专题14 光学综合-【典型题型】2024年高考物理二轮复习突破典型题型之选择题

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一、以核心和主干知识为重点。构建知识结构体系，确定每一个专题的内容，在教学中突出知识的内在联系与综合。
二、注重情景与过程的理解与分析。善于构建物理模型，明确题目考查的目的，恰当运用所学知识解决问题：情景是考查物理知识的载体。
三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结。学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。
四、精选训练题目，使训练具有实效性、针对性。
五、把握高考热点、重点和难点。
充分研究近5年全国和各省市考题的结构特点，把握命题的趋势和方向，确定本轮复习的热点与重点，使本轮复习更具有针对性、方向性。对重点题型要强化训练，举一反三、触类旁通，注重解题技巧的提炼，充分提高学生的应试能力。
专题14.光学综合-突破典型题型之光学选择题（2024届高考物理二轮复习）
一、单选题
1．（2024·黑龙江·大庆实验中学校联考一模）有a、b两束单色光从空气中平行照射在平行玻璃砖上，它们经玻璃折射后射入空气的光线如图示，则有关a、b光的说法正确的是（ ）
A．在玻璃中传播时a光的速度较大
B．在同一双缝干涉实验装置发生干涉时a光的干涉条纹间距较大
C．从同一介质射向空气时a光发生全反射的临界角较小
D．a光和b光频率相同
2．（2024·湖北·校联考模拟预测）如图所示为一半圆形玻璃砖的截面，其中AB为该截面半圆的直径，O为该截面半圆的圆心，P为该截面左边缘的一个点。一束平行于底边AB的某单色光从P点射入；经玻璃砖表面第一次折射后的光线正好经过B点，则下列说法正确的是（ ）
A．若将该入射光束向上或向下平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线有可能平行于PB
B．若将该入射光束向上或向下平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后能到达底面AB的光线，经底面AB反射后再从右侧面BC射出时，出射光线不可能平行底面AB
C．若将该入射光束向下平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线将到达底面AB
D．若将该入射光束向上平移，则经玻璃砖左侧面第一次折射后的光线将到达侧面BC
3．（2024·吉林·校联考模拟预测）夏季常出现如图甲所示的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，比较a、b两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A．在冰晶中，b光的波速比a光大
B．通过同一仪器发生双缝干涉，a光的相邻明条纹间距较大
C．b光比a光更容易发生明显衍射现象
D．a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时，a光的临界角比b光的小
4．（2024·全国·校联考模拟预测）如图所示，有一截面为等腰直角三角形ABC的匀质透明砖，右侧紧贴足够长的竖直光屏，BC水平，一束白光垂直于AB边从O点射入透明砖，O点为AB的中点，紫光在该匀质透明砖中的折射率下列说法正确的是（ ）
A．光屏上C点上方有一个彩色光带
B．光屏上C点下方有一个白色光斑
C．入射光绕O点顺时针转动（转动角度小于45°），观察到光屏C点下方彩色光带下移
D．入射光绕O点顺时针转动（转动角度小于45°），观察到光屏C点下方彩色光带会消失
5．（2023·江西·成都七中校联考一模）芯片制作关键在于光刻机的技术突破，光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。目前的高端光刻机主要分为EUV光刻机和DUV光刻机。DUV（波长）是深紫外线，EUV（波长）是极深紫外线。浸没式光刻机在透镜组和硅片之间充有液体，已知光在真空中传播速度大于在介质中传播速度。关于光刻机物理量的比较下列说法正确的是（ ）
A．真空中DUV光源光子能量比EUV光源光子能量大
B．相同条件下，DUV光源比EUV光源更容易发生明显衍射现象
C．DUV光源和EUV光源叠加时可以发生干涉现象
D．浸没式光刻机光在液体中波长比在真空中长
6．（2024·甘肃·统考一模）如图，波长为的单色光，照射到间距为d的双缝上，双缝到屏的距离为，屏上观察到明暗相间的条纹。现将屏向右平移，则移动前和移动后，屏上两相邻亮条纹中心的间距之比为（ ）
A．B．C．D．
7．（2024·全国·模拟预测）某同学发现饭卡是由两层塑料胶合而成，内层为白色塑料，外层为透明、硬质塑料。由于磨损，饭卡右下角张开一定角度并进入空气，在激光笔竖直照射下会看到明暗相间的条纹。现使饭卡右下角的张角变大，下列说法正确的是（ ）
A．条纹变疏，且向左上方移动B．条纹变密，且向左上方移动
C．条纹变疏，且向右下方移动D．条纹变密，且向右下方移动
8．（2024·全国·校联考模拟预测）光的干涉现象在技术中有重要应用，例如检查平面的平整程度。如图甲所示，把一标准透明板压在另一被检测透明板上，一端用两张纸片垫起，构成空气劈尖，让单色光a、b分别从上方射入，得到明暗相间的条纹如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．单色光a的波长比单色光b的波长大
B．若抽掉一张纸片，条纹间距会变小
C．若出现图丙的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
D．若单色光a刚好能让某金属发生光电效应，则单色光b一定能让该金属发生光电效应
9．（2024·江苏南通·统考一模）如图所示，挡板上安装有宽度可调的一条狭缝，缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝，狭缝宽度从调整为，光屏上可能呈现（ ）
A．图样①变化为图样②B．图样②变化为图样①
C．图样③变化为图样④D．图样④变化为图样③
10．（2023·天津和平·统考二模）用a、b两种不同的单色光分别经同一单缝后，在光屏上得到的衍射图样如图甲、乙所示，对于这两种单色光，下列说法正确的是（ ）

