专题12+光学（押题专练）-2019年高考物理二轮复习精品资料

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‎1． (多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高 B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大 C．水中的气泡，看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射 D．全息照相主要是利用了光的衍射现象 E．沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象 ‎【答案】ABE　景物的光斜射到水面上，会发生折射现象，进入水中的光线会靠近法线，水中的鱼逆 ‎2． 一束由红、蓝两单色光组成的光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AB是半圆的直径．进入玻璃后分为两束，分别为AC、AD，它们从A到C和从A到D的时间分别为t1和t2，则(　　)‎ A．AC是蓝光，t1小于t2　　B．AC是红光，t1小于t2‎ C．AC是蓝光，t1等于t2 ‎ D．AC是红光，t1大于t2‎ ‎【答案】C　因为蓝光折射率大于红光，所以折射光线更靠近法线，故AC为蓝光．设折射角为α，折射光线长度为L，玻璃砖直径为d，折射率为n，光在真空中的速度为c，光在玻璃中的速度为v，则时间t＝＝，又n＝，代入得t＝，所以时间相等，C正确．‎ ‎3．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响 B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 ‎【答案】B　拍摄水面下的景物时，在照相机镜头前加一偏振片，减少水面反射光的影响，使拍摄的水 ‎4．(2015·湖南株洲质检)在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到—些彩色光的现象，下列现象中属于光的衍射的是(　　)‎ A．洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象 B．小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象 C．雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象 D．用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象 ‎【答案】D　A是光的色散现象，D是光的衍射现象，B、C是薄膜干涉现象，D正确． ‎ ‎5． (多选)如图所示，偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光的是(　　)‎ A．太阳光 B．沿竖直方向振动的光 C．沿水平方向振动的光 D．沿与竖直方向成45°角振动的光 ‎【答案】ABD　太阳光是自然光，光波可沿垂直传播方向的任何方向振动，所以在P的另一侧能观察到透射光；沿竖直方向振动的光，振动方向与偏振片的透振方向相同，当然可以看到透射光；沿水平方向振动的光，其振动方向与透振方向垂直，所以看不到透射光；沿与竖直方向成45°角振动的光，其振动方向与透振方向不垂直，仍可看到透射光，A、B、D正确．‎ ‎6．如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)．在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(　　)‎ A．红黄蓝紫 B．红紫蓝黄 C．蓝紫红黄 D．蓝黄红紫 ‎【答案】B　双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽最亮之外，两侧条纹亮度、‎ ‎7．(多选)如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是(　　)‎ A．干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B．干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的 D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的 ‎【答案】AC　由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面，A正确，B错误．由于凸透镜的下表面是圆弧面，所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成不等间距的干涉条纹，C正确，D错误．‎ ‎8.如图所示，厚度为d的平行玻璃砖与光屏EF均竖直放置，玻璃砖右侧面距光屏为d，左侧面距激光源S也是d.由S发出的两束激光，一束垂直玻璃砖表面，另－束与玻璃砖表面成45°角，两束光经折射后射到光屏上，光屏上两光点间距为d，已知光在真空中的传播速度为c.求：‎ ‎ (1)玻璃砖的折射率；‎ ‎(2)激光在玻璃砖中传播的时间． ‎ ‎【答案】(1)　(2) ‎9.在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率n＝.则：‎ ‎ (1)通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B点发生全反射；‎ ‎(2)光束在桌面上形成的光斑半径为多少？‎ ‎【答案】(1)能，计算见解析(2)2r 何知识可得rtan 60°＝(R＋r)tan 30°‎ 故半径R＝2r ‎10.如图所示是一个透明的玻璃圆柱体的横截面，其半径R＝20 cm，AB是过圆心的一条水平直径．有一激光源S，发射出一条很细的水平激光束，恰好沿玻璃圆柱体顶部过去．