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文档简介
专题16光学电磁波相对论
1.(2025・山东・高考真题)用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝5、$2关于。0'
轴对称,光屏垂直于O。轴放置。将偏振片耳垂直于OO'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P?置于双缝右侧,R、P2透振方向
平行。保持R不动,将R绕。O'轴转动90。的过程中,关于光屏上的干涉条纹,下列说法
正确的是()
光屏
PiP2
SI
oO,
Si
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,L,d,4均不变,故条纹间
a
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Ao
2.(2025・河南•高考真题)折射率为血的玻璃圆柱水平放置,平行于其横截面的一束光线从
顶点入射,光线与竖直方向的夹角为45。,如图所示。该光线从圆柱内射出时,与竖直方
向的夹角为(不考虑光线在圆柱内的反射)()
A.0°B.15°C.30°D.45°
【答案】B
【详解】
设光线射入圆柱体时的折射角为e,根据光的折射定律可知〃=任sin生45
sin。
解得6=30°
如图,根据几何关系可知光线射出圆柱体时的入射角i=0=30°
则法线与竖直方向的夹角a=3+i=60
根据光的折射定律可知
sinz
解得光线射出圆柱体时的折射角r=45。
光线从圆柱体内射出时,与竖直方向的夹角为夕=。-1=15°
故选Bo
3.(2025•广西♦高考真题)如图扇形的材料,折射率大于血,现有两条光线1和2,从扇形材
料的4点传播,光线1传到圆弧(。圆)4。的中点B.光线2传播到。点偏上,则两光线
4
发生下列哪种情况()
A.1不全反射,2全反射B.都不全反射
C.都全反射D.1全反射,2不全反射
【答案】C
【详解】因〃〉也可得临界角sinC=:<*=等
即C<45*
1xo。-45。
因射到B点的光线的入射角为a=⑻"=675>C
2
可知光线1会发生全反射;因射到C点偏上的的光线的入射角为£>45"〉C
可知光线2会发生全反射。
故选C。
4.(2025•黑吉辽蒙卷•高考真题)如图,利用液导激光技术加工器件时,激光在液束流与气体
界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流,甲的折射率比乙的大,则()
激光
A.激光在甲中的频率大B.激光在乙中的频率大
C.用甲时全反射临界角大D.用乙时全反射临界角大
【答案】D
【详解】AB.激光在不同介质中传播时,其频率不变,故AB错误;
CD.根据sinC=,,甲的折射率比乙的大,则用乙时全反射临界角大,故C错误,D正确。
n
故选Do
5.(2025•浙江•高考真题)测量透明溶液折射率的装置如图1所示。在转盘上共轴放置一圆柱
形容器,容器被透明隔板平分为两部分,一半充满待测溶液,另一半是空气。一束激光从
左侧沿直径方向入射,右侧放置足够大的观测屏。在某次实验中,容器从图2(俯视图)所
示位置开始逆时针匀速旋转,此时观测屏上无亮点;随着继续转动,亮点突然出现,并开
始计时,经4后亮点消失。已知转盘转动角速度为空气折射率为1,隔板折射率为〃,
则待测溶液折射率应为()(光从折射率々的介质射入折射率〃2的介质,入射角与折射
八八sin0,小
角分别为4与有奇•:
图2
【答案】A
【详解】由题意可知当屏上无光点时,光线从隔板射到空气上时发生了全发射,出现亮点
时,光线从溶液射到隔板再射到空气时发生了折射;可知从出现亮点到亮点消失,容器旋
转。满足
20—①△/
光线能透过液体和隔板从空气中射出时,即出现亮点时,可知光线的在空气中的入射角为?
时,光线在隔板和空气界面发生全反射,在隔板和液体界面,有
sin。_n
sinCnx
在隔板和空气界而
1
n=------
sinC
解得
凡=----;-
.’(ON、
sin(—)
故选Ao
6.(2025・海南•高考真题)测量某半圆形玻璃砖的折射率,操作步骤如下
I.在白纸上画一条直线,半圆形玻璃砖放白纸上,玻璃砖直径与直线重合,描出直径两端
点A和8,取走玻璃砖,用刻度尺求圆心。点,过。点作垂线C。,放回玻璃砖,将
光屏垂克AB贴近玻璃砖A点放置.