A．在真空中a光的波长较小
B．在水中a光的传播速度较小
C．a光的光子能量较小
D．从水中射向空气发生全反射时，a光的临界角较小
11．（2023·浙江台州·统考模拟预测）下列四幅图中的实验现象能说明光具有粒子性的是（ ）
A．光电效应B．薄膜干涉C．光的偏振D．光的衍射
12．（2023·辽宁营口·校联考模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．光的偏振说明光是纵波
B．雨后出现彩虹，这是光的色散
C．全息照相利用了光的衍射原理
D．同一种光在不同介质中传播的速度相同
13．（2023·江苏苏州·江苏省木渎高级中学校联考三模）激光冷却中性原子的原理如图所示，质量为m、速度为的原子连续吸收多个迎面射来的频率为的光子后，速度减小。不考虑原子质量的变化，光速为c。下列说法正确的是（ ）

A．激光冷却利用了光的波动性
B．原子吸收第一个光子后速度的变化量为
C．原子每吸收一个光子后速度的变化量不同
D．原子吸收个光子后速度减小到原来的一半
14．（2023·北京海淀·统考一模）低温为研究物质结构与性质提供了独特的条件。2022年10月31日“梦天实验舱”进入预定轨道，其上搭载了世界领先的微重力超冷原子物理实验平台，可以制备地面无法实现的以下的超冷原子构成的气体。超冷原子是指温度接近状态下的原子，其热运动速率只有室温下的倍。制备时，先利用激光冷却技术，将原子置于相向传播且频率略不同于原子跃迁能级所对应频率的激光束中运动时，由于多普勒效应，原子受到激光束对其产生的阻力，从而使原子的速度降低。又利用磁场将原子束缚在一定的区域内形成原子团，实现较长时间的原子与激光相互作用。再利用蒸发冷却技术，将原子团中速率较大的原子“蒸发”掉，使温度进一步降低。根据上述信息，下列说法正确的是（ ）
A．激光频率一定时，原子质量越大，激光制冷的效果越好
B．激光制冷技术只能使特定速率的原子减速，而其余原子的速率保持不变
C．与室温下的原子相比，超冷原子更容易发生衍射
D．传播方向与原子运动方向相反的激光的频率应当略高于（为普朗克常量）
二、多选题
15．（2024·全国·模拟预测）如图甲所示，一个装满水的圆柱形的薄玻璃缸里有一条小金鱼，小金鱼在水中静止时，俯视图如图乙所示。从侧面观察，下列说法正确的是（ ）
A．眼睛在ac延长线上观察，鱼向外即d点方向偏
B．眼睛在ac延长线上观察，鱼向内即圆心方向偏
C．眼睛在db延长线上靠近d点一侧观察到的鱼的大小大于眼睛在db延长线上靠近b点一侧观察到的鱼的大小
D．眼睛在db延长线上靠近d点一侧观察到的鱼的大小小于眼睛在db延长线上靠近b点一侧观察到的鱼的大小
16．（2024·云南曲靖·校联考一模）在我国的干旱地区，蓄水池是一个重要的雨水蓄积设施，建造蓄水池可以有效解决人们的用水问题。一个圆柱形蓄水池，直径为10米，现在蓄水的深度H=8米，管理员站在池边“看到”对面池底深度h=4.5米，如图所示，他的眼睛到水平面的距离为3米，则（ ）

