2021年高考題和模擬題物理分類匯編 14 光學(xué)

2021年高考試題分類匯編

專題14光學(xué)

1.（2021?山東卷）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（）

【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△尸2d,即光程差為薄膜厚度的2倍，當(dāng)光程

差△尸位時此處表現(xiàn)為亮條紋，故相鄰亮條紋之間的薄膜的厚度差為!2,在圖中相鄰亮條紋（或暗條紋）

之間的距離變大，則薄膜層的厚度之間變小，因條紋寬度逐漸變寬，則厚度不是均勻變小。

故選D。

2.（2021?浙江卷）用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點。和兩出射點

P、。恰好位于光盤邊緣等間隔的三點處，空氣中的四條細(xì)光束分別為入射光束反射光束蟲出射光束c

和小已知光束。和。間的夾角為90°,則（）

Qd

b

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.光束氏c和d的強度之和等于光束“的強度

D.光束c的強度小于0點處折射光束。尸的強度

【答案】D

【解析】

A.如圖所示由幾何關(guān)系可得入射角為

1=45°

折射角為

r=30°

根據(jù)折射定律有

也

n=sin45=_1_=^

sin301

2

所以A錯誤;

B.根據(jù)

c應(yīng)

V--------C

n2

所以B錯誤;

C.光束在氏c和"的強度之和小于光束a的強度，因為在。處光還有反射光線，所以C錯誤;

D.光束。的強度與反射光線PQ強度之和等于折身光線。尸的強度，所以D正確;

故選D.

3.（2021?浙江卷）大功率微波對人和其他生物有一定的殺傷作用。實驗表明，當(dāng)人體單位面積接收的微波

功率達(dá)到250W/m2時會引起神經(jīng)混亂，達(dá)到lOOOW/n?時會引起心肺功能衰竭?，F(xiàn)有一微波武器，其發(fā)

射功率P=3x107Wo若發(fā)射的微波可視為球面波，則引起神經(jīng)混亂和心肺功能衰竭的有效攻擊的最遠(yuǎn)距

離約為（）

A.100m25mB.100m5（）mC.200m100mD.200m5（）m

【答案】B

【解析】

設(shè)微波有效攻擊范圍為，?時單位面積接收微波功率為

p，_P_P

解得

丫4萬產(chǎn)’

則引起神經(jīng)混亂時有

引起心肺功能衰竭時有

所以B正確；ACD錯誤：

故選Bo

4.（2021.浙江卷）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90°,條紋也會跟著轉(zhuǎn)動90°

【答案】AB

【解析】

A.肥皂膜因為自重會上面薄而下面厚，因表面張力的原因其截面應(yīng)是一個圓滑的曲面而不是梯形，A正確;

B.薄膜干涉是等厚干涉，其原因為肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋，B正確；

C.形成條紋的原因是前后表面的反射光疊加出現(xiàn)了振動加強點和振動減弱點，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)加強點和減弱點的位置發(fā)生了變化，條紋寬度和間距發(fā)生變化，C錯誤；

D.將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動90。，由于重力，表面張力和粘滯力等的作用，肥皂膜的形狀和

厚度會重新分布，因此并不會跟著旋轉(zhuǎn)90°;D錯誤。

故選ABo

5.（2021?山東卷）超強超短光脈沖產(chǎn)生方法曾獲諾貝爾物理學(xué)獎，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相同的直角三棱鏡，頂角為。。一?細(xì)束脈沖激光垂直第一個棱鏡左側(cè)面入射,

經(jīng)過前兩個棱鏡后分為平行的光束，再經(jīng)過后兩個棱鏡重新合成為一束，此時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d=100.0mm,脈沖激光中包含兩種頻率的光，它們在棱鏡中

的折射率分別為々=&和%=乎。取sin37°=|,cos37°=|,我=1.890。

（1）為使兩種頻率的光都能從左側(cè)第一個棱鏡斜面射出，求。的取值范圍；

（2）若6=37°,求兩種頻率的光通過整個展寬器的過程中，在空氣中的路程差A(yù)L（保留3位有效數(shù)字）.