现将激光源S沿竖直方向缓慢向下移动h＝2.68 cm时，水平激光束第一次从B点射出．(光在真空中的传播速度为3×108 m/s，＝1.732)‎ 试求：‎ ‎ (1)玻璃的折射率； 学……&科网 ‎(2)经B点反射的光束在玻璃圆柱体中的传播时间(从进入玻璃圆柱体开始计时)．‎ ‎【答案】(1)　(2)4×10－9 s ‎11.如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一圆周，圆心为O.光线从AB面上的M点入射，入射角i＝60°，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出．已知OB段的长度l＝6 cm，真空中的光速c＝3.0×108 m/s.求：‎ ‎ (1)透明材料的折射率n；‎ ‎(2)光从M点传播到O点所用的时间t.‎ ‎【答案】(1)　(2)3.5×10－10 s ‎12．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7 m，则在这里出现的应是________(填“明条纹”或“暗条纹”)．现改用波长为6.30×10－7 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(填“变宽”“变窄”或“不变”)．‎ ‎【答案】暗条纹　变宽 ‎【解析】由题意知Δs＝7.95×10－7m＝1.5λ，所以P点出现的是暗条纹．由条纹间距Δx＝λ知，λ变大，Δx变大，所以条纹间距将变宽．‎ ‎13.如图2所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直径与BD重合.‎ 一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上.使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ(0°<θ<90°)，观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动.在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是(　　) ‎ 图2‎ A.折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动 B.折射光斑的亮度逐渐变暗 C.折射角一定大于反射角 D.反射光线转过的角度为θ E.当玻璃砖转至θ＝45°时，恰好看不到折射光线.则此玻璃砖的折射率n＝ ‎【答案】BCE ‎【解析】画出光路图易知，折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移动，选项A错误；随着入射角增大，θ＝45°时，恰好看不到折射光线，恰好发生了全反射，则临界角C＝45°，由临界角公式sin C＝，解得折射率n＝，选项E正确.‎ ‎14.在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质，如图5所示.已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°(C点出射光线与A点入射光线的夹角)，CD弧所对的圆心角为3°，则下列结论正确的是(　　)‎ 图5‎ A.b色光的偏向角为42°‎ B.介质对a色光的折射率na ＝ C.在介质中，a光的频率小于b光的频率 D.b色光从介质射向空气的临界角正弦sin C＝ E.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距xa < xb ‎【答案】ADE ‎【解析】光线在A点的入射角为i，折射角分别为ra、rb.由a色光的偏向角为45°，而偏向角θa＝‎ ‎15.如图7所示，ABCD是一玻璃砖的截面图，一束光与AB面成30°角从AB边上的E点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC边反射后，从CD边上的F点垂直于CD边射出.‎ 已知∠B＝90°，∠C＝60°，EB＝10 cm，BC＝30 cm.真空中的光速c＝3×108 m/s，求：‎ 图7‎ ‎(1)玻璃砖的折射率；‎ ‎(2)光在玻璃砖中从E到F所用的时间.(结果保留两位有效数字)‎ ‎【答案】(1)　(2)1. 8×10－9 s ‎16.如图所示为某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，光在该透明物质中的传播速度为2.4×‎108 m/s, 一束光线在纸面内垂直AB面射入棱镜，发现光线刚好不能从AC面射出，光在真空中传播速度为3.0×‎108 m/s，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求： 学……&科网 ‎(1)该透明物质的折射率和∠A的大小；‎ ‎(2)光线从BC面首次射出时的折射角α。(结果用α的三角函数表示) ‎ ‎【答案】(1)1.25　53°　(2)sin α＝ ‎17.如图所示为某种透明材料制成的一柱形棱镜的横截面图，CD是半径为R的四分之一圆，圆心为O；光线从AB面上的M点入射，入射角为θ，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出。已知OB段的长度为L，真空中的光速为c。求：‎ ‎ (1)透明材料的折射率n；‎ ‎(2)该光在透明材料内传播的时间t。‎ ‎【答案】(1)　(2) ‎ ‎18.单色光以入射角i＝60°射到折射率为n＝的透明球体中，并在球内经一次反射及折射后射出，入射和折射光线如图所示。‎ ‎ (1)在图上大致画出光线在球内的路径和方向；‎ ‎(2)求入射光与出射光之间的夹角α。‎ ‎【答案】(1)见解析图　(2)60°‎ ‎【解析】(1)光线从入射到出射的光路如图所示。入射光线AB经球体折射后，折射光线为BC，又经球内壁反射后，反射光线为CD，再经折射后射出，折射出的光线为DE。OB、OC、OD为球的半径，即为法线。‎