物理光学和几何光学 专项练习 ﹣浙江省2026届高考物理二轮选考专用

绝密★启用前 物理光学和几何光学综合练习（提升练习）﹣浙江物理选考专用 姓名 准考证号 本试题卷分选择题Ⅰ和选择题Ⅱ两部分，满分100分，考试时间50分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s² 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 1．一束平行单色光，通过双缝后，在屏上得到明暗相间的条纹，则（　　） A．相邻的明条纹或暗条纹的间距不等 B．将双缝中某一缝挡住，则屏上一切条纹将消失，而出现一亮点 C．将双缝中某一缝挡住，屏上出现间距不等的明、暗条纹 D．将双缝中某一缝挡住，屏上的明、暗条纹位置不变，但亮度减半 2．如图所示，一束单色光以与三棱镜AB面成45°角的方向斜射到AB面上的D点，折射光线照射到AC面恰好发生全反射，全反射后的光线直接照射到B点，已知玻璃砖对该单色光的折射率为，，，光在真空中传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．该单色光在三棱镜中的全反射临界角为30° B．三棱镜顶角 C．光从D点传播到B点经过的路程为 D．光从D点传播到B点所用的时间为 3．如图所示，是边长为L的等边三棱镜，一束单色光照射在边上的D点，入射角为45°，折射光线在面的反射光照射到面的E点（图中未标出）。不考虑光在面的反射，已知三棱镜对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（　　） A．光有可能在面上发生全反射 B．光从D点传播到E点所用时间为 C．保持入射方向不变，入射点从D点向下移，光从D点传播到面所用时间一定不变 D．保持入射点不变，将入射角略增大一些，光从D点传播到面所用时间可能变短 4．已知光在介质中传播时沿用时最短路径传播，遵守折射定律，，其中，是光在两种介质中的速度。如图所示，光从介质中P点射入，从介质中Q点射出，已知，则光在介质2中折射角正弦值为（　　） A． B． C． D． 5．红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，若绿光在界面上恰好发生全反射，则下列判断正确的是（　　） A．黄光一定能发生全反射 B．红光一定能发生全反射 C．黄光在水中的波长比红光在水中的波长长 D．这三种单色光相比，红光在水中传播的速率最大 6．下列说法正确的是（　　） A．在杨氏双缝干涉实验中，若增大光的波长，干涉条纹间距减小 B．光的偏振现象说明光是纵波 C．机械波能发生衍射现象 D．单摆的摆长越长，周期越小 7．将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃上，一端夹入两张纸片，从而在两玻璃间形成一个劈形空气薄膜，光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹如图所示。下列说法正确的是（　　） A．若抽去一张纸片，条纹之间的距离变小 B．若把开始的紫光换成红光，条纹之间的距离变小 C．干涉条纹是两个玻璃板上表面的反射光叠加形成的 D．无论条纹是直线还是曲线，任意一条条纹所在的位置下面的空气薄膜的厚度相等 8．氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，用同一双缝干涉装置研究这两种光的干涉现象，得到如图乙和图丙所示的干涉条纹，用这两种光分别照射如图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A．图甲中的对应的是Ⅱ B．图乙中的干涉条纹对应的是Ⅱ C．Ⅰ的光子动量小于Ⅱ的光子动量 D．向移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的小 9．如图所示，正方形ABCD为一个立方体冰块的截面，从空气中的Q点射出一束单色光经M点射入冰面内，入射角为θ，但具体角度无法测量，光线在AB边上的N点射出，QM连线的延长线与AB边交于P点，已知MP和MN的长度，下列说法正确的是（　　） A．光线进入冰块后频率变大 B．光线进入冰块后传播速度变大 C．无法求出冰块的折射率 D．减少θ角，光线在AB边可能会发生全反射 10．如图A、B为a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（   ） A．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B．在相同条件下，a光比b光更容易发生明显的衍射现象 C．若b光照射某金属能发生光电效应，则a光照射该金属也一定能发生光电效应 D．若两束光都能使某金属发生光电效应，则b光照射时溢出的光电子数量更多 11．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（　　） A．a光光子比b光光子能量大 B．若减小入射角i，则b光先消失 C．