综合特训01 光学（最新名校真题）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用）

这是一份综合特训01 光学（最新名校真题）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用），共28页。试卷主要包含了选择题组，单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题组
光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种活动；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。人类对于光到底是什么的问题一直在探索，科学家发现光既能像波一样向前传播，有时又表现出粒子的特征，因此我们称光的“波粒二象性”，下面是对光的现象的一些理解：
1．下列有关波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A．大量光子的行为往往表现出光的粒子性
B．光电效应现象说明了光具有波粒二象性
C．康普顿效应现象说明光具有粒子性
D．实物粒子不具有波粒二象性
2．如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是（ ）
A．玻璃对光的折射率大
B．光子比光子的能量大
C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D．减小光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是光
3．单色光通过四种元件产生的明暗条纹图样如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙图为干涉图样，丙、丁图为衍射图样
B．甲图中条纹间距越大，该色光的波长越大
C．乙图中单缝越宽，中央亮纹越宽
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越明显
4．如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的横截面，关于竖立肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的说法中正确的是（ ）
A．干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加
B．干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成
C．薄膜上干涉条纹基本上是水平的
D．用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时大
5．下列说法正确的是（ ）
A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断出为凹处、为凸处
B．图乙为圆形水珠，若改变复色光的入射角，则光先在水珠中发生全反射
C．图丙海市蜃楼是光的全反射现象，原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小
D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的
【答案】1．C 2．B 3．B 4．AC 5．AC
【解析】1．A.光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子或少数光子的运动表现出光的粒子性，故A错误；
B.光电效应说明光具有粒子性，故B错误；
C．康普顿效应现象说明光具有粒子性，故C正确；
D．宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性，故D错误。
故选C。
2．AB.由光路图可知，c光的偏折程度最大，可知玻璃对c光的折射率最大，则c光的频率最大，根据
可知，光子比光子的能量大，故B正确，A错误；
C．此现象是因为光在玻璃中发生折射形成的，故C错误；
D．因
可知c光的临界角最小，若减小a光的入射角，各种光在右侧面的入射角变大，c光的入射角最先达到临界角发生反射，则最先消失的是c光，故D错误。
故选B。
3．A.甲图中，条纹等间距为单色光的双缝干涉图样；乙图中，条纹不等间距为单色光的单缝衍射图样；丙图为单色光通过小圆孔的衍射图样；丁图为单色光通过小圆盘的衍射图样，故A错误；
B．甲图中，根据公式
知条纹间距越大，该色光的波长越长，故B正确；
C．乙图中单缝越窄，中央亮纹越窄，故C错误；
D．丙图中圆孔尺寸越大，图样现象越不明显，故D错误。
故选B。
4．A.由于重力作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，故A正确；
B. 干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波峰叠加而成，故B错误；
C.薄膜干涉是等厚干涉，同一条纹厚度相同，所以薄膜上干涉条纹基本上是水平的故C正确；
D．根据公式
知条纹间距越大，该色光的波长越长，黄光波长大于绿光，所以D错误。
故选AC。
5．A. 薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，从弯曲可知，P处检查平面左边膜厚度相同，知P处凹陷，而Q出检查平面右边处空气膜厚度与后面空气膜厚度相同，故Q处凸起，故A正确；
B．图乙为圆形水珠，若改变复色光的入射角，根据对称性知光在水珠中均不能发生全反射，故B错误；
C．市蜃楼是光的全反射现象，原因是由于海面的上层空气的折射率比下层空气折射率小，故C正确；
D．立体电影是光的偏振，照相机表面涂上增透膜是光的干涉，原理不相同，故D错误。
故选AC。
漂亮的水晶球
江苏省连云港市东海县是世界天然水晶原料集散地，素有“中国水晶之都”的美誉。五一假期，小光和同学们结伴来此游玩，临行前在当地商场购买了一个介质分布均匀的透明水晶球，如图所示。

6．在阳光的照射下，水晶球晶莹剔透、闪闪发光，小光准备用手中的相机记录下这美丽的景象。以下说法正确的是（ ）
A．为减少光在照相机镜面处的反射，使景物更清晰，可以在照相机镜头前装上偏振片
B．照相机的增透膜厚度通常为入射光在增透膜中波长的一半
C．水晶球在阳光下显得格外明亮，是因为一部分光在界面发生了全反射
D．单色光从空气射入水晶球中，光的波长变大
7．唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹……背日喷乎水，成虹霓之状。”从物理学的角度来看，虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次全反射后出射形成的。小光用水晶球模拟了虹和霓的形成，如图所示，两束平行白光照射到水晶球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，下列说法正确的是（ ）

A．从M到N之间光带的颜色顺序和从P到Q之间光带的颜色顺序相同
B．在水晶球中，a光的传播速度大于b光的传播速度
C．在同一介质中，以相同入射角从介质射入空气，若b光发生全反射，a光一定也能发生全反射
D．将a光和b光分别照射同一狭缝，b光通过狭缝时的衍射现象更明显
8．在运输行李的过程中，水晶球遭到磕碰，表面出现了凹槽，于是小光决定将其切割打磨成更加实用的水晶砖。为了测量水晶砖的折射率，小光利用“插针法”进行实验。下列说法中正确的是（ ）