【答案】（1）0＜。＜45°（或6＜45°）：（2）AL=14.4mm

【解析】

（1）由幾何關(guān)系可得，光線在第一個三梭鏡右側(cè)斜面上的入射角等丁6,要使得兩種頻率的光都從左側(cè)第

一個棱鏡斜面射出，則。需要比兩種頻率光線的全反射角都小，設(shè)C是全反射的臨界角，根據(jù)折射定律得

sinC='①

n

折射率越大，臨界角越小，代入較大的折射率得

」=45°②

所以頂角。的范圍為

0<6><45°（或6<45°）③

（2）脈沖激光從第一個三棱鏡右側(cè)斜面射出時發(fā)生折射，設(shè)折射角分別為四和。2，由折射定律得

sina,

④

sin。

sina

2⑤

sin。

設(shè)兩束光在前兩個三棱鏡斜面之間的路程分別為乙和L2,則

d

⑥

coscz.

Td

L2=---------⑦

cosa2

AL=2（「/2）⑧

聯(lián)立④⑤⑥X。⑧式，代入數(shù)據(jù)得

AL=14.4mm⑨

6.（2021.廣東卷）如圖所示，一種光學(xué)傳感器是通過接收器Q接收到光的強度變化而觸發(fā)工作的。光從擋

風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)P點射向外側(cè)M點再折射到空氣中，測得入射角為a,折射角為￡；光從P點射向外側(cè)N點,

剛好發(fā)生全反射并被Q接收，求光從玻璃射向空氣時臨界角。的正弦值表達(dá)式。

sina

【答案"

【解析】

根據(jù)光的折射定律有

sina

根據(jù)光的全反射規(guī)律有

sin?！?/p>

n

聯(lián)立解得

.八sina

sin0=------

sinp

7.(2021.湖南卷)我國古代著作《墨經(jīng)》中記教了小孔成倒像的實驗，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，由于孔洞深度過大，使得成像不完整，如圖所示?，F(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。

(i)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？

(ii)若讓掠射進入孔洞的光能成功出射，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？

【解析】

(i)根據(jù)題意作出如下光路圖

當(dāng)孔在人身高一半時有

hd

0.8-0.0054

tan。二=22—,sin，=0.8,

0.63

L

0.01_11

tan?！?S1IVZ

0.0141.4VI96

由折射定律有

U1.38

sina

(ii)若讓掠射進入孔洞的光能成功出射，則可畫出如下光路圖

根據(jù)幾何關(guān)系有

,sin90

n=----?1.7

sina

8.(2021.河北卷)將兩塊半徑均為R、完全相同的透明半圓柱體4、8正對放置，圓心上下錯開一定距離,

如圖所示，用一束單色光沿半徑照射半圓柱體A,設(shè)圓心處入射角為夕，當(dāng)。=60°時，A右側(cè)恰好無光線

射出；當(dāng)8=30°時，有光線沿B的半徑射出，射出位置與A的圓心相比下移〃，不考慮多次反射，求：

(1)半圓柱體對該單色光的折射率；

(2)兩個半圓柱體之間的距離乩

【答案】(i)n=—V3；(ii)d=>/2(/z——)

32

【解析】

(i)光從半圓柱體A射入，滿足從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，當(dāng)6=60°時發(fā)生全反射，有

sin6=一

n

解得

n=-y/s

3

(ii)當(dāng)入射角8=30°,經(jīng)兩次折射從半圓柱體B的半徑出射，設(shè)折射角為，光路如圖

山折射定律有

sin9〃=sinr

有幾何關(guān)系有

h-Rsin3

tanr=----------

d

聯(lián)立解得

d=C(h—§

9.（2021?全國卷）如圖，單色光從折射率〃=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。己知真空中的光速

