黑龙江省大庆市喇中高考物理复习 考题精选（113） 光的传播.doc

高中物理考题精选（113）光的传播1、下列说法中正确的是( )a海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率大b胃镜利用了光的全反射原理，电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的 c全息照片主要是利用了激光的相干性，医院里用射线给病人透视d. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度答案 b2、物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的革命与创新。下列物理表述中不符合事实的是 ( ) a麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实 b均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 c托马斯杨的双缝干涉实验证明了光具有波的特性 d爱因斯坦的狭义相对论原理之一是光速不变原理答案 bc3、一束白光从顶角为的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏p上可得到彩色光带，如图所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则()a红光最先消失，紫光最后消失b紫光最先消失，红光最后消失c紫光最先消失，黄光最后消失d红光最先消失，黄光最后消失答案 b解析白光从ab射入玻璃后，由于紫光偏折大，从而到达另一侧面ac时的入射角较大，且因紫光折射率大，sinc1/n，因而其全反射的临界角最小，故随着入射角i的减小，进入玻璃后的各色光中紫光首先发生全反射不从ac面射出，后依次是靛、蓝、绿、黄、橙、红，逐渐发生全反射而不从ac面射出。4、在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：c光的频率最大a光的传播速度最小b光的折射率最大a光的波长比b光的短根据老师的假定，以上回答正确的是()a b c d答案 解析：b在水下的像最深，说明b光偏折得最小，b的折射率最小；c光照亮水面的面积比a的大，说明c的临界角比a的大，由sinc知，c光的折射率比a小，即a光的折射率最大，故a光的频率最大；因n，故在水中a光的传播速度最小，又cf，知a光的波长最短，综上可知选项c正确答案：c5、单色细光束射到折射率n的透明球面，光束在过球心的平面内，入射角i45，研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如下图所示(图上已画出入射光和出射光)。(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(3)如果入射光是一束白光，透明球的色散情况与玻璃相仿，问哪种颜色光的角最大，哪种颜色光的角最小？答案 (1)参看解析；(2)30；(3)红光的最大，紫光的最小解析：(1)光线从入射到出射的光路如下图所示。入射光线ab经玻璃折射后，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，折射出的光线为de。ob、od为球的半球，即为法线。(2)由折射定律n，得sinrr30由几何关系及对称性，有r(ir)2ri4r2i，把r30，i45代入得30(3)由(2)问解答可知，i45，n越小，sinr越大，r角越大，同时4r2i。红光的最大，紫光的最小。6、如图所示，在水面下同一深度并排紧挨着放置分别能发出红光、黄光、蓝光和紫光的四个灯泡，一人站在这四盏灯正上方离水面有一定距离处观察，他感觉离水面最近的那盏灯发出的光是( )a红光 b黄光c蓝光 d紫光答案 d解析：从空气中观察灯泡时，灯泡p发出的光经水面折射后进入观察者的眼睛，折射光线的延长线交于p点，p就是灯p的虚像，p的位置比实际位置p离水面的距离要近些，如图所示。当入射角较小时，p的位置在p的正上方，有：sin，sin，n竖直向下看时，d接近于零，故n，即：hh因紫光的折射率最大，故紫光的视深最小。7、太阳光的可见光部分照射到地面上，通过一定装置可观察太阳光谱，如图所示是一简易装置。一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜m斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上即可观察到太阳光谱的七色光带。逐渐增大平面镜倾斜程度，各色光陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光是()a红光紫光红光 b紫光红光红光c红光紫光紫光 d紫光红光紫光答案 c解析：如题图所示，红光的折射率小，偏折程度小，所以在墙面上应在上方；增大平面镜的倾斜程度时，入射到水面上的入射角增大，又由于紫光的临界角小，所以首先达到紫光的临界角，故紫光先消失，c正确。