单选题 （共 6 题 ），每题只有一个选项正确
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 $90^{\circ}$，则
$\text{A.}$ 光盘材料的折射率 2
$\text{B.}$ 光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二
$\text{C.}$ 光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度
$\text{D.}$ 光束c的强度小于O点处折射光束 的强度
“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长 $\lambda$ 的变化情况是
$\text{A.}$ $I$ 增大, $\lambda$ 增大
$\text{B.}$ $I$ 增大, $\lambda$ 减小
$\text{C.}$ $I$ 减小, $\lambda$ 增大
$\text{D.}$ $I$ 诚小, $\lambda$ 减小
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
$\text{A.}$ 当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线
$\text{B.}$ 当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
$\text{C.}$ 红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
$\text{D.}$ 红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的
下列说法正确的是
$\text{A.}$ 质子的德布罗意波长与其动能成正比
$\text{B.}$ 天然放射的三种射线，穿透能力最强的是a 射线
$\text{C.}$ 光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关
$\text{D.}$ 电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
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 $\theta=60^{\circ}$ 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
$\text{A.}$ 玻璃砖的折射率为 1.5
$\text{B.}$ $O P$ 之间的距离为 $\frac{\sqrt{2}}{2} R$
$\text{C.}$ 光在玻璃砖内的传播速度为 $\frac{\sqrt{3}}{3} c$
$\text{D.}$ 光从玻璃到空气的临界角为 $30^{\circ}$
双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源 $\mathrm{S}$ 到 $\mathrm{S}_1 、 \mathrm{~S}_2$ 的距离相等, $O$ 点为 $\mathrm{S}_1 、 \mathrm{~S}_2$ 连线中垂线与光屏的交 点。光源 $\mathrm{S}$ 发出的波长为 $\lambda$ 的光, 经 $\mathrm{S}_1$ 出射后垂直穿过玻璃片传播到 $O$ 点, 经 $\mathrm{S}_2$ 出射后直接传播到 $O$ 点, 由 $\mathrm{S}_1$ 到 $O$ 点与由 $\mathrm{S}_2$ 到 $O$ 点, 光传播的时间差为 $\Delta t$ 。玻璃片厚度为 $10 \lambda$, 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
$\text{A.}$ $\Delta t=\frac{5 \lambda}{c}$
$\text{B.}$ $\Delta t=\frac{15 \lambda}{2 c}$
$\text{C.}$ $\Delta t=\frac{10 \lambda}{c}$
$\text{D.}$ $\Delta t=\frac{15 \lambda}{c}$
多选题 （共 6 题 ），每题有多个选项正确
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
$\text{A.}$ 过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形
$\text{B.}$ 肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹
$\text{C.}$ 肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化
$\text{D.}$ 将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动$90^{\circ}$ ，条纹也会跟着转动$90^{\circ}$
在下列现象中, 可以用多普勒效应解释的有
$\text{A.}$ 雷雨天看到闪电后, 稍过一会儿才能听到雷声
$\text{B.}$ 超声波被血管中的血流反射后, 探测器接收到的超声波频率发生变化
$\text{C.}$ 观察者听到远去的列车发出的汽笛声, 音调会变低
$\text{D.}$ 同一声源发出的声波, 在空气和水中传播的速度不同
$\text{E.}$ 天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变化
电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有
$\text{A.}$ 杀菌用的紫外灯
$\text{B.}$ 拍胸片的X光机
$\text{C.}$ 治疗咽喉炎的超声波雾化器
$\text{D.}$ 检查血流情况的“彩超”机
玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有
$\text{A.}$ 没有固定的熔点
$\text{B.}$ 天然具有规则的几何形状
$\text{C.}$ 沿不同方向的导热性能相同
$\text{D.}$ 分子在空间上周期性排列
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2，只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是
$\text{A.}$ 光从 $A A^{\prime} C^{\prime} C$ 面出射的区域占该侧面总面积的 $\frac{1}{2}$
$\text{B.}$ 光从 $A A^{\prime} C^{\prime} C$ 面出射的区域占该侧面总面积的 $\frac{2}{3}$
$\text{C.}$ 若 $D E$ 发出的单色光频率变小, $A A^{\prime} C^{\prime} C$ 面有光出射的区域面积将增大
$\text{D.}$ 若 $D E$ 发出的单色光频率变小, $A A^{\prime} C^{\prime} C$ 面有光出射的区域面积将减小
填空题 （共 1 题 ），请把答案直接填写在答题纸上
我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯(内层玻璃)的折射率比外套(外层玻璃)的
(选填“大”或“小”。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为 $43^{\circ}$, 则该内芯的折射率为
。(取$\sin 43^{\circ}=0.68, \cos 43^{\circ}=0.73$, 结果保留 2 位有效数字)
解答题 （共 4 题 ），解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中:
①观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是 ________ 。(单选）
A.旋转测量头 B.增大单缝与双缝间的距离 C.调节拨杆使单缝与双缝平行
②要增大观察到的条纹间距，正确的做法是 ________ (单选）
A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离
C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离
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$\theta$ 。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 $d=100mm$，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 $n_1=\sqrt{2}$ 和 $n_2=\frac{\sqrt{31}}{4}$ 。取 $\sin 37^{\circ}=\frac{3}{5}, \cos 37^{\circ}=\frac{4}{5}, \frac{5}{\sqrt{7}}=1.890$ 。
(1)为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出, 求 $\theta$ 的取值范围;
(2)若 $\theta=37^{\circ}$, 求两种频率的光通过整个展宽器的过程中, 在空气中的路程差 $\Delta L$ (保留 3 位有效数字)。
如图, 一折射率为 $\sqrt{3}$ 的材料制作的三棱镜, 其横截面为直角三角形 $A B C, \angle A=90^{\circ}, \angle B=30^{\circ}$ 。一束平行 光平行于 $B C$ 边从 $A B$ 边射入棱镜, 不计光线在棱镜内的多次反射, 求 $A C$ 边与 $B C$ 边上有光出射区域的长度 的比值。
直角棱镜的折射率 $n=1.5$, 其横截面如图所示, 图中 $\angle C=90^{\circ}, \angle A=30^{\circ}$ 。截面内一细束与 $B C$ 边平行的光线,
从棱镜 $A B$ 边上的 $D$ 点射入, 经折射后射到 $B C$ 边上。
(1)光线在 $B C$ 边上是否会发生全反射?说明理由;
(2)不考虑多次反射, 求从 $A C$ 边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值。