II.沿玻璃砖由。向B缓慢移动激光笔,使得入射光线平行纸面且始终沿着半径方向射向圆
心O,从玻璃破射出的激光在力B下方的光屏上恰好消失,记下激光入射点。,取走玻璃
砖,过。点作C。的垂线。后。
(1)步骤II中,当激光从。点入射到。点在面下方光屏上恰好消失时是光的o
A.色散现象B.衍射现象C.全反射现象
⑵用刻度尺测得。8=4.00cm、DE=2.50cm,则玻璃砖的折射率"=。
【答案】⑴C
(2)1.6
【详解】(1)当激光从。点入射到。点在面下方光屏上恰好消失时,此时光线在48
面发生全反射,故是光的全反射现象。
故选C。
(2)根据前面分析可知此时入射角等于临界角,即/OOE=C,故可得
smC=2£=2£=5
ODOB8
根据sinC=,
n
可得玻璃砖的折射率〃=1.6
7.(2025•安徽•高考真题)如图,玻璃砖的横截面是半径为火的半圆,圆心为。点,直径与x
轴重合。一束平行于x轴的激光,从横截面上的P点由空气射入玻璃砖,从。点射出。已
知P点到X轴的距离为正H,尸、。间的距离为J5/?。
2
O
⑴求玻璃砖的折射率;
⑵在该横截面沿圆弧任意改变入射点的位置和入射方向,使激光能在圆心。点发生全反射,
求入射光线与x轴之间夹角的范围。
【答案】(1)正
(2)(0,45°]ng[135°,180°)
【详解】(1)根据题意得出光路图如图所示
根据几何关系可得.
sina=
可得尸=45。,/=30°
根据折射定律〃=出三=O
sin/
(2)发生全反射的临界角满足sinC=-
n
可得C=45。
要使激光能在圆心。点发生全反射,激光必须指向0点射入,如图所示
只要入射角大于45。,即可发生全反射,则使激光能在圆心。点发生全反射,入射光线与
x轴之间夹角的范围(0,45。]。由对称性可知,入射光线与x轴之间夹角的范围还可以为
[135°,180°)o
8.(2025•山东•高考真题)由透明介质制作的光学功能器件截面如图所示,器件下表面圆弧以
。点为圆心,上表面圆弧以。'点为圆心,两圆弧的半径及。、。'两点间距离均为R,点力、
9
B、。在下表面圆弧上。左界面4尸和右界面。〃与。。'平行,到00的距离均为TTR。
(1出点与O。的距离为正R,单色光线从8点平行于OO'射入介质,射出后恰好经过O'
2
点,求介质对该单色光的折射率〃;
(2)若该单色光线从G点沿GE方向垂直/尸射入介质,并垂直。〃射出,出射点在GE的延
长线上,七点在上,。'、E两点间的距离为立R,空气中的光速为小求该光在介
2
质中的传播时间to
【答案】(1)百
(2)19房
5c
【详解】(1)如图
可得a=60。
又因为出后恰好经过O'点,。点为该光学器件上表面圆弧的圆心,则该单色光在上表面垂
直入射,光路不变;因为OB=OO'=R,所以根据几何关系可知。2=30"
介质对该单色光的折射率吗=sin??=y/j
sin%sin30
(2)若该单色光线从G点沿GE方向垂直//射入介质,第一次射出介质的点为。,且
O,E=—R^可知.qTV2
2sin^=——=—
R2
由于sin6=^>sinC=—=—
2n3
所以光线在上表面。点发生全反射,轨迹如图
光在介质中传播的速度为"3=叵
n3
19.广
L519V3/?
所以光在介质中的传播时间,=—=5=二—
vV3c5c
亍
9.(2025•云南•高考真题)用光学显微镜观察样品时,显微镜部分结构示M图如图用所示。盖
玻片底部中心位置。点的样品等效为点光源,为避免。点发出的光在盖玻片上方界面发生
全反射,可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充,如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折
射率均为1.5,盖玻片厚度d=2.0mm,盖玻片与物镜的间距〃=0.20mm,不考虑光在盖
玻片中的多次反射,取真空中光速。=3.0xl()8m/s,兀=3.14。
Oo
图甲填充前图乙填充后
⑴求未滴油时,。点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积(结果保留2位有效数字);
⑵滴油前后,光从O点传播到物镜的最短时间分别为小(求与-。(结果保留2位有效
数字)。
【答案】(1)1.0x10-5n?
