2019-2021北京重点区高三二模物理汇编：光章节综合.docx

2019-2021北京重点区高三二模物理汇编
光章节综合
一、多选题
1．（2019·北京西城·二模）2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输．2020年我国将全面进入5G万物互联的商用网络新时代．所谓5G是指第五代通信技术，采用3300~5000MHZ频段的无线电波．现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是1880~2635MHZ．5G相比4G技术而言，其数据传输速度提升了数十倍，容量更大，时延大幅度缩短到1毫秒以内，为产业革命提供技术支撑．根据以上内容结合所学知识，判断下列说法正确的是
A．4G信号、5G信号都是横波
B．4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象
C．4G信号比5G信号更容易发生衍射现象
D．4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小
二、单选题
2．（2020·北京西城·二模）激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，我们简化为如图所示模型：由激光器发出的A、B两束激光，经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂直纸面的对称轴转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置C处检测出光强经过了强弱强弱强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（　　）

A．A束激光的频率大于B束激光的频率
B．整个装置加速转动过程中，A束激光到达光电探测器的路程逐渐变大
C．整个装置加速转动过程中，C处始终没有出现干涉明条纹
D．整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了2个波长
3．（2021·北京海淀·二模）下列说法中正确的是（　　）
A．泊松亮斑证实了光的粒子性
B．光的偏振现象说明光是一种纵波
C．康普顿效应进一步证实了光的粒子性
D．干涉法检查被检测平面的平整度应用了光的双缝干涉原理
4．（2021·北京朝阳·二模）如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，一同学观察到清晰的干涉条纹。他对实验装置进行改动后，在像屏上观察到的干涉条纹的个数减少，以下改动可能会实现这个效果的是（　　）

A．仅将单缝向右移动靠近双缝
B．使用间距更大的双缝
C．仅将红色滤光片换成绿色滤光片
D．仅将双缝向左移动少许
5．（2020·北京朝阳·二模）如图所示，储油桶的底面直径与高均为d。当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的点B。当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C，C、B两点相距d。光在空气中的传播速度可视为真空中的光速c。则（　　）

A．仅凭上述数据可以求出筒内油的折射率
B．仅凭上述数据可以求出光在筒内油中传播的频率
C．仅凭上述数据可以求出光在筒内油中传播的波长
D．来自C点的光射向油面时一定会出现全反射现象
6．（2021·北京西城·二模）某同学用如图所示的实验装置观察光的干涉现象。他使用绿色的滤光片，在目镜中观察到了一定数量的绿色条纹。若要增加从目镜中观察到的条纹个数，以下措施可行的是（　　）

A．增大单缝到双缝的距离 B．换用间距更大的双缝
C．换用更长的遮光筒 D．换用红色的滤光片
7．（2021·北京东城·二模）用如图1所示装置做圆孔衍射实验，在屏上得到的衍射图样如图2所示，实验发现，光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围。下列说法正确的是（　　）

A．此实验说明了光沿直线传播
B．圆孔变小，衍射图样的范围反而变大
C．圆孔变小，中央亮斑和亮纹的亮度反而变大
D．用不同波长的光做实验，衍射图样完全相同
8．（2019·北京朝阳·二模）光线由空气进入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中．下面四幅光路图中，O点是半圆形玻璃砖的圆心，可能正确的是
A． B．
C． D．
9．（2019·北京西城·二模）如图所示，一束光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b．下列判断正确的是

