2025年下學(xué)期高中物理光學(xué)與應(yīng)用試卷一、選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）關(guān)于光的傳播現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，在不同介質(zhì)中傳播方向一定改變B.光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角一定小于入射角，且折射角隨入射角增大而增大C.雨后天空出現(xiàn)彩虹是光的干涉現(xiàn)象，其中紅光在外側(cè)是因?yàn)榧t光折射率最大D.光導(dǎo)纖維利用全反射傳輸信號(hào)，其內(nèi)芯折射率一定小于外套折射率在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng)為600nm的單色光垂直照射雙縫，雙縫間距為0.2mm，光屏與雙縫的距離為1m。下列說(shuō)法正確的是（）A.相鄰亮條紋中心的間距為3mmB.若僅將入射光波長(zhǎng)增大到750nm，干涉條紋間距將減小C.若僅將雙縫間距減小為0.1mm，干涉條紋亮度將減弱D.若用白光照射雙縫，中央條紋為白色，兩側(cè)條紋為彩色且紅光在外側(cè)關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.單縫衍射中，中央亮條紋寬度是其他亮條紋寬度的兩倍B.圓孔衍射中，衍射圖樣為明暗相間的同心圓環(huán)，且越向外條紋亮度越高C.光柵衍射中，增加光柵狹縫數(shù)量，主極大條紋寬度變窄、亮度增加D.泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象，證明了光的波動(dòng)性光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光具有橫波性質(zhì)，下列應(yīng)用與偏振無(wú)關(guān)的是（）A.立體電影放映時(shí)，觀眾佩戴的偏振眼鏡B.汽車前擋風(fēng)玻璃上安裝的偏振片，減少對(duì)面車燈的眩光C.利用偏振片觀察天空，確定太陽(yáng)方位D.用三棱鏡將白光分解為彩色光帶關(guān)于全反射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)可能發(fā)生全反射B.水的折射率為1.33，光從水中射向空氣的臨界角約為48.8°C.光纖通信中，光在光纖內(nèi)芯與外套界面發(fā)生全反射，內(nèi)芯折射率小于外套D.露珠在陽(yáng)光下呈現(xiàn)彩色是因?yàn)楣獾娜瓷浜蜕⒐餐饔藐P(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.只要入射光強(qiáng)度足夠大，任何金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)B.光電效應(yīng)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比C.愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程為Ek=hν-W0，其中W0為金屬的逸出功D.光電子的發(fā)射時(shí)間與入射光強(qiáng)度有關(guān)，強(qiáng)度越大發(fā)射時(shí)間越短關(guān)于光的波粒二象性，下列說(shuō)法正確的是（）A.光的波動(dòng)性是光子之間相互作用產(chǎn)生的，單個(gè)光子不具有波動(dòng)性B.光的粒子性是指光具有能量和動(dòng)量，光子的能量E=hν，動(dòng)量p=h/λC.康普頓效應(yīng)表明光只具有粒子性，電子衍射實(shí)驗(yàn)表明電子只具有波動(dòng)性D.宏觀物體不具有波動(dòng)性，只有微觀粒子才具有波粒二象性一束單色光從空氣斜射入某種介質(zhì)，入射角為60°，折射角為30°，下列說(shuō)法正確的是（）A.該介質(zhì)的折射率為√3B.光在該介質(zhì)中的傳播速度為3×10^8m/sC.光從該介質(zhì)射向空氣的臨界角為60°D.若增大入射角，折射光線的強(qiáng)度將增強(qiáng)二、填空題（本題共4小題，每小題6分，共24分）光在真空中的傳播速度為_(kāi)_____m/s，紅光的波長(zhǎng)比紫光______（填“長(zhǎng)”或“短”），紅光的折射率比紫光______（填“大”或“小”）。一束自然光通過(guò)兩個(gè)偏振化方向夾角為60°的偏振片，透射光強(qiáng)度為I。若將兩偏振片的夾角減小到30°，則透射光強(qiáng)度為_(kāi)_____I；若在兩偏振片之間再插入一個(gè)偏振片，其偏振化方向與前兩個(gè)偏振片的夾角均為30°，則透射光強(qiáng)度為_(kāi)_____I。