(2)3.3X10-13S
]2
【详解】(1)由折射定律可知,全反射的临界角满足sinC=一二7
n3
设未滴油时,。点发出的光在盖玻片的上表面的透光圆的半径为一,由几何关系
sinC=,
代入数据解得尸二拽mm
5
根据S=Tir1
所以未滴油时,。点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积为Skl.OxlOTm?
(2)当光从O点垂直于盖玻片的上表面入射时,传播的时间最短,则未滴油滴时,光从O
-F
Ad=—h+—d=—h-I--n=d--h----
点传播到物镜的最短时间为IVC£cc
n
dh_dh_+〃)
滴油滴时,光从。点传播到物镜的最短时间为G=:+:=?+?=-Z-
nn
故一=3=旺”平^3.3><10飞
21c3.0x10s
•••II
,2025高考模拟题
L如图甲为水晶透明〃平安扣〃由同材质同心环形材料组成,将〃平安扣〃平放在水平桌面上,
过环心的横截面如图乙所示,外环的半径为细光束从尸点射入“平安扣〃时,经一次折
射后,恰好在内环上发生全发射,且从外环上第一次的射出点为。(图中未画出),并测得
圆心角PO0为2仇己知光在真空中的传播速度为c,水晶的折射率为〃。细光在〃平安扣〃
中由。点入射到。点出射所经历的时间为()
甲
2222
A2nRsinOnRsin0-2nRcosO、nRcos0
A.---------------Bn.-------------C.----------------D.--------------
cccc
【答案】A
【来源】2025届河北省部分校高三下学期5月模拟汨刺卷物理试题
【详解】作出光在水晶中的光路如图所示
设P点到内表面发生全发射的点距离为/,根据图中几何关系和正弦定理有
R_I
sin(^--C)sin。
光在内环上刚好发生全反射,贝UsinC=L
n
21
由对称性可知,光从P点射入到从Q点射出的时间为/二—
v
又光在水晶中的传播速度y=£
n
2/Rsin8
联立解得t=
故选Ao
2.有一透明材料制成的C型半圆柱体,内径是火,外径是2火,其横截面如图所示,0。是对
称轴。圆柱体内部弧面上均涂有特殊材料,使光到达时全部被吸收。。'处有一可以旋转的
单色激光发射器,使发出的光线绕。'以角速度。在纸面内匀速转动。已知单色光在透明材
料中的折射率为近,真空中的光速为c,则下列说法正确的是()
2R
.0…,型
A.这束单色光可能在该材料右侧截面上发生全反射
B.光点在右侧截面移动的区域长度为(6一2右)R
3
C.光点在右侧截而即将消失时的瞬时速率为2cuR
2R
D.光在材料中传播的最长时间为一
c
【答案】B
【来源】2025届浙江省Z20名校联盟高三下学期模拟预测物理试题
【详解】A.发生全反射的临界角为sinC=』=Y2
n2
即045。
由几何关系当光线射到右侧界面上最下端时的入射角为45。,但此时光线在。'点的入射角
为90。,可知这束单色光不可能在该材料右侧截面上发生全反射,故A错误;
B.当光线与内侧圆弧相切时与夹角为30。,此时光点距离O点的距离为
w2拒R
2/?tan30=---------
3
可知光点在右侧截面移动的区域长度为△/=2〃_2巫=色巳9R
33
故B正确;
C.光点在右侧截面即将消失时的瞬时速率为y=丝史史=4GR
cos450
其中的口是射到介质中的折射光线绕O'点旋转的角速度,①二;①
即y工2a)R
故C错误;
D.光在材料中射到最低端的光线传播时间最长,则传播的最长时间为
2扬?2叵R4R
t=-------=--------=—
VCC
&
故D错误o
故选Bo
3.如图所示,科研人员在研究一半径为/?的透明半球体时,用一束激光垂直照射半球体底面
3R
各点,发现激光束照射点距离球心为彳时,激光束恰好不能从半球表面透出,则半球体对
此激光束的折射率为()
【答案】D
【来源】2025届四川省达州市高级中学校高三下学期模拟预测物理试题
【详解】设激光束从A点垂直底面射入半球体,刚好在B点不能从半球表面射出,则
3
恰好为临界角C,由几何关系可得sinC=1
由临界角公式可得sin。=1
n
可得半球体对此激光束的折射率为〃二g。
故选Do
4.如图所示是一个半径为R的均匀透明介质球过其球心的截面,P0为直径。一单色细光束
