第46讲 光学（专项训练）（四川专用）（教师版）

第46讲光学目录TOC\o"1-2"\h\u01课标达标练题型01光的折射题型02全反射题型03光的干涉题型04光的衍射偏振题型05激光题型06电磁振荡与电磁波02核心突破练03真题溯源练01光的折射1（2025·四川德阳·高三月考）如图所示，等腰三角形abc为一棱镜的横截面，ab=ac，一平行于bc边的细光束从ab边射入棱镜，在bc边反射后从ac边射出，出射光分成了不同颜色的两束，甲光的出射点在乙光的下方，不考虑多次反射。下列说法正确的是（）A．甲光的频率比乙光的高B．在棱镜中的传播速度，甲光比乙光的小C．该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率D．在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大【答案】D【详解】AC．根据折射定律和反射定律作出光路图如图所示：由图可知，乙光在棱镜中偏转的折射角较小，根据折射定律可知乙光的折射率大于甲光的折射率，则乙光的频率高于甲光的频率，故AC错误；B．根据折射率与速度的关系式n=变形得v=由于n乙D．根据上面图象的几何关系可知光在棱镜内bc边反射时的入射角，甲光比乙光的大，故D正确。故选D。2.（2025·四川广安·高三月考）如图，三角形为某三棱镜的横截面（AB边镀银），其中∠C=90°，∠B=60°，一束单色光从BC边中点D射入三棱镜，入射角为i、折射角为r，折射光线经过AB边的E点，反射光线EF正好与BC边平行，已知BD=L，i−r=15°，光在真空中的传播速度为A．光线在D点的入射角i=60°B．光线在AC界面的出射光线与BC界面的入射光线之间的夹角为120°C．三棱镜对此种单色光的折射率为6D．光在三棱镜中的传播时间为5【答案】D【详解】A．由几何关系可得∠BED=∠FEA=60°，∠B=60°则三角形BDE是正三角形∠BDE=60°，r=90°−∠BDE=30°结合i−r=15°，可得i=45°，故A错误；B．由题意可知，光线在AC界面的入射光线与AC界面垂直，则光线在AC界面的出射光线与EF共线，则光线在AC界面的出射光线与BC界面的入射光线之间的夹角为90°+i=135°，故B错误；C．三棱镜对此单色光的折射率为n=sinD．光在三棱镜中传播的路程为s=DE+EF其中DE=BD=L，EF=CD+DE解得s=由折射率的定义可得n=光线在三棱镜中传播的时间为t=联立，解得t=5故选D。3.（2025·四川成都·高三月考）如图所示的虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一束光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是（）A．bO是入射光线B．aO是入射光线C．cO是入射光线D．PQ表示两种介质的界面【答案】B【详解】由于反射角等于入射角，入射光线、反射光线关于法线对称，由图可知aO、Ob应是入射光线或反射光线，PQ是法线，MN表示两种介质的界面。又因为折射光线与入射光线位于法线两侧，则aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线。故选B。02全反射4.（2025·四川成都·三模）图示为某同学设计的一种测量液体折射率的方案。将一绿光点光源置于足够大的容器内，光源距水面深度为h，水面被光源照亮的区域直径为d，已知光在真空中的传播速度大小为c。下列说法正确的是（

）A．该液体的折射率为2ℎB．光传播至液体上表面的最短时间为ℎC．若将绿光换为红光，水面照亮的区域变大D．若将点光源换为平行水面的正方形面光源，水面照亮的区域为正方形【答案】C【详解】A．由全反射可知sin解得该液体的折射率为n=选项A错误；B．光传播至液体上表面的最短时间为t=选项B错误；C．因红光的折射率小于绿光，若将绿光换为红光，根据sin可知临界角变大，则水面照亮的区域半径为r=ℎ变大，选项C正确；D．若将点光源换为平行水面的正方形面光源，面光源各点发出的光在水面发生全反射，临界角决定每个点光源照亮的区域均为圆形，则总的照亮区域四个顶角为圆形边缘，（非正方形），故D错误。故选C。5.如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形ABD，∠A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BD边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AD边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为（