在该三棱镜中a光波长小于b光 D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则b光的遏止电压低 12．如图所示，由均匀透明材料制成的半圆柱的截面为半圆ABC，O为圆心，半径为2m，AB为直径边界，ACB为半圆弧边界，该材料对红光的折射率，有一点光源嵌于S点，点光源在纸面内向各个方向发射红光。已知，且，若不考虑光在材料内部的反射，则（    ） A．圆弧边界有光线射出的长度为 B．直径边界无光线射出的长度为 C．若改用紫光光源，有光射出的边界总长度将变长 D．若改用绿光光源，有光射出的边界总长度将不变 13．如图所示，ABC为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，甲、乙两束单色光组成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上发生了全反射。若保持入射点O的位置不变，使光线绕O点顺时针转动时，甲光先从AB面上射出，则关于甲、乙两束光的说法正确的是（　　）。 A．在相同条件下做单缝衍射实验，甲光的中央条纹宽度大 B．真空中甲光的传播速度比乙光大 C．乙光的波动性比甲光的显著 D．甲、乙光分别照射同一光电管，都产生了光电效应，甲光的遏止电压大 14．如图所示阴影部分为某玻璃砖的截面图，是正方形，是半圆弧的直径，O是其圆心，一束单色光从边的E点射入玻璃砖，入射角为i，折射光线正好照射到半圆弧的顶端P，并且在P点恰好发生全反射，反射光线正好经过边的F点。已知，光在真空中的传播速度为c，则该单色光在玻璃砖中的传播速度为（　　）    A． B． C． D． 15．如图所示，真空中一棱镜的横截面为等腰三角形，其中边长与相等， ，边紧贴竖直光屏放置，现有两束相同的单色光a、b均垂直于边同时射入棱镜，两束单色光从边射出后均与光屏垂直，下列说法正确的是（　　） A．a光先到达光屏 B．b光先到达光屏 C．a、b两束光同时到达光屏 D．条件不足，无法判断哪束光先到达光屏 二、选择题Ⅱ（本题共8小题，每小题5分，共40分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 16．一复色光a沿如图所示方向从空气射向玻璃球，在球内分为b、c两束，O为球心。下列判断正确的是（　　） A．c光在球中的传播时间长 B．b光在球中传播速度小 C．b光的频率大于c光 D．增大a光入射角，b光可能在玻璃球内发生全反射 17．某研究性学习小组欲测定下表面涂有反射层的平行玻璃砖的折射率。如图所示，在I区域已插上P1、P2两枚大头针用来确定入射光线（法线也已画出），要再插入P3、P4两枚大头针来确定出射光线，下列说法正确的是（　　） A．应在Ⅲ区域寻找插入P3、P4两枚大头针的位置 B．应在Ⅱ区域用大头针挡住P1、P2的像来确定P3的位置 C．能在Ⅱ区域找到两组插入大头针P3、P4的位置 D．增大入射光线的入射角i（i＜90°），可能无法找到出射光线 18．电功率为60W的白炽灯正常发光时，白炽灯消耗的电能有11%产生可见光。已知可见光的平均波长为600nm，普朗克常量。如图所示，白炽灯发出的光通过元件M照射到光屏P上。下列说法正确的是（　　）    A．可见光的平均频率为 B．白炽灯每秒发出的可见光的光子数为个 C．如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M，光屏上光的亮度将发生周期性的变化 D．如果M是单孔屏，且在光屏上出现了衍射图样，是因为光子经过小孔后到达光屏上各处的概率服从波动规律 19．如图所示为某透明均质圆柱形玻璃截面图，其中MN为过圆心O的水平直线．现有两单色细光束a、b相对MN两侧对称，且平行MN照射玻璃柱体,经玻璃折射后两束光相交于P点，部分光路如图所示．a、b两束光相比 A．玻璃对a光的折射率小 B．在玻璃中a光的传播速度小 C．在玻璃中a光的传播时间短 D．a、b光在P点都不能发生全反射 20．下列说法中正确的是________． A．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关 B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理 C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关 D．医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点 E．机械波和电磁波都可以在真空中传播 21．如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿AO₁方向（O₁点在分界面上，图中O₁点和入射光线都未画出）射向空气，折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点．下列说法正确的是（ ） A．O₁点在O点的右侧 B．绿光从水中射入空气中时，速度变大 C．