暑期综合提高练习（五）光学1——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案

这是一份暑期综合提高练习（五）光学1——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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．对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列说法正确的是（ ）
A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
B．乙图是薄膜干涉的应用，用来测量平面的厚度
C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的奇数倍，则P处是暗纹
D．丁图是佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的干涉现象
2．如图甲所示是某款圆柱形玻璃茶壶，茶壶中央有一圆柱形茶叶滤网。当茶壶中盛有茶水时，正对茶壶观察，可以看到滤网的水下部分比水上部分粗一些，其简化图如图乙所示。已知茶壶的直径，水中“滤网”左右边界之间的距离，茶水折的射率为1.33，忽略茶壶壁和滤网的厚度，不考虑茶壶壁对光线的影响，则水面上方滤网的直径为（ ）
A．4.75cmB．6.30cmC．5.30cmD．5.80cm
3．如图所示，一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，一束单色光从AC边的P点进入棱镜，棱镜对该单色光的折射率为3。当入射角等于i时，折射到AB边上的光线刚好发生全反射，则入射角i的正弦值为
A．33B．24C．3－22D．3＋24
4．一种测量液体折射率的V形容器，由两块材质相同的直角棱镜粘合并封闭其前后两端制作而成.容器中盛有某种液体，一激光束从左边棱镜水平射入，通过液体后从右边棱镜射出，其光路如图所示.设棱镜和液体的折射率分别为n0、n，光在棱镜和液体中的传播速度分别为v0、v，则（ ）
A．nv0B．nv0D．n>n0，vn，由v=cn和v0=cn0知，v>v0，A正确.
5．【知识点】光的干涉原理及应用
【答案】A
【详解】
6．【知识点】光导纤维、干涉条纹和光的波长之间的关系
【答案】B
【详解】A．甲图光导纤维内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射，选项A正确，不符合题意；
B．乙图研究光的干涉现象时，根据
减小双缝间的距离d，干涉条纹间的距离变大，选项B错误，符合题意；
C．丙图一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光，因a光的偏折程度较小，则a光折射率较小，频率较小，则a光的光子能量小于b光的光子能量，选项C正确，不符合题意；
D．丁图光电效应实验中，从锌板中打出光电子，则锌板带正电，则使验电器指针发生偏转的是正电荷，选项D正确，不符合题意。
故选B。
7．【知识点】光导纤维、薄膜干涉
【答案】AB
【详解】照相机镜头表面的增透膜利用了薄膜干涉原理，A正确；在光导纤维内传送图像利用了全反射原理，光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，B正确，C错误；雨后积水路面漂浮的彩色油膜属于光的干涉现象，D错误。
8．【知识点】薄膜干涉
【答案】BC
【解析】薄冰中间所夹的空气薄层相当于一层薄膜，光在此空气薄层上形成薄膜干涉，呈现彩色花纹，而光导纤维的原理为光的全反射，A错误；双缝干涉为光的干涉现象，B正确；阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹为薄膜干涉，C正确；泊松亮斑是光的衍射，D错误。
9．【知识点】干涉条纹和光的波长之间的关系
【答案】ABC
【详解】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，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
双缝到光屏的距离为，所以，相邻亮条纹中心间距为
A．若将光屏向右移动，则双缝到光屏的距离变大，则相邻亮条纹中心间距变大，故A正确；
B．若将向下移动一个微小距离，则双缝间的距离减小，所以相邻亮条纹中心间距变大，故B正确；
C．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C正确；
D．若将平面镜向右移动一个微小距离，则双缝间的距离不变，双缝到光屏的距离也不变，所以相邻亮条纹中心间距不变，故D错误。
故选ABC。
10．【知识点】全反射原理及其应用
【答案】BC
【解析】作出临界情况下的光路图，如图甲所示，激光发生全反射的临界角为90∘−41∘=49∘ ，由n=1sinC可得，水的折射率n=1sin49∘，A错误，B正确；当α=60∘ 时，光路图如图乙所示，由n=sinθsin30∘=1sin49∘可得，sinθ=sin30∘sin49∘，由于sin49∘12，故θ>30∘ ，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60∘ ，C正确，D错误.
甲乙
【一题多解】
几何分析法
11．【知识点】光的衍射原理及应用、实验：用双缝干涉测量光的波长
【答案】0.731/0.732，a，D
【详解】（1）细丝Ⅱ的直径为；当激光束的波长大于障碍物的尺寸或与障碍物的尺寸接近，激光束将发生明显的衍射，细丝Ⅱ直径较大，未发生明显的衍射，是细丝Ⅱ的衍射图样；
（2）由图可知第一次实验得到的条纹间距较小，根据双缝干涉条纹间距公式，可知第一次实验中缝距d可能较大，A错误；光的强度与双缝干涉条纹间距无关，B错误；光源离双缝的距离，与双缝干涉条纹间距无关，C错误；根据双缝干涉条纹间距公式可知，双缝离光传感器的距离L可能较小，D正确。
12．【知识点】光学、初高衔接知识点、力学、实验：探究弹簧弹力和形变量的关系、热学、电磁学、近代物理
【答案】（1）0.20（2分） （2）40（2分） （3）见解析（2分）
（4）减小（2分）
【解析】（1）由题图丙可知，小车的重力为2.0 N，可知小车质量m＝0.20 kg。
（2）根据题图乙可知，弹簧的劲度系数k＝ΔFΔx＝40.1 N/m＝40 N/m。
（3）根据牛顿第二定律有kΔx1＝ma1，解得Δx1＝5 cm，因加速度方向向右，故弹簧被拉长5 cm，则指针所指的刻度位置如图所示。
（4）若将小车换为一个质量更大的小车，其他条件均不变，根据牛顿第二定律kΔx＝ma可知，弹簧有相同形变量时加速度较小，则该加速度测量仪的量程将减小。
13．【知识点】全反射原理及其应用
【答案】(1)会发生全反射；(2)
【详解】（1）已知该玻璃的折射率为1.5，则根据临界角与折射率之间的关系
则可知细光束在该玻璃球中发生全反射的临界角小于45°，而细光束经玻璃照射到空气泡表面上P点时的入射角，大于临界角C，因此细光束在A点发生了全反射。
（2）根据可得细光束在玻璃中传播的速度为
而由几何关系可得，光从M点传播到N点的路程为
则光从M点传播到N点的时间为
14．【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）光路如图所示
单色光在边发生全反射的临界角
根据临界角与折射率的关系有
解得
（2）根据几何关系可知，光在边的入射角
根据光的折射定律有
解得
（3）光在柱体中的传播距离
光在柱体中的传播速度
光在柱体中传播的时间
解得
15．【知识点】光导纤维
【答案】(1)；(2)
【详解】（1）当光线下圆柱中沿直线传播时，距离最短，此时光在圆柱中传播的时间最短，光在圆柱传播的速度为，
光在圆柱中传播的最短时间是。
（2）光在柱内恰好发生全反射时，光在柱内发生全反射的次数最多，全反射的临界角满足，，
根据几何关系可得，
根据折射定律，
联立解得射入圆柱时的入射角正弦值为。选项
分析
正误
A
德国物理学家纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比
√
B
开普勒通过研究行星观测记录，发现行星离太阳越近时，运动越快
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C
托马斯·杨用强光照射一条单缝，通过这条狭缝的光再通过双缝，发生干涉，有力地证明了光是一种波
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D
俄国物理学家楞次在分析了许多实验事实后，得到了关于感应电流方向的规律，即楞次定律
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