）A．3 B．2 C．32 D．【答案】D【详解】如图所示由几何关系可得i=45°，r+α=90°光束射到AB边时，根据光的折射定律有n=当光束射到AC边时，恰好发生全反射有n=联立解得该棱镜材料的折射率为n=故选D。6.（多选）（2025·四川达州·高三月考）如图甲是半径为r的质量均匀透明水晶球，过球心的截面如图乙所示，PQ为过圆心的水平直线，一单色光从P点射入球内，并从M点射出，出射光线与PQ平行，且折射角为60°，光在真空中的传播速度为c，则（）A．该光束在P点的折射角为45°B．水晶对该单色光的折射率为3C．光在水晶球中的传播时间为3rD．增大光束在P点的入射角，光线在玻璃球内有可能会发生全反射【答案】BC【详解】A．光从M点射出，出射光线与PQ平行，根据几何关系可知，该光束在P点的折射角为30°，故A错误；B．根据几何关系可知，光在M点的折射角为60°，入射角为30°，则水晶对该单色光的折射率n=sinC．根据折射率与光速关系有n=光在水晶球中传播的距离x=2r光在水晶球中的传播时间t=解得t=3rD．增大光束在P点的入射角，根据几何关系可知，光在P点的折射角始终等于光在M点的入射角，根据光路可逆原理可知，光在水晶球内不可能会发生全反射，故D错误。故选BC。03光的干涉7.如图所示为“泊松亮斑”图样，这种现象属于光的（）A．偏振现象 B．衍射现象 C．折射现象 D．全反射现象【答案】B【详解】“泊松亮斑”图样属于光的衍射现象。故选B。8.如图所示，洛埃镜实验中S为垂直于纸面放置的红色水平线光源，M为水平放置的平面镜，从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成两个一样的相干光源，可在光屏上看到明暗相间的条纹。下列说法正确的是（）A．看到明暗条纹是因为红光发生衍射现象B．看到的条纹非等间距的C．若将红光换成绿光，看到的条纹间距变大D．若将平面镜向下平移，看到的条纹间距变小【答案】D【详解】AB．从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，属于干涉现象，该干涉现象可以看做双缝干涉，光路图如图所示所以等效双缝间的距离为d=2a双缝到光屏的距离为L，所以相邻亮条纹中心间距为Δ由此可知，条纹应等间距，故AB错误；C．若将红光换成绿光，即入射光的波长减小，则看到的条纹间距变小，故C错误；D．若将平面镜向下移动一个微小距离，则双缝间的距离增大，所以相邻亮条纹中心间距变小，故D正确。故选D。9.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为Δx，下列说法正确的是（）A．中央亮纹最亮最宽B．测得单色光的波长λC．将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度不变D．分别用单色光红光、绿光进行实验时，红光形成的相邻明条纹间距比绿光小【答案】C【详解】A．中央亮纹最亮，但是中央亮纹宽度与其他亮纹宽度相同，故A错误；B．从第1条暗条纹中心到第n条暗条纹共有n−1个条纹，根据干涉条纹的宽度与波长的关系可知Δ解得λ=故B错误；C．结合以上分析可知，可知条纹的宽度与单缝、双缝间的距离无关，故C正确；D．红光波长大于绿光波长，结合B选项分析可知，红光形成的相邻明条纹间距比绿光大，故D错误。故选C。10.某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉现象。狭缝S1、S2之间的距离为d，狭缝到屏的距离为A．图乙是光的衍射图样，相邻两条纹之间的距离不一定相等B．若屏上P点到狭缝S1、S2的距离差为波长的整数倍，则C．若其他条件不变，只增大L，则图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D．若其他条件不变，只增大d，则图乙中相邻暗条纹的中心间距增大【答案】C【详解】A．图乙中的条纹等间距，所以是双缝干涉条纹图样，A错误；B．光的路程差为波长的整数倍时，为加强区，即亮条纹，B错误；CD．根据干涉公式Δx=Lλd，当增大L故选C。11.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。设计师利用薄膜干涉的原理在眼镜的表面涂上“增反膜”，于是就设计出了一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。已知选用的“增反膜”材料的折射率为32，真空中的光速为c，紫外线在真空中的频率为f，下列说法正确的是（

