2025届高考物理二轮专题复习与测试专题强化练十四几何光学与物理光学.docVIP

专题强化练(十四)几何光学与物理光学

1．以下现象不属于衍射的是()

A．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样

B．白光照耀肥皂膜呈现出彩色图样

C．光照耀刀片的阴影轮廓模糊不清

D．光照耀不透亮圆盘的阴影中心出现亮斑

解析：白光照耀单缝后，在光屏上出现彩色条纹是光的衍射现象，A项错误；白光照耀肥皂膜呈现彩色图样是光的薄膜干涉现象，B项正确；光照耀刀片的阴影轮廓模糊不清是光的衍射造成的，C项错误；白光照耀不透亮的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象造成的，D项错误．故选B.

答案：B

2．如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)．在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是()

A．红黄蓝紫 B．红紫蓝黄

C．蓝紫红黄 D．蓝黄红紫

解析：双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中心亮条纹最宽、最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都渐渐减小，因此1、3为双缝干涉条纹，2、4为单缝衍射条纹．双缝干涉条纹的宽度(即相邻亮、暗条纹间距)Δx＝eq\f(l,d)λ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即1、3分别对应于红光和蓝光．而在单缝衍射中，当单缝宽度肯定时，波长越长，衍射越明显，即中心条纹越宽越亮，2、4分别对应于紫光和黄光．综上所述，1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄，B正确．

答案：B

3．一束单色光穿过两块两面平行的玻璃砖，出射光线与入射光线的位置关系可能正确的是()

解析：一束单色光穿过两块玻璃砖，分别经过两次从空气中射入到玻璃，和两次从玻璃射入空气的折射，且两块玻璃砖的两面都是平行的，依据折射定律可知，最终的出射光线与最初的入射光线平行，B、C两项错误．光由空气斜射进入玻璃砖，折射光线、入射光线在空气和玻璃砖两种介质中，折射角小于入射角；当光再由玻璃砖斜射进入空气时，折射角大于入射角，故最终的出射光线应当位于最初的入射光线延长线的左侧，A项正确，D项错误．故选A.

答案：A

4.如图所示为一光导纤维的示意图．光纤内芯的折射率为n(n1.1)，外套的折射率为1.1.已知光在内芯和外套界面发生全反射时的临界角为C，且sinC＝eq\f(1.1,n).为使光在内芯和外套界面发生全反射，光在光纤一端端面由空气干脆射入内芯时的入射角θ应满意()

A．sinθ≤eq\r(n2－1.21) B．sinθ≥1.1eq\r(n2－1)

C．sinθ≤eq\f(10,11)eq\r(n2－1) D．sinθ≤1.1eq\r(1－\f(1,n2))

解析：若光在内芯和外套界面恰能发生全反射，则在端面入射时eq\f(sinθ,sinα)＝n在内芯与外套发生全反射时sin(90°－α)＝sinC＝eq\f(1.1,n)，解得sinθ＝eq\r(n2－1.21)，则光在光纤一端端面由空气干脆射入内芯时的入射角θ应满意sinθ≤eq\r(n2－1.21)，故选A.

答案：A

5．(2024·江苏卷)用某种单色光进行双缝干涉试验，在屏上视察到的干涉条纹如图甲所示，变更双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置．则双缝间的距离变为原来的()

A．eq\f(1,3)倍 B．eq\f(1,2)倍

C．2倍 D．3倍

解析：依据双缝干涉的条纹间距与波长关系有Δx＝eq\f(L,d)λ，由题图知Δx乙＝2Δx甲，则d乙＝eq\f(1,2)d甲，故选B.

答案：B

6．(多选)某半导体激光器放射波长为1.5×10－6m，功率为5.0×10－3W的连续激光．已知可见光波长的数量级为10－7m，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，该激光器发出的()

A．是紫外线

B．是红外线

C．光子能量约为1.3×10－18J

D．光子数约为每秒3.8×1016个

解析：波长的大小大于可见光的波长，属于红外线，故A项错误，B项正确．光子能量E＝heq\f(c,λ)＝6.63×10－34×eq\f(3×108,1.5×10－6)J＝1.326×10－19J．故C项错误．每秒钟发出的光子数n＝eq\f(Pt,E)＝3.8×1016.故D项正确．故选BD.

答案：BD

7．(多选)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员放射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示．他发觉只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是()

A．水的折射率为eq\f(1,sin41°)

B．水的折射率为eq\f(1,sin49°)

C．当他以α＝