8、对于以下光学现象或运用，说法错误的是()a自行车尾灯的内部构造实质是一列竖直排布的紧密的全反射三棱镜b海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景c夏天雨后的天空出现美丽的彩虹，是光的色散现象d光导纤维的内芯一般由折射率较大的玻璃纤维制成答案 b解析：海市蜃楼呈正立的虚像，b错误；根据光的传播特征可判a、c、d正确。9、a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向空气，光路如图135所示，则下列说法正确的是()a逐渐增大入射角的过程中，a光先发生全反射b通过同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的宽c在该介质中b光的传播速度大于a光的传播速度d在该介质中a光的波长小于b光的波长答案 b10、频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图7所示，下列说法正确的是() a单色光1的波长小于单色光2的波长b在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度c单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间d单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角答案 ad本题考查光的折射、折射率、全反射及临界角知识由图可以判断两种单色光的折射率关系为n1n2，进一步可以判断出波长关系为12，a项正确；速度关系v1v2，b项错；临界角c1t2，故c项错误11、如图3所示，a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折射角相同，下列说法正确的是() ab在该介质中的折射率比a大b若用b做单缝衍射实验，要比用a做中央亮条纹更宽c用a更易观测到泊松亮斑d做双缝干涉实验时，用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大答案 b设折射角为1，入射角为2，题设条件知，1a1b，2anb，a错误；因为nanb，所以ab，又x，故xaxb，b正确，d错误；而波长越长，衍射现象越明显，c错误12、一棱镜的截面为直角三角形abc，a=30o，斜边aba。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从ac边的中点m射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。答案 解析设入射角为i，折射角为r，由折射定律得 由已知条件及式得 如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示。设出射点为f，由几何关系可得即出射点在ab边上离a点的位置。 如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2所示。设折射光线与ab的交点为d。由几何关系可知，在d点的入射角 设全发射的临界角为，则 由和已知条件得 因此，光在d点全反射。 设此光线的出射点为e，由几何关系得deb= 联立式得 即出射点在bc边上离b点的位置。13、麦克斯韦在1865年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。（1）一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图1所示.求该光波的频率。（2）图2表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于cd边的单色光入射到ac界面上，a、b是其中的两条平行光线。光线a在玻璃砖中的光路已给出。画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图.并标出出射光线与界面法线夹角的度数。答案 (1)设光在介质中的传播速度为v，波长为.频率为f，则f= v= 联立式得f 从波形图上读出波长=410-7m，代人数据解得f =51014hz （2）光路如图所示14、一半径为r的1/4球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心o的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示。已知入射光线与桌面的距离为。求出射角。答案 设入射光线与1/4球体的交点为c，连接oc，oc即为入射点的法线。因此，图中的角为入射角。过c点作球体水平表面的垂线，垂足为b。依题意，cob=。又由obc知sin= 设光线在c点的折射角为，由折射定律得 由式得 由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角(见图)为30。由折射定律得 因此，解得.15、摄影胶片的感光能力一定时，要获得正确曝光的底片，镜头的透光面积和曝光时间的组合就应该是一定的。镜头的透光面积由叫做“光圈”的机构控制，通常用22、16、11、8、5.6、4、2.8等数字代表，22就表示此时镜头透光的直径是它的焦距f的1/22，依此类推，曝光时间的长短由叫做“快门”的机械控制，通常用500、250、125、60、30、15等数字代表，500就表示此时曝光的时间是1/500s依此类推。