该现象不相同，D错误。 故选B。 2．（2025年高考山东卷物理真题）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称，光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧，单色平行光沿轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片置于双缝右侧，透振方向平行。保持不动，将绕轴转动的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（     ） A.条纹间距不变，亮度减小 B．条纹间距增大，亮度不变 C．条纹间距减小，亮度减小 D．条纹间距不变，亮度增大 答案A 【详解】根据干涉条纹间距公式可知当P2旋转时，，，均不变，故条纹间距不变；随着P2的旋转，透过P2的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小。 故选A。 3．（山东省泰安市2024-2025学年高三上学期期末考试物理试题）利用双缝干涉装置可以测量液体的折射率。如图所示，用一束单色光照射单缝，当双缝与屏之间的介质为空气时，荧光屏上的干涉条纹间距为0.68mm，已知该单色光在空气中的折射率。当介质换为待测液体时，干涉条纹间距变为0.50mm，则待测液体的折射率为（　 　） A．1.50 B．1.40 C．1.30 D．1.36 答案D 【详解】双缝干涉条纹间距为 设光在真空中的波长为，则光在介质中的波长与折射率的关系为 所以有 ，有 ，解得 故选D。 4．（2025年高考陕西、山西、青海、宁夏卷物理真题）我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜TH—F120实现了超高分辨率成像，其分辨率提高利用了高速电子束波长远小于可见光波长的物理性质。一个静止的电子经电压加速后，其德布罗意波长为，若加速电压为，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为（　 　） A． B． C． D． 答案C 【详解】设电子经过电压加速后速度大小为，由动能定理得 电子的动量大小为 电子的德布罗意波长为 联立解得 ，因为 可解得 ，C正确，ABD错误。 故选C。 5．（2025届河南省名校学术联盟高三下学期模拟冲刺物理试题（六））光电效应的发现，开启了人类对光、电转化的研究，相继出现了照相机、摄像机等电子设备。甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的遏止电压与入射光频率间的关系图像分别如图中的1、2所示，图中、、、、均为已知量，电子的电荷量绝对值为e。由图线可知，下列说法正确的是（　 　） A甲金属的逸出功比乙的小 B．图线1、2一定不平行 C普朗克常量等于 D． 式子成立 答案D 【详解】A．由图像可知甲，乙金属的截止频率分别为和，且，金属的逸出功为 可知甲的逸出功比乙的大，故A错误； B．根据光电效应方程有 ,又 联立解得 ,可知图线斜率为定值，故图线1、2一定平行，故B错误； CD．对图线1，有 ,对图线2，有 联立解得， ,故C错误，D正确。 故选D。 6．（2025年高考甘肃卷物理13、15试题）利用电子与离子的碰撞可以研究离子的能级结构和辐射特性。离子相对基态的能级图（设基态能量为0）如图所示。用电子碰撞离子使其从基态激发到可能的激发态，若所用电子的能量为，则离子辐射的光谱中，波长最长的谱线对应的跃迁为（　　） A．能级 B．能级 C．能级 E． 能级 答案C 【详解】根据题意可知，用能量为的电子碰撞离子，可使离子跃迁到能级和能级，由 可知，波长最长的谱线对应的跃迁为能级。 故选C。 7．（2025届陕西省咸阳市高三下学期高考模拟检测（三）物理试题）如人教版教材选择性必修三P118页图所示是部分原子核的比结合能（平均结合能）与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的比结合能，如的核子比结合能约为，的核子比结合能约为，根据该图像判断下列说法正确的是（    ） A．核的比结合能比大，因此比更稳 B．核的结合能约为 C．把分成4个要吸收约的能量 D．两个核结合成核时吸收能量 答案C 【详解】A．比结合能为原子核的核子结合为原子核的过程中所释放的能量与核子数的比值，比结合能越大，原子核越稳定，根据图示可知，核的比结合能比大，则比更稳定，故A错误； B．核的比结合能约为7MeV，则核的结合能约为4×7 MeV =28MeV，故B错误； C．把分成8个中子和8个质子需要吸收的能量为 把2个质子与2个中子组合成一个氦核需要释放的能量为 所以把分成4个要吸收 ,故C正确； D．由图可知核的比结合能比大，故两个核结合成核时要放出能量，故D错误。 故选C。 二．计算题 8．（2025届山东省潍坊市高三下学期3月模拟考试物理试题）图中阴影部分为透明材料做成的柱形光学元件的横截面，ABCD构成正方形，M为正方形的中心，弧为过M点的半圆弧，圆心为O点。