A．为了减小测量误差，、的连线与法线NN'的夹角应尽量小一些
B．为了减小作图误差，和的距离应尽量大一些
C．若、连线与法线NN'的夹角过大，光线有可能在界面发生全反射
D．可以直接用笔沿着水晶砖的边缘描出边界aa'和
9．小光经过实验测得多组入射角和折射角，以为纵轴，为横轴，得到如图3-2所示的图线。由图线可知水晶砖的折射率为（ ）

A．1.3B．1.4C．1.5D．1.6
10．完成实验后，小光注意到bb'界面与水晶砖下表面并不重合，如图3-3所示。小光通过查阅资料发现，天然水晶的折射率应在1.544到1.553之间，由此可以判断，小光做实验中、两枚大头针所在位置（用×表示）分别为（ ）
A．c，d B．c，f C．g，h D．无法判断

11．小光将水晶砖放置在玻璃茶几上，一端夹入薄片，如图4-1所示。用激光笔照射，可以观察到如图4-2所示的干涉条纹，这说明（ ）

A．玻璃茶几的上表面A处向上凸起B．水晶砖的上表面B处向上凸起
C．玻璃茶几的上表面A处向下凹陷D．水晶砖的上表面B处向下凹陷
12．小光选择用激光进行实验，主要是是利用了激光的（ ）
A．亮度高B．平行性好C．单色性好D．波动性好
【答案】6．AC 7．BD 8．BC 9．C 10．C 11．C 12．C
【解析】6．A．为减少光在照相机镜面处的反射，使景物更清晰，可以在照相机镜头前加一偏振滤光片，利用光的偏振原理，使得反射光不能通透，故A正确；
B．照相机的增透膜，使得反射光发生干涉从而使其减弱，所以反射光的光程差等于光在增透膜的波长的，则厚度通常为绿光在增透膜中波长的，故B错误；
C．水晶球在阳光下显得格外明亮，是因为一部分光在从水中射入气泡界面发生了全反射的缘故，故C正确；
D．单色光从空气射入水晶球中，光速变小，则由
可知光的波长变短，故D错误。
故选AC。
7．A．七色光中白光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大，故经玻璃球折射后红光的折射角较大，由玻璃球出来后将形成光带，而两端分别是红光和紫光；根据光路图可知说明M、Q点为紫光；N、P点为红光，即从M到N之间光带的颜色顺序和从P到Q之间光带的颜色顺序相反，故A错误；
B．根据光路图可知，太阳光进入水珠时b光的偏折程度大，则b光的折射率大于a光的折射率，由
可知在水珠中光线a的传播速度较大，故B正确；
C．b光的折射率大于a光的折射率，则在同一介质中b光发生全反射的入射角较小，故在同一介质中以相同入射角从介质射入空气，若b光发生全反射，a光不一定发生全反射，故C错误；
D．因b光的折射率大于a光的折射率，则b光的频率大于a光的频率，则有b光的波长较小，故将a光和b光分别照射同一狭缝，b光通过狭缝时的衍射现象更明显，故D正确。
故选BD。
8．A．入射角θ1即P1和P2的连线与法线的夹角尽量大些，即P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角适当小些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，故A错误；
B．折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度，为了减小作图误差，和的距离应尽量大一些，故B正确；
C．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，故C错误；
D．不能把玻璃砖当尺子画出直线边界aa'和，这样会污染和损坏玻璃砖，故D错误。
故选BC。
9．根据折射率定义公式有
代入数据可得玻璃砖的折射率为
故选C。
10．天然水晶的折射率应在1.544到1.553之间，而折射率的测量值为1.5，即测量值偏小，故折射角偏大，故折射光线为g，h。
故选C。
11．AC．A处弯曲的条纹对应的被检查平面玻璃茶几左边的空气膜厚度与未弯处平面的空气膜厚度相同，可知对应的位置玻璃茶几的上表面时是向下凹陷的，故A错误，C正确；
BD．B处弯曲的条纹对应的被检查平面玻璃茶几右边的空气膜厚度与未弯处平面的空气膜厚度相同，可知对应的位置如果玻璃茶几的上表面时是水平的话，则水晶砖的下表面向下凸起，故BD错误。
故选C。
12．频率相同的两束光相遇才能发生干涉，选用激光进行薄膜干涉实验，是利用了激光的单色性好、频率单一。
故选C。
阅读材料，回答下列问题：
光给世界带来光明，使我们能看清周围的景物，进行各种活动；光从太阳、星球射到我们这里，给我们带来了宇宙空间的信息，使我们能够认识宇宙；光从原子、分子内部发射出来，使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，具有强大的生命力和不可估量的发展前景。
13．如图所示的现象中，解释成因正确的是（ ）
A．图甲所示泊松亮斑是由于光的干涉形成的
B．图乙所示水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的折射引起的
C．图丙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
D．图丁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
14．如图所示，一束由红绿两种单色光组成的复色光射入半圆形透明介质，绿光的折射光线与底面平行。不考虑多次反射现象，红光从圆弧边射出的光线可能正确的是（ ）

A．①B．②C．③D．④
15．如图，a、b分别为两束波长λa、λb的单色光经过同一实验装置得到的图样，则（ ）

A．a、b为干涉图样，λa>λb
B．a、b为干涉图样，λaλb
D．a、b为衍射图样，λa