2023年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題11光學(xué)押題專練

專題11光學(xué)1．(多項(xiàng)選擇)以下說法正確的選項(xiàng)是()A．在水中的魚斜向上看岸邊的物體時(shí)，看到的物體將比物體所處的實(shí)際位置高B．光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，光纖內(nèi)芯的折射率比外殼的大C．水中的氣泡，看起來特別明亮是因?yàn)楣饩€從氣泡中射向水中時(shí)，一局部光在界面上發(fā)生了全反射D．全息照相主要是利用了光的衍射現(xiàn)象E．沙漠蜃景和海市蜃樓都是光的全反射現(xiàn)象2．一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光以入射角θ由空氣射到半圓形玻璃磚外表的A處，AB是半圓的直徑．進(jìn)入玻璃后分為兩束，分別為AC、AD，它們從A到C和從A到D的時(shí)間分別為t1和t2，那么()A．AC是藍(lán)光，t1小于t2B．AC是紅光，t1小于t2C．AC是藍(lán)光，t1等于t2D．AC是紅光，t1大于t22．C因?yàn)樗{(lán)光折射率大于紅光，所以折射光線更靠近法線，故AC為藍(lán)光．設(shè)折射角為α，折射光線長度為L，玻璃磚直徑為d，折射率為n，光在真空中的速度為c，光在玻璃中的速度為v，那么時(shí)間t＝＝，又n＝，代入得t＝，所以時(shí)間相等，C正確．3．光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，以下說法中不正確的選項(xiàng)是()A．為使拍攝的水面下景物更清晰，可利用偏振現(xiàn)象在照相機(jī)鏡頭前加一偏振片，減少反射光的影響B(tài)．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象C．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干預(yù)現(xiàn)象1．B拍攝水面下的景物時(shí)，在照相機(jī)鏡頭前加一偏振片，減少水面反射光的影響，使拍攝的水面下景物更清晰，鏡頭上的增透膜是利用光的薄膜干預(yù)，增強(qiáng)通過鏡頭的透射光，A、D正確．三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是不同色光在介質(zhì)中折射率不同造成的，是色散現(xiàn)象，光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象，B錯(cuò)誤，C正確．4．(2023·湖南株洲質(zhì)檢)在五彩繽紛的大自然中，我們常常會(huì)見到—些彩色光的現(xiàn)象，以下現(xiàn)象中屬于光的衍射的是()A．灑水車噴出的水珠在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象B．小孩兒吹出的肥皂泡在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象C．雨后天晴馬路上油膜在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象D．用游標(biāo)卡尺兩測量爪的狹縫觀察日光燈的燈光出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象2．DA是光的色散現(xiàn)象，D是光的衍射現(xiàn)象，B、C是薄膜干預(yù)現(xiàn)象，D正確．5．(多項(xiàng)選擇)如下圖，偏振片P的透振方向(用帶有箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向．以下四種入射光束中，能在P的另一側(cè)觀察到透射光的是()A．太陽光B．沿豎直方向振動(dòng)的光C．沿水平方向振動(dòng)的光D．沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的光6．如下圖的四種明暗相間的條紋分別是紅光、藍(lán)光各自通過同一個(gè)雙縫干預(yù)儀器形成的干預(yù)圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(黑色局部表示亮紋)．在下面的四幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是()A．紅黃藍(lán)紫B．紅紫藍(lán)黃C．藍(lán)紫紅黃D．藍(lán)黃紅紫7．(多項(xiàng)選擇)如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干預(yù)條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．干預(yù)現(xiàn)象是由凸透鏡下外表反射光和玻璃上外表反射光疊加形成的B．干預(yù)現(xiàn)象是由凸透鏡上外表反射光和玻璃上外表反射光疊加形成的C．干預(yù)條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓腄．干預(yù)條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓?．AC由于在凸透鏡和平板玻璃之間的空氣形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透鏡的下外表和平板玻璃的上外表，A正確，B錯(cuò)誤．由于凸透鏡的下外表是圓弧面，所以形成的薄膜厚度不是均勻變化的，形成不等間距的干預(yù)條紋，C正確，D錯(cuò)誤．8.如下圖，厚度為d的平行玻璃磚與光屏EF均豎直放置，玻璃磚右側(cè)面距光屏為d，左側(cè)面距激光源S也是d.由S發(fā)出的兩束激光，一束垂直玻璃磚外表，另－束與玻璃磚外表成45°角，兩束光經(jīng)折射后射到光屏上，光屏上兩光點(diǎn)間距為d，光在真空中的傳播速度為c.求：(1)玻璃磚的折射率；(2)激光在玻璃磚中傳播的時(shí)間．9.