现在通过试摄已经知道，光圈、速度的最佳组合是11、15。(1)从侧面拍摄一辆以36千米/小时运动着的汽车，如果底片上汽车有像移动的尺寸不大于0.1毫米，底片上的像才不至于模糊，已知汽车车身长5米，在底片上汽车长为1.25厘米，那么，曝光的时间最长为多少秒？(2)在(1)中要拍摄清晰、曝光适宜的照片，试通过计算说明应该选用的快门与光圈组合。答案 （1）像的放大倍数：1分 汽车移动的距离：1分 曝光时间：2分（2）光圈大小用a表示，快门用b表示 由于胶卷的曝光量保持不变，即通过镜头的光通量不变，所以有：s1t1=s2t2 2分快门与光圈组合应选用：250与2.8 2分16、以下关于光的有关说法中正确的是( )a光导纤维是应用了光的全反射现象，无影灯主要是应用了光的衍射b天空中出现的彩虹是因为光的折射形成色散现象c激光是自然界普遍存在的相干光，平行度非常好，亮度非常高d照相机镜头在阳光下看上去呈淡紫色，是光的干涉现象答案 bd17、下列说法中正确的是()a阳光下玻璃的边缘呈现彩色；雨过天晴后，有时天空中会出现彩虹，这两种现象都是光的色散现象b晴朗的天空呈现蓝色是因为阳光色散后只留下蓝色c自行车的尾灯本身不发光，但晚上在汽车灯光照射下显得特别明亮，这是由于尾灯对光的色散引起的d在湿热的夏天，从远处看雨后的公路表面会觉得特别亮，这是因为阳光在积水面上发生色散而形成的答案 a18、学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示在一圆盘上，过其圆心o作两条互相垂直的直径bc、ef，在半径oa上，垂直盘面插下两枚大头针p1、p2，并保持p1、p2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径bc相平，ef作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察p1、p2的像，并在圆周上插上大头针p3，使p3正好挡住p1、p2的像，同学们通过计算，预先在圆周ec部分刻好了折射率的值，这样只要根据p3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：(1)若aof30，op3与oc的夹角为30，则p3处所对应的折射率的值为_(2)图中p3、p4两位置哪一处所对应的折射率的值大？答： _.(3)作ao的延长线交圆周于k，k处所对应的折射率值应为_.答案 (1)(2)p4对应的折射率的值大(3)1 19、下列有关对光的认识正确的是_。a光在同一介质中沿直线传播b海市蜃楼是全反射的结果c用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用d太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光折射的结果答案 bd20、固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，o点为圆心，oo为直径mn的垂线。足够大的光屏pq紧靠玻璃砖右侧且垂直于mn。由a、b两种单色光组成的一束光沿半径方向射向o点，入射光线与oo夹角较小时，光屏nq区域出现两个光斑，逐渐增大角，当时，光屏nq区域a光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏nq区域b光的光斑消失，则_。a玻璃砖对a光的折射率比对b光的大ba光在玻璃砖中传播速度比b光的大c时，光屏上只有1个光斑d时，光屏上只有1个光斑答案 ad21、一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束蓝光从ac面的p点沿平行底面ab方向射入棱镜后，经ab面反射，再从bc面的q点射出，且有pqab(图中未画光在棱镜内的光路)。如果将一细束绿光仍从p点沿平行底面ab方向射入三棱镜，则从bc面射出的光线_。a仍从q点射出，出射光线平行于abb仍从q点射出，出射光线不平行于abc可能从q点射出，出射光线平行于abd可能从q点射出，出射光线平行于ab答案 d 22、高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照射出去的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的。如图316所示，反光膜内均匀分布着直径为10 m的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射时的入射角是_。图316a60 b45 c30 d15答案 a23、如图所示，扇形aob为透明柱状介质的横截面，圆心角aob60，一束平行于角平分线om的单色光由oa射入介质，经oa折射的光线恰好平行于ob，以下对介质的折射率值及折射光线中恰好射到m点的光线能不能发生全反射的说法正确的是_。a.，不能发生全反射 b.，能发生全反射c.，不能发生全反射 d.，能发生全反射答案 a24、如图为一直角棱镜的横截面，bac90，abc60，一平行细光束从o点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线_。