高三二轮复习试题物理选择题对点练（十）光学

选择题对点练(十)光学一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.(2025重庆南开中学质检)某款条形码扫描笔的工作原理如图所示,发光二极管发出的光频率为ν0,将扫描笔笔口打开,在条形码上匀速移动,遇到黑色线条光几乎全部被吸收;遇到白色线条光被大量反射到光电管中的金属表面(截止频率0.8ν0),产生光电流,如果光电流大于某个值,会使信号处理系统导通,将条形码变成一个个脉冲电信号。则()A.扫描笔在条形码上移动的速度不影响相邻脉冲电信号的时间间隔B.频率为ν0的光照到光电管的金属表面立即产生光电子C.若发光二极管发出频率为0.5ν0的光,扫描笔缓慢移动,也能正常识别条形码D.将光电管中的金属更换成截止频率更大的材料,更易使得信号处理系统导通2.(2025山东济宁二模)某光学组件的剖面如图所示,反光的滑块右侧为圆锥面,圆锥面与右侧玻璃片之间形成很薄的间隙,现用红色平行光自右向左垂直照射玻璃片。从右向左观察玻璃片时,下列说法正确的是()A.会观察到环形衍射条纹B.越接近玻璃片中心,相邻两条纹间的距离越小C.滑块稍向左移的过程中,观察到的环形条纹会向内收缩D.若改用紫光照射,条纹会变得更加稀疏3.某兴趣小组利用如图甲所示装置研究光的波动性,A处为狭缝片,B处为光传感器,光从A的正上方向下射向B。仅改变一个量,先后在电脑上获得的光照强度关于位置分布的图像如图乙、丙所示,下列判断可能正确的是()A.A处为单缝,图乙对应的缝宽小B.A处为单缝,图乙对应的光源频率高C.A处为双缝,图乙对应的双缝间距大D.A处为双缝,图乙对应的AB距离大4.(2025重庆模拟)图甲为研究一半圆柱形透明新材料的光学性质,用激光由真空沿半圆柱体的径向射入,入射光线与法线成θ角,由光学传感器CD可以探测反射光的强度。实验获得从AB面反射回来的反射光的强度随θ角变化的情况如图乙所示。光在真空中传播速度为c,则该激光在这种透明新材料中()A.折射率为3B.传播速度为32C.θ=0°时,反射光强度为0D.反射光的强度随θ角的增大而增大5.(2025福建福州模拟)为了装点夜景,常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示,水面下有一点光源S,同时发出两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了一个有光射出的圆形区域,俯视图如图乙所示,环状区域只有b光,中间小圆为复色光,下列说法正确的是()A.在水中传播速度a光比b光大B.a光光子的能量小于b光光子的能量C.水对a光的折射率小于对b光的折射率D.若点光源S向下远离水面移动,则中间小圆面积变大6.(2025江西赣州二模)图甲为牛顿环,内由两块玻璃砖组成,并用三颗螺丝固定,玻璃砖的横截面如图乙所示。在红光照射下,可看到如图丙所示的明暗相间的条纹。则()A.出现明暗相间的条纹是因为光的衍射B.拧紧三颗螺丝时,会发现条纹变密集C.若换成蓝光照射,会发现条纹变稀疏D.若条纹如图丁所示,可能是玻璃板B上表面对应位置有凹陷7.(2025山东日照二模)为了研究光的干涉现象,某同学将弓形的玻璃柱体平放在固定的标准平板玻璃上,玻璃柱体上表面水平,如图甲所示。用波长为2的红光垂直照射玻璃柱体上表面,从上向下看,在图乙的P点观察到亮条纹。下列说法正确的是()A.从上向下看到外疏内密的明暗相间的环状条纹B.若将玻璃柱体向上移动距离Δd=12λ,PC.若更换形状相同、折射率更小的玻璃柱体,则P点亮条纹可能消失D.若用紫色光垂直照射玻璃柱体上表面,条纹间距变宽二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。8.(2025广西河池二模)如图为一直角梯形玻璃砖ABCD,一束单色光MO从空气以入射角i斜射到AB面上,经AB面和CD面折射后,射出玻璃砖(光路未画出),不考虑玻璃砖内的多次反射,A向B和D向C可无限延伸,则()A.经CD面折射出的光线与MO平行B.增大入射角i,该光可能在CD面发生全反射C.光在O点发生折射说明光是纵波D.光在O点发生折射是因为光在空气中和在玻璃中的传播速度不同9.(2025天津新华中学统练)关于下列四幅图所示的光现象说法正确的是()A.图甲是光的双缝干涉原理图,若只减小挡板上狭缝S1、S2间的距离d,则屏上两相邻亮条纹的中心间距将减小B.图乙是用偏振眼镜观看立体电影,说明光是一种横波C.图丙中肥皂膜看起来是彩色的是因为光的衍射D.图丁表示一定波长的光照射到不透明的圆盘上,会在后方影子中心的适当距离处出现一个亮斑是光的衍射现象10.(2025山东滨州二模)如图所示,直角三角形ABC为玻璃棱镜的截面,其中∠A=30°,AC边长为2m。C点固定在地面上,AB边与地面平行。单色光从AB边的中点D垂直AB边射入棱镜,光线经棱镜折射后打在水平地面上的光点比无棱镜时侧移了36m。光在真空中的传播速度为3×108m/s。现让光线与AB边成30°角斜向右下方从D点射入玻璃棱镜,则(A.棱镜对单色光的折射率为2B.棱镜对单色光的折射率为3C.斜射入玻璃棱镜的光线在棱镜中的传播时间为7.5×109sD.斜射入玻璃棱镜的光线在棱镜中的传播时间为2.53×109s