若增大入射角，可能在空气中的任何位置都看不到此绿光 D．若沿AO₁方向射向空气的是一束蓝光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点 E．若沿AO₁方向射向空气的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点 22．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出．下列说法正确的是 A．a光的频率大于b光的频率 B．光束a在空气中的波长较大 C．出射光束a、b一定相互平行 D．a、b两色光都是偏振光 23．某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P，让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后，有两束单色光a和b射向光屏P，如图所示.他们根据实验现象提出了以下猜想，你认为正确的是 A．单色光b的波长大于单色光a的波长 B．在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度 C．单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间 D．当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，在光屏P上最早消失的是b光 E．相同条件下，a光比b光容易发生衍射 试卷第4页，共9页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 物理光学和几何光学综合练习（提升练习）——浙江物理选考专用 姓名 准考证号 本试题卷分选择题Ⅰ和选择题Ⅱ两部分，满分100分，考试时间50分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s² 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共15小题，每小题4分，共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分） 1．一束平行单色光，通过双缝后，在屏上得到明暗相间的条纹，则（　　） A．相邻的明条纹或暗条纹的间距不等 B．将双缝中某一缝挡住，则屏上一切条纹将消失，而出现一亮点 C．将双缝中某一缝挡住，屏上出现间距不等的明、暗条纹 D．将双缝中某一缝挡住，屏上的明、暗条纹位置不变，但亮度减半 【答案】C 【详解】双缝干涉实验中明暗相间的条纹是等间距的，如果挡住一缝则变成单缝衍射，这时的条纹中央部分较宽，明暗相间的条纹间距不相等。 故选C。 2．如图所示，一束单色光以与三棱镜AB面成45°角的方向斜射到AB面上的D点，折射光线照射到AC面恰好发生全反射，全反射后的光线直接照射到B点，已知玻璃砖对该单色光的折射率为，，，光在真空中传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．该单色光在三棱镜中的全反射临界角为30° B．三棱镜顶角 C．光从D点传播到B点经过的路程为 D．光从D点传播到B点所用的时间为 【答案】B 【详解】A．设光在D点的入射角为i，折射角为r，根据题意知，则 解得 光在AC面全反射时 解得 故A错误； B．根据几何关系 解得 故B正确； C．根据几何关系可知，光从D点传播到B点的路程 故C错误； D．光传播的时间 故D错误。 故选B。 3．如图所示，是边长为L的等边三棱镜，一束单色光照射在边上的D点，入射角为45°，折射光线在面的反射光照射到面的E点（图中未标出）。不考虑光在面的反射，已知三棱镜对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（　　） A．光有可能在面上发生全反射 B．光从D点传播到E点所用时间为 C．保持入射方向不变，入射点从D点向下移，光从D点传播到面所用时间一定不变 D．保持入射点不变，将入射角略增大一些，光从D点传播到面所用时间可能变短 【答案】C 【详解】A．作出光路图如图所示 由折射定律可知折射角 根据几何关系，光在面上的入射角 由于 解得 因此光在面上不会发生全反射，A错误； B．根据几何关系可知，光从D点传播到E点传播距离为L，则传播时间 B错误； C．保持入射方向不变，入射点从点向下移，光从点传播到AC面传播距离仍为L，所用时间不变，C正确； D．保持入射点不变，将入射角略增大一些，光从D点传播到AC面的距离增大，所用时间变长，D错误。 故选C。 4．已知光在介质中传播时沿用时最短路径传播，遵守折射定律，，其中，是光在两种介质中的速度。如图所示，光从介质中P点射入，从介质中Q点射出，已知，则光在介质2中折射角正弦值为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设光线在坐标（x，0）位置由介质1射入介质2中，根据几何关系，， 根据题意 解得x=0， 故选A。 5．