A．紫外线进入“增反膜”后的频率为2fB．紫外线进入“增反膜”后的波长为2cC．从“增反膜”前后两个表面反射的光的光程差应等于紫外线在“增反膜”中波长的1D．“增反膜”的厚度最好为紫外线在“增反膜”中波长的1【答案】B【详解】A．紫外线进入介质后频率不变，仅波长和波速改变，故A错误；B．在介质中波长公式为λ=vC．为使从“增反膜”前后两个表面反射的光叠加后加强，两束反射光的光程差应等于紫外线在“增反膜”中波长的整数倍，故C错误；D．两束反射光的光程差又等于“增反膜“厚度的两倍，同时为了节省材料，故“增反膜”的厚度最好为紫外线在“增反膜”中波长的12故选B。12.若用衍射光栅准确测定一单色可见光的波长，在下列各种光栅常数的光栅中选用哪一种最好（）A．5.0×10−1mmC．1.0×10−2mm【答案】D【详解】由于可见光的波长在1×10故选D。04光的衍射偏振13.如图所示，由两种单色光组成的复色光斜射到玻璃球体表面上P点，复色光进入球体后分成a、b两束光。下列说法正确的是（

）A．若a、b以同一入射角从玻璃射入空气时a能发生全反射，则b也一定能发生全反射B．用a、b光分别照射同一小孔发生衍射，b光没有a光的衍射现象明显C．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级能量差大D．若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，则b光的遏止电压高【答案】C【详解】A．由图可知，a光的偏折程度较大，玻璃对a光的折射率大于b光的折射率，根据临界角sin可知，发生全反射时的临界角a光的临界角小于b光的临界角，因此若a、b以同一入射角从玻璃射入空气时a能发生全反射，b不一定能发生全反射，故A错误；BC．根据上述分析可知，a光的频率大于b光的频率，a光的波长小于b光的波长，光的波长越长，越容易发生衍射，光的频率越高，其光子的能量越高，因此用光分别照射同一小孔发生衍射，a光没有b光的衍射现象明显，产生a光的能级能量差大于产生b光的能级能量差，故B错误，C正确；D．根据爱因斯坦的光电效应方程Ek=ℎν−W0可知，照射同一光电管发生光电效应时，光的频率越高，其最大初动能Ek越大，又因为Ek=e故选C。14.1808年，艾蒂安-路易·马吕斯在实验中发现了光的偏振现象。关于偏振现象，下列说法正确的是（）A．只有纵波才有偏振现象B．横波和纵波都可以发生偏振现象C．自然光经玻璃反射后变为偏振光D．自然光经玻璃折射后仍是自然光【答案】C【详解】A．只有横波才有偏振现象，纵波无法发生偏振，故A错误；B．偏振是横波特有的现象，纵波不能发生，故B错误；C．自然光经玻璃反射时，反射光为偏振光（部分偏振），故C正确；D．自然光经玻璃折射后变为部分偏振光，而非自然光，故D错误。故选C。15.日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（）A．如图甲所示，当卫星经过跟踪站的上空，地面接收到的信号频率会发生改变，是由于多普勒效应引起的B．如图乙所示，阳光下的彩色肥皂泡，是由于光的衍射产生的C．如图丙所示，在观看3D电影时，观众所戴的特制眼镜利用了光的色散原理D．如图丁所示，水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的偏振引起的【答案】A【详解】A．当卫星经过跟踪站上空时，卫星与跟踪站之间有相对运动。根据多普勒效应，当波源与观察者之间有相对运动时，观察者接收到的波的频率会发生变化。所以地面接收到的信号频率改变是由于多普勒效应引起的，A正确；B．阳光下的彩色肥皂泡，是由于肥皂泡的内外表面反射光相互干涉而形成彩色条纹，并非光的衍射，B错误；C．在观看3D电影时，观众所戴的特制眼镜利用了光的偏振原理，而不是色散原理。通过让左右眼分别接收偏振方向不同的光，从而产生立体感，C错误；D．图丁所示水中的气泡特别明亮是光线从水射向气泡里的空气，是从光密介质到光疏介质，发生全反射，D错误。故选A。05激光16.关于激光的应用，下列说法正确的是（）A．光纤通信是应用激光方向性非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中传递信息的B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点C．医学中用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光强度大的特点D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光强度大的特点【答案】C【详解】A．由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用了激光的相干性，故A错误；B．计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好，故B错误；C．医学上用激光做“光刀”利用了激光的强度大的特点，故C正确；D．激光测距利用的是激光的平行度好的特点，故D错误。故选C。17.（多选）下列说法中正确的是（）A．图甲为泊松亮斑，其原理是光的直线传播B．图乙为内窥镜，应用了光的全反射原理C．图丙中激光切割金属，利用了激光相干性好的特点D．