2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练：光学1

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2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练：光学1

一、单选题
1．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，把线圈(内阻不计)、电容器、电源、电阻和单刀双掷开关连成图示电路。把电压传感器(图中未画出)的两端连在电容器的两个极板M、N上。先把开关置于a侧，一段时间后再把开关置于b侧，从此刻开始计时，电压随时间t变化的图像正确的是（　　）

A． B．
C． D．
2．（2023·浙江温州·统考三模）如图所示为一斜边镀银的等腰直角棱镜的截面图，棱镜由一种负折射率的介质制成。负折射率介质仍然满足折射定律，只是入射光线和折射光线位居法线同侧。一束单色光从直角边以角入射，经反射，再经折射出棱镜，经折射出的光线与法线夹角为，下列说法正确的是（　　）

A．一定等于 B．与光的颜色有关
C．与棱镜的负折射率有关 D．改变，有可能在界面发生全反射
3．（2023·浙江嘉兴·统考二模）如图所示，水面上方一只小鸟正沿水平路线从左向右飞行，水中一定深度处有一条静止的鱼，点O是鱼正上方与小鸟飞行轨迹的交点。则小鸟从左向右水平飞行时（　　）

A．飞到O点时鸟看到的鱼比实际位置深
B．飞到O点时鱼看到的鸟比实际高度低
C．飞向O点过程中鸟看到鱼远离水面下沉
D．飞离O点过程中鱼看到鸟离水面高度不变
4．（2023·浙江杭州·统考二模）如图所示，有一块半径为R的半圆形玻璃砖，OO'是对称轴。现有平行单色光垂直照射到AB面，玻璃砖对该单色光的折射率为。已知，不考虑二次反射，则（　　）

A．玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为
B．若在纸面内将玻璃砖绕圆心逆时针旋转，有光射出的区域弧长不变
C．所有从射出的光线都将汇于一点
D．入射光线距OO'越远，出射光线与OO'的交点离AB面越远
5．（2023·浙江·模拟预测）某时刻，振荡电路中电流的方向与线圈中磁感线的方向如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．若电容器的上极板带正电，则电容器正在充电
B．若磁场正在减弱，则电容器的上极板带正电
C．减小电容器两极板间距离，振荡周期将变小
D．若在线圈中加一铁芯，则充放电过程会变慢
6．（2023·浙江台州·统考二模）关于以下四张图片，下列说法正确的是（    ）

A．甲图：五颜六色的彩虹是光的干涉现象
B．乙图：利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于纵波
C．丙图：电子穿过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性
D．丁图：让高频电磁波的振幅随信号强弱而改变的技术叫调谐
7．（2023·浙江绍兴·统考二模）光盘上刻有很多“凹槽”，它与“盘面”相互间隔，其中一部分的侧视图如图所示。一定宽度的激光束向下入射到光盘后，在“凹槽”、“盘面”发生反射，“凹槽”反射光与“盘面”反射光叠加后削弱，探测器探测到“凹槽”产生的极小光强，而“盘面”处的反射光叠加后得到加强，探测器探测到“盘面”产生的极大光强，这两种光强等级代表二进制数字0和1。当激光束照射整个光盘时，探测器就可以探测到比如01001……………00001二进制信息。下列说法正确的是（　　）

A．入射光与反射光的传播速度不同
B．激光束波长可能为“凹槽”深度的2倍
C．“凹槽”反射光与“盘面”反射光的频率相同
D．“盘面”处的反射光叠加后得到加强是由于光的衍射
8．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，若某时刻LC振荡电路中，连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法正确的是（　　）

A．电容器在放电
B．电流正在逐渐减小
C．两平行板间的电场强度在减小
D．电容器中产生顺时针（俯视）的感应磁场
9．（2023·浙江·模拟预测）如图，等腰三角形ABC为真空中竖直面内的棱镜横截面，其底边BC水平，，，P为过C点的竖直光屏。一束平行于BC边的光线射到AB边上D点，然后从AC边上F点（图中未画出）射出后在屏上产生光点。已知棱镜的折射率，真空中的光速为c，BC边只考虑一次反射，下列说法正确的是（　　）

