2025届高考物理二轮复习：第13讲　光学-专项训练 【含答案】

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1.[2024·学军中学模拟] 光创造了色彩斑斓的世界.下列四种现象中,从应用光的原理上来说,不同于其他三个的是( )
A
B
C
D
2.[2024·学军中学模拟] 关于波粒二象性,下列说法正确的是( )
A.普朗克通过对黑体辐射的研究,提出光子的概念
B.爱因斯坦通过对光电效应的研究,提出了能量子的概念
C.德布罗意运用类比、对称的思想,提出了物质波的概念
D.康普顿发现X射线通过石墨散射时,散射光中出现波长大于入射波长的成分,说明光具有波动性
3.[2024·杭州模拟] 如图,一束激光在折射率自上而下逐渐变化的某材料中沿曲线传播,亮度左暗右亮.下列说法正确的是( )
A.激光从材料左端射入
B.材料的折射率自上而下逐渐减小
C.增加材料上下高度,光线能从上表面射出
D.增加材料左右长度,可能会形成对称的光路
4.如图甲所示,一均匀玻璃体上部为半球,下部为圆柱,已知半球的半径和圆柱的半径均为R,圆柱体高度也为R,在圆柱体的底部中心O点放一点光源,球冠上发光部分的表面积S=πR2(已知球冠表面积的计算公式为S=2πRh,R为球的半径,h为球冠的顶端到球冠底面圆心的高度,如图乙所示),不计二次反射后的光线折射,该玻璃对光的折射率为( )
A.2 B.3
C.233 D.2
5.[2024·舟山模拟] 如图甲、乙所示是某同学在做光的单缝衍射和杨氏双缝干涉实验时,利用光照强度传感器测得的条纹相对光强I随水平距离x的分布图像.下列有关光的干涉和衍射现象说法正确的是( )
A.甲发生的是干涉现象,乙发生的是衍射现象
B.无论发生甲、乙哪种现象,当只减小单缝宽度时,两现象条纹间距均变大
C.当所用光线由红光变成蓝光时,甲现象条纹间距变大,乙现象条纹间距减小
D.发生甲现象时,说明光没有沿直线传播
6.[2024·嘉兴模拟] 如图所示,过玻璃球球心的平面内,一束红、蓝复合光入射到玻璃球表面.a、b是该复合光经两次折射和一次反射后的出射光,则a、b两种光判断错误的是( )
A.a一定是蓝光
B.b一定是蓝光
C.从玻璃球出射的折射角相等
D.b在玻璃中传播时间一定长
7.北京正负电子对撞机是我国的一座重大科学装置.正负电子对撞机是一种高能物理实验设备,它的作用是通过将正电子和负电子加速到接近光速,然后让它们碰撞,以探索宇宙的基本结构和性质.动能大小均为Ek的一对正、负电子相向运动发生对撞并湮灭,产生一对光子.已知正、负电子的静止质量均为m,光在真空中的传播速度为c,则所产生的一个光子的动量大小为( )
A.Ekc B.mc
C.Ekc-mc D.Ekc+mc
8.(不定项)[2024·温州模拟] 分别用波长为λ和3λ的光照射同一种金属,打出的光电子的最大初速度之比为2∶1,普朗克常量和真空中光速分别用h和c表示,那么下列说法正确的是( )
A.该种金属的逸出功为ℎc4λ
B.该种金属的截止频率为c9λ
C.当用波长为3λ的光来照射这种金属时,加上ℎc3eλ的正向电压,则光电流一定饱和
D.如果用波长为2λ的光来照射这种金属,加上ℎc2eλ的反向电压,则光电流一定为零
9.(不定项)[2024·舟山模拟] 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Ua、Ub,已知UaUc,所以加上ℎc2eλ的反向电压,则光电流一定为零,选项D正确.
9.BD [解析] 根据题意可知,a光对应的遏止电压小于b光对应的遏止电压,根据动能定理结合爱因斯坦光电效应方程可知eUc=hν-W0=hcλ-W0,可得νaλb,根据已知条件只能判断两者的频率关系,无法判断光照强度的强弱关系,故A错误;a光的波长大于b光的波长,根据p=ℎλ,可知a光的光子动量小于b光的光子动量,故B正确;a光的波长大于b光的波长,根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ可知,若a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置得到干涉图样,则a光条纹间距大,故C错误;光的频率越小,则折射率越小,根据临界角公式sin C=1n,可知临界角越大,所以若a、b两束单色光都从同一玻璃砖射向空气,则a光发生全反射的临界角大,故D正确.
10.C [解析] 设a、b两单色光的入射角为α,玻璃砖厚度为h,折射角分别为θ1、θ2,作出光路图如图所示,由于两光线刚好从玻璃砖上表面同一点P射出,则有2htan θ1>2htan θ2,可知θ1>θ2,根据n1=sinαsinθ1=cv1,n2=sinαsinθ2=cv2,可知v1>v2,即在玻璃中b光的传播速度比a光小,A错误;在玻璃中b光的传播速度比a光小,则在玻璃中b光的波长比a光小,根据Δx=Ldλ可知,若a、b两束光通过同一个双缝干涉装置,则b光对应的条纹间距较小,B错误;a、b两束光在玻璃砖中传播的时间分别为t1=2ℎcsθ1v1=2ℎcsθ1csinθ1sinα=4ℎsinαcsin2θ1,t2=2ℎcsθ2v2=2ℎcsθ2csinθ2sinα=4ℎsinαcsin2θ2,由于玻璃砖对a、b两单色光的折射率均大于2,根据sin C=1n