一束光从O点照射到弧上并射入透明材料，入射方向与OB成角，最终从弧射出。已知透明材料的折射率，圆弧的半径为R，光在真空中的速度为c。求 (1)光在透明材料中的传播速度v； (2)光在透明材料中传播的时间t； 答案(1) (2) 【详解】（1）光在透明材料中的传播速度为 （2）光在AB、AD、DC面能发生全反射的临界角相同，均为C，则 ,即 光以角沿半径方向入射到弧面BC，进入透明材料后光的传播方向不变。入射到界面AB时入射角为，恰好发生全反射，反射角为。同理在AD、DC面时也恰好发生全反射。光在透明材料内部的光路如图所示 由几何关系可得，光在材料中路径的长度为 光在透明材料中传播的时间为 求得 学科网（北京）股份有限公司 $ 26届高三物理二轮复习章节限时训练四 （光学部分近代物理） 一．选择题 1．（2025届河北省廊坊市普通高中学校高三下学期第一次模拟演练物理试卷）片片雪花洋洋洒洒从天而降，摄影师透过微距镜头，将雪花美丽而梦幻的瞬间留存下来。如图所示，利用微距相机可以拍摄到形状各异的雪花图像，图像中有一种彩色雪花，该雪花内部有一夹着空气的薄冰层，使其呈彩色花纹。下列情景中与雪花呈彩色花纹原理相同的是（     ） A．利用光导纤维传递信息 B．阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹 C．观看3D电影 D．泊松亮斑 2．（2025年高考山东卷物理真题）用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称，光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧，单色平行光沿轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片置于双缝右侧，透振方向平行。保持不动，将绕轴转动的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（     ） A.条纹间距不变，亮度减小 B．条纹间距增大，亮度不变 C．条纹间距减小，亮度减小 D．条纹间距不变，亮度增大 3．（山东省泰安市2024-2025学年高三上学期期末考试物理试题）利用双缝干涉装置可以测量液体的折射率。如图所示，用一束单色光照射单缝，当双缝与屏之间的介质为空气时，荧光屏上的干涉条纹间距为0.68mm，已知该单色光在空气中的折射率。当介质换为待测液体时，干涉条纹间距变为0.50mm，则待测液体的折射率为（　 　） A．1.50 B．1.40 C．1.30 D．1.36 4．（2025年高考陕西、山西、青海、宁夏卷物理真题）我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜TH—F120实现了超高分辨率成像，其分辨率提高利用了高速电子束波长远小于可见光波长的物理性质。一个静止的电子经电压加速后，其德布罗意波长为，若加速电压为，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为（　 　） A． B． C． D． 5．（2025届河南省名校学术联盟高三下学期模拟冲刺物理试题（六））光电效应的发现，开启了人类对光、电转化的研究，相继出现了照相机、摄像机等电子设备。甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的遏止电压与入射光频率间的关系图像分别如图中的1、2所示，图中、、、、均为已知量，电子的电荷量绝对值为e。由图线可知，下列说法正确的是（　 　） A甲金属的逸出功比乙的小 B．图线1、2一定不平行 C普朗克常量等于 D．式子成立 6．（2025年高考甘肃卷物理13、15试题）利用电子与离子的碰撞可以研究离子的能级结构和辐射特性。离子相对基态的能级图（设基态能量为0）如图所示。用电子碰撞离子使其从基态激发到可能的激发态，若所用电子的能量为，则离子辐射的光谱中，波长最长的谱线对应的跃迁为（　　） A．能级 B．能级 C．能级 D．能级 7．（2025届陕西省咸阳市高三下学期高考模拟检测（三）物理试题）如人教版教材选择性必修三P118页图所示是部分原子核的比结合能（平均结合能）与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的比结合能，如的核子比结合能约为，的核子比结合能约为，根据该图像判断下列说法正确的是（    ） A．核的比结合能比大，因此比更稳 B．核的结合能约为 C．把分成4个要吸收约的能量 D．两个核结合成核时吸收能量 二．计算题 8．（2025届山东省潍坊市高三下学期3月模拟考试物理试题）图中阴影部分为透明材料做成的柱形光学元件的横截面，ABCD构成正方形，M为正方形的中心，弧为过M点的半圆弧，圆心为O点。一束光从O点照射到弧上并射入透明材料，入射方向与OB成角，最终从弧射出。已知透明材料的折射率，圆弧的半径为R，光在真空中的速度为c。求 (1)光在透明材料中的传播速度v； (2)光在透明材料中传播的时间t； 学科网（北京）股份有限公司 $