从尸点射入球内,折射光线与尸。夹角8=30。,出射光线与尸0平行。光在真空中的传播
速度为c,下列说法正确的是()
A.介质对该光束的折射率为J]
B.光束在。点的入射角为45。
C.该光束在介质中的传播速度为巫c
2
D.该光束在介质中的传播时间为乙
【答案】D
【来源】2025届河南省部分重点高中高三下学期5月联合模拟考试物理试题
【详解】AB.根据题意,作出光路如图所示
由几何关系可知,光线射出时的折射角/•=28,折射率〃=”当=百
sin,
可知光束在P点的入射角P=r=60°
故AB错误;
C.该光束在介质中的传播速度-立c
n3
故C错误;
D.该光束在介质中的传播距离/=2RCOS9=6R
则传播时间,=—/=3'R
vc
故D正确;
故选Do
5.一个底面半径为R,高为4R的均匀透明圆柱体玻璃破被切割成如图甲所示的形状,横截面
如图乙所示,现有一束由〃、力两种单色光组成的复合平行光从空气垂直平面/S射入柱体,
已知AB=6R,该玻璃对单色光。的折射率4=2,对单色光力的折射率%=1,关于这
束光初次在柱体内到达圆弧形界面4cB时的说法正确的是()
A.从区域II入射的所有单色光。的光线都不会发生全反射
B.从区域II入射的所有单色光b的光线都不会发生全反射
C.从区域I、III入射的所有光线都会发生全反射
D.若只有区域II内有入射光线,则圆弧形界面4C8上有单色光射出的面积与有复色光射
出的面积之比为7:30
【答案】D
【来源】2025届安徽省百师联盟高三下学期二轮复习联考(三)物理试卷
【详解】AB.II部分光线垂直AB射入圆柱体,方向不变射到圆柱体内表面上,在圆弧形界
面4C8上射出时入射角最大为45。,由sinC=1
n
可知单色光。发生全反射的临界角为G=30°,单色光人发生全反射的临界角为G=37。,
所以II部分光线两种色光都有光线发生全反射,故AB错误;
C.I、III两部分光线射入圆柱体时的折射角等于再射到圆柱体内表面上的入射角,根据光
路可逆性分析可知,光线不能发生全反射,一定能从透明体射出,故C错误;
D.单色光。的临界角为30。,单色光人的临界角为37。,有单色光。射出的面积对应的圆
心角为60。,有单色光6射出的面积对应的圆心角为74。,则7T单色光射出的面积对应的圆
心角为14。,有复色光射出的面积对应的圆心角为60。,面积比为7:30,故D正确。
故选Do
6.如图所示,矩形玻璃砖Med平行于光屏尸放置于上方高,处,两束平行的单色光/、8斜
射到玻璃砖的面,两个入射点间距离为X”穿过玻璃砖下表面衣后,射在光屏。上两
个点间距离为X2,已知内外2.不考虑光在玻璃砖中的反射。只向上平移玻璃放,其他条件
和状态保持不变,射在光屏上两个点()
-------------|d
------------------'cp
wwwwwwwwwww^ww
A.位置不变,距离不变B.位置右移,距离不变
C.位置左移,距离变大D.位置右移,距离变大
【答案】A
【来源】2025届江苏省苏州市八校高三下学期三模联考物理试卷
【详解】作出光路图,如图所示。
根据光的折射知识可知,两束单色光射出玻璃后仍相互平行,根据题意作出光的折射的光
路图,如图所示
当只向上平移玻璃砖,如图虚线的位置,由于入射角不变,折射角不变,则移动玻璃瓶前
后,同一个光线在玻璃彼内的折射光线平行,射出玻璃砖后的折射光线平行,根据几何关
系可得,向上平移玻璃砖后,穿过玻璃砖下表面光线通过平移前的出射点,则射在光屏P
上的位置不变,距离不变。
故选Ao
7.如图为置于真空中厚度为L的矩形透明砖的截面图,O、。分别为上下表面的中点,一光
线从O点以一定角度射入透明砖,刚好射在图中。点(O'a=L).换同样大小的另一材质
矩形透明砖放在原位置,让同一光线仍然从。点以相同的角度射入透明砖,刚好射在图中
3
b点0、=胪。关于该光线在这两种介质中传播,下列说法正确的是()
A.在8点一定不会发生全反射B.在第一种材质中传播时频率更小
C.在第二种材质中的波长更大D.穿过第二种材料的时间较短
【答案】A
【来源】2025届天津市红桥区高三下学期二模物理试卷
【详解】A.光线射到力点的入射角等于设到O点的折射角,可知光线在8点一定不会发
生全反射,选项A正确;