参考答案1.B解析扫描笔在条形码上移动的速度越快,相邻脉冲电信号的时间间隔就越短,所以扫描笔在条形码上移动的速度会影响相邻脉冲电信号的时间间隔,故A错误;频率为ν0的光照到光电管发生光电效应是瞬间的,会立刻产生光电子,故B正确;发光二极管发出频率为0.5ν0的光,小于截止频率,无法产生光电流,无法正常识别条形码,故C错误;将光电管中的金属更换成截止频率更大的材料,此时发光二极管发出光的频率不一定超过截止频率,可能不会发生光电效应,因此不一定会使信号处理系统导通,故D错误。2.C解析玻璃片上呈现的是薄膜干涉条纹,故A错误;无论滑块在哪个位置,沿着半径自内向外每相同距离空气间隙厚度的变化都相同,两列反射光路程差相同,因此相邻两条纹间的距离相同,条纹的密集程度都不会改变,故B、D错误;同一条纹所对应的间隙厚度相同,滑块向左滑动时,沿着半径间隙厚度为某确定值的地方都向内侧移动,两列反射光的路程差为某确定值的地方都向内侧移动,因此所有环形条纹的半径都会变小,即观察到的环形条纹会向内收缩,故C正确。3.D解析从题图乙、丙的光照强度分布看,都出现了一系列间距几乎均匀的明暗相间条纹,这更符合“双缝干涉”而非“单缝衍射”特征(单缝衍射往往中央亮纹最宽、最亮,旁侧亮纹迅速减弱),因此A处为双缝,图乙的条纹间距大于图丙的,说明图乙对应光源频率低或者双缝间距小,A、B错误。双缝干涉的相邻亮纹间距满足Δx=λld,其中d为双缝中心间距、l为屏(或传感器)到双缝的距离、λ为光的波长,图乙的相邻亮纹间距大于图丙的,光的频率不变的情况下:若双缝间距不变,图乙对应的A、B距离大;若A、B距离不变,则图乙对应的双缝间距小,故D正确,C4.B解析根据题图乙可得当θ=60°时激光发生全反射,根据折射定律得n=1sin60°=233,故A错误;根据速度公式v=cn=32c,故B正确;θ=0°时,仍然要发生反射现象,所以反射光强度不为0,故C错误;根据图像可得当θ≥605.D解析作出光路图,如图所示,在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射,入射角等于临界角,由于a光照射的面积较小,可知a光发生全反射的临界角较小,根据sinC=1n可知,水对a光的折射率大于对b光的折射率,根据v=cn可知,在水中传播速度a光比b光小,A、C错误;由于水对a光的折射率较大,则a光的频率较大,根据ε=hν可知,a光光子的能量大于b光光子的能量,B错误;设中间小圆的半径为R,对于a光刚好发生全反射时,有tanC=Rh,若点光源S向下远离水面移动,即h增大,则中间小圆的半径R增大,6.D解析出现明暗相间的条纹是光的干涉现象,故A错误;拧紧三颗螺丝时,两块玻璃砖间的空气膜厚度变薄,根据薄膜干涉原理可知,条纹变稀疏,故B错误;蓝光波长比红光短,根据干涉条纹间距公式,波长变短,条纹间距会变小,条纹应变得更密集,故C错误;若条纹如图丁所示,局部条纹向中心弯曲,根据等厚干涉原理,同一条纹对应空气薄膜厚度相同,此处条纹弯曲说明玻璃板B上表面对应位置有凹陷,使得空气薄膜厚度变化异常,导致条纹出现弯曲,故D正确。7.B解析由于空气膜等厚处是条形的,因此形成的干涉条纹是条形的,由于空气膜的厚度越向外增加得越快,因此条纹间距越来越小,条纹越来越密,故A错误;在图乙的P点观察到亮条纹,则有P点的光程差Δx=2d=nλ,若将玻璃柱体向上移动距离Δd=12λ,则光程差为Δx'=2×d+12λ=2d+λ=(n+1)λ,所以P点再次出现亮条纹,故B正确;P点亮条纹与折射率无关,故C错误;若用紫色光垂直照射玻璃柱体上表面,由于紫色光波长小于红色光波长,8.BD解析因光线射到AB面的折射角小于射到CD面的入射角,可知经CD面折射出的光线与MO不平行,选项A错误;因光线射到CD面的入射角大于光线从AB面射出的折射角,增大入射角i,光线射到CD面的入射角可能会大于临界角,即该光可能在CD面发生全反射,选项B正确;纵波和横波都能产生折射现象,光在O点发生折射不能说明光是纵波,选项C错误;光在O点发生折射是因为光在空气中和在玻璃中的传播速度不同,选项D正确。9.BD解析根据Δx=Ldλ可知,若只减小挡扳上狭缝S1、S2间的距离d,则屏上两相邻亮条纹的中心间距将增大,故A错误;题图乙是用偏振眼镜观看立体电影,说明光是一种横波,故B正确;阳光下肥皂膜呈现出彩色条纹是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的,故C错误;光照射不透明的小圆盘,在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象造成的,故D10.BC解析根据题意,光线从AB边垂直射入棱镜在AC边发生折射的光路图如图甲所示,甲由题意知FG=36m,几何关系可知EF=0.5m,则有sinα=FG(FG)2+(EF)2=12,可知α=30°,由几何关系知θ1=30°,故θ2=θ1+α=60°,则折射率n=sinθ2s