图丁中观看立体电影需要佩戴偏振眼镜，说明光是横波【答案】BD【详解】A．泊松亮斑的原理是光的衍射，故A错误；B．光内窥镜利用的是光的全反射原理，故B正确；C．激光能够切割金属，是利用了激光能量高的特点，故C错误；D．立体电影是利用了偏振现象，偏振是横波具有的特点，故D正确。故选BD。06电磁振荡与电磁波18.图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近或者远离地感线圈时，线圈自感系数会发生变化，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙所示，则下列有关说法正确的是（）A．t1B．t1C．汽车靠近线圈时，线圈自感系数会变小D．从图乙可判断汽车正靠近地感线圈【答案】B【详解】A．LC振荡电路中，电流的变化率越大，线圈的自感电动势越大，t1B．t1C．汽车靠近线圈时，会被线圈中的磁场磁化，从而产生新磁场，与原磁场叠加，使总磁场增大，则线圈自感系数变大，C错误；D．从图乙可判断电流变化的频率增大，由f=12πLC故选B。19.为了测量储罐中不导电液体的高度，有人设计了如图所示装置。将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过单刀双掷开关S与电感L或电源相连。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。某一时刻的磁场方向、电容器带电情况如图所示，则下列说法正确的是（）A．此时电容器正在充电B．振荡电流正在减小C．当储罐内的液面高度升高时，LC回路振荡电流的频率升高D．当开关从a拨到b时开始计时，经过时间t，电感L上的电流第一次达到最大，则该LC回路中的振荡周期为4t【答案】D【详解】AB．由图可知此时电容器右极板带正电，左极板带负电，由磁场方向可知电流方向由正极板流向负极板，故此时电容器正在放电，振荡电流正在增大，故AB错误；C．根据电容的决定式C=εS4πkd可得当储罐内的液面高度升高时，此时ε增大，电容变大，由D．开关从a拨到b时，此时电容器开始放电，当电感L上的电流第一次达到最大时，此时经过14T，故该LC回路中的振荡周期为4故选D。20.图甲中闭合开关S，电路达到稳定状态后，t=0时断开S，图乙表示某物理量Y随时间t变化的规律。下列说法正确的是（）A．Y可能为线圈中的电流B．Y可能为电容器所带电荷量C．t=TD．将自感系数L和电容C同时增大为原来的2倍，电磁振荡的频率变为原来的1【答案】B【详解】ABC．断开开关前，线圈中存在电流，但电压为零，故此时电容器两端电压为零，电量为零；断开开关S，电感线圈L与电容器构成振荡回路，L中的电流从某一最大值减小，产生自感电动势对电容器充电，磁场能转化为电场能，电容器所带电荷量从0增加，当L中的电流减为零，电容器充满电，所带电荷量达到最大，振荡电路经历14T，此时磁场能为零，电场能最大，随后电容器放电，所带电荷量减小，L中电流反向增加，电场能转化为磁场能，依此形成振荡电路，则YD．由振荡电路的周期为T=2πLC知，电磁振荡的频率为f=12πLC，将自感系数L和电容故选B。21.2024年2月26日，《科学通报》上发表了重大研究成果：高海拔宇宙线观测站“拉索”在天鹅座恒星形成区发现了一个巨型超高能γ射线泡状结构，历史上首次找到能量高于1亿亿电子伏的宇宙线的起源天体。关于γ射线，下列说法正确的是（）A．它是电子发生轨道跃迁时产生的B．它可以用于CT机诊断病情C．它在真空中的传播速度约为光速的0.1倍D．它在星系间传播时，不受星系磁场的影响【答案】D【详解】A．γ射线是原子核衰变或核反应时释放的高能光子，而电子轨道跃迁产生的是可见光或X射线，故A错误；B．CT机使用X射线成像，γ射线主要用于放疗等，故B错误；C．所有电磁波在真空中的传播速度均为光速（约3×10D．γ射线是光子，不带电，磁场仅对带电粒子有作用，故传播时不受星系磁场影响，故D正确。故选D。22.（多选）关于电磁波，下列说法正确的是（）A．麦克斯韦预言了空间存在电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在B．所有物体都发射红外线，物体温度越高，发射的红外线越强C．5G信号和4G信号都是电磁波，在真空中，5G信号比4G信号传播快D．在LC振荡电路中，电容器放电完毕时，放电电流达到最大值【答案】BD【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过理论推导得出其速度等于光速，但实验证实电磁波的存在是赫兹，A错误；B．所有物体（温度高于绝对零度）均辐射电磁波，温度越高，辐射的总能量（含红外线）越强，B正确；C．5G和4G信号均为电磁波，在真空中传播速度均为光速（3×10D．在LC振荡电路中，电容器放电完毕时，电场能完全转化为磁场能，此时回路电流达到最大值，D正确。