專題16 光學(xué) 電磁波（測(cè)試）（原卷版）-2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新教材新高考）

專題16光學(xué)電磁波（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1．（2024·浙江·一模）如圖所示，某種光盤(pán)利用“凹槽”、“平面”記錄信息，激光照射到“凹槽”會(huì)產(chǎn)生極小反射光強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．“凹槽”產(chǎn)生極小光強(qiáng)是由于衍射現(xiàn)象形成B．“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度不同C．激光在介質(zhì)中的波長(zhǎng)可能為“凹槽”深度的3倍D．“凹槽”反射光與“平面”反射光的頻率相同2．（2024·江西·校聯(lián)考二模）如圖所示，一透明材料制成的圓柱形棒，長(zhǎng)度為6m。一束光線從圓柱形棒的一個(gè)底面中心垂直射入，經(jīng)由另一底面圓心射出。保持入射點(diǎn)不變，調(diào)整光線的入射方向，使其在材料內(nèi)部恰好發(fā)生全反射，（光在真空中的速度為）則光通過(guò)透明材料的時(shí)間為（）A． B．C． D．3．（2024·浙江·校聯(lián)考一模）如圖甲所示為小勇同學(xué)收集的一個(gè)“足球”玻璃球，他學(xué)了光的折射后想用激光對(duì)該球進(jìn)行研究，某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中他將激光水平向右照射且過(guò)球心所在的豎直截面，其正視圖如乙所示，是沿水平方向的直徑。當(dāng)光束從點(diǎn)射入時(shí)恰能從右側(cè)射出且射出點(diǎn)為，已知點(diǎn)到豎直距離，玻璃球的半徑為，且球內(nèi)的“足球”是不透光體，不考慮反射光的情況下，下列說(shuō)法正確的是（）A．點(diǎn)的出射光相對(duì)點(diǎn)入射光方向偏折了B．該“足球”的直徑為玻璃球直徑的C．繼續(xù)增加則光將會(huì)在右側(cè)發(fā)生全反射D．用頻率更小的激光入射時(shí)，光在玻璃球中的傳播時(shí)間將變短4．（2024·云南紅河·統(tǒng)考一模）某同學(xué)將激光筆的一束激光從空氣射向水面O點(diǎn)，經(jīng)水的折射后在槽底形成一光斑P，如圖所示。已知水深，水的折射率，入射角，真空中光速，，。則激光（）A．在水中的傳播速度為cB．從O到P所經(jīng)路程為0.5mC．從O到P所需時(shí)間約為D．從空氣經(jīng)O點(diǎn)射入水中時(shí)光子能量減小5．（2024·福建漳州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)，在失重環(huán)境下，往水球中央注入空氣，形成了一個(gè)明亮的氣泡。若入射光在氣泡表面的點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，反射角為，光在真空中傳播速度為，則（）A．光從空氣進(jìn)入水球，波長(zhǎng)變短 B．光從空氣進(jìn)入水球，頻率變大C．水的折射率 D．光在水球中的傳播速度6．（2023·浙江·校聯(lián)考一模）把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開(kāi)關(guān)按照?qǐng)D甲連成電路。把電壓傳感器（或示波器）的兩端連在電容器的兩個(gè)極板上。先把開(kāi)關(guān)置于電源一側(cè)，為電容器充電；稍后再把開(kāi)關(guān)置于線圈一側(cè)，使電容器通過(guò)線圈放電。觀察電腦顯示器（或示波器）顯示的電壓的波形如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器兩端的電壓逐漸減小的原因是因?yàn)樽愿芯€圈發(fā)熱所致B．若增大，則電壓峰值衰減得更快C．在時(shí)間段線路中的電流正逐漸增大D．在時(shí)間段電流方向?yàn)閳D甲中的逆時(shí)針?lè)较?．（2024·河南信陽(yáng)·信陽(yáng)高中?？家荒＃┤鐖D所示，把一矩形均勻薄玻璃板壓在另一個(gè)矩形平行玻璃板上，一側(cè)用薄片墊起，將紅單色光從上方射入，這時(shí)可以看到明暗相間的條紋，下列關(guān)于這些條紋的說(shuō)法中正確的是（

）

A．條紋與邊平行B．乙圖彎曲條紋表示下方待測(cè)板在該處有凹陷C．如果用手用力捏右側(cè)三層，會(huì)發(fā)現(xiàn)條紋保持間距不變，整體向側(cè)移動(dòng)D．看到的條紋越多，說(shuō)明薄片的厚度越厚8．（2024·廣西貴港·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，單色光Ⅰ和Ⅱ從半圓形玻璃磚的圓心入射時(shí)，均從玻璃磚圓面上的同一位置離開(kāi)玻璃磚，單色光Ⅰ與單色光Ⅱ相比（）A．在同種玻璃中單色光Ⅰ的折射率較小B．若光束從水中射向空氣，則單色光Ⅰ比單色光Ⅱ更難發(fā)生全反射C．單色光Ⅰ在玻璃磚從到P用時(shí)較長(zhǎng)D．用單射光Ⅰ和單色光Ⅱ在同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用單射光Ⅰ做條紋間距較大9．（2024·山東·模擬預(yù)測(cè)）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖甲中虛線）與桌面垂直，過(guò)軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形的平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.6，則光束在桌面上形成的光斑面積為（）A．3πr2 B．4πr2 C．5πr2 D．6πr210．（2024·遼寧沈陽(yáng)·統(tǒng)考一模）圖甲是半圓柱形玻璃體的橫截面，一束紫光從真空沿半圓柱體的徑向射入，并與底面上過(guò)O點(diǎn)的法線成角，CD為足夠大的光學(xué)傳感器，可以探測(cè)從AB面反射光的強(qiáng)度。若反射光強(qiáng)度隨變化規(guī)律如圖乙所示，取，，則下列說(shuō)法正確的是（