红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，若绿光在界面上恰好发生全反射，则下列判断正确的是（　　） A．黄光一定能发生全反射 B．红光一定能发生全反射 C．黄光在水中的波长比红光在水中的波长长 D．这三种单色光相比，红光在水中传播的速率最大 【答案】D 【详解】AB．红、黄、绿三种单色光，红光的折射率最小，绿光的折射率最大，则根据可知，红光的临界角最大，绿光的临界角最小，若绿光在界面上恰好发生全反射，则红光和黄光都不能发生全反射，选项AB错误； C．根据，红光的折射率最小，频率最小，则在水中的波长最长，选项C错误； D．根据，红光的折射率最小，可知在水中传播的速率最大，选项D正确； 故选D。 6．下列说法正确的是（　　） A．在杨氏双缝干涉实验中，若增大光的波长，干涉条纹间距减小 B．光的偏振现象说明光是纵波 C．机械波能发生衍射现象 D．单摆的摆长越长，周期越小 【答案】C 【详解】A．根据 知在杨氏双缝干涉实验中，若增大光的波长，干涉条纹间距增大，故A错误； B．光的偏振现象说明光是横波，故B错误； C．机械波属于波，所以能发生衍射现象，故C正确； D．根据单摆周期公式 知单摆的摆长越长，周期越大，故D错误。 故选C。 7．将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃上，一端夹入两张纸片，从而在两玻璃间形成一个劈形空气薄膜，光从上方入射后，从上往下看到干涉条纹如图所示。下列说法正确的是（　　） A．若抽去一张纸片，条纹之间的距离变小 B．若把开始的紫光换成红光，条纹之间的距离变小 C．干涉条纹是两个玻璃板上表面的反射光叠加形成的 D．无论条纹是直线还是曲线，任意一条条纹所在的位置下面的空气薄膜的厚度相等 【答案】D 【详解】AC．光在空气膜的上下表面发生反射，然后两反射光发生干涉，形成干涉条纹。 设劈尖的角度为，第n条亮条纹对应空气膜厚度为，第n+1条亮条纹对应空气膜厚度为，则 设相邻亮条纹之间的距离为l，则 联立得 可见，当抽去一张纸片后，劈尖的角度减小，则条纹间距增大，即条纹变稀疏。故AC错误； B．若把开始的紫光换成红光，则光的波长变大，由 知，条纹间距增大，故B错误； D．劈尖干涉条纹的特点是，无论条纹是直线还是曲线，任意一条明条纹或暗条纹所在的位置下面的空气薄膜的厚度相等，任意相邻的明条纹或暗条纹对应的薄膜厚度差恒定，故D正确。 故选D。 8．氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，用同一双缝干涉装置研究这两种光的干涉现象，得到如图乙和图丙所示的干涉条纹，用这两种光分别照射如图丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A．图甲中的对应的是Ⅱ B．图乙中的干涉条纹对应的是Ⅱ C．Ⅰ的光子动量小于Ⅱ的光子动量 D．向移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的小 【答案】A 【详解】A．由题意可知，氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ，故可见光Ⅰ的能量大于可见光Ⅱ，可见光Ⅰ的频率大于可见光Ⅱ，故可见光Ⅰ是紫光，可见光Ⅱ是红光，图甲中的对应的是Ⅱ，故A正确； B．因可见光Ⅱ的频率小，故可见光Ⅱ波长大，其条纹间距较大，根据 可知图丙中的干涉条纹对应的是Ⅱ，故B错误； C．根据可知Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量，故C错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程 可得 可知发生光电效应时I对应的遏制电压大，则P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故D错误。 故选A。 9．如图所示，正方形ABCD为一个立方体冰块的截面，从空气中的Q点射出一束单色光经M点射入冰面内，入射角为θ，但具体角度无法测量，光线在AB边上的N点射出，QM连线的延长线与AB边交于P点，已知MP和MN的长度，下列说法正确的是（　　） A．光线进入冰块后频率变大 B．光线进入冰块后传播速度变大 C．无法求出冰块的折射率 D．减少θ角，光线在AB边可能会发生全反射 【答案】D 【详解】A．光的传播频率与传播介质无关，故光线进入冰块后频率不变，故A错误； B．根据 冰块对光线的折射率较大，可知光线进入冰块后传播速度变小，故B错误； C．设折射角为，根据几何关系，冰块的折射率为 故可以求出冰块的折射率，故C错误； D．减小θ角时，折射角随之减小，但光线在边的入射角逐渐变大，当光线在边的入射角大于全反射的临界角时，光线将在AB边发生全反射，故D正确。 故选D。 10．如图A、B为a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（   ） A．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B．