為3xl（）8m/s,則該單色光在玻璃板內(nèi)傳播的速度為m/s；對于所有可能的入射角，該單色光通

過玻璃板所用時間f的取值范圍是s<r<s（不考慮反射）。

【答案】2xl085xlOT°3^x10-'°

【解析】

[1]該單色光在玻璃板內(nèi)傳播的速度為

-￡=上變1nzs=2xl()8m/s

n1.5

⑵當(dāng)光垂直玻璃板射入時，光不發(fā)生偏折，該單色光通過玻璃板所用時間最短，最短時間

[3]當(dāng)光的入射角是90。時，該單色光通過玻璃板所用時間最長。山折射定律可知

sin90°

n=---------

sin。

最長時間

d

_cos0_d^3V5xlQ-'os

lf2~~一

Vvvl-sin20

10.（2021?浙江卷）（1）用如圖所示裝置進行“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗。裝有祛碼的盤用繞過滑輪的細(xì)

線牽引小車，盤和祛碼的重力可當(dāng)作牽引力。小車運動的位移和速度可以由打點紙帶測出，以小車為研究

對象，改變祛碼質(zhì)量，便可探究牽引力所做的功與小車速度變化的關(guān)系。

小車打點計時器

mL

盤和破碼

①關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是

A.需要補償小車受到阻力的影響

B.該實驗裝置可以“驗證機械能守恒定律”

C.需要通過調(diào)節(jié)定滑輪使細(xì)線與長木板平行

D.需要滿足盤和祛碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

②如圖2所示是兩條紙帶，實驗時打出的應(yīng)是第條（填寫“「或“n”）紙帶；

1口1||||即日用叩甲ijlipi啊/|11巾1|1111叩甲那I.啊『可留明lll|i甲用卜啊『所叫11|1叩甲明|1111（|111|叫1"1叩『|明

0lcm23456789101112131415161718192021222324

I

123456789101112131415

,即州加刖響唧響啜州唧時則刪加啊曬甲岬師叫岬師任叩師唧叫叫

01cm23456789101112131415161718192021222324

II

③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出的W-v2圖象是一條過原點的直線，據(jù)此圖象（填“能''或"不能”）

求出小車的質(zhì)量。

（2）小明同學(xué)在做“測定玻璃的折射率”實驗時，發(fā)現(xiàn)只有3枚大頭針，他把大頭針A、B、C插在如圖所示位

置，并測出了玻璃的折射率。請在答題紙相應(yīng)方框中畫出光路圖，標(biāo)出入射角i和折射角r,并寫出折射率

”的計算式。____________

A

B

C

sini

【答案】ACDIIn-------

sinr

【解析】

(DllJA.題中需要將盤和祛碼的重力可當(dāng)作牽引力，所以首先需要補償小車受到阻力的影響，即抬高長木

板右端，小車在不接盤和祛碼的情況下，輕推小車，使小車做勻速直線運動，說明小車重力沿斜面的分力

與小車所受阻力等大反向，A正確：

D.然后掛上盤與祛碼"?，根據(jù)牛頓第二定律

mg-T-ma

對小車M，根據(jù)牛頓第二定律

T=Ma

兩式相比解得繩子拉力

T=q.mg='.mg

M+m,m°

M

當(dāng)滿足盤和祛碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，即7=叫，盤和祛碼的重力可當(dāng)作牽引力，D正確；

B.實驗過程中摩擦阻力無法消除，本實驗裝置無法驗證“機械能守恒定律”故B錯誤。

C.細(xì)線與長木板平行需要平行，保證繩子的拉力與小乍運動方向一致，這樣盤和祛碼的重力可完全當(dāng)作牽

引力，C正確。

故選ACD1,

⑵小車做勻加速直線運動，位移逐漸增大，所以實驗打出的紙帶是第II條。

[3]根據(jù)動能定理可知卬=]//,圖像的斜率為:知，據(jù)W—F能求出小車的質(zhì)量。

(2)[4]光路圖如圖所示

々J

[5]根據(jù)折射定律可知〃=出

sinr

1.（2020?海南卷）下列說法正確的是（）

A.單色光在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)的折射率越大，光的傳播速度越小

B.觀察者靠近聲波波源的過程中，接收到的聲波頻率小于波源頻率

C.同一個雙縫干涉實驗中，藍(lán)光產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅光的大

D.兩束頻率不同的光，可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象

【答案】A

【解析】

A.根據(jù)