A．无论BD等于多少，光在玻璃中的传播时间相同
B．无论BD等于多少，从AC边射出的光平行于AB
C．当时，从AC边射出的点到C点的距离为
D．当时，光线射到P上的时间为
10．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点O恰好与桌面接触，圆锥的轴线PO与桌面垂直，过轴线的截面为等腰三角形，底角为30°，腰长为a、有一与圆锥底面大小相同的圆柱形平行光束恰好全部垂直入射到圆锥的底面上。已知A点为PQ的中点，玻璃的折射率为，真空中光速为c、下列说法正确的是（　　）

A．从P点射入的光线，经过到达O点
B．从A点射入的光线将会在OQ发生全反射
C．圆柱形平行光束在桌面上的光斑面积为
D．将桌面平行向下移动到合适位置，光斑面积最小为
11．（2023·浙江温州·统考二模）如图所示，一均匀透明体上部分为半球、下部分为圆柱，半球的半径和圆柱上表面的半径均为R，圆柱高度为5R，在圆柱体的底部中心O点放一点光源，半球上发光部分的表面积（已知球冠表面积的计算公式为，r为球的半径，h为球冠的顶端到球冠底面圆心的高度），不计光的二次反射，该透明物质对光的折射率为（　　）

A．1.33 B．1.41 C．1.67 D．2.00
12．（2023·浙江·模拟预测）反光材料广泛应用于交通标志标线、突起路标、轮廓标识、交通锥、防撞筒等各种道路交通安全设施。某种反光材料的有效单元的微观结构如图所示，是半径为R、球心为O的玻璃半球，为半球的底面端点。现有一细光线从距离O点的D点垂直于射入玻璃半球，光线恰好在球面发生全反射，最后又从底面射出。已知光在真空中的速度为c。则光线在玻璃半球中传播的时间为（　　）

A． B．
C． D．
13．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，横截面为圆环的柱形容器由折射率为n的玻璃制成，其外径为R1，内径为R2，MN为一条直径。有两束光线，其中光线A在纸平面内传播，从M点射向容器，经一次折射后，恰好与容器内壁相切，另一束光线B平行于MN射向容器，经过一次折射后，恰好在容器内壁发生全反射，则下列说法正确的是（　　）

A．光线A入射后恰好在界面发生全反射
B．光线B射入柱形容器后第一次折射到界面的时间为
C．光线A的入射角大于光线B的入射角
D．光线B到MN的距离等于
14．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，一条光线由空气射到半圆玻璃砖表面的圆心处，玻璃砖的半圆表面上（反射面）镀有银，则图示几个光路图中，能正确、完整地表示光线行进过程的是（　　）
A． B．
C． D．
15．（2023·浙江·模拟预测）半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO’为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ与直径MN垂直并接触于N点，已知半圆形玻璃砖的半径，折射率。一细束激光沿半径方向射向圆心O点，入射光线与OO’夹角，光屏PQ上出现两个光斑，则这两个光斑之间的距离为（　　）

A． B． C． D．
16．（2023·浙江·模拟预测）在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且b点比a点电势低，下列说法正确的是（　　）

A．自感系数L和电容C都增大到原来的两倍，可以使振荡频率增大到原来的两倍
B．电容器正在放电
C．线圈磁通量变化率正在增大
D．磁场能正在向电场能转化
17．（2023·浙江·模拟预测）某透明均匀介质的横截面由四分之一圆和一个直角三角形构成，如图所示，其折射率，四分之一圆的半径为R，CD面为黑色吸光板，。一束单色平行光从界面上不同位置均匀射入透明介质，入射角，已知光在真空中的传播速度为。下列说法正确的是（　　）

A．从界面的中点处入射的光线不能从圆弧界面射出
B．截面内圆弧有光线射出的长度为
C．从圆弧射出光线在介质中的最长传播时间为
D．所有光线在介质中的传播时间都大于
18．（2023·浙江嘉兴·统考一模）某同学将半圆形透明砖平放在方格纸上，用激光笔将激光束垂直于AC面射入，可以看到光束从圆弧面ABC出射，缓慢平移激光束，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，则该透明砖材料的折射率为（    ）