A．a光的频率大于b光的频率
B．a光光子能量大于b光光子能量
C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D．玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率
10．（2021·北京海淀·二模）下列说法中正确的是（　　）
A．电磁波在真空中以光速c传播
B．在空气中传播的声波是横波
C．声波只能在空气中传播
D．声波不会发生干涉现象
E．光需要介质才能传播
参考答案
1．AC
【详解】
AD、无论是4G还是5G，都是电磁波，都是横波，且在真空中的传播速度都是3×108m/s，A正确D错误；
B、4G信号和5G信号的频率不同，则相遇时不能产生干涉现象，B错误；
C、4G信号的频率小，波长较大，则4G信号比5G信号更容易发生衍射现象，C正确．
2．D
【详解】
A．由于两束激光出现干涉现象，说明两个光束的频率相等，A错误；
B．由于整个装置顺时针方向转动，因此整个装置加速转动过程中，A束激光到达光电探测器的路程逐渐变小，B错误；
C．整个装置加速转动过程中，当C处出现强光时就是干涉明条纹，C错误；
D．由于C处出现了强弱强弱强的变化，因此两束激光的路程差依次为，因此变化了2个波长，D正确。
故选D。
3．C
【详解】
A．泊松亮斑证实了光的波动性，A错误；
B．光的偏振现象说明光是一种横波，B错误；
C．康普顿效应进一步证实了光的粒子性，C正确
D．干涉法检查被检测平面的平整度应用了被测平面的上下表面反射回来的两列光发生干涉的原理，不是双缝干涉原理，D错误；
故选C。
4．D
【详解】
A．由条纹间距公式

可知，仅将单缝向右移动靠近双缝，双缝见的距离d、双缝到光屏的距离L和单色光的波长都不变，则条纹间距不变，故A错误；
B．由以上条纹间距公式可得，使用间距更大的双缝，条纹间距会变小，会使干涉条纹增多，故B错误；
C．由以上条纹间距公式可得，仅将红色滤光片换成绿色滤光片,单色光的波长变小了，条纹间距会变小，会使干涉条纹增多，故C错误；
D．由以上条纹间距公式可得，仅将双缝向左移动少许，双缝到光屏的距离L变大，条纹间距会变大，会使干涉条纹减少，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】
A．由题可知，没有油时，到达B点光线的入射角为

即

当装满油时，到达C点的光线的折射角为

利用数学知识可以求出和，则可求出筒内油的折射率为

所以A正确；
BC．根据

可求得光在油中的传播速度，但是光的频率求不出来，根据

也求不出光在油中传播的波长，所以BC错误；
D．当桶内装满油时，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的点C，根据光路的可逆性可知，当光从C点的射向油面时一定不会出现全反射现象，所以D错误。
故选A。
6．B
【详解】
若要增加从目镜中观察到的条纹个数，则需要减小条纹间距，根据

可知，增大单缝到双缝的距离对条纹间距无影响；换用间距更大的双缝可减小条纹间距；换用更长的遮光筒可增大条纹间距；红光的波长大于绿光，则换用红色的滤光片条纹间距变大。
故选B。
7．B
【详解】
A．此实验说明了光的衍射现象，故A错误；
B．圆孔变小，衍射现象更明显，衍射图样的范围反而变大，故B正确；
C．圆孔变小，透光强度变小，中央亮斑和亮纹的亮度变弱，故C错误；
D．用不同波长的光做实验，衍射图样并不相同，因为波长越长，对同一圆孔而言，衍射现象越明显，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
AB. 当光由空气沿半径方向射入半圆形玻璃砖时，传播方向不发生改变，但由玻璃射向空气时折射角应大于入射角，反射角和入射角相等，反射光线沿半径方向射出，所以A这种情况不可能发生，B是可能的，故A错误B正确；
C. 光由空气射入半圆形玻璃砖时，折射角应小于入射角，故C错误；
D. 光由空气垂直射入半圆形玻璃砖时，传播方向不发生改变，故D错误．
9．C
【详解】
由图可知，b光的偏折程度较大，则b的折射率较大，b的频率较大，根据E=hγ可知，b光的光子能量较大，故选项C正确，ABD错误.
10．A
【详解】
A．电磁波在真空中以光速c传播，故A正确；
B．在空气中传播的声波是纵波，故B错误；
C．声波在气体、液体和固体均可以传播，故C错误；
D．声波可以发生干涉现象，故D错误；
E．光在真空和透明介质中均可以传播，故E错误。
故选A。
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