V，

n

可知單色光在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)的折射率越大，光的傳播速度越小，故A正確；

B.根據(jù)多普勒效應(yīng)，若聲波波源向觀察者靠近，則觀察者接收到的聲波頻率大于波源頻率，故B錯誤；

C.根據(jù)

Ax——A

d

同一個雙縫干涉實驗中，藍(lán)光的波長小于紅光的波長，故藍(lán)光產(chǎn)生的干涉條紋間距比紅光的小，故c錯誤;

D.根據(jù)光的干涉的條件可知，兩束頻率不同的光不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，故D錯誤。

故選A。

2.（2020?北京卷）隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐富，在相同

時間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛蟆５?代移動通信技術(shù)（簡稱5G）意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡(luò)容載能力,“4G

改變生活，5G改變社會"。與4G相比，5G使用的電磁波（）

A.光子能量更大B.衍射更明顯

C.傳播速度更大D.波長更長

【答案】A

【解析】

A.因為5G使用的電磁波頻率比4G高，根據(jù)E="/可知5G使用的電磁波比4G光子能量更大，故A正

確；

B.發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還?。灰?G使用的電磁波

頻率更高，即波長更短，故5G越不容易發(fā)生明顯衍射，故B錯誤；

C.光在真空中的傳播速度都是相同的；光在介質(zhì)中的傳播速度為

V，

n

5G的頻率比4G高，而頻率越大折射率越大，光在介質(zhì)中的傳播速度越小，故C錯誤；

D.因5G使用的電磁波頻率更高，根據(jù)

一

A

可知波長更短，故D錯誤。

故選A?

3.（2020?北京卷）以下現(xiàn)象不屬于干涉的是（）

A.白光經(jīng)過楊氏雙縫得到彩色圖樣

B.白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣

C.白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣

D.白光照射水面油膜呈現(xiàn)彩色圖樣

【答案】C

【解析】

A.根據(jù)光的干涉定義可知白光經(jīng)過楊氏雙縫得到彩色圖樣是楊氏雙縫干涉，故A錯誤；

B.由于重力的作用，肥皂膜形成J'上薄下厚的薄膜，光線通過薄膜時頻率不變，干涉條紋的產(chǎn)生是由于光

線在薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波的疊加，白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣是屬于干涉現(xiàn)象，故B錯

誤；

C.白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣是光在折射時產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，故C正確；

D.水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，屬于薄膜干涉，故D錯誤；

故選C。

4.（2020?天津卷）在物理學(xué)發(fā)展的進程中，人們通過對某些重要物理實驗的深入觀察和研究，獲得正確的

理論認(rèn)識。下列圖示的實驗中導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)原子具有核式結(jié)構(gòu)的是（）

A.雙縫干涉實驗說明了光具有波動性，故A錯誤；

B.光電效應(yīng)實驗，說明了光具有粒子性，故B錯誤；

C.實驗是有關(guān)電磁波的發(fā)射與接收，與原子核無關(guān)，故C錯誤：

D.盧瑟福的a粒子散射實驗導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了原子具有核式結(jié)構(gòu)，故D正確;

故選D。

5.（2020.由東卷）雙縫干涉實驗裝置的截面圖如圖所示。光源S到8、S2的距離相等，。點為Si、S2連線

中垂線與光屏的交點。光源S發(fā)出的波長為幾的光，經(jīng)Si出射后垂直穿過玻璃片傳播到。點，經(jīng)S2出射

后直接傳播到。點，由Si到O點與由S2到O點，光傳播的時間差為加。玻璃片厚度為102，玻璃對該

不計光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的是（）

c,102c152

C.A/=—D.AAr=——

【答案】A

【解析】

光在玻璃中的傳播速度為

C

V=—

n

可知時間差

10/110/154

△t=------------=——

VCC

故選Ao

6.（2020?天津卷）新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿

者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病

毒，為人民健康保駕護航。紅外線和紫外線相比較（）

A.紅外線的光子能量比紫外線的大

B.真空中紅外線的波長比紫外線的長

C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大

D.紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而紫外線不能

【答案】B

【解析】

A.因為紅外線的頻率小于紫外線，根據(jù)