BCD.光的频率由光源决定,与传播的介质无关,可知光在两种介质中的频率相同;根据
sinz
n=——
sinr
在第一种材质中折射角较大,可知第一中材料的折射率更小,根据□=£
n
v
可知在第一种材料中的速度更大,根据4=7
一一4f乩.j/HL7--Iddnclsinz2dsinz
可知在第一种材质中的波长更大;传播时I可,=------=------=—:--------=—:----
vcosrccosrcsinrcosrcsin2r
可知在第一种材质中的折射角片45。,可知传播时间/较短,选项BCD错误。
故选A。
8.如图所示,有一横截面为边长为。的正三角形的三棱镜力BC,BC边为吸光材质,一平面
光源可发出垂直丁光源平面的平行单色光,光源平面与水平方向夹角。为60。,光源发出的
平行光穿过三棱镜的光路图如图所示,图中光线在三棱镜中的光路与8c平行,且垂直打
在光屏上,下列说法正确的是()
A.三棱镜的折射率〃=2
B.从光源发出的所有经过三棱镜到达光屏的光的传播时间相等
C.从光源发出的所有经过三棱镜到达光屏的光中,从中点入射的光线传播时间最短
D.缓慢绕4点顺时针转动光源,所有光线依然都能经过三棱镜传播到光屏
【答案】B
【来源】2025届江苏省泰州市姜堰区高三下学期二模物理试卷
【详解】A.根据题意,做出法线如图所示
由几何关系可得a=60。,0=30。
sinarr
由折射定律可得〃=—=’3
sin夕
故A错误;
BC.根据题意,设8。的长度为由几何关系和对称性可知,光线在三棱镜外传播的距
离为dL,在三棱镜内传播的距离为Q—乙,由公式〃=£
可得,光在三棱镜内传播速度y==用
则传播时间为,=包+曰=巫
CVC
可知,从光源发出的所有经过三棱镜到达光屏的光的传播时间相等,故B正确,C错误;
D.缓慢绕3点顺时针转动光源,结合上述分析可知,光线在48面的入射角逐渐减小,则
光线在AB面的折射角逐渐减小,折射光线向下偏移,可能H1现折射光线打在BC面被吸收,
则不是所有光线都能经过三棱镜传播到光屏,故D错误。
故选Bo
9.如图所示,把一个凸透镜压在一块平面玻璃上,在凸透镜的下表面和平面玻璃的上表面之
间形成一个很薄的狭缝层。单色光从上方垂直凸透镜的上表面射向凸透镜,沿光的入射方
向看到的明暗相间的干涉条纹可能是()
入射光
【答案】C
【来源】2025届山西省晋城市高三下学期第三次模拟考试物理试题
【详解】干涉条纹是由凸透镜下表面与平面玻璃间空气膜上、下表面的反射光叠加形成的,
越靠近透镜边缘,空气膜的厚度变化越快,观察到的圆环状条纹间距越来越小,条纹越来
越密集,ABD错误,C正确。
故选Co
10.(24-25高三下•江苏宿迁泗阳县•适考)透明介质球的球心为。,水平直径上有一点光源P,4点
为从尸射出的光线能直接从左侧面射出的临界点,则能直接从右侧面射出的临界点B的位
【来源】江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高三下学期第一次适应性考试(一模)物理
试卷
【详解】光线从临界点/射出时,其入射角恰好为临界角C,在P0延长线上取一点。,
使得0P=0。,过力点作P。的平行线交圆弧于〃点,作垂直于P0的直径G'G,取"两
侧两点3E如图所示
由对称性知乙OMQ=/P4O=ZC
OP0M
在三角形尸0M中,由正弦定理可得——=-——--
sinzsinZ.OPM
,,OQOM
在三角形O0M中,由正弦定理可得./朱
sinZ.OMQsinNOQM
由图可知/OPM<AOQM,
联立可知sini<sinZ.OMQ
由图易知乙PG54c
而光线从临界点8射出时,其入射角恰好为临界角。,则8点应位于MG间圆弧上,B
选项符合题意。
故B正确,
11.彩虹是由太阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射
一次形成的。下图为彩虹形成的示意图,一束白光L由左侧射入水滴,〃、6是白光射入水
滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光线。则()
A.。光的频率小于力光的频率
B.〃、6光在由空气进入水滴后波长变长
C.从同一介质射向空气,。光比力光容易发生全反射
D.通过同一双缝干涉装置,。光的相邻条纹间距比〃光的大
