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文檔簡介
第65練高考真題
(時(shí)間40分鐘)
一、選擇題
1.
[2021?北京卷,2]如圖所示的平面內(nèi),光束a經(jīng)圓心。射入半圓形玻璃磚,出射光為
6、c兩束單色光.下列說法正確的是()
A.這是光的干涉現(xiàn)象
B.在真空中光束6的波長大于光束c的波長
C.玻璃磚對光束b的折射率大于對光束c的折射率
D.在玻璃磚中光束b的傳播速度大于光束c的傳播速度
2.[2021?天津卷,2]光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備,利用光源發(fā)出的紫外線,將精細(xì)
圖投影在硅片上,再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片.為提高光刻機(jī)清晰投影最小圖像的能力,在透鏡
組和硅片之間充有液體.紫外線進(jìn)入液體后與其在真空中相比()
A.波長變短B.光子能量增加
C.頻率降低D.傳播速度增大
3.(多選)[2021?浙江6月,16]肥皂膜的干涉條紋如圖所示,條紋間距上面寬、下面
窄.下列說法正確的是()
A.過肥皂膜最高和最低點(diǎn)的截面一定不是梯形
B.肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋
C.肥皂膜從形成到破裂,條紋的寬度和間距不會(huì)發(fā)生變化
D.將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)90°,條紋也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)90°
4.[2021?山東卷,7]用平行單色光垂直照射一層透明薄膜,觀察到如圖所示明暗相間
的干涉條紋.下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖像,可能正確的是()
5.[2021?浙江6月,12]用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時(shí)觀察到的現(xiàn)象如圖
所示.入射點(diǎn)0和兩出射點(diǎn)只。恰好位于光盤邊緣等間隔的三點(diǎn)處,空氣中的四條細(xì)光束
分別為入射光束a、反射光束6、出射光束c和d、已知光束a和6間的夾角為90°,則()
A.光盤材料的折射率〃=2
B.光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二
C.光束6、c和,的強(qiáng)度之和等于光束a的強(qiáng)度
D.光束c的強(qiáng)度小于。點(diǎn)處折射光束。的強(qiáng)度
6.[2021?湖北卷,5]如圖所示,由波長為人和小的單色光組成的一束復(fù)色光,經(jīng)半
反半透鏡后分成透射光和反射光.透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條
紋.。是兩單色光中央亮條紋的中心位置,A和R分別是波長為九和小的光形成的距離。
點(diǎn)最近的亮條紋中心位置.反射光入射到三棱鏡一側(cè)面上,從另一側(cè)面M和"位置出射,則
()
A.九<小,"是波長為心的光出射位置
B.兒〈兒,N是波長為九的光出射位置
C.3》小,"是波長為3的光出射位置
D.3>小,N是波長為人的光出射位置
二、非選擇題
7.[2021?全國乙卷,34(2)]用插針法測量上、下表面平行的玻璃磚折射率,實(shí)驗(yàn)中4、
6兩個(gè)大頭針確定入射光路,a〃兩個(gè)大頭針確定出射光路.0和Of分別是入射點(diǎn)和出射
點(diǎn),如圖(a)所示.測得玻璃磚厚度為A=15.0mm;A到過。點(diǎn)的法線〃獷的距離4Q10.0mm,
."到玻璃磚的距離M9=20.0mm,O'至U如的距離為s=5.0mm.
圖(a)
(1)求玻璃破的折射率;
(2)用另一塊材料相同,但上下兩表面不平行的玻璃磚繼續(xù)實(shí)驗(yàn),玻璃磚的截面如圖(b)
所示.光從上表面入射,入射角從0逐漸增大,達(dá)到45°時(shí),玻璃磚下表面的出射光線恰
好消失.求此玻璃磚上下表面的夾角.
8.[2021?湖南卷,16(2)]我國古代著作《墨經(jīng)》中記載了小孔成倒像的實(shí)驗(yàn),認(rèn)識到
光沿直線傳播.身高1.6m的人站在水平地面上,其正前方0.6m處的豎直木板墻上有一個(gè)
圓柱形孔洞,直徑為1.0cm、深度為1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半.此
時(shí),由于孔洞深度過大,使得成像不完整,如圖所示.現(xiàn)在孔洞中填充厚度等于洞深的某種
均勻透明介質(zhì),不考慮光在透明介質(zhì)中的反射.
(1)若該人通過小孔能成完整的像,透明介質(zhì)的折射率最小為多少?
(2)若讓掠射進(jìn)入孔洞的光能成功出射,透明介質(zhì)的折射率最小為多少?
9.[2021?山東卷,15]超強(qiáng)超短光脈沖產(chǎn)生方法曾獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),其中用到的一
種脈沖激光展寬器截面如圖所示.在空氣中對稱放置四個(gè)相同的直角三棱鏡,頂角為火一
細(xì)束脈沖激光垂直第一個(gè)棱鏡左側(cè)面入射,經(jīng)過前兩個(gè)棱鏡后分為平行的光束,再經(jīng)過后兩
個(gè)棱鏡重新合成為一束,此時(shí)不同頻率的光前后分開,完成脈沖展寬.已知相鄰兩棱鏡斜面
間的距離4100.0mm,脈沖激光中包含兩種頻率的光,它們在棱鏡中的折射率分別為小
3。45
=^2和.取sin370=~,cos37=7,=1.890.