在桌面上有一個(gè)倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如下圖．有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．玻璃的折射率n＝.那么：(1)通過計(jì)算說明光線1能不能在圓錐的側(cè)面B點(diǎn)發(fā)生全反射；(2)光束在桌面上形成的光斑半徑為多少？(2)此時(shí)光線在第一個(gè)界面上發(fā)生全反射后垂直射在相對(duì)一側(cè)的界面上，沿直線射出，如下圖，由幾何知識(shí)可得rtan60°＝(R＋r)tan30°故半徑R＝2r【答案】(1)能，計(jì)算見解析(2)2r10.如下圖是一個(gè)透明的玻璃圓柱體的橫截面，其半徑R＝20cm，AB是過圓心的一條水平直徑．有一激光源S，發(fā)射出一條很細(xì)的水平激光束，恰好沿玻璃圓柱體頂部過去．現(xiàn)將激光源S沿豎直方向緩慢向下移動(dòng)h＝2.68cm時(shí)，水平激光束第一次從B點(diǎn)射出．(光在真空中的傳播速度為3×108m/s，＝(1)玻璃的折射率；(2)經(jīng)B點(diǎn)反射的光束在玻璃圓柱體中的傳播時(shí)間(從進(jìn)入玻璃圓柱體開始計(jì)時(shí))．【解析】(1)光線SC經(jīng)折射后經(jīng)過B點(diǎn)，光路如下圖，由折射定律得n＝由幾何關(guān)系有α＝2βsinα＝＝＝α＝60°，β＝30°解得n＝11.如下圖為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的橫截面圖，圓弧CD是半徑為R的四分之一圓周，圓心為O.光線從AB面上的M點(diǎn)入射，入射角i＝60°，光進(jìn)入棱鏡后恰好在BC面上的O點(diǎn)發(fā)生全反射，然后由CD面射出．OB段的長度l＝6cm，真空中的光速c＝3.0×108m(1)透明材料的折射率n；(2)光從M點(diǎn)傳播到O點(diǎn)所用的時(shí)間t.【解析】(1)光線在AB面上發(fā)生折射，由折射定律得＝n在BC面上恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C，sinC＝由角度關(guān)系得r＝90°－C聯(lián)立解得n＝＝(2)光在棱鏡中的傳播速度v＝光從M點(diǎn)到O點(diǎn)所用的時(shí)間t＝sinC＝＝3.5×10－10s【答案】(1)(2)3.5×10－10s12．如下圖，在楊氏雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，激光的波長為5.30×10－7m，屏上P點(diǎn)距雙縫S1和S2的路程差為7.95×10－7m，那么在這里出現(xiàn)的應(yīng)是________(填“明條紋〞或“暗條紋〞)．現(xiàn)改用波長為6.30×10－7m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，那么屏上的條紋間距將________(填“變寬〞“變窄〞或“【答案】暗條紋變寬13.如圖2所示，半圓形玻璃磚按圖中實(shí)線位置放置，直徑與BD重合.一束激光沿著半圓形玻璃磚的半徑從圓弧面垂直BD射到圓心O點(diǎn)上.使玻璃磚繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)過角度θ(0°<θ<90°)，觀察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移動(dòng).在玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是()圖2A.折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移動(dòng)B.折射光斑的亮度逐漸變暗C.折射角一定大于反射角D.反射光線轉(zhuǎn)過的角度為θE.當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)至θ＝45°時(shí)，恰好看不到折射光線.那么此玻璃磚的折射率n＝答案BCE解析畫出光路圖易知，折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；隨著入射角增大，反射光增強(qiáng)，而折射光減弱，故折射光斑的亮度逐漸變暗，選項(xiàng)B正確；根據(jù)0°<θ<90°及折射定律可知，在玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，折射角一定大于入射角，而反射角等于入射角，那么折射角一定大于反射角，選項(xiàng)C正確；根據(jù)反射定律和幾何知識(shí)知，玻璃磚轉(zhuǎn)過θ角，那么反射光線轉(zhuǎn)過2θ角，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)至θ＝45°時(shí)，恰好看不到折射光線，恰好發(fā)生了全反射，那么臨界角C＝45°，由臨界角公式sinC＝，解得折射率n＝，選項(xiàng)E正確.14.在透明均勻介質(zhì)內(nèi)有一球狀空氣泡，一束包含a、b兩種單色光的細(xì)光束從介質(zhì)射入氣泡，A為入射點(diǎn)，之后a、b色光分別從C點(diǎn)、D點(diǎn)射向介質(zhì)，如圖5所示.A點(diǎn)的入射角為30°，a色光的偏向角為45°(C點(diǎn)出射光線與A點(diǎn)入射光線的夾角)，CD弧所對(duì)的圓心角為3°，那么以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是()圖5A.b色光的偏向角為42°B.介質(zhì)對(duì)a色光的折射率na＝C.在介質(zhì)中，a光的頻率小于b光的頻率D.b色光從介質(zhì)射向空氣的臨界角正弦sinC＝E.假設(shè)用a、b兩單色光分別通過同一雙縫干預(yù)裝置，屏上的條紋間距xa<xb答案ADE15.如圖7所示，ABCD是一玻璃磚的截面圖，一束光與AB面成30°角從AB邊上的E點(diǎn)射入玻璃磚中，折射后經(jīng)玻璃磚的BC邊反射后，從