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2027届湖南省长沙市高三物理一轮复习人教版光学综合复习练习试卷【基础卷】【含答案】
考试范围：高中物理光学全部内容 考试时间：75分钟 总分：100分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
第一部分（选择题 共43分）
选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．[4分]下列关于波的说法正确的是（　　）
A．有机械波必有机械振动，有机械振动必有机械波
B．相机镜头上的增透膜是光的偏振的应用
C．“未见其人，先闻其声”的现象，说明声波比光波更易发生明显衍射
D．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的频率变低，可以判断该星球正在靠近我们
2．[4分]在暗室中，用激光照射不透明挡板上的两条平行狭缝，在后面的光屏上观察到如图所示的条纹，下列说法正确的是（　　）
A．这是光的衍射现象，说明光具有波动性 B．这是光的衍射现象，说明光具有粒子性
C．这是光的干涉现象，说明光具有波动性 D．这是光的干涉现象，说明光具有粒子性
3．[4分]如图所示，在塑料瓶侧下方开一个小孔，瓶中灌满清水，水就从小孔中流出，用激光水平射向塑料小孔，光会沿水流方向传播，下列选项所描述的现象和上述现象原理相同的是（　　）
A．信息时代，人们使用光纤传递信息
B．阳光下肥皂泡表面呈现彩色图样
C．富兰克林利用X射线拍摄DNA晶体结构
D．观看3D电影时，观众需佩戴特殊的眼镜
4．[4分]一正三角形玻璃砖，某束光线垂直从射入，恰好在界面发生全反射，则玻璃砖的折射率为（ ）
A． B． C． D．2
5．[4分]一束光线从介质M通过介质N进入介质Q，其光路图如图所示。则光在介质M、N、Q中的传播速度（　　）
A． B．
C． D．
6．[4分]图甲是双缝干涉示意图，、是两个相互平行的狭缝，a、b两种不同颜色的单色光通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．a光的波长比b光的波长更长
B．通过同一单缝，a光比b光更容易发生明显的衍射
C．若只增大双缝间距离，两种单色光相邻亮条纹间的距离都将减小
D．若只增大挡板与屏间的距离l，两种单色光相邻亮条纹间的距离都将减小
7．[4分]如图,一棱镜的横截面视为半径的半圆与等腰三角形的组合,半圆直径与三角形底边重合,等腰三角形的顶角为 。在横截面所在平面内,一束光从点垂直于三角形底边入射,从点射出。已知、到三角形底边距离均为,出射光线与入射光线平行,则棱镜的折射率为（ ）
A．
B．
C．
D．2
选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．[5分]氢原子在向低能级跃迁时，其可见光谱如图（a）所示。甲同学用同一双缝干涉装置研究光和的干涉现象，得到图（b）和图（c）；乙同学用光和从空气中斜射入图（d）的玻璃砖，出射光线相对于入射光线的延长线有偏移。下列说法正确的是（ ）
A．图（c）是的干涉条纹
B．谱线对应的光子动量比谱线的大
C．比侧移量小
D．若用照射某金属能发生光电效应，则照射同样的金属一定能发生光电效应
9．[5分]1834年洛埃用平面镜得到了杨氏双缝干涉实验的结果.洛埃镜实验的基本装置如图所示，单色光源发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上.从平面镜反射的光相当于在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源.已知光源到平面镜和到光屏的距离分别为和，镜面与光屏垂直，单色光在真空中的波长为 .整个装置处于真空中，下列判断正确的是（ ）
A．将平面镜稍微向下移动时，相邻亮条纹的中心间距为
B．将平面镜稍微向上移动时，相邻亮条纹的中心间距为
C．将平面镜稍微水平向左移动时，相邻亮条纹的中心间距为
D．将平面镜稍微水平向右移动时，相邻亮条纹的中心间距为
10．[5分]光学现象在生活中有着十分重要的应用。下列说法正确的是（　　）
A．图甲为某单色光的单缝衍射图样，对同一单缝装置色光波长越长，中央亮条纹宽度越宽
B．图乙为双缝干涉的实验装置示意图，双缝间距越窄，条纹间距越小
C．若图丙中的薄片厚度变薄，条纹间距将变大
D．图丁中能通过特制眼镜看到立体电影，利用了光的干涉原理
第二部分（非选择题 共57分）
非选择题：本大题共5题，共57分。
11．[8分]某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：
（1）将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界.