）

A．該紫光在半圓柱體中的折射率為B．減小到0時(shí)，光將全部從AB界面透射出去C．減小時(shí)，反射光線和折射光線夾角隨之減小D．改用紅光入射時(shí)，CD上探測(cè)到反射光強(qiáng)度最大值對(duì)應(yīng)的11．（2024·浙江金華·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示是一個(gè)外徑為、內(nèi)徑為R的某材料制成的半球形空心球殼，為其對(duì)稱軸，一半徑為R的遮光板圓心過(guò)軸且垂直該軸放置。一束平行軸的光從半球外表面射入，此時(shí)恰好沒(méi)有光線從半徑為R的球殼內(nèi)表面射出，且從擋板上下邊緣射入的兩束平行光線進(jìn)入球殼后從外球面射出時(shí)，兩光線的夾角為，則該材料的折射率為（

）A． B． C．1.5 D．212．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）某半徑為r的類地行星表面有一單色點(diǎn)光源P，其發(fā)出的各方向的光經(jīng)過(guò)厚度為、折射率為n=2的均勻行星大氣層（圖中陰影部分）射向太空。取包含P和行星中心O的某一截面如圖所示，設(shè)此截面內(nèi)一衛(wèi)星探測(cè)器在半徑為2r的軌道上繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，忽略行星表面對(duì)光的反射，則（）

A．大氣外表面發(fā)光區(qū)域在截面上形成的弧長(zhǎng)為B．衛(wèi)星探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，任意時(shí)刻只能在軌道上某部分觀測(cè)到光，這部分軌道弧長(zhǎng)為C．若該行星沒(méi)有大氣層，則衛(wèi)星探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，在軌道上能觀測(cè)到光軌道弧長(zhǎng)與有大氣層時(shí)的光軌道弧長(zhǎng)相同D．若探測(cè)器公轉(zhuǎn)方向和行星自轉(zhuǎn)的方向相同，探測(cè)器接收到光的頻率一定大于光源發(fā)出的頻率二、多項(xiàng)選擇題（本題共2小題,每小題5分,共10分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分）13．（2024·河南·校聯(lián)考一模）關(guān)于以下四個(gè)示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）

A．甲圖為雙縫干涉示意圖，可以用白熾燈直接照射雙縫，在屏上可以得到等寬、等亮的干涉條紋B．圖乙所示用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到的明暗相間的干涉條紋，該區(qū)域薄膜厚度一定沿x軸正方向逐漸變厚C．丙圖為肥皂泡薄膜干涉示意圖，將框架順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，條紋不會(huì)跟著順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°D．圖丁所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的14．（2024·河北邯鄲·統(tǒng)考二模）如圖所示，半圓形玻璃磚的圓心為O、半徑為R，折射率，一束單色光從C點(diǎn)垂直AB界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入射角為α?xí)r，光束折射后恰好能到達(dá)S點(diǎn)。已知真空中的光速為c，則（）A．OC間的距離為B．入射角C．光束從C點(diǎn)傳播到S點(diǎn)用時(shí)D．若用該單色光垂直照射整個(gè)AB面，則透光弧長(zhǎng)為三、計(jì)算題（本題包括3小題，10分+10分+10分共30分，解答過(guò)程請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明和必需的物理演算過(guò)程，只寫(xiě)出最終結(jié)果的不得分）15．（2024·全國(guó)·校聯(lián)考一模）如圖所示，為一透鏡的截面圖，圓弧是一個(gè)以為圓心的半圓面，邊垂直于邊，邊與邊平行且相等，一束平行單色光垂直于邊射向透鏡。已知光在真空中的傳播速度為，光在該透鏡中的傳播速度為，求：（1）該透鏡的折射率；（2）圓弧上有光射出的區(qū)域?qū)?yīng)圓心角的正弦值。16．（2024·陜西寶雞·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示是一玻璃球體，其半徑為R，O為球心，AB為水平直徑。M點(diǎn)是玻璃球的最高點(diǎn)，來(lái)自B點(diǎn)的光線BD從D點(diǎn)射出，出射光線平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的傳播速度為c，求：①光線從B傳播到D所用時(shí)間？②若來(lái)自B點(diǎn)的光線射向M點(diǎn)，判斷光線能否從M點(diǎn)射出玻璃球？17．（2023·山東濰坊·?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示為某型號(hào)光的雙縫干涉演示儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，玻璃磚的橫截面為等腰直角三角形ABC，，光源發(fā)出頻率的激光束。使激光束垂直AB面射入玻璃