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阶段性检测：《光学》
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B 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。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共8 个小题，共48 分，下列各题的四个选项中，第1-5 题只有一项是符
合题意，第6-8 题有多个答案符合要求，全部选对得5 分，选不全得3 分，有错选得0
分。）1．（2023·北京·统考高考真题）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A．偏振现象
B．衍射现象
C．干涉现象
D．全反射现象
2．（2023·山东·统考高考真题）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G 为标准石英环，C 为待测柱形
样品，C 的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形
成干涉条纹。已知C 的膨胀系数小于G 的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
3．（2023·湖北·统考高考真题）如图所示，楔形玻璃的横截面POQ 的顶角为
，OP 边上的点光源S 到
顶点O 的距离为d，垂直于OP 边的光线SN 在OQ 边的折射角为
。不考虑多次反射，OQ 边上有光射
出部分的长度为（ ）
1
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A．
B．
C．
D．
4．（2023·江苏·统考高考真题）用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，
改变双缝间的距离后，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．
倍
B．
倍
C．2 倍
D．3 倍
5．（2023·江苏·统考高考真题）地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过
程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2023·浙江·统考高考真题）有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W0。当紫外光照射该材料时，
只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d 的双缝，在与缝相距为L 的观测屏上形
成干涉条纹，测得条纹间距为∆x。已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
2
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A．电子的动量
B．电子的动能
C．光子的能量
D．光子的动量
7．（2023·辽宁·统考高考真题）“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置，当轮船以设计的标准
速度航行时，球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示，两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。
下列现象的物理原理与之相同的是（ ）
A．插入水中的筷子、看起来折断了
B．阳光下的肥皂膜，呈现彩色条纹
C．驶近站台的火车，汽笛音调变高
D．振动音叉的周围，声音忽高忽低
8．（2023·湖南·统考高考真题）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发射激光信
号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当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
B．水的折射率为
C．当他以α = 60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°
D．当他以α = 60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°
3
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二、非选择题（本题共5 个小题，共52 分）
9．（2023·广东·广州市第二中学校联考三模）电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线，探
究实验小组设计了如图甲所示的实验电路，探究电容器在不同电路中的充放电现象。
（1）第一次探究中先将开关接1，待电路稳定后再接2。探究电容器充电及通过电阻放电的电流规律。
①已知电流从右向左流过电流传感器时，电流为正，则与本次实验相符的I‒t 图像是 。
A．
B．
C．
D．
②从I‒t 图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究，下列判断正确的是 。
A．若只增大电阻箱R 的阻值，电容器放电的时间将变短
B．若只增大电阻箱R 的阻值，I‒t 图像的面积将增大
C．在误差允许的范围内，放电和充电图像的面积应大致相等
（2）第二次探究中，该同学先将开关接1 给电容器充电，待电路稳定后再接3，探究LC 振荡电路的电流
变化规律。
③探究实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3 之后的LC 振荡电流的部分图像，如图乙
所示，根据图像中记录的坐标信息可知，振荡电路的周期T= s（结果保留两位有效数字）。
4
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④如果使用电动势更大的电源给电容器充电，则LC 振荡电路的频率将 （填“增大”、“减小”或
“不变”）。
⑤已知电源电动势E，测得充电过程I‒t 图像的面积为S，以及振荡电路的周期T，可以得到电感线圈的电
感表达式L= 。（以上物理量的单位均为国际单位制单位）
10．（2023·广东广州·广州市第二中学校考三模）现在许多汽车的雨刮器都具有自动感应功能，通常在挡
风玻璃中间上方安装红外反射式雨量传感器。其示意图如图a 所示，由右侧发光二极管发射红外线，射向
挡风玻璃并全部发生全反射，红外线被光电二极管接收。下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨
时存在差异，从而让雨刮器工作。试回答以下问题：
（1）下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异，原因是有雨时，部分光线发生了
（填“折射”或“全反射”）；
（2）雨量越大时，光电传感器电阻越小，则雨刮器越快，若雨刮器内部电路结构简化成图甲和图乙，其
中A 为光电传感器模块，B 为电动机模块，则能够实现雨量越大雨刮越快的是 （填“甲”或
“乙”）；
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（3）小明同学从废旧汽车拆下一个雨刮器电动机，铭牌上标有额定电压12V，额定功率30W，通过测量
发现电动机电压达到6V 才能转动。为保护电动机，不转动时，电流不能超过1A。
小明同学打算测量电动机内阻。
①他首先用多用电表的欧姆挡进行粗测，他选择了×1 挡后，先进行 ，再进行测量，读数如图b
所示，则读数为 Ω；
②为精确测量，实验室提供了如下器材：恒压电源U（12V），电压表V（8V，约1kΩ）电流表A（1A，
约1Ω），滑动变阻器R（0~10Ω），定值电阻
，导线、开关。他设计了如图c 所示的电路图。
请回答以下问题：
（ⅰ）为了多测几组数据，图c 中的电路图，电压表应该接在 端（填a 或b）。
（ⅱ）若某次测量，电压表读数为U0，电流表为I0，则电动机内阻为 （用题中符号表示）。
11．（2023·山东·统考高考真题）一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量，其部分原理简化如
图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N，相距为d，直径均为
，折射率为n（
）。M、N
下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M 内多次全反射后从下端面射向被测物体，经被测物体
表面镜面反射至N 下端面，N 下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。
（1）从M 下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为
，求
的正弦值；
（2）被测物体自上而下微小移动，使N 下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮，求玻璃丝下端面
到被测物体距离b 的相应范围（只考虑在被测物体表面反射一次的光线）。
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12．（2023·河南开封·统考一模）有一放在空气中的透明介质球，其折射率
、半径
，在
玻璃球内有一与球心距离
的点光源S 可向各个方向发光，如图所示。
（1）通过计算说明点光源发出的所有光都能够射出玻璃球；
（2）求射出玻璃球的光线的折射角的最大值和最小值。
13．（2023·陕西宝鸡·统考二模）如图所示为某种透明介质材料制成的截面为直角梯形的柱体，其中
和
均为直角，
。一细光束由
的左侧与
边成
由
点斜射入介质，该细光束在
边的
发生反射，最后从
边的
射出，且出射光线与
边垂直，
两位置图中均末标出．已
知
，光在空气中的传播速度
。求：
（1）该透明介质的折射率；
（2）该光束由
经
到
所需的总时间。（结果可保留根号）
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