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2025年下学期高中物理光学与应用试卷

一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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）

关于光的传播现象，下列说法正确的是（）

A.光在同种均匀介质中沿直线传播，在不同介质中传播方向一定改变

B.光从空气斜射入水中时，折射角一定小于入射角，且折射角随入射角增大而增大

C.雨后天空出现彩虹是光的干涉现象，其中红光在外侧是因为红光折射率最大

D.光导纤维利用全反射传输信号，其内芯折射率一定小于外套折射率

在杨氏双缝干涉实验中，用波长为600nm的单色光垂直照射双缝，双缝间距为0.2mm，光屏与双缝的距离为1m。下列说法正确的是（）

A.相邻亮条纹中心的间距为3mm

B.若仅将入射光波长增大到750nm，干涉条纹间距将减小

C.若仅将双缝间距减小为0.1mm，干涉条纹亮度将减弱

D.若用白光照射双缝，中央条纹为白色，两侧条纹为彩色且红光在外侧

关于光的衍射现象，下列说法正确的是（）

A.单缝衍射中，中央亮条纹宽度是其他亮条纹宽度的两倍

B.圆孔衍射中，衍射图样为明暗相间的同心圆环，且越向外条纹亮度越高

C.光栅衍射中，增加光栅狭缝数量，主极大条纹宽度变窄、亮度增加

D.泊松亮斑是光的干涉现象，证明了光的波动性

光的偏振现象说明光具有横波性质，下列应用与偏振无关的是（）

A.立体电影放映时，观众佩戴的偏振眼镜

B.汽车前挡风玻璃上安装的偏振片，减少对面车灯的眩光

C.利用偏振片观察天空，确定太阳方位

D.用三棱镜将白光分解为彩色光带

关于全反射现象，下列说法正确的是（）

A.光从光疏介质射向光密介质时可能发生全反射

B.水的折射率为1.33，光从水中射向空气的临界角约为48.8°

C.光纤通信中，光在光纤内芯与外套界面发生全反射，内芯折射率小于外套

D.露珠在阳光下呈现彩色是因为光的全反射和色散共同作用

关于光电效应，下列说法正确的是（）

A.只要入射光强度足够大，任何金属都能发生光电效应

B.光电效应中，光电子的最大初动能与入射光频率成正比

C.爱因斯坦光电效应方程为Ek=hν-W0，其中W0为金属的逸出功

D.光电子的发射时间与入射光强度有关，强度越大发射时间越短

关于光的波粒二象性，下列说法正确的是（）

A.光的波动性是光子之间相互作用产生的，单个光子不具有波动性

B.光的粒子性是指光具有能量和动量，光子的能量E=hν，动量p=h/λ

C.康普顿效应表明光只具有粒子性，电子衍射实验表明电子只具有波动性

D.宏观物体不具有波动性，只有微观粒子才具有波粒二象性

一束单色光从空气斜射入某种介质，入射角为60°，折射角为30°，下列说法正确的是（）

A.该介质的折射率为√3

B.光在该介质中的传播速度为3×10^8m/s

C.光从该介质射向空气的临界角为60°

D.若增大入射角，折射光线的强度将增强

二、填空题（本题共4小题，每小题6分，共24分）

光在真空中的传播速度为______m/s，红光的波长比紫光______（填“长”或“短”），红光的折射率比紫光______（填“大”或“小”）。

一束自然光通过两个偏振化方向夹角为60°的偏振片，透射光强度为I。若将两偏振片的夹角减小到30°，则透射光强度为______I；若在两偏振片之间再插入一个偏振片，其偏振化方向与前两个偏振片的夹角均为30°，则透射光强度为______I。

用波长为500nm的单色光做双缝干涉实验，双缝间距为0.5mm，光屏与双缝的距离为1m。则相邻亮条纹的间距为______mm；若将光屏向双缝移动0.5m，则相邻亮条纹的间距变为______mm。

某金属的逸出功为3.2eV，用波长为300nm的紫外线照射该金属，产生的光电子的最大初动能为______eV，对应的遏止电压为______V。（普朗克常量h=6.63×10^-34J·s，电子电荷量e=1.6×10^-19C）

三、计算题（本题共3小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

（14分）如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A=30°，∠C=90°，折射率为√3。一束单色光从AB面的中点垂直入射，求：

（1）光线在AC面的入射角和折射角；

（2）光线从棱镜射出的方向（用与AC面的夹角表示）；

（3）若将入射光的方向顺时针旋转10°，判断光线是否会在AC面发生全反射。

（14分）用波长为600nm的单色光做单缝衍射实验，单缝宽度为0.1mm，光屏与单缝的距离为2m。求：

（1）中央亮条纹的宽度；

（2）第一级暗条纹与中央亮条纹中心的距离；

（3）若用焦距为50cm的