（2）①激光笔发出的激光沿从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到面的点.用大头针在白纸上标记点、点、点和点位置.
②移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图所示.
③用刻度尺测量、、的长度、、.
（3） 利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率______________.（用、、来表示）
（4） 相对误差的计算式为.为了减小测量的相对误差，实验中激光在点入射时应适当使入射角____（填“增大”或“减小”）.
12．[9分]如图所示，玻璃砖的横截面是半径为R的半圆，圆心为O点，直径与x轴重合。一束单色光平行于x轴，从距离x轴的P点由空气射入玻璃砖，并由Q点射出，已知光在空气中传播速度为c，玻璃砖的折射率为。
（1）求P、Q两点的距离。
（2）若光从P点正上方垂直x轴射入玻璃砖（沿虚线方向），求光在玻璃砖中传播的时间。
13．[12分]半球形透明体的圆面朝上水平放置，半径为R，球心为O，顶点为B，如图所示。圆面上有一点A，。有一点光源S（未画出），在透明体上方，与A、O、B在同一竖直平面内，S与O水平距离为，竖直距离为，光线SA经透明体折射后恰好过B点。光线SA和SO经透明体折射后，在另一侧点相交。求
（1）画出光线SA、SO经透明体折射后到达的光路图；
（2）透明体折射率n；
（3）到O的水平距离d（第（3）问只写结果，不要求写计算过程）。
14．[13分]某探究小组要测量一横截面为半圆形透明玻璃砖的折射率，准备的器材有玻璃砖、激光笔、刻度尺和白纸。如图是该小组设计的实验方案示意图，下面是该小组的探究步骤：
①用刻度尺测量玻璃砖的直径d；
②把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心和直径分别与点和轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖并垂直于轴放置；
③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖，从轴开始在平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光斑，通过刻度尺读取两光斑与轴的距离分别为、（）；
④继续改变激光笔的位置，直到刻度尺上恰好只有一个光斑，读取该光斑与轴的距离为；
请回答下面问题：
（1）甲同学利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为______；乙序学利用步骤④测得数据计算该玻璃砖的折射率为______；（用测得的d、、、表示）
（2）比较甲、乙两同学测量折射率的方案，你认为______（选填“甲”或“乙”）同学的测量误差更小，请说明理由：______；
（3）在操作步骤②中，刻度尺没有与轴严格垂直，请分析甲同学测得的折射率较真实值__________（填写“偏大”、“偏小”、“均有可能”、“无法判断”）
15．[15分]如图所示，一半径为R的透明介质半球，O点是半球的球心，虚线表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知该介质的折射率为1.5，光在真空中的传播速度为c。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。求：
（1）光在介质中的传播速度；
（2）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴的最大距离；
（3）距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离（结果保留根号）。
参考答案
1．【答案】C
2．【答案】C
3．【答案】A
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】C
7．【答案】C
8．【答案】AC
9．【答案】AD
10．【答案】AC
11．【答案】（3）
（4） 减小
12．【答案】（1）
（2）
13．【答案】（1）
（2）
（3）
14．【答案】（1）；
（2）甲；乙同学方案中“恰好只有一个光斑”的状态的确定不够准确
（3）均有可能 若刻度尺逆时针偏离垂直轴位置，测量结果偏大；若刻度尺顺时针偏离垂直轴位置，测量结果偏小
15．【答案】（1）
（2）
（3）
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