【答案】C
【来源】2025届广东省广州市普通高中高三下学期第三次模考物理试题
【详解】A.由光路图可知,。光的偏折程度大于8光,可知水滴对。光的折射率大于对b
光的折射率,所以Q光的频率大于6光的频率,故A错误;
y
B.。、6光在由空气进入水滴后波速变小,频率不变,根据%=7
可知波长变短,故B错误;
C.根据sinC=,可知,。光的临界角小于晨光的临界角,即。光比〃光容易发生全反射,
n
故C正确:
D.由于。光的频率大于力光的频率,所以。光的波长小于〃光的波长,根据以=4几可
d
知,通过同一双缝干涉装置,。光干涉的相邻条纹间距比b光的小,故D错误。
故选C。
12.如图,两种颜色的光从真空中沿同一光路山圆心。点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体,
其透射光线分别为。和山已知入射角。=45。,。光束与玻璃砖左侧平面的夹角£=60。,下列
说法正确的是()
A.若。光束为蓝光,力光束可能是红光
B.。光在该玻璃柱体中传播的速度比人光大
c.玻璃对。光的折射率为如
2
D.用。光和6光分别照射同双狭缝,观察干涉现象,。光的条纹间距更窄
【答案】B
【来源】2025届陕西省汉中市西乡县第一中学高三下学期二模物理试题
【详解】A.由光路图可知,。光和力光射入玻璃柱体时入射角相同,。光折射角大于b光
折射角,根据折射定律〃二更U可知,。光的折射率小于6光的折射率,若。光束为蓝光,
sinr
6光束不可能是红光,故A错误;
R-根据〃=£可得u=2
vn
由于。光的折射率小于8光的折射率,故。光在该玻璃柱体中传播的速度比方光大,故B
正确;
••
C.根据折射定律〃=工上可知
sinr
n
玻璃对a光的折射率为n=""I=J5
.sin30
故C错误;
D.〃光的折射率小于〃光的折射率,则。光的频率小于6光的频率,由。=4/可知,a
光的波长大于人光的波长,根据=可知,用。光和b光分别照射同双狭缝,观察
a
干涉现象,b光的条纹间距更窄,故D错误:
故选Bo
13.真空中,一半圆形玻璃砖放置在转盘上,圆心恰好在转轴处,玻璃砖右侧有一足够大的光
屏。一束由单色光心人经成的光线从左侧沿着玻璃破半径方向入射,荧光屏上有两个亮
点。使转盘从图示位置开始顺时针匀速转动,光屏上单色光。的亮点先消失。下列说法正
确的是()
入射光
光屏:
A.。光的频率小于b光的频率
B.。光在玻璃砖内的传播速度大于b光在玻璃破内的传播速度
C.用同样的装置做双缝干涉实验时,力光相邻亮条纹间距较大
D.若人人均能使某金属发生光电效应,则力光产生的光电子对应的遏止电压更大
【答案】C
【来源】2025届山东省实验中学高三下学期第二次模拟考试物理试题
【详解】A.。光的光斑先消失,所以。光的临界角小于6光的临界角,根据sinC=,
n
则有na>nb
则。光的频率大于b光的频率,故A错误;
B.根据u=£
n
可知,。光在玻璃砖内的,专播速度小于6光在玻璃徜内的传播速度,故B错误:
C.由。光的频率大于力光的频率,结合。=2/可知,。光的波长小于方光的波长,根据
Ax=Z
d
可知,力光相邻亮条纹间距较大,故C正确;
D.根据eU。==配一%
可知,因为。光的频率大于力光的频率,即匕〉匕,,所以。光产生的光电子对应的遏止电
压更大,故D错误。
故选Co
14.如题所示,一束真空波长为2的光射入双缝,双缝间距为";距离双缝/远处平行放置一个
光屏(/力),双缝与光屏之间充满折射率为〃的介质,则光屏上相邻亮条纹的间距是()
【答案】D
【来源】2025届山东省Flawless联考高三下学期选考科目考试(四)物理试题
【详解】光在介质中的波长为%'=2=9=4
根据条纹间距表达式Ax二'4’
可得Ax=—
nd
故选Do
15.如图所示,一圆柱形筒的直径为8cm、高为6cm。人眼在筒的斜上方某处观察时,恰好能
看到桶底,当筒中装满某种液体时,恰能看到筒底圆心。则光在此液体中的折射率为()
2月2后5V13
A.G
【答案】B
【来源】2025届青海省海东市属中学高三下学期5月模拟预测物理试题
【详解】根据题意画出光路图如图所示
84
根据图中几何关系有入射角。的正弦值为sina=
5
42
折射角7的正弦值为sin7=
+6?
