第46讲 光学（专项训练）（四川专用）（学生版）

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53.（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．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112.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．1.0×10−2mm04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4t20.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121.2024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/s24.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=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．83dc28.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．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Q33.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．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=1.01s44.（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