故选BD。23.（多选）蓝牙能在包括移动电话、无线耳机、笔记本电脑等设备之间进行短距离无线信息交换，其使用的是2.400GHz~2.485GHz频段的无线电波。下列说法正确的是（）A．该无线电波比红外线的波长更长B．该频段无线电波是纵波C．该频段的无线电波可在水中传播D．蓝牙信号“穿墙”时，在墙壁中的传播速率大于3×108m/s【答案】AC【详解】A．根据λ=可得无线电波的波长长度为12.1cm∼12.5cmB．无线电波是电磁波，由相互垂直的电场和磁场组成，且传播方向与电场和磁场方向垂直。因此，无线电波是横波，不是纵波，故B错误；C．无线电波可以在水中传播，故C正确；D．电磁波在任何介质中的传播速率都小于其在真空中的传播速率c=3×10故选AC。24.中国神舟二十号载人飞船已于2025年4月24日17时17分在酒泉卫星发射中心成功发射。若航天员要与地面工作人员联系，则需通过（）A．直接喊话 B．紫外线 C．红外线 D．无线电波【答案】D【详解】A．太空中为真空，声音无法传播，故A错误；B．紫外线波长较短，穿透能力弱且易被大气吸收，不适用于远距离通信，故B错误；C．红外线同样易被大气吸收，且常用于短距离通信（如遥控器），不适合航天通信，故C错误；D．无线电波（如微波）波长较长，能够穿透大气层，是航天与地面通信的主要方式，故D正确。故选D。25.（2025·四川绵阳·三模）如图所示，矩形玻璃砖abcd平行于光屏P放置于上方高H处，两束平行的单色光A、B斜射到玻璃砖的ad面，两个入射点间距离为x1，穿过玻璃砖下表面bc后，射在光屏P上两个点间距离为x2，已知x1>x2。不考虑光在玻璃砖中的反射。只向上平移玻璃砖，其他条件和状态保持不变，射在光屏上两个点（）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【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，则移动玻璃砖前后，同一个光线在玻璃砖内的折射光线平行，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A。26.（多选）（2025·四川眉山·高三月考）如图所示，一段光导纤维弯成半圆形，外半径为R，内半径为32R。一细束单色光垂直于光导纤维的端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射，然后从另一端也沿内侧切线射出。已知真空中的光速为A．光导纤维对该单色光的折射率为2B．光导纤维对该单色光的折射率为2C．该单色光在光导纤维中传播的时间t=D．该单色光在光导纤维中传播的时间t=【答案】AC【详解】AB．单色光垂直于端头沿内侧切线射入时恰好发生全反射，由几何关系可得sin解得n=2CD．单色光在光导纤维中的传播光路图如图所示单色光在外侧发生全反射，与内侧恰好相切，由几何关系可得总光路长为3R，所以单色光在光导纤维中的传播时间t=3Rv解得t=2故选AC。27.如图所示是一根粗细均匀的玻璃丝截面图，玻璃丝的直径为d，弯曲段AB为半圆形，A、B连线是半圆的直径。一细激光束射到A点的方向与界面夹角θ=30°，之后在AB段内发生了5次全反射（不含A、B两点），其中有3次是恰好发生全反射，并恰好能射到B点。已知真空中光速为c，则该激光束从A点传播到B点的时间为（）A．6+63dcC．83dc【答案】A【详解】依题意，作图如下光在光导纤维半圆的外圆内表面恰好发生全反射，可知发生全反射的临界角为30°，根据公式sin可得光导纤维的折射率n=2设OA长为r，则OD=d+r由等腰三角形OAD可知OD=2OAcos30°得OA=r=1+光在光导纤维中的传播速度v=光在光导纤维中的路程s=6r则该光束在半圆形光导纤维中运动的时间t=s故选A。28.如图所示为特种材料制成的玻璃砖，它的厚度为3R，上下表面是边长为8R的正方形。玻璃砖上表面有一个以正方形中心O1为球心、半径为R的半球形凹坑，下表面正方形中心O2处有一单色点光源，从玻璃砖上表面有光射出的位置离球心O1的最大距离为3R。已知球冠表面积公式为S=2πRℎ（h为球冠的高），光在真空中的速度为cA．玻璃砖对该单色光的折射率为3B．光在玻璃砖内传播的最短时间为(C．在半球面上有光射出部分的面积为(2−D．若点光源发出的是白光，则在凹坑上方可观察到最外层是紫色的彩色光环【答案】C【详解】A．如图所示，在最远点刚好发生全反射：sinC=由全反射定律得：sinC=解得n=233A错误；B．竖直向上传播时间最短t=3B错误；C．从O2点发出的光在球面上B点恰好发生全反射，则∠O由正弦定律得：3R解得：∠BO由几何关系得：ℎ=R−Rcos所以从半球面上有折射光线射出的区域面积为：S=2πRℎ=2−C正确；D．红光的折射率最小，根据sinC=故选C。29.