a从ab面射出 b从ac面射出c从bc面射出，且与bc面斜交 d从bc面射出，且与bc面垂直答案 bd25、一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是_。答案 b26、如图所示，红色细光束a射到折射率为的透明球表面，入射角为45，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线 a与出射光线b之间的夹角为_。a30b45 c60 d75答案 a27、如图所示，半圆形玻璃砖置于光屏pq的左下方。一束白光沿半径方向从a点射入玻璃砖，在o点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由a向b缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到o点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（ ）a. 减弱，紫光 b. 减弱，红光 c. 增强，紫光 d. 增强，红光答案 c28、如图所示为某种透明介质的截面图，aoc为等腰直角三角形，bc为半径r10cm的四分之一圆弧，ab与水平屏幕mn垂直并接触于a点由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心o，在ab分界面上的入射角i45，结果在水平屏幕mn上出现两个亮斑已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1，n2.(1)判断在am和an两处产生亮斑的颜色；(2)求两个亮斑间的距离答案 (1)见解析(2)(510)cm解析(1)设红光和紫光的临界角分别为c1、c2，sinc1，c160，同理c245，i45c2，i45r,故nn,所以甲同学测得的折射率与真实值相比偏小;乙同学测量的光路图如图(乙)所示,测量值n=,与真实值相等.丙同学的测量可能出现三种可能,光路图如图(丙)所示,当出射点为c时,测量值与真实值相同,当出射点在c左侧时,测量值大于真实值,当出射点在c点右侧时,测量值小于真实值,故丙同学测得的折射率与真实值相比可能偏大,可能偏小,也可能不变.答案:偏小不变可能偏大,可能偏小,也可能不变32、如图所示,一细束白光由空气斜射到横截面为矩形的玻璃砖abdc的ab边上(入射光的延长线沿od方向),则入射光() a.不可能在ab界面发生全反射b.可能射到bd面,并在bd界面发生全反射c.一定能到达cd面,并可能在cd界面发生全反射d.一定能到达cd面并从cd射出,射出的各种色光一定互相平行答案 ad解析:根据全反射的条件(光由光密介质进入光疏介质且入射角大于等于临界角),入射光不可能在ab界面发生全反射,选项a正确;入射光进入玻璃砖后,折射光线向法线靠近,不可能射到bd面上,一定射到cd面上;由于其入射角小于临界角,所以不可能在cd界面发生全反射,一定能从cd面射出,射出的各种色光一定互相平行,选项d正确,b、c错误.33、(甲)为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图.他让光从空气射向玻璃砖,在正确操作后,他利用测出的数据作出了图(乙)所示的折射角正弦(sin r)与入射角正弦(sin i)的关系图像.则下列说法正确的是()a.该玻璃的折射率n=b.该玻璃的折射率n=1.5c.光由空气进入该玻璃砖中传播时,光波频率变为原来的倍d.光由空气进入该玻璃砖中传播时,光波波长变为原来的1.5倍答案 b解析:由折射定律n=sin i/ sin r可知折射角正弦(sin r)与入射角正弦(sin i)的关系图像斜率的倒数表示折射率,所以n=3/2=1.5,选项a错误,b正确;光由空气进入该玻璃砖中传播时,光波频率不变,由n=,v=f可知,光波波长变为原来的,选项c、d错误.34、“b超”可用于探测人体内脏的病变状况.如图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图.超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为=(式中i是入射角,r是折射角,v1、v2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同.已知v2=0.9v1,入射点与出射点之间的距离是d,入射角为i,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度h为() a. b. c. d.答案 d解析:如图所示,由题意知=由几何关系知sin r=联立式解得h=,故选项d正确.35、幻日是一种非常罕见的光学现象如图(甲)为2012年12月10日,上海出现的“三个太阳”即幻日现象).在天空出现的半透明薄云里面,有许多漂浮在空中的六角形柱状的冰晶体,偶尔它们会整整齐齐地垂直排列在空中.当太阳光射在这一根根六角形冰柱上,就会发生非常规律的折射现象如图(乙).有人在实验室用白光束和转动的六角棱镜模拟了幻日现象如图(丙).下列说法正确的是()a.人造幻日接近太阳一侧的光线在冰晶中折射率较大b.光线从冰晶侧面入射时,入射角一定大于或等于折射角c.形成幻日的光线可能是经过冰晶的一个侧面射入,又从与之平行的另一侧面射出进