E-hv

可知紅外線的光子能量比紫外線的低，故A錯誤；

B.根據(jù)

一

A

可知紅外線的波長比紫外線的波長長，故B正確；

C.真空中紅外線和紫外線的傳播速度是一樣的，故C錯誤：

D.光都具有偏振現(xiàn)象，故D錯誤。

故選B1,

7.（2020?浙江卷）如圖所示，圓心為0、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點垂直界面

入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入射角6=60。時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入

射光平行。已知真空中的光速為c,則（）

A.玻璃磚的折射率為1.5

B.0P之間的距離為之R

2

C.光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為@c

3

D.光從玻璃到空氣的臨界角為30°

【答案】C

【解析】

AB.作出兩種情況下的光路圖，如圖所示

設(shè)O尸=%,在A處發(fā)生全反射故有

由于出射光平行可知，在8處射出，故

sin6。'

n=

sinZOBP

由于

x

sinZOBP=

G+R2

聯(lián)立可得〃=JJ,X=BR，故AB錯誤;

3

C.由

v=-

n

可得u=2^c，故C正確；

3

D.由于

.廠16

sinC=—=——

n3

所以臨界角不為30。，故D錯誤。

故選C。

8.（2020?浙江卷）在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計測量體溫，如圖所示。下列說法正確

的是（）

A.當(dāng)體溫超過37.3C時人體才輻射紅外線

B.當(dāng)體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線

C.紅外體溫計是依據(jù)體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的

D.紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強度越大來測體溫的

【答案】D

【解析】

AB.凡是溫度高于絕對零度的物體都能產(chǎn)生紅外輻射，故人體一直都會輻射紅外線，故A錯誤，B錯誤；

CD.人身體各個部位體溫是有變化的，所以輻射的紅外線強度就會不一樣，溫度越高紅外線強度越高，溫

度越低輻射的紅外線強度就越低，所以通過輻射出來的紅外線的強度就會輻射出個各部位的溫度；紅外體

溫計并不是靠體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的，故C錯誤，D正確。

故選D。

9.（2020?浙江卷）如圖所示,單刀雙擲開關(guān)S先打到a端讓電容器充滿電。f=0時開關(guān)S打到b端，r=0.02s

時LC回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達(dá)到最大值。則（）

“Tc

EAs

\_ba______

A.LC回路的周期為0.02s

B.LC回路的電流最大時電容器中電場能最大

C.f=1.01s時線圈中磁場能最大

D.f=1.01s時回路中電流沿順時針方向

【答案】C

【解析】

A.以順時針電流為正方向，LC電路中電流和電荷量變化的圖像如下:

r=0.02s時電容器下極板帶正電荷且最大，根據(jù)圖像可知周期為T=Q（Ms,故A錯誤；

B.根據(jù)圖像可知電流最大時，電容器中電荷量為0,電場能最小為0,故B錯誤；

CD.1.01s時，經(jīng)過2597,根據(jù)圖像可知此時電流最大，電流沿逆時針方向，說明電容器放電完畢，電能

全部轉(zhuǎn)化為磁場能，此時磁場能最大，故C正確，D錯誤。

故選C.

10.（2020.浙江卷）如圖所示，一束光與某材料表面成45。角入射，每次反射的光能量為入射光能量的人倍

（0<%<1）。若這束光最終進入材料的能量為入射光能量的（1-二）倍，則該材料折射率至少為（）

A,也B.JiC.1.5D.2

2

【答案】A

【解析】

根據(jù)題意光束最終要進入材料，說明光在材料表面即發(fā)生反射又發(fā)生折射，且兩次反射的入射角均為45°，

若臨界角等于45。，則發(fā)生全反射：

s?in4y5=—1

n

解得：

若臨界角小于45,即可發(fā)生折射，即：

nQ<n=\/2

根據(jù)選項可知如<亞，故A正確，BCD錯誤。

2

故選A.