（2025·四川南充·高三月考）用图甲所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。A为标准平板玻璃，B为被检查平板玻璃，在A、B右端夹入薄纸片，C为入射的蓝光，图乙是俯视图甲观察到的干涉条纹。下列选项正确的是（）A．当把C换为红光时，条纹间距变小B．图乙中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起C．将薄纸片向右移动少许，从上往下可以观察到干涉条纹向着劈尖移动D．将薄纸片向左移动少许，从上往下可以观察到干涉条纹变密【答案】D【详解】A．当把C换为红光时，蓝光的波长小于红光，可知条纹间距变大，故A错误；B．图乙中弯曲的条纹对应的被检查平面右边的空气膜厚度与末弯处平面的空气膜厚度相同，可知，对应的位置是凹陷的，故B错误；C．相邻亮条纹之间空气膜的厚度差等于半个波长，将薄纸片向右移动少许，空气膜的劈角变小，空气膜厚度差等于半个波长的位置距离变大，从上往下可以观察到干涉条纹向着薄纸片方向移动，故C错误；D．将薄纸片向左移动少许，空气膜的劈角变大，空气膜厚度差等于半个波长的位置距离变小，所以相邻亮条纹间距应变小，从上往下可以观察到干涉条纹变密，故D正确。故选D。30.“冷光灯”照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低。这种灯是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线在真空中的波长，n为薄膜对该光的折射率，不计半波损失，则所镀薄膜的厚度最小应为（）A．14nλ B．14λ C．【答案】A【详解】当薄膜前后表面反射光线的光程差为半波长的奇数倍时，薄膜两个界面上的反射光相干涉后互相削弱，减少了反射光中的红外线，从而减少了反射光的能量，则λ′2（解得d=（2n+1）故厚度d的最小值为λ′4，其中λ则d=故选A。31.（多选）图甲为a、b两种单色光用相同器材得到的双缝干涉图案，图乙为两单色光在玻璃和空气分界面（实线）发生折射的光路图，则下列说法正确的是（）A．图乙中两束光线是从空气射入玻璃B．图乙中实线为a光的光路图C．从同种介质射出时，b光更容易发生全反射D．仅将a光做双缝干涉实验的双缝间距增大，则有可能得到和b光相同间距的图案【答案】AB【详解】A．由题图乙可知两光线经过分界面时，入射角大于折射角，说明是从空气射入玻璃，选项A正确；B．由题图甲可知，a光的波长更短，所以在相同分界面发生折射时，a光的折射现象会更加明显，实线为a光的光路图，选项B正确；C．b光的波长更长，全反射临界角更大，更难发生全反射，选项C错误；D．根据Δx=l故选AB。32.（多选）如图所示，让一束太阳光通过偏振片，以光的传播方向为轴旋转偏振片，下列说法正确的是（）A．图甲中旋转偏振片P，透射光强度会不断变化B．图乙中固定偏振片P，仅旋转偏振片Q，透射光强度会不断变化C．图乙中固定偏振片Q，仅旋转偏振片P，透射光强度不会变化D．图丙中偏振片P与偏振片Q的透振方向垂直，此种情况下光不能透过Q【答案】BD【详解】A．太阳光是自然光，向各个方向的振动强度相同。图甲中旋转偏振片P，透射光强度不会变化，A错误；B．图乙中固定偏振片P，仅旋转偏振片Q，透射光强度会不断变化，当P、Q透振方向平行时，透射光强度最大，当P、Q透振方向垂直时，透射光强度最小，B正确；C．图乙中固定偏振片Q，仅旋转偏振片P，透射光强度会不断变化，当P、Q透振方向平行时，透射光强度最大，当P、Q透振方向垂直时，透射光强度最小，C错误；D．图丙中偏振片P与偏振片Q的透振方向垂直，此种情况下光不能透过Q，D正确。故选BD。33.控制无人机的无线电信号产生来自于LC振荡电路。图甲所示为LC振荡电路，M是电容器的上极板，规定图甲LC振荡电路中逆时针方向的电流为正，从某时刻起其电流随时间变化的规律如图乙所示，则下列关于该LC电路在b~c段的说法错误的是（）A．M板带负电 B．M板的带电量在变小C．线圈L的自感电动势在变小 D．线圈L中的磁场能在变小【答案】D【详解】AB．由图像知b点时，电路中的电流为零，此时恰好反向充电完成，故b到c的过程中，电容器正在反向放电，此时电流为顺时针方向，则M板带负电，且M板带电量在减小，电容器电场能在减小，线圈L中磁场能在变大，故AB正确，D错误；C．电流的变化率越小，则线圈L的自感电动势越小，b~c段电流的变化率在逐渐减小，则可知线圈L的自感电动势在逐渐减小，故C正确。由于本题选择错误的，故选D。34.图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生的电流i随时间t变化如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，下列说法正确的是（）A．t1~t2内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能B．