A．1.3 B．1.4 C．1.6 D．1.9
19．（2023·浙江嘉兴·统考一模）下列说法正确的是（    ）
A．液体分子永不停息的无规则运动称为布朗运动
B．光经过大头针尖时影的轮廓模糊属于干涉现象
C．康普顿效应中入射光子与电子碰撞发生散射后，波长变大
D．黑体辐射电磁波的强度只与黑体的本身材料有关，与温度无关
20．（2023·浙江绍兴·统考一模）由均匀透明材料制成的半圆柱的截面如图所示，AB为直径边界，O为圆心，半径为R；有一点光源嵌于P点，在纸面内向各个方向发射黄光，该材料对黄光的折射率n=2。已知PO⊥AB，PO=。不考虑光在材料内部的反射，则（　　）

A．直径边界与半圆弧边界有光线射出的总长度为
B．欲使黄光能从半圆形边界全部射出，n不能超过
C．若改用红光光源，有光线射出的边界总长度将变短
D．人眼在P点正上方C处观察，看到点光源的像就在P处
21．（2023·浙江绍兴·统考一模）量子雷达是隐身战机的克星，可以捕捉到普通雷达无法探测到的目标。有一类量子雷达，仍采用发射经典态的电磁波，但在接收机处使用量子增强检测技术以提升雷达系统的性能。下列说法正确的是（　　）

A．量子就是α粒子
B．隐身战机不向外辐射红外线
C．电磁波在真空中的传播速度与其频率无关
D．量子雷达是利用目标物体发射的电磁波工作的
22．（2023·浙江杭州·统考一模）如图，小明同学用一束复色激光入射直角棱镜，做了光的折射实验，实验现象如图所示。则（　　）

A．d光不可能是入射激光
B．c光可视为复色激光
C．在玻璃中，b光的传播速度比a光的大
D．a光光子的动量比b光光子的大
23．（2023·浙江·模拟预测）用玻璃制成的一块棱镜的截面图如图所示，其中ABOD是矩形，OED是半径为R的四分之一圆弧，O为圆心，OB长为。一束光线从AB面上以入射角θ1射入棱镜后，恰好在O点发生全反射后从圆弧面射出，光路图如图所示。已知光在空气中的传播速度为c，在棱镜中的传播速度为，则光束在棱镜中传播的时间为（　　）

A． B． C． D．

二、多选题
24．（2023·浙江温州·统考三模）下列说法正确的是（　　）
A．利用压力传感器可以制成电子秤
B．光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性
C．赫兹用实验证实了电磁波的存在，并首先发现光电效应
D．查德威克研究粒子散射实验，并提出了原子核式结构模型
25．（2023·浙江温州·统考三模）如图所示，分别用a、b两束单色光照射阴极K均可产生光电流。调节滑片P，当光电流恰好减小到零时，对应的电压表示数分别为，已知，下列说法正确的是（　　）

A．a光的光照强度比b光的光照强度要弱
B．a光子动量小于b光子动量
C．经过同一双缝干涉装置得到的图样，a光条纹间距小
D．若a、b两束单色光都从同一玻璃砖射向空气，a光发生全反射的临界角大
26．（2023·浙江宁波·统考二模）如图所示，两块完全相同的半圆形玻璃砖的圆心分别为和，两直径平行且拉开一段距离，现让一细光束沿玻璃砖A的半径方向入射，并从出射后入射到玻璃砖B。设入射方向与直线的夹角为，已知玻璃砖的折射率为1.5，忽略光在每种介质中的二次反射，下列说法正确的是（  ）

A．一定，改变，从玻璃砖B圆弧面的出射光线与入射光线始终平行
B．一定，改变，光束可能在玻璃砖B的圆弧面发生全反射
C．一定，改变，始终有光束从玻璃砖A的圆弧面出射
D．一定，改变，光束可能在玻璃砖B的圆弧面发生全反射
27．（2023·浙江台州·统考二模）如乙图所示，一束复色光从空气射向一个球状水滴后被分成了a、b两束单色光，分别将这两束单色光射向图甲所示的装置，仅有一束光能发生光电效应。调节滑片P的位置，当电流表示数恰为零时，电压变示数为。已知该种金属的极限频率为，电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（    ）

A．a光在玻璃中的传播速度比b光小
B．b光的光子能量为
C．保持光强不变，滑片P由图示位置向左移，电流表示数变大
D．用同一双缝做光的干涉实验，a光产生的干涉条纹间距比b光的大
28．（2023·浙江·模拟预测）关于下面图片中的五颜六色的形成原因，说法正确的是（　　）