11.（2020?江蘇卷）電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有（）

A.殺菌用的紫外燈B.拍胸片的X光機

C.治療咽喉炎的超聲波霧化器D.檢查血流情況的“彩超”機

【答案】AB

【解析】

A.紫外燈的頻率高，能量強，所以用于殺菌，屬于電磁波的應(yīng)用，A正確；

B.X光的穿透能力較強，所以用于拍胸片，屬于電磁波的應(yīng)用，B正確；

C.超聲波霧化器是超聲波的應(yīng)用，與電磁波無關(guān)，C錯誤；

D.彩超屬于超聲波的應(yīng)用，與電磁波無關(guān)，D錯誤。

故選ABo

12.（2020?山東卷）截面為等腰直角三角形的三棱鏡如圖甲所示。QE為嵌在三棱鏡內(nèi)部緊貼B夕C'C面的線

狀單色可見光光源，OE與三棱鏡的ABC面垂直，。位于線段BC的中點。圖乙為圖甲中ABC面的正視圖。

三棱鏡對該單色光的折射率為0,只考慮由。E直接射向側(cè)面A4CC的光線。下列說法正確的是（）

A.光從AVCC面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的!

2

B.光從4VCC面出射的區(qū)域占該側(cè)面總面積的-

3

C.若。E發(fā)出的單色光頻率變小，A4'CC面有光出射的區(qū)域面積將增大

D.若。E發(fā)出的單色光頻率變小，AA'C'C面有光出射的區(qū)域面積將減小

【答案】AC

【解析】

AB.由題可知

sinC=《

V2

可知臨界角為45。，因此從D點發(fā)出的光，豎直向上從“點射出的光線恰好是出射光線的邊緣，同時C點

也恰好是出射光線的邊緣，如圖所示，因此光線只能從例C段射出，根據(jù)幾何關(guān)系可知，M恰好為AC的中

點，因此在A4'C'C平面上有一半的面積有光線射出，A正確，B錯誤；

C.由于頻率越高，折射率越大，當(dāng)光源發(fā)出的光的頻率變小，，折射率也會變小，導(dǎo)致臨界角會增大，這

時M點上方也會有光線出射，因此出射光線區(qū)域的面積將增大，C正確，D錯誤。

故選AC。

13.（2020?浙江卷）如圖所示，波長為4和4,的兩種單色光射入三棱鏡，經(jīng)折射后射出兩束單色光。和乩

則這兩束光（）

b

A.照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動能上及＞用《）

B.射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距乂＞八/

C.在水中的傳播速度匕＜4

D.光子動量凡＜4

【答案】BD

【解析】

A.根據(jù)光路圖可知三棱鏡對6光的偏折程度更大，所以光折射率大，頻率高，波長短。根據(jù)光電效應(yīng)方

程：

hv=Wa+EK

因為匕＞匕，所以￡*%＞￡&,，故A錯誤；

B.根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式：

Ax——A

d

因為;1“＞乙，所以＞△%,故B正確；

C.介質(zhì)中傳播速度：

C

U=一

n

因為%＞%，所以匕＞4，故C錯誤；

D.根據(jù)光子動量的公式：

h

p=—

因為4＞4,，所以故D正確。

故選BD.

14.（2020?江蘇卷）我國的光纖通信技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。光纖內(nèi)芯（內(nèi)層玻璃）的折射率比外套（外層

玻璃）的（選填"大''或"小”）。某種光纖的內(nèi)芯在空氣中全反射的臨界角為43。，則該內(nèi)芯的折射率為

。（取sin430=0.68,cos43°=0.73,結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

【答案】大1.5

【解析】

川根據(jù)全反射定律sinC=」可知光釬內(nèi)芯的折射率比外套的折射率大，這樣光在內(nèi)芯和外殼的界面上才能

n

發(fā)生全反射，保證信息的傳輸。

⑵折射率為

15.（2020.江蘇卷）國際宇航聯(lián)合會將2020年