高考物理二輪復(fù)習(xí)精講精練專題12 光學(xué)（精練）（原卷版）

專題12光學(xué)（精練）一、單項(xiàng)選擇題1．豎立的櫥窗玻璃比一般的玻璃厚，小紅想測(cè)量它的厚度，于是用一支激光筆發(fā)出的激光束照射玻璃，入射角為SKIPIF1<0，如圖所示，反射后在足夠長(zhǎng)的豎直木板上出現(xiàn)了幾個(gè)亮度逐漸減弱但間隔均勻的亮斑，已知該玻璃折射率SKIPIF1<0為1.5，則下面說(shuō)法正確的是（）A．逐漸增大SKIPIF1<0到某一角度（SKIPIF1<0），亮斑會(huì)突然消失B．增加木板與玻璃的距離，亮斑間距不變C．減小SKIPIF1<0角，相鄰亮斑間距會(huì)增大D．僅換用頻率較小的激光，木板上相鄰亮斑間的距離減小2．如圖甲所示，某種油量計(jì)是由許多透明等厚的薄塑料片疊合而成的，每個(gè)薄片的形狀如圖乙所示，其底部為等腰直角三角形，薄片的長(zhǎng)度不等。把這一油量計(jì)固定在油箱內(nèi)，通過(guò)觀察窗口可以清晰看到油量計(jì)的上表面有一條明暗分界線，從而可知箱內(nèi)剩余油的多少。已知塑料的折射率為n，當(dāng)油箱中有半箱油時(shí)，油量計(jì)的上表面（）A．左暗右明，且SKIPIF1<0 B．左明右暗，且SKIPIF1<0C．光線由塑料射入油中時(shí)將發(fā)生全反射 D．剩余油越多，明暗分界線越靠近右側(cè)3．光總是走時(shí)間最短的路徑。我們?cè)谏钪腥绻差惐裙獾膫鞑ヂ窂叫袆?dòng)，會(huì)最快到達(dá)目的地。如圖甲，你以恒定的速率從A點(diǎn)到B過(guò)程中需要到河邊取一下水，則類比光的反射路徑時(shí)間最短。如圖乙，小明在海灘上A處發(fā)現(xiàn)小張?jiān)诤Ｖ蠦處呼救，已知小明在海灘上奔跑的速度為SKIPIF1<0，在海水里游泳的速度為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，那么小明應(yīng)該沿圖乙中哪條路線去救人用時(shí)最短（）A．沿路線①，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0分別為路線與海岸線的夾角B．沿路線②，沿AB連線方向直線前進(jìn)，總路程最短C．沿路線③，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0分別為路線與海岸線的夾角D．沿路線④，先到最接近B的海邊，再垂直海岸到B，海水中路程最短4．冰雕展上有一塊邊長(zhǎng)為1m的立方體的冰塊，冰塊內(nèi)上下底面中心連線為SKIPIF1<0，在SKIPIF1<0處安裝了一盞可視為點(diǎn)光源的燈，已知冰塊的折射率為1.3。下列說(shuō)法正確的是（

）A．光在冰塊中發(fā)生全反射的臨界角為C，可知SKIPIF1<0B．由燈直接發(fā)出的光照到冰塊四個(gè)側(cè)面時(shí)都能從側(cè)面射出C．由燈直接發(fā)出的光照到冰塊上表面時(shí)都能從上表面射出D．從冰塊正上方沿SKIPIF1<0方向觀察，點(diǎn)光源的視深仍是1m5．如圖所示，一細(xì)束白光經(jīng)過(guò)玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光，取其中a、b、c三種色光，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來(lái)越大B．若b光照射某金屬可發(fā)生光電效應(yīng)，則c光照射該金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng)C．若分別讓a、b、c三色光經(jīng)過(guò)一雙縫裝置，則a光形成的干涉條紋的間距最大D．若讓a、b、c三色光以同一入射角，從同一介質(zhì)射入空氣中，b光恰能發(fā)生全反射，則c光也一定能發(fā)生全反射6．如圖所示，一束含有兩種頻率的復(fù)色光斜射向一塊厚玻璃磚，玻璃磚的另一面涂有水銀，光線經(jīng)折射、反射、再折射后從玻璃磚入射面一側(cè)射出，分成了兩束單色光a和b、則下列說(shuō)法正確的是（