t2~t3内LC回路中磁场能逐渐转化为电场能C．在t2时刻电路中的磁场能最大D．储罐内的液面高度升高时，LC回路振荡电流的频率将变小【答案】D【详解】A．根据图乙可知，t1~t2内电流减小，磁场能减小，电场能增大，LC回路中磁场能逐渐转化为电场能，A错误；B．根据图乙可知，t2~t3内电流增大，磁场能增大，电场能减小，LC回路中电场能逐渐转化为磁场能，B错误；C．t2时刻电流等于0，磁场能最小，C错误；D．根据平行板电容器电容的决定式有C=储罐内的液面高度升高时，介电常数增大，电容增大；LC回路振荡电流的频率为f=电容增大，LC回路振荡电流的频率将变小，D正确。故选D。35.如图所示，单刀双掷开关S先打到a端电容器充满电。t=0时开关S打到b端，t=0.02s时，LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（）A．LC回路中的周期为0.02sB．LC回路中电流最大时线圈中磁场能最大C．t=1.01s时回路中的电流沿顺时针方向D．t=2.01s时线圈中磁场能最小【答案】B【详解】A．在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时经历了充放电各一次，故LC回路的周期为0.04s，故A错误；B．根据LC振荡电路的充放电规律可知，电容放电完毕时，回路中的电流最大，磁场能最大，电场能最小，故B正确；C．由t=1.01s=25D．由t=2.01s=50故选B。36.有“中国天眼”美誉的FAST，是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。截至2024年11月FAST发现脉冲星数量已突破1000颗，极大地推动了脉冲星相关领域的研究。下列关于电磁波的说法正确的是（）A．电磁波能在真空中传播B．赫兹预言了电磁波的存在C．红外线的波长比X射线短D．电磁波能传播信息，不能传播能量【答案】A【详解】A．因电磁波的传播不需要介质，故电磁波能在真空中传播，故A正确；B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故B错误；C．根据电磁波谱的波长顺序（红外线＞可见光＞紫外线＞X射线）可知，红外线的波长比X射线长，故C错误；D．电磁波既能传播信息（如通信），也能传播能量（如微波炉加热），故D错误。故选A。37.（多选）家用微波炉工作时磁控管产生微波的频率为2450MHzA．磁控管产生微波的频率比紫外线的频率大B．磁控管产生的微波在真空中波长约为0.12C．微波炉加热食物的过程是电能转成内能的过程D．金属罐装的罐头可以直接放在微波炉内加热【答案】BC【详解】A．微波频率为2450MHz（即2.45×10⁹Hz），而紫外线的频率范围为10¹⁵~10¹⁷Hz，远高于微波频率，故A错误。B．根据公式λ=代入数据解得λ=故B正确；C．微波炉通过磁控管将电能转化为微波（电磁能），微波被食物吸收后使分子振动产生热能，最终电能转化为内能，故C正确；D．微波炉中不能使用金属容器，如果使用金属容器，微波的不能穿透金属容器，能量不能被食品吸收，会越积越多，损害微波炉，故D错误。故选BC。38.（2023·河北·高考真题）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（）A．上述现象与彩虹的形成原理相同 B．光在薄膜的下表面发生了全反射C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉 D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色【答案】C【详解】A．上述现象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要为光的折射，上述现象与彩虹的形成原理不相同，故A错误；BC．硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉，振动加强，故B错误，C正确；D．根据光的干涉中相互加强的条件，可知当薄膜的厚度发生变化时，满足加强条件的波长也会发生改变，导致硅片呈现不同的颜色，故D错误。故选C。39.（2022·上海·高考真题）在单缝衍射实验中，仅减小单缝的宽度，则屏上（）A．条纹变宽，光强增强 B．条纹变窄，光强增强C．条纹变宽，光强减弱 D．条纹变窄，光强减弱【答案】C【详解】在单缝衍射实验中，单缝的宽度越小，衍谢现象越明显，条纹的间距越大；狭缝的宽度越小，通光量越小，视野的亮度会变暗，光强越弱，故仅减小单缝的宽度，条纹会变宽，光强减弱，故ABD错误，C正确。故选C。40.（上海·高考真题）观察光的衍射实验装置如图所示，用红色的激光可以照出光屏某种衍射条纹，为了减小条纹宽度，可以（）A．减小单缝宽度 B．用绿光照射C．增大单缝与光屏间距离 D．减小激光器与单缝间距离【答案】B【详解】由于单缝衍射的图案中出现明暗相间的条纹就是光干涉的结果，因此条纹宽度与双缝干涉的判断相似。A．减小单缝宽度，条纹间距变宽，A错误；B．绿光的波长比红光的短，因此用绿光照射，条纹间距变小，B正确；C．增大单缝与光屏间距离，条纹间距变宽，C错误；D．由于激光器发出的是平行光，因此减小微光器与单缝间距离，不会改变条纹间距，D错误。故选B。41.（江苏·高考真题）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是（