A．图甲中的彩色是因为三棱镜对白光中不同频率的光的折射率不同导致的
B．图乙中的彩色是因为光在肥皂薄膜前后表面的反射光的光程差不同导致的
C．图丙中的彩色是因为光在地面反射时人们看的角度不同导致的
D．图丁中的彩色是因为光在镜片前后的反射光发生干涉导致的
29．（2023·浙江宁波·统考二模）图甲和图乙分别是可见光谱图和氢原子的能级图，某个处于能级的氢原子，向低能级跃迁过程中，共发出3不同频率的光，其中1种是可见光：另一个处于能级的氢原子，向低能级跃迁过程中，共发出2种不同频率的光，其中1种是可见光，已知、是不同频率的可见光，普朗克常量J/s，元电荷量C，下列说法正确的是（   ）

A．光子比光子动量更大
B．用光和光分别入射到水中，在水中光的传播速度更大
C．用光和光分别照射某一光电管，光更可能发生光电效应
D．用光和光分别做相同的双缝干涉实验，光的干涉条纹间距更大
30．（2023·浙江绍兴·统考二模）下列说法正确的是（　　）
A．变化的电场产生磁场
B．紫外线可以用来灭菌消毒
C．商场洗手间里的自动干手机装置内部可能设有红外线传感器
D．全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的是温度传感器
31．（2023·浙江温州·统考二模）下列说法正确的是（  ）
A．医院中用于体检的“B超”属于电磁波
B．无线网络信号绕过障碍物继续传播，利用了干涉原理
C．铁路、民航等安检口使用“X射线”对行李箱内物品进行检测
D．列车鸣笛驶近乘客的过程中，乘客听到的声波频率大于波源振动的频率
32．（2023·浙江·模拟预测）如图甲为一种检测油深度的油量计，油量计竖直固定在油桶内，当入射光竖直向下照射时，通过观察油桶上方的矩形窗口亮暗两个区域可确定油量。油量计结构可看成由多块长度不同的锯齿形的透明塑料拼叠而成，图乙是其中一块的示意图，锯齿形的底是一个等腰直角三角形，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部，已知透明塑料的折射率小于油的折射率，则下列说法正确的是（　　）

A．透明塑料的折射率应小于 B．塑料锯齿和油的界面处发生全反射形成暗区
C．油量增加时，亮区范围变小 D．对于透明塑料和油来说，油是光密介质
33．（2023·浙江绍兴·统考一模）如图所示是指纹识别原理图，它利用了光学棱镜的全反射特性。在指纹谷线（凹部）处入射光在棱镜界面发生全反射；在指纹脊线（凸部）处入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方。这样就在指纹模块上形成了明暗相间的图像。下列说法正确的有（　　）

A．从指纹谷线处反射的光线更亮一些
B．产生的明暗相间指纹图像是由于光的干涉造成的
C．手机贴膜后再进行指纹识别，反射光的频率将发生变化
D．手指湿润后识别率降低，是因为明暗条纹的亮度对比下降了
34．（2023·浙江杭州·统考一模）关于以下四张图片，下列说法正确的是（   ）

A．图甲所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的
B．图乙所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
C．图丙所示现象说明光具有干涉的特性
D．图丁所示水中的气泡看上去特别明亮，是由于光的全反射引起的

参考答案：
1．C
【详解】由于电路有能量损耗，有一部分能量转化为内能，还有一部分能量以电磁波的形式辐射出去，故电压振幅会减小，电容器放电时间由电容器自身决定，故周期不变，且开始时，电容器电压最大，则计时开始时，电压处于最大振幅。
故选C。
2．A
【详解】A．根据题意，在负折射率材料制成的棱镜中画出光路图，如图所示

由几何知识可知

故选A正确；
BC．的大小由决定，与光的颜色和棱镜的负折射率无关，故BC错误；
D．由光路的可逆性可知，改变，在界面不会发生全反射，故D错误。
故选A。
3．C
【详解】小鸟在左侧时，光路图如图所示

则小鸟看到鱼的虚像，比鱼实际位置高；当飞到O点时，鸟看到的鱼实际位置，所以飞向O点过程中鸟看到鱼远离水面下沉。
故选C。
4．B
【详解】A．光线射到圆弧面上的临界角

则
C=37°
玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为

选项A错误；

B．光线垂直射到直径AB时，玻璃砖的弧面上有光射出的区域所对应的角度为74°；若在纸面内将玻璃砖绕圆心逆时针旋转，设此时能在圆弧AB面上发生全反射的两条临界光线在直径上的折射角为θ，则