A．水的折射率是
B．水的折射率是
C．如果他竖直向下看，“看到”的水深是8米
D．如果他竖直向下看，“看到”的水深是6米
17．（2024·河北邯郸·统考二模）如图所示，半圆形玻璃砖的圆心为O、半径为R，折射率，一束单色光从C点垂直AB界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角为α时，光束折射后恰好能到达S点。已知真空中的光速为c，则（ ）
A．OC间的距离为
B．入射角
C．光束从C点传播到S点用时
D．若用该单色光垂直照射整个AB面，则透光弧长为
18．（2023·吉林长春·东北师大附中校考模拟预测）如图所示，一块透明介质的横截面为等边三角形，一束单色光从AB边上的一点射入介质，入射角为60°，折射光线与BC边平行。现入射光的频率变小，入射角不变，则下列说法正确的是（ ）

A．光线有可能在AC面上发生全反射
B．光线在介质中传播的时间变短
C．出射光线相对入射光线的偏转角变小
D．光线有可能在AC边上水平向右射出介质
19．（2024·吉林·统考一模）波长不同的a、b两束单色平行光，分别照射到同一双缝干涉装置上，在屏上得到干涉条纹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，a光的波长比b光的长
B．在真空中，a光的传播速度比b光的小
C．若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小
D．两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变小
20．（2024·陕西安康·校联考模拟预测）如图所示，有一玻璃直角三棱镜ABC，AB=AC。由两种单色光甲和乙组成的一细光束，从AB边射入三棱镜，调整入射方向发现，当入射光束垂直AB边入射时，恰好只有单色光甲从BC边射出，且出射光线和BC边的夹角为，则下列判断正确的是（ ）
A．甲、乙两种单色光的折射率分别为和
B．甲、乙两种单色光在该玻璃中的传播速度之比为
C．若用单色光甲照射某金属表面，能使该金属发射光电子，则用单色光乙照射该金属表面，也一定能使该金属发射光电子
D．甲单色光的全反射临界角大于乙单色光的全反射临界角
E．用完全相同的杨氏双缝干涉仪做双缝干涉实验，单色光甲的条纹宽度要比单色光乙的条纹宽度窄
21．（2023·河北·校联考模拟预测）利用光的干涉规律可以测量细铁丝的直径，此种方法的好处是使得测量精度更加精准。现将粗细均匀的细铁丝夹在精度很高的标准玻璃板之间，如图甲所示，用平行单色光照射时，得到如图乙所示的干涉条纹，该干涉条纹自玻璃板右侧至左侧共有7条。已知所用单色光的波长为λ。铁丝位置恰好对应第七条亮条纹的中心位置。下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹是上侧玻璃板的上下两个表面的反射光干涉形成的
B．当稍向右移动图甲中的铁丝时，条纹间距会变小
C．当稍向右移动图甲中的铁丝时，条纹间距会变大
D．当换用介质中光速更小的某单色光照射时会使条纹间距变小
22．（2023·天津西青·天津市西青区杨柳青第一中学校考模拟预测）图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置，其中M为标准板，N为水平放置的待检测物体，入射光竖直向下照射，图乙为观察到的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）