）A．a(chǎn)、b兩束出射光不會(huì)是平行的B．用同一雙縫干涉儀做光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光條紋間距小于b光條紋間距C．在玻璃磚中a光的速度比b光的速度小D．若將該復(fù)色光從玻璃磚斜射向空氣中，逐漸增大光在玻璃中的入射角，則在空氣中的折射光，b光最先消失7．某一質(zhì)檢部門(mén)為檢測(cè)一批礦泉水的質(zhì)量，利用干涉原理測(cè)定礦泉水的折射率。方法是將待測(cè)礦泉水填充到特制容器中（不考慮器壁對(duì)光的影響），放置在雙縫與熒光屏之間（之前為空氣），如圖所示，特制容器未畫(huà)出，通過(guò)比對(duì)填充后的干涉條紋間距x2和填充前的干涉條紋間距x1就可以計(jì)算出該礦泉水的折射率。若實(shí)驗(yàn)測(cè)得雙縫間距d=0.4mm，縫屏間距L=0.6m，x1=0.75mm，x2=0.60mm，則該礦泉水的折射率為（）A．1.25 B．1.35 C．1.45 D．1.508．G1、G2為放在水平面上的高度略有差別的兩個(gè)長(zhǎng)方體，為了檢查這兩個(gè)長(zhǎng)方體的上表面是否相互平行，檢測(cè)員用一塊標(biāo)準(zhǔn)的平行透明平板T壓在G1、G2的上方，T與G1、G2支架分別形成尖劈形空氣層，如圖所示。G1、G2的上表面與平板的夾角分別為α和β，P為平板T上表面上的一點(diǎn)。用單色光從上方照射平板T，G1、G2的上方都能觀察到明顯的干涉條紋可以推知（）A．若α=β，則G1上方的干涉條紋間距小于G2上方的干涉條紋間距B．若α>β，則G1上方的干涉條紋間距大于G2上方的干涉條紋間距C．若將G1、G2的間距縮短些，則G1上方的干涉條紋分布變得更密D．若在P處用較小的力下壓平板T，則G1上方的干涉條紋分布變密9．劈尖干涉是一種薄膜干涉，可以用來(lái)檢測(cè)玻璃的光滑程度。將一標(biāo)準(zhǔn)平板玻璃放置在另一待檢測(cè)平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜，當(dāng)光從上方入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖所示。如果從所示裝置中添加一張紙片，關(guān)于從上往下看到的干涉條紋，下列描述正確的是（）A．P為凸處，PQ之間的干涉條紋條數(shù)增加B．P為凸處，PQ之間的干涉條紋條數(shù)減少C．P為凹處，PQ之間的干涉條紋條數(shù)增加D．P為凹處，PQ之間的干涉條紋條數(shù)減少10．下列光學(xué)現(xiàn)象說(shuō)法正確的是（）A．泊松亮斑是由于光線偏離了原來(lái)的直線傳播方向，即發(fā)生了光的折射B．胸透又稱為X光透視，是利用了光的衍射C．觀看3D電影時(shí)，佩戴的偏振眼鏡的兩個(gè)鏡片的透振方向相互垂直D．兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生明暗相間的干涉條紋多項(xiàng)選擇題11．如圖所示的玻璃磚內(nèi)存在一三角形的氣泡，由兩種色光組成的細(xì)光束平行于三角形氣泡的上底邊射入玻璃磚，該光束經(jīng)偏折后兩種色光射到M、N兩點(diǎn)。則下列說(shuō)法正確的是（）A．如果M是藍(lán)光，則N可能是黃光B．如果M是藍(lán)光，則N可能是紫光C．射到N點(diǎn)的色光在玻璃中的傳播速度較小D．從M、N射出的光束與入射光平行12．如圖所示為某種透明介質(zhì)制成的半徑SKIPIF1<0的球形棱鏡，SKIPIF1<0為棱鏡的直徑，O為球心，在P點(diǎn)有一單色光源，能向棱鏡中射入方向不同的細(xì)光束。已知朝O點(diǎn)射入的光束經(jīng)時(shí)間SKIPIF1<0由Q射出，光在真空的速度為SKIPIF1<0，忽略光束在棱鏡中的多次反射。則下列說(shuō)法正確的是（）A．該單色光在透明介質(zhì)中的傳播速度為SKIPIF1<0B．透明介質(zhì)的折射率為SKIPIF1<0C．從P點(diǎn)與SKIPIF1<0成60°夾角射入的細(xì)光束可以射出棱鏡D．細(xì)光束能射出棱鏡的點(diǎn)到SKIPIF1<0的最近距離為SKIPIF1<0E．細(xì)光束能射出棱鏡的點(diǎn)到SKIPIF1<0的最遠(yuǎn)距離為SKIPIF1<013．光纖通信采用的光導(dǎo)纖維由內(nèi)芯和外套組成，長(zhǎng)為L(zhǎng)，其側(cè)截面如圖所示，一復(fù)色光以一定的入射角（i≠0）從軸心射入光導(dǎo)纖維后分為a、b兩束單色光，已知內(nèi)芯材料對(duì)a光的折射率為SKIPIF1<0，真空中的光速為c。下列說(shuō)法正確的是（