在相同条件下，a光比b光更容易发生明显的衍射现象 C．若b光照射某金属能发生光电效应，则a光照射该金属也一定能发生光电效应 D．若两束光都能使某金属发生光电效应，则b光照射时溢出的光电子数量更多 【答案】C 【详解】A．在真空中，各种光的传播速度均相同，选项A错误； B．由得，b光的间距大于a光，所以b光的波长大于a光的波长，则在相同条件下，b光比a光更容易发生明显的衍射现象，选项B错误； C．根据c=λf知，b光的频率小于a光的频率，则若b光照射某金属能发生光电效应，则a光照射该金属也一定能发生光电效应，选项C正确； D．若两束光都能使某金属发生光电效应，则溢出的光电子数量的多少与光的强度有关，选项D错误。 故选C。 11．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（　　） A．a光光子比b光光子能量大 B．若减小入射角i，则b光先消失 C．在该三棱镜中a光波长小于b光 D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则b光的遏止电压低 【答案】B 【详解】A．根据折射率定义公式 从空气射入玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，所以 a光折射率较小，则频率较小，根据 则 a光光子比b光光子能量小，故A错误； B．若减小入射角i，在第二折射面上，两光的入射角增大，依据光从光密介质到光疏介质，且入射角大于或等于临界角，发生光的全反射，由于 b光的入射角较大，较先进入全反射，则b光先消失，故B正确； C．由可知，a光折射率，频率小， a光波长大于b光，故C错误； D．由于a光光子能量较小，所以a光束照射逸出光电子的最大初动能较小，根据 则a光的遏止电压较低，故D错误。 故选B。 12．如图所示，由均匀透明材料制成的半圆柱的截面为半圆ABC，O为圆心，半径为2m，AB为直径边界，ACB为半圆弧边界，该材料对红光的折射率，有一点光源嵌于S点，点光源在纸面内向各个方向发射红光。已知，且，若不考虑光在材料内部的反射，则（    ） A．圆弧边界有光线射出的长度为 B．直径边界无光线射出的长度为 C．若改用紫光光源，有光射出的边界总长度将变长 D．若改用绿光光源，有光射出的边界总长度将不变 【答案】A 【详解】A．根据发生全反射临界角公式可得 可得光线从半圆柱射出空气发生全反射的临界角为 如图所示 根据几何关系可知光线射到圆弧边界上的最大入射角为，则可认为整个半圆边界都有光线射出，即圆弧边界有光线射出的长度为 故A正确； B．光线射到直径边界时，刚好发生全反射如图所示 由图中几何关系可知直径边界无光线射出的长度为 故B错误； C．若改用紫光光源，紫光的频率高，该材料对紫光的折射率大，则发生全反射临界角变小，光从圆弧边界射出的长度和光从直径边界射出的长度均变短，则有光射出的边界总长度将变短，故C错误； D．若改用绿光光源，绿光的频率高，该材料对绿光的折射率大，则发生全反射临界角变小，光从圆弧边界射出的长度和光从直径边界射出的长度均变短，则有光射出的边界总长度将变短，故D错误。 故选A。 13．如图所示，ABC为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，甲、乙两束单色光组成的光束垂直入射到AC面上，在AB面上发生了全反射。若保持入射点O的位置不变，使光线绕O点顺时针转动时，甲光先从AB面上射出，则关于甲、乙两束光的说法正确的是（　　）。 A．在相同条件下做单缝衍射实验，甲光的中央条纹宽度大 B．真空中甲光的传播速度比乙光大 C．乙光的波动性比甲光的显著 D．甲、乙光分别照射同一光电管，都产生了光电效应，甲光的遏止电压大 【答案】A 【详解】A．若保持入射点O的位置不变，使光线绕O点顺时针转动时，光线射到AB面上的入射角减小，甲光先从AB面上射出，说明甲光的临界角较大，根据 甲光的折射率较小，甲光频率较小，波长较长，则在相同条件下做单缝衍射实验，甲光的衍射现象更加明显，即中央条纹宽度大，选项A正确； B．各种色光在真空中的传播速度相等，选项B错误； C．甲光的频率较小，则甲光的波动性比乙光的显著，选项C错误； D．甲、乙光分别照射同一光电管，都产生了光电效应，根据 甲光的频率较小，则遏止电压较小，选项D错误。 故选A。 14．如图所示阴影部分为某玻璃砖的截面图，是正方形，是半圆弧的直径，O是其圆心，一束单色光从边的E点射入玻璃砖，入射角为i，折射光线正好照射到半圆弧的顶端P，并且在P点恰好发生全反射，反射光线正好经过边的F点。已知，光在真空中的传播速度为c，则该单色光在玻璃砖中的传播速度为（　　）    A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在P点恰好发生全反射，根据几何关系可知，在E点的折射角与临界角C互余。根据折射定律 ， 解得 单色光在玻璃砖中的传播速度为 故选B。 15．