）A．激光是纵波B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同C．两束频率不同的激光能产生干涉现象D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离【答案】D【详解】A．激光是电磁波中的一种，是一种横波，A项错误；B．频率相同的激光在不同介质中的波长是不同的，B项错误；C．能产生干涉的条件是两列光的频率要相同，C项错误；D．测定距离就是利用激光的平行度高的特性，D项正确。故选D。42.（2025·江苏·高考真题）如图所示．将开关S由a拔到b，使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻，能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图象是（

）A． B．C． D．【答案】A【详解】根据题意可知，将开关由a调到b时，电容器和自感线圈组成回路，此回路为振荡电路，产生周期性迅速变化的振荡电流。A图像正确：电容器开始放电，由于电容器上极板带正电，则电流为逆时针，电场能向磁场能转化，电流越来越大，当电容电量为0时，电流最大，其后磁场能向电场能转化，电容器充电，电流越来越小，电流为0时，充电完成，此时，电容器下极板带正电，之后开始反向放电，电流为顺时针，电场能向磁场能转化，电流越来越大，当电容电量为0时，电流最大，其后磁场能向电场能转化，电容器充电，电流越来越小，电流为0时，充电完成，电场能转化为磁场能以及磁场能又再次转化为电场能的过程中，电路向外辐射电磁波，电路中的能量在耗散，最大电流越来越小。故选A。43.（浙江·高考真题）如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端，t=0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（

A．LC回路的周期为0.02sB．LC回路的电流最大时电容器中电场能最大C．t=1.01sD．t=1.01s【答案】C【详解】A．以顺时针电流为正方向，LC电路中电流和电荷量变化的图像如下：t=0.02s时电容器下极板带正电荷且最大，根据图像可知周期为T=0.04sB．根据图像可知电流最大时，电容器中电荷量为0，电场能最小为0，故B错误；CD．1.01s时，经过25故选C．44.（天津·高考真题）下列关于电磁波的说法正确的是（）A．电磁波必须依赖介质传播B．电磁波可以发生衍射现象C．电磁波不会发生偏振现象D．电磁波无法携带信息传播【答案】B【详解】A．电磁波既可以在真空中传播，也可以在介质中传播，故A错误；B．衍射是波的特有现象，所有波都可以发生衍射现象，故B正确；C．横波能够发生偏振现象，电磁波是横波，可以发生偏振现象，故C错误；D．所有波都可以传递信息，故电磁波能够携带信息，故D错误。故选B。45.（天津·高考真题）新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较（

）A．红外线的光子能量比紫外线的大B．真空中红外线的波长比紫外线的长C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能【答案】B【详解】A．因为红外线的频率小于紫外线，根据E=ℎν可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；B．根据ν=可知红外线的波长比紫外线的波长长，故B正确；C．真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故C错误；D．光都具有偏振现象，故D错误。故选B。46.（多选）（2025·四川·高考真题）某款国产手机采用了一种新型潜望式摄像头模组。如图所示，模组内置一块上下表面平行（θ<45°）的光学玻璃。光垂直于玻璃上表面入射，经过三次全反射后平行于入射光射出。则（

）A．可以选用折射率为1.4的光学玻璃B．若选用折射率为1.6的光学玻璃，θ可以设定为30°C．若选用折射率为2的光学玻璃，第二次全反射入射角可能为70°D．若入射光线向左移动，则出射光线也向左移动【答案】CD【详解】A．因为1.4<2可知sinC>根