）A．在內(nèi)芯介質(zhì)中a單色光的傳播速度比b單色光大B．入射角i由SKIPIF1<0逐漸增大時(shí)，a單色光全反射現(xiàn)象先消失C．從空氣射入光導(dǎo)纖維，a、b單色光的波長(zhǎng)都變長(zhǎng)D．若入射角SKIPIF1<0時(shí)，a、b單色光在內(nèi)芯和外套界面都發(fā)生全反射，則a單色光在介質(zhì)中傳播的時(shí)間為SKIPIF1<014．一個(gè)水平放置的透明球殼內(nèi)一半的體積充滿了某種均質(zhì)透明膠體，如圖所示。為了研究膠體的折射率，用一激光筆從下半部分的C點(diǎn)射向球心O，在球殼的上半部分D點(diǎn)接收到光線。將激光筆從C點(diǎn)向A移動(dòng)，移動(dòng)過(guò)程中保持光線始終射向球心O。當(dāng)光線與界面AB的夾角θ為53°時(shí)，恰好觀察不到從界面AB射向空氣的光束。此時(shí)（

）A．膠體的折射率為1.25B．膠體的折射率為1.67C．激光在膠體中的傳播速度為SKIPIF1<0D．θ為53°時(shí)激光在膠體中的傳播時(shí)間為SKIPIF1<015．如圖所示，截面為半圓形的透明介質(zhì)的圓心為O、半徑為R。一束單色光從直徑上的P點(diǎn)平行截面射入，入射角SKIPIF1<0，在圓弧上Q點(diǎn)射出的出射角SKIPIF1<0，已知P點(diǎn)到圓心O的距離為SKIPIF1<0。下列說(shuō)法正確的是（）A．透明介質(zhì)對(duì)單色光的折射率為1.5B．單色光在透明介質(zhì)中傳播速度為SKIPIF1<0C．當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，出射光線與入射光線互相平行D．若改變?nèi)肷浣嵌萐KIPIF1<0，光線可能在圓弧面發(fā)生全反射16．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示，O點(diǎn)為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0連線中垂線與光屏的交點(diǎn)，光源S發(fā)出的波長(zhǎng)為λ的光，O點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋?，F(xiàn)在SKIPIF1<0右側(cè)垂直SKIPIF1<0放置一塊玻璃片，玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為1.5，不計(jì)光在玻璃片表面的反射，要使O點(diǎn)仍出現(xiàn)亮條紋，則玻璃片的厚度可能是（）A．10λ B．5λ C．2λ D．SKIPIF1<017．煤礦中瓦斯爆炸危害極大。某同學(xué)查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折射率，于是，他設(shè)計(jì)了一種利用光的干涉監(jiān)測(cè)礦井瓦斯的儀器，原理如圖所示。在雙縫前面放置兩個(gè)完全相同的透明容器A、B，容器A與干凈的空氣相通，在容器B中通入礦井中的氣體，觀察屏上的干涉條紋，就能夠監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?。下列說(shuō)法正確的是（）A．若屏的正中央仍是亮紋，說(shuō)明B中的氣體與A中的空氣成分相同，不含瓦斯B．若屏的正中央是暗紋，說(shuō)明B中的氣體與A中的空氣成分不相同，可能含有瓦斯C．如果屏上干涉條紋不停地移動(dòng)，說(shuō)明B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定D．用頻率更大的單色光照射單縫時(shí)，屏上出現(xiàn)的干涉條紋間距變大18．1834年，洛埃利用平面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn)）．