55小
(1)為使兩種頻率的光都能從左側(cè)第一個(gè)棱鏡斜面射出,求。的取值范圍;
(2)若。=37°,求兩種頻率的光通過整個(gè)展寬器的過程中,在空氣中的路程差△£(保
留3位有效數(shù)字).
第65練高考真題
1.答案:C
解析:這是光的色散現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;由圖可知,光束8偏離原方向的角度較大(折射角
更小),故玻璃磚對光束6的折射率較大,因此光束6的頻率較大,結(jié)合可知,光束
b的波長較小,故B錯(cuò)誤,C正確;由〃=£可知,在玻璃磚中光束b的傳播速度較小,D
V
錯(cuò)誤.
2.答案:A
解析:紫外線在液體中傳播與在真空中傳播相比,頻率不變,由可知,紫外線從
V
真空進(jìn)入液體后,傳播速度減小,根據(jù)久=了可知,波長變短,根據(jù)£=人丫可知,光子能
量不變,選項(xiàng)A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
3.答案:AB
解析:肥皂膜因?yàn)樽灾貢?huì)上面薄而下面厚,因表面張力的原因其截面應(yīng)是一個(gè)圓滑的曲
面而不是梯形,A正確;薄膜干涉是等厚干涉,其原因?yàn)榉试砟ど系臈l紋是前后表面反射光
形成的干涉條紋,B正確;形成條紋的原因是前后表面的反射光疊加出現(xiàn)了振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和振
動(dòng)減弱點(diǎn),形成到破裂的過程上面越來越薄,下面越來越厚,因此出現(xiàn)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的位
置發(fā)生了變化,條紋寬度和間距發(fā)生變化,C錯(cuò)誤;將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動(dòng)
90°,由于重力,表面張力和粘滯力等的作用,肥皂膜的形狀和厚度會(huì)重新分布,因此并不
會(huì)跟著旋轉(zhuǎn)90°,D錯(cuò)誤.
4.答案:D
解析:從薄膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光,其光程差為Ax=2d,即光程差
為薄膜厚度的2倍,當(dāng)光程差A(yù)才時(shí)此處表現(xiàn)為亮條紋,故相鄰亮條紋之間的薄膜的厚
度差為34,在圖中相鄰亮條紋(或暗條紋)之間的距離變大,可知薄膜層厚度變化34所
用的距離逐漸變大,即厚度變化越來越慢,A、B、C錯(cuò)誤,D正確.
5.答案:D
解析:如圖所示,由幾何關(guān)系可得入射角為,=45°
折射角為x30°
?。也r
根據(jù)折射定律有〃=.=小,A錯(cuò)誤;根據(jù)/=親=乎c,B錯(cuò)誤;光
2
束在反c和d的強(qiáng)度之和小于光束a的強(qiáng)度,因?yàn)樵?處光還有反射光線,C錯(cuò)誤;光束c
的強(qiáng)度與反射光線掰強(qiáng)度之和等于折射光線。的強(qiáng)度,D正確.
6.答案:D
解析:由雙縫干涉條紋間距的公式△*==可知,當(dāng)兩種色光通過同一雙縫干涉裝置
a
時(shí),波長越長條紋間距越寬,由屏上亮條紋的位置可知,人>兒:反射光經(jīng)過三棱鏡后分成
兩束色光,由圖可知"光的折射角大,又由折射定律可知,入射角相同時(shí),折射率越大的色
光折射角越大,由于兒>小,則水的所以及是波長為人的光出射位置,D正確,A、B、C
錯(cuò)誤.
7.答案:(1)*(2)15°
解析:(1)設(shè)光線在平行玻璃磚上表面的入射角和折射角分別為外、02
4獷s
貝sin0\=-f==^=①,sin02——^==t(2),sin0i=〃sin02③,聯(lián)立
7AM+M(f7s+6
并代入數(shù)據(jù)解得n=yf2④
(2)如圖所示為光線入射角為45°時(shí),光線在不平行玻璃磚中傳播的光路圖,設(shè)玻璃
磚上下表面的夾角為由幾何關(guān)系有〃3=2+。⑤
由折射定律有sin45°=nsin0'2⑥
設(shè)全反射臨界角為。c,則〃sin0c=l⑦
當(dāng)光線從玻璃射入空氣,滿足%》小時(shí)發(fā)生全反射.由題意,當(dāng)光線在玻璃磚上表面
的入射角為45°時(shí),W=心,聯(lián)立④⑤⑥⑦式得。=15°
8.
答案:(1)(2)華
解析:(1)如圖所示,
若人腳處反射的光恰能成像,則透明介質(zhì)的折射率最小,由幾何關(guān)系得此時(shí)入射角的正
弦值sin/=詈=0.8,
1Q5sin/4A/74
折射角的正弦值sinA"/=詬,所以=噬一?
(2)光從光疏介質(zhì)向光密介質(zhì)傳播,入射角接近90°時(shí)為掠射.分析可知,當(dāng)掠射的
1\/74
光恰好從洞的邊緣射出時(shí)折射率最小,則有〃'="丁.
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