用波長(zhǎng)為500nm的單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，雙縫間距為0.5mm，光屏與雙縫的距離為1m。則相鄰亮條紋的間距為_(kāi)_____mm；若將光屏向雙縫移動(dòng)0.5m，則相鄰亮條紋的間距變?yōu)開(kāi)_____mm。某金屬的逸出功為3.2eV，用波長(zhǎng)為300nm的紫外線照射該金屬，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)_____eV，對(duì)應(yīng)的遏止電壓為_(kāi)_____V。（普朗克常量h=6.63×10^-34J·s，電子電荷量e=1.6×10^-19C）三、計(jì)算題（本題共3小題，共44分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）（14分）如圖所示，一個(gè)橫截面為直角三角形的三棱鏡，∠A=30°，∠C=90°，折射率為√3。一束單色光從AB面的中點(diǎn)垂直入射，求：（1）光線在AC面的入射角和折射角；（2）光線從棱鏡射出的方向（用與AC面的夾角表示）；（3）若將入射光的方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)10°，判斷光線是否會(huì)在AC面發(fā)生全反射。（14分）用波長(zhǎng)為600nm的單色光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，單縫寬度為0.1mm，光屏與單縫的距離為2m。求：（1）中央亮條紋的寬度；（2）第一級(jí)暗條紋與中央亮條紋中心的距離；（3）若用焦距為50cm的凸透鏡代替光屏前的透鏡，中央亮條紋的寬度變?yōu)槎嗌?。?6分）如圖所示，一個(gè)半徑為R的半圓柱形玻璃磚，折射率為√2，一束單色光從空氣中沿直徑AB方向入射，入射點(diǎn)為O，入射角為45°。求：（1）光線在玻璃磚內(nèi)的折射角；（2）光線從玻璃磚射出的位置與O點(diǎn)的距離；（3）若將入射角增大到60°，光線在玻璃磚內(nèi)的傳播路徑如何變化。四、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共20分）（10分）某同學(xué)用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率，實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.在白紙上畫(huà)一條直線aa'作為界面，過(guò)aa'上的一點(diǎn)O畫(huà)法線NN'，在白紙上畫(huà)一條線段AO作為入射光線；B.把長(zhǎng)方形玻璃磚放在白紙上，使玻璃磚的長(zhǎng)邊與aa'對(duì)齊；C.在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2；D.從玻璃磚的另一側(cè)觀察P1、P2的像，調(diào)整視線方向，直到P1的像被P2的像擋住，再在觀察一側(cè)豎直地插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像；E.移去玻璃磚和大頭針，連接P3、P4作為折射光線，測(cè)量入射角i和折射角r；F.根據(jù)n=sini/sinr計(jì)算玻璃的折射率。（1）上述步驟中存在的錯(cuò)誤是______；（2）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得入射角i=60°，折射角r=30°，則玻璃的折射率n=；（3）若玻璃磚的兩個(gè)光學(xué)面不平行，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果（填“有”或“無(wú)”）影響。（10分）用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有：雙縫間距d、和；（2）若雙縫間距d=0.2mm，雙縫到光屏的距離L=1m，測(cè)量得相鄰亮條紋的間距Δx=2.5mm，則入射光的波長(zhǎng)λ=______nm；（3）若將雙縫間距減小為0.1mm，其他條件不變，則相鄰亮條紋的間距變?yōu)開(kāi)_____mm。五、選修題（本題共2小題，每小題10分，共20分。請(qǐng)考生任選一題作答，若兩題都答，則按第一題計(jì)分）（10分）（選修3-4）關(guān)于光的本性，歷史上經(jīng)歷了牛頓的微粒說(shuō)、惠更斯的波動(dòng)說(shuō)、麥克斯韋的電磁說(shuō)和愛(ài)