某實(shí)驗(yàn)小組重做該實(shí)驗(yàn)，如圖所示，水平放置的平面鏡SKIPIF1<0左側(cè)有一與紙面垂直的縫光源S，S僅發(fā)出單一頻率的光，平面鏡右側(cè)固定有豎直放置的光屏，平面鏡所在水平線與光屏的交點(diǎn)為P，對(duì)光屏上呈現(xiàn)的干涉圖樣以下說(shuō)法正確的是（）A．光屏上呈現(xiàn)水平的明暗相間的干涉條紋B．光屏上呈現(xiàn)的條紋關(guān)于P點(diǎn)上下對(duì)稱C．若將縫光源S水平向右移動(dòng)一小段距離，光屏上的條紋間距將變大D．若將縫光源S豎直向下移動(dòng)一小段距離，光屏上的條紋間距將變大19．如圖所示，一半徑為R的玻璃半球，O點(diǎn)是半球的球心，已知玻璃對(duì)單色光a的折射率為1.5?，F(xiàn)有均勻分布的單色光a、b分別垂直入射到半球的底面上(只考慮首次射向球面的光，忽略玻璃對(duì)光能的吸收)，發(fā)現(xiàn)射向球面的單色光b被全反射的能量百分比較高，下列說(shuō)法正確的是（）A．在該玻璃半球中a光速度小于b光速度B．若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的遏止電壓低C．進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在其他條件相同的情況下，a光條紋間距大于b光條紋間距D．射向球面的單色光a有SKIPIF1<0的能量被全反射20．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)射入空氣泡，A為入射點(diǎn)，之后a、b光分別從C、D點(diǎn)射向介質(zhì)，如圖所示。已知A點(diǎn)的入射角為SKIPIF1<0，介質(zhì)對(duì)a光的折射率SKIPIF1<0，下列判斷正確的是（）A．a(chǎn)光射出空氣泡后相對(duì)于射入空氣泡前的偏向角為SKIPIF1<0B．在該介質(zhì)中，光傳播速度SKIPIF1<0C．光從該介質(zhì)射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，臨界角SKIPIF1<0D．a(chǎn)、b光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置時(shí)，屏上相鄰兩干涉條紋的間距SKIPIF1<0三、計(jì)算題21．如圖是截面為扇形的柱體玻璃磚，扇形截面的圓心角為60°，平面NOO'N'經(jīng)過(guò)特殊處理，可以將射到它上面的光線全部吸收。與平面OMN平行的平行光線照射在整個(gè)MOO'M'平面上，入射角為SKIPIF1<0，這些光線只有一部分能從弧面MNN'M'射出，已知玻璃對(duì)該光的折射率為SKIPIF1<0。試求弧面MNN'M'上能射出光線的面積占它表面積的百分比。22．如圖所示為一個(gè)用折射率SKIPIF1<0的透明介質(zhì)做成的四棱柱SKIPIF1<0，其中SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0?，F(xiàn)有一平行光束垂直于四棱柱側(cè)面SKIPIF1<0入射，已知SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，求：（1）從側(cè)面SKIPIF1<0入射到面SKIPIF1<0上的光線經(jīng)第一次反射后的反射光線與面SKIPIF1<0的夾角；（2）面SKIPIF1<0上的發(fā)光面積。23．如圖，半圓形玻璃磚可繞過(guò)圓心的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓心O與足夠大光屏的距離d＝10SKIPIF1<0cm，初始玻璃磚的直徑與光屏平行，一束光對(duì)準(zhǔn)圓心沿垂直光屏方向射向玻璃磚，在光屏上O1位置留下一光點(diǎn)，保持入射光方向不變，讓玻璃磚繞O點(diǎn)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光屏上光點(diǎn)也會(huì)移動(dòng)，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)過(guò)30°角時(shí)，光屏上光點(diǎn)位置距離O1點(diǎn)為10cm。求（1）玻璃磚的折射率n；（2）當(dāng)光屏上光點(diǎn)消失時(shí)，玻璃磚繞O點(diǎn)相