A．入射光的波长越长，干涉条纹的条数越少
B．MN之间垫块的高度越高，干涉条纹的条数越少
C．P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的
D．P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凹下的
23．（2023·陕西·陕西师大附中校考模拟预测）1912年劳埃等人根据理论预见，并用实验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现象，证明了X射线具有电磁波的性质，成为X射线衍射学的第一个里程碑。X射线衍射分析是利用晶体形成的X射线衍射图样，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。X射线衍射的原理是：由于晶体内部规则排列的原子间距离与X射线波长具有相同数量级，所以将一定波长的X射线照射到晶体时，就会得到明显的X射线衍射图样。衍射图样在空间分布的方位和强度，与晶体微观结构密切相关。根据以上材料和所学的知识，下列说法正确的是（ ）
A．一定波长的X射线照射到非晶体时，不会得到明显的衍射图样
B．一定波长X射线分别照射到食盐和石墨晶体上，得到的衍射图样在空间中分布的方位和强度不同
C．一定波长的射线照射到晶体时，也会得到明显的衍射图样
D．X射线能在磁场中偏转，可应用于通信、广播及其他信号传输
E．X射线是由交替变化的电场和磁场组成的，X射线是横波
24．（2023·湖北荆门·荆门市龙泉中学校联考三模）两束单色光的波长分别为和，通过相同的单缝衍射实验装置得到如图所示的图样，则这两束单色光（ ）

A．单色光的波动性比单色光强
B．在水中的传播速度
C．光子动量
D．两束单色光射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距
25．（2023·四川凉山·统考二模）下列说法中正确的是（ ）
A．用X光扫描发现新冠病人得白肺，利用了电磁波中X光的穿透能力最强的特点
B．一束光穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则光在介质2中的速度最大
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光
D．泊松亮斑是光通过圆孔发生衍射时形成的
E．在同一种介质中，波长越短的光单个光子动量越大
26．（2022·天津红桥·天津市复兴中学校考一模）如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图均来自物理课本，下列说法正确的是（ ）
A．图甲为双缝干涉示意图，若换成频率更高的单色光照射双缝，则实验得到的条纹间距应该更大
B．图乙为光照到圆盘上得到的衍射图样
C．图丙为劈尖干涉的示意图，两玻璃片间垫有一些纸片，若从两玻璃片之间抽出部分纸片，则从上往下看可以观察到条纹间距变大
D．图丁所示为相机拍摄车前挡玻璃的照片，右图中能明显减弱汽车玻璃表面反射光是利用了薄膜干涉原理
27．（2023·山东日照·统考二模）下列说法正确的是（ ）
A．黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波
B．同一束光在光密介质中的传播速度较大
C．用红外线照射100元人民币时，能看到人民币上用荧光物质印刷的数字
D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
28．（2023·河南开封·统考三模）下列说法正确的是（ ）
A．简谐运动的质点经过平衡位置时所受合外力不一定为0
B．当驱动力的频率越接近物体的固有频率时，物体受迫振动的振幅越大
C．只有超声波才能发生多普勒效应
D．光导纤维的内芯的折射率大于外套的折射率
E．利用激光测量地球到月亮的距离，准确度可以达到厘米级别，说明激光具有高度的相干性的特点
专练目标
专练内容
目标1
光的折射（T 1、T 2、T 15、T 16）
目标2
全反射问题（T 3、T 4、T 17、T 18）
目标3
双缝干涉（T 5、T 6、T 19、T 20）
目标4
薄膜干涉（T 7、T 8、T21、T 22）
目标5
光的衍射（T 9、T 10、T 23、T 24）
目标6
光的偏振（T 11、T 12、T 25、T 26）
目标7
激光（T 13、T 14、T25、T27、T 28）