2022高考物理第一轮复习 13 光学

用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是（   ）

用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b间的夹角为 ，则（　　）

已知普朗克常量 ，电子的质量为 ，一个电子和一滴直径约为 的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为（　　）

2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。关于量子，下列说法正确的是（   ）

下列说法正确的是（   ）

如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角 时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（   ）

在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列说法正确的是（   ）

下列说法正确的是（   ）

新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较（    ）

双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S₁、S₂的距离相等，O点为S₁、S₂连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为 的光，经S₁出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S₂出射后直接传播到O点，由S₁到O点与由S₂到O点，光传播的时间差为 。玻璃片厚度为10 ，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（   ）

如图所示，用波长为λ₀的单色光照射某金属，调节滑动变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为 的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的2倍时，电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常量为h，真空中光速为c、下列分析正确的是（　　）

如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是（   ）

用两种不同金属材料a、b做光电效应实验得到光电子最大初动能 与入射光频率v的关系如图所示，则下列说法正确的是（   ）

金属钾的逸出功为2.0eV，氢原子的能级图如图所示。一群氢原子处于量子数为n＝4的能级状态，下列说法中正确的是（   ）

图为研究光电效应的电路图，测得遏止电压为U_c ， 已知电子的电荷量为e，则下列说法正确的是（   ）

如图1所示，某种油量计是由许多透明等厚、长度不等的薄塑料片叠合而成的，每个薄片的形状如图2所示，其底部为等腰直角三角形。原理可以解释为光竖直向下射入固定在容器中的油量计，当容器内有油时，光大部分折射进入油中，只有少部分反射回观察窗口，当容器内无油时，光在塑料和空气的界面发生全反射而返回油量计上端，这样就可以通过观察窗上的亮暗分布来判断油量的多少，下列说法正确的是（   ）

如图是半径为R的半圆形玻璃砖，一束单色光从A点射入玻璃砖，在直径面上发生全反射，最终从B点射出玻璃砖（B点位置未标出），已知出射光与入射光之间互相垂直，真空中光速为c，则（   ）

肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是（　　）

截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为 ， 只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是（   ）

若在光电管中的金属材料受到蓝光照射，发生光电效应，光电子定向移动形成光电流，对此现象说法正确的是（   ）

下列关于光现象的解释正确的是（   ）

根据图象，下列叙述正确的是（   ）

根据下列图像所反映的物理现象进行分析判断，说法正确的是（   ）

截面为等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜，这种棱镜在光学仪器中广泛用于改变光的传播方向。如图所示，一束宽度为L的单色平行光束射向全反射棱镜 面的 部分，光束平行于 面入射，由P点入射的光线恰好直接射到B点，其余光线经 面发生一次全反射后从 面射出。已知棱镜对该光的折射率为 ，光在真空中的传播速度为c， ，则（   ）

如图是高速公路上的反光柱，它的反光材料主要由里面充有空气的小玻璃球组成。当光射向玻璃球时，光可在玻璃球的(填“内表面”或“外表面”)发生全反射，因为当光线从(选填“光疏介质”或“光密介质”)射到两种介质的界面上时，如果入射角大于临界角，就会发生全反射。

光刻机是生产大规模集成电路（芯片）的核心设备，“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长提高分辨率的技术。如图所示，若浸没液体的折射率为1.40，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm；加上液体后，光在液体中的传播速度为m/s，波长变为nm。（光在真空中的传播速度 ，计算结果均保留三位有效数字）

       

   

       

   

        

超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为 。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离 ，脉冲激光中包含两种频率的光，它们在棱镜中的折射率分别为 和 。取 ， ， 。

          

如图所示，将半径为 的半圆形玻璃砖放置于水平纸面上， 为圆心， 为直径，以 为直角边在纸上画出直角三角形， ，一束细光束从半圆面上的 点沿半径射入，从 边射出后恰好能射到 中点 ，已知光在真空中的传播速度为 ，求：

        

如图所示，一细光束照射到圆形玻璃砖上A点，经折射后折射光线刚好照到玻璃砖底边的右端C点，入射光线与BC平行，入射角为60°，圆的半径为R，光在真空中的传播速度为c，求：

一般常见材料的折射率都为正值（n>0），现针对某些电磁波设计的人工材料，其折射率可为负值（n<0），称为负折射率材料，电磁波通过空气与这种材料的界面时，电磁波传播规律仍然不变，入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律（此时折射角取负值），但折射波线与入射波线位于法线的同一侧，现有一束电磁波从空气中以i=60°的角度射入由负折射率材料制成，厚度d=10cm的长方体并从下表面射出，已知该材料对电磁波的折射率n=﹣ ，电磁波在真空中的速度c=3×10⁸m/s。

如图所示，某单色平行光束入射到半径r= m半圆形玻璃砖的表面，已知玻璃砖对该单色光的折射率为 ，不考虑圆弧面上的反射光线。

如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体横截面，一束细光束由真空沿着径向与AB成θ角射入半圆柱体，对从AB面射出的折射光线的强度I随θ角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示；图丙所示是这种材料制成的玻璃砖的横截面，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为8R，宽为2R的长方体，长方体的右侧面附有特殊涂层，光到达该表面时全部被吸收。现用上述同一细光束从左侧D点沿半径方向与玻璃砖上表面成30°角射入玻璃砖，已知光在真空中的传播速度为c，sin53°=0.8，求：

如图甲所示，S是水下深度为d处的一个点光源，它发出两种单色光a和b，水面上形成了一个被照亮的圆形区域，其中间为复色光形成的区域，周边的环状区域为单色光形成的，如图乙所示，A点为环状区域内某点（乙图中未标出）。已知水对a和b的折射率分别为n₁和n₂（n₁>n₂）。

如图所示，一玻璃球体的半径为R， O为球心，AB为直径．有一点光源放置在B点，可以向玻璃球内各个方向发出单色光，部分光线经过折射后可以从某一球冠区域射出玻璃球。已知沿BA方向光线经时间 射出， c为真空中光速。不考虑光在球面内反射后的折射情形。求：

（i）玻璃的折射率；

（ⅱ）球冠的底的面积。

图为宽度L=7m、高度H=7m的水池，装有深度为h=4m的水，在水池边右侧l=2m处有一照明电灯，电灯距水池高度h。=1.5m，电灯发光时恰好照射到水池底部左侧拐角P点。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（i）求光在水中和空气中的传播速度之比；

（ii）若池内装满水，求电灯发光照射到水池底部区域的左右宽度。