如图所示，真空中一棱镜的横截面为等腰三角形，其中边长与相等， ，边紧贴竖直光屏放置，现有两束相同的单色光a、b均垂直于边同时射入棱镜，两束单色光从边射出后均与光屏垂直，下列说法正确的是（　　） A．a光先到达光屏 B．b光先到达光屏 C．a、b两束光同时到达光屏 D．条件不足，无法判断哪束光先到达光屏 【答案】C 【详解】根据题意画出光路图如图所示 根据图中几何关系可得棱镜对单色光的折射率为 光在棱镜中的传播速度为 则光从射入棱镜到射到光屏所用时间为 联立解得 可知光从射入棱镜到射到光屏所用时间为定值，由于单色光a、b均垂直于边同时射入棱镜，所以a、b两束光同时到达光屏。 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共8小题，每小题5分，共40分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 16．一复色光a沿如图所示方向从空气射向玻璃球，在球内分为b、c两束，O为球心。下列判断正确的是（　　） A．c光在球中的传播时间长 B．b光在球中传播速度小 C．b光的频率大于c光 D．增大a光入射角，b光可能在玻璃球内发生全反射 【答案】BC 【详解】根据图象可知，b光的偏折程度大，说明b光的折射率大于c光的折射率，即 nb＞nc AB．根据 可知b光在球中传播速度小，而b光在球中通过的距离大于c光在球中通过的距离，所以b光在球中的传播时间长，故A错误、B正确； C．折射率越大的光频率越大，所以b光的频率大于c光，故C正确； D．增大a光入射角，两种光在球中的折射角一定小于临界角，根据光路可逆可知，两种光在球面内均不会发生全反射，故D错误。 故选BC。 17．某研究性学习小组欲测定下表面涂有反射层的平行玻璃砖的折射率。如图所示，在I区域已插上P1、P2两枚大头针用来确定入射光线（法线也已画出），要再插入P3、P4两枚大头针来确定出射光线，下列说法正确的是（　　） A．应在Ⅲ区域寻找插入P3、P4两枚大头针的位置 B．应在Ⅱ区域用大头针挡住P1、P2的像来确定P3的位置 C．能在Ⅱ区域找到两组插入大头针P3、P4的位置 D．增大入射光线的入射角i（i＜90°），可能无法找到出射光线 【答案】BC 【详解】ABC．光射入玻璃时一部分光会发生反射，在Ⅱ区会出现反射光线，另一部分会折射进入玻璃经反射涂层反射后再一次折射入空气中，最终进入Ⅱ区，所以Ⅱ区会出现两条光线，应在Ⅱ区域用大头针挡住P1、P2的像来确定P3的位置，且有两组位置，故A错误，B C正确； D．增大入射光线的入射角i（i＜90°），光经反射涂层反射后再折射进入空气中时，入射角小于临界角，不会发生全反射，故D错误。 故选BC。 18．电功率为60W的白炽灯正常发光时，白炽灯消耗的电能有11%产生可见光。已知可见光的平均波长为600nm，普朗克常量。如图所示，白炽灯发出的光通过元件M照射到光屏P上。下列说法正确的是（　　）    A．可见光的平均频率为 B．白炽灯每秒发出的可见光的光子数为个 C．如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M，光屏上光的亮度将发生周期性的变化 D．如果M是单孔屏，且在光屏上出现了衍射图样，是因为光子经过小孔后到达光屏上各处的概率服从波动规律 【答案】BD 【详解】A．光的频率 故A错误； B．每秒发出的可见光的光子数 个，故B正确； C．灯泡发出的光是自然光，通过偏振片后是偏振光，旋转偏振片，光屏上光的亮度不会变化，故C错误； D．光通过小孔后发生衍射，光屏上出现衍射图样，是因为光子经过小孔后到达光屏上各处的概率服从波动规律，故D正确。 故选BD。 19．如图所示为某透明均质圆柱形玻璃截面图，其中MN为过圆心O的水平直线．现有两单色细光束a、b相对MN两侧对称，且平行MN照射玻璃柱体,经玻璃折射后两束光相交于P点，部分光路如图所示．a、b两束光相比 A．玻璃对a光的折射率小 B．在玻璃中a光的传播速度小 C．在玻璃中a光的传播时间短 D．a、b光在P点都不能发生全反射 【答案】BD 【详解】A.由光路图可知，a、b两光的入射角i相等，折射角：rb＞ra，由折射定律可知，nb＜na，故A错误； B.光在介质中的传播速度为：，由于nb＜na，则vb＞va，故B正确； C.由光路图可知，光的路程关系为：sb＜sa，已知：vb＞va，光的传播时间：，则：tb＜ta，故C错误； D.由光路图可知，在P点光a、b的入射角都等于光射入玻璃砖时的折射角，在P点的入射角一定小于临界角，a、b在P点不可能发生全反射，故D正确． 故选BD。 20．下列说法中正确的是________． A．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关 B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理 C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关 D．医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点 E．