sincr
根据折射率公式〃=——
sm/
可解得折射率〃=3叵
5
故选B正确。
16.如图甲所示,凸透镜放置在水平玻璃板上,波长为2的单色光竖直向下照射,呈现出如图
乙所示的亮暗相间的同心圆环,尸处位于亮环上。下列说法正确的是()
入射光牛顿环
A.仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜,。处仍位于亮环上
B.对凸透镜施加向下的压力,同一级亮环的半径将变小
C.仅将入射光的波长调整为则。处位于暗环上
4
D.空气膜厚度为七义(上1,2,3…)的位置均位于暗环上
4
【答案】A
【来源】2025届山东省德州市高三下学期三模物理武题
【详解】A.P处位于亮环上,。处干涉加强,根据薄膜干涉原理有2〃=〃U介(〃?=1,2,
3...)
c2
根据折射率的规律有〃=-二~r~
v4
X
解得2d=〃?一(〃7=1,2.3...)
n
仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜,上述表达式仍然成立,只是整数〃7将增大,可知,
产处仍然为干涉加强位置.,即。处仍位于亮环上,故A正确;
B.对凸透镜施加向下的压力,凸透镜与水平玻璃板间的薄膜厚度减小,结合二述可知,
同一厚度对应的亮条纹对应的位置将外移,可知,同一级亮环的半径将变大,故B错误;
2A
c.仅将入射光的波长调整为根据折射率的规律有〃
4口44%
根据薄膜干涉原理有2d=加2介(m=l,2,3…)
2
解得2d=〃z—(〃7=1,2,3...)
4/7
可知,仅将入射光的波长调整为%则P处位于亮环上,故C错误;
D.空气膜厚度为d(hl,2,3...)
4
若该处为干涉减弱,根据薄膜干涉原理有2d=(2机-1)与(阳=1,2,3...)
C%
根据折射率的规律有,.二工
解得〃=与1
K
可知,折射率满足上述表达式时,空气膜厚度为加
g,2,3...)的位置均位于暗环上。
若该处为干涉加强,根据薄膜干涉原理有2d=〃“介(zw=l,2,3...)
c2
根据折射率的规律有«=-=—
v4
解得〃=:
K
可知,折射率满足上述表达式时,空气膜厚度为「(左=1,2,3...)的位置均位于亮环上,
故D错误。
故选A。
17.歼-20的光学着陆系统中用到了双缝干涉的知识。某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做
双缝干涉实验,通过目镜观察到屏上的条纹如图乙所示。只改变一个条件,使观察到的条
纹如图丙所示,则改变的条件是()
的釉
乙丙
A.换用长度更长的遮光筒B.增大单缝到双缝的距离
C.换用间距更小的双缝D.红色滤光片换成紫色滤光片
【答案】D
【来源】2025届山东省潍坊市高三下学期二模物理求题
【详解.】根据相邻条纹间距公式Ax=与4
a
可知,若要减小条纹间距幼,则可以减小光屏到双缝的距离小减小波长2,增大双缝间距
力由于红光波长比紫光更长,所以可以将红色滤光片换成紫色滤光片,减小波长。
故选D。
18.如图所示,内径为2R的圆柱形容器内装有某种透明液体,液体深度为心在容器底边缘
有一点光源P,可以向液体内发出某种单色光,当光源发出的光照射到液面某处入射角为
30。时,折射角为45。,则液面上有光射出区域的面积大小为()
A.—nR~B.-7t/?2
23
【答案】D
【来源】2025届山西省青桐鸣大联考高三下学期5月模拟预测物理试卷
cin4501~
【详解】由题可知,液体对光的折射率〃=———=V2
sin30°
则光在液面处发生全反射的临界角。
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