则

可知有光射出的区域弧长不变，选项B正确；  
CD．设能从圆弧上射出的某条光线在上的入射角为α，则折射角β满足

由正弦定理

可得

则光线在上的入射角α不同，则光线与OO'的交点不同，即射出的光线不是都将汇于一点，入射光线距OO'越远α较大，出射光线与OO'的交点离AB面越近，选项CD错误。
故选B。
5．D
【详解】A．图示电流沿顺时针方向，若电容器的上极板带正电，则电容器上极板的带电荷量减少，电容器正在放电，A错误；
B．若磁场正在减弱，则电流在减小，磁场能减小，电场能增大，则电容器正在充电，电流沿顺时针方向，负电荷向上极板移动，则电容器的上极板带负电，B错误；
C．振荡电路的周期为

根据电容的决定式

减小电容器两极板间距离，增大，振荡周期将变大，C错误；
D．若在线圈中加一铁芯，线圈的自感系数L增大，振荡周期增大，充放电过程会变慢，D正确。
故选D。
6．C
【详解】A．五颜六色的彩虹是光的色散现象，故A错误；
B．利用偏振眼镜能观看立体电影，说明光属于横波，故B错误；
C．电子穿过铝箔后的衍射图样，说明了电子具有波动性，故C正确；
D．让高频电磁波的振幅随信号强弱而改变的技术叫调幅，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】A．入射光与反射光在同种介质中传播速度相同，故A错误；
B．由于“凹槽”反射光与“盘面”反射光叠加后削弱，“凹槽”深度应该为激光束半波长的奇数倍，故B错误；
C．“凹槽”反射光与“盘面”反射光是同种类型的光，频率相同，故C正确；
D．“盘面”处的反射光叠加后得到加强是由于光的干涉形成的，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】AB．根据已知条件可知，连接电容器的导线具有向上的电流，电容器电场方向向上，故电容器正在充电，所以电流逐渐减小，故A错误，B正确；
C．充电过程中电容器电荷量越来越多，所以电场强度越来越大，故C错误；
D．根据右手定则，电容器中感生磁场的方向为逆时针（俯视）方向，故D错误。
故选B。
9．A
【详解】ABC. 当时，光路图如图所示

根据几何关系可知

由折射定律有

解得

则在玻璃中的光路有



所以光在玻璃中的总路程

因此无论BD等于多少，光在玻璃中的总路程都等于AB，即证明光在玻璃中的传播时间相同，也能够证明光线FS平行于BC，光线平行于底边，选项A正确，BC错误；
D. 光在玻璃中的传播时间

L

所以总时间为

选项D错误。
故选A。
10．C
【详解】A．从P点射入的光线，不发生折射，光在介质中的传播速度
v=
传播时间

选项A错误；
B．如图甲所示，从A点射入的光线，在QO的入射角为30°，而发生全反射的临界角
sinC=
临界角大于30°，则从A点射入的光线将会在OQ不会发生全反射，选项B错误；

C．由图甲结合几何知识可知，光斑半径为
r=
面积为，选项C正确；

D．当桌面向下平移到图乙中EF位置时，桌面上光斑面积最小，已知腰长为a，根据几何关系知

故桌面上光斑最小面积为以EG为半径的圆面积，即
S=
选项D错误。
故选C。
11．B
【详解】根据题意可知，半球上发光部分的表面积

解得

则距离球冠的顶端的位置为发生全反射的临界位置。根据勾股定理可知任一全反射的点距离光源

设临界状态入射角为，根据余弦定理可知

故，。根据全反射规律可知

解得

故选B。
12．B
【详解】设临界角为C，由几何关系得

而

解得

光线发生三次全反射后垂直底面射出，光路图如图所示：

设光线在玻璃中的传播速度为v，则

光线在玻璃中传播的路程


光线在玻璃中的传播时间

故选B。
13．C
【详解】A．根据题意，光线A的光路如图甲所示

则由折射定律

所以

由几何得光线A到达另一界面时的入射角等于，故光线A入射后不可能在界面发生全反射，选A错误；
B．光线B的光路如图乙所示

光线B射入柱形容器后第一次折射到界面所经过的路程为2EF，而由

显然EF