机械波和电磁波都可以在真空中传播 【答案】BCD 【详解】A．做简谐运动的物体，振幅反映了振动的强弱，振幅越大，振动的能量越大，故A错误； B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，可以记录光的强弱、频率和相位，故B正确； C．根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关，故C正确； D．激光的亮度高、能量大，医学上常用激光做“光刀”来进行手术，故D正确； E．机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，E错误。 故选BCD。 21．如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿AO1方向（O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出）射向空气，折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点．下列说法正确的是（ ） A．O1点在O点的右侧 B．绿光从水中射入空气中时，速度变大 C．若增大入射角，可能在空气中的任何位置都看不到此绿光 D．若沿AO1方向射向空气的是一束蓝光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点 E．若沿AO1方向射向空气的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的C点 【答案】BCE 【详解】A．光由水射入空气中折射时折射角大于入射角，画出绿光的光路图如图所示 可见O1点在O点的左侧， A错误； B．光在真空中速度最大，绿光从水中射入空气中时，速度变大，B正确； C．光由水中射入空气时，当入射角增大到一定的值会发生全反射，则可能在空气中的任何位置都看不到绿光，C正确； D．若沿AO1方向射向空气的是一束蓝光，水对蓝光的折射率大于绿光的折射率，根据折射定律可知，蓝光的偏折程度大于绿光的偏折程度，所以折射光线不可能通过B点正上方的C点，D错误； E．若沿AO1方向射向空气的是一束红光，水对红光的折射率小于绿光的折射率，根据折射定律可知，红光的偏折程度小于绿光的偏折程度，所以折射光线有可能通过B点正上方的C点，E正确。 故选BCE。 22．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出．下列说法正确的是 A．a光的频率大于b光的频率 B．光束a在空气中的波长较大 C．出射光束a、b一定相互平行 D．a、b两色光都是偏振光 【答案】ACD 【详解】A、作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，故A正确； B、根据可知，光束a在空气中的波长较小，故B错误； C、因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，故C正确； D、偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，所以a、b两色光都是偏振光，故D正确； 故选ACD． 23．某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P，让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后，有两束单色光a和b射向光屏P，如图所示.他们根据实验现象提出了以下猜想，你认为正确的是 A．单色光b的波长大于单色光a的波长 B．在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度 C．单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间 D．当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，在光屏P上最早消失的是b光 E．相同条件下，a光比b光容易发生衍射 【答案】BDE 【详解】由图知：a光的折射角小于b光，所以a光的折射率小于b光的折射率，a光的频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，故A错误；因为a光的折射率小于b光的折射率，由公式可知a光的传播速度大于b光，因此b光通过玻璃砖所需的时间较长，故B正确，C错误；由公式 可知，a光的临界角较大，b光的临界角较小，当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，在光屏上最早消失的是b光，故D正确；发生明显衍射的条件是波长大于障碍物或者。波长与障碍物尺寸相差不大，a光的波长大于b光的波长，所以a光比b光容易发生衍射，故E正确；故选BDE 试卷第12页，共21页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $