2020年3月高考物理 模拟联考题精选解析 23光学（教师版）（通用）

1、光学 1.（2020年3月四川乐山市二模）如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径，二束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射人玻璃，紫光、红光分别从B、C点射出。.设紫光由O到B的传播时间为tB，红光由O到C的传播时间为tC，则AtBtC.CtB=tC. D因入射角未知，无法比较tB、tC2.（2020年3月江苏省苏北四星级高中联考）下列说法中正确的是 A当某列声波产生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定发生变化B狭义相对论指出：电磁相互作用在真空中的传播速度c是自然界中速度的极限C家用微波炉的工作应用了一种电磁波，而军用雷达的工作应用了一种脉冲超声波D大豆色拉油中的气泡看起

2、来特别明亮，是因为光从气泡射向油时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故2.答案：(1) B解析：(1) 当某列声波产生多普勒效应时，相应声源的振动频率不一定发生变化，选项A错误；狭义相对论指出：电磁相互作用在真空中的传播速度c是自然界中速度的极限，选项B正确；家用微波炉的工作应用了一种电磁波，而军用雷达的工作应用的也是一种电磁波，选项C正确；大豆色拉油中的气泡看起来特别明亮，是因为光从油射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，选项D错误。3（2012年3月兰州诊断）如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，直径MN，一细束白光从Q点垂直于直径MN的方向射入半圆形玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，

3、打到光屏P上，得到由红到紫的彩色光带。已知QM= R/2。如果保持入射光线和屏的位置不变，只使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动，移动的距离小于R/2，则有A光屏P上彩色光带的最上部分为紫色B光屏P上彩色光带的最上部分为红色C半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上红光最先消失D半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上紫光最先消失4.(6分) (湖北八市2020年3月联考)以下有关振动、波动和相对论内容的若干叙述中正确的是A在“用单摆测定重力加速度”实验中，必须从最大位移处开始计时B光速不变原理是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位

4、移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小D光的偏振现象说明光波是横波E用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出明、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为x，如果只增大双缝到光屏之间的距离，x将增大4.答案：BDE解析：在“用单摆测定重力加速度”实验中，必须从最低位置开始计时，选项A错误；光速不变原理是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，选项B正确；两列波相叠加产生干涉现象，在干涉图样中，振动加5.（2020年3月江苏三校联考）下列说法中正确的是（ ）A眼睛直接观察全息照片不能看到立体图象B电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象C驱动力频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大，

5、这种现象叫共振。D在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最高点时开始计时5.答案：BC解析：眼睛直接观察全息照片能看到立体图象，选项A错误；电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象，选项B正确；驱动力频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振，选项C正确；在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最低点时开始计时，选项D正确。6.（2020年3月山东威海一模）只含有a、b两种单色光的复色光由某种介质射向真空，光路如图所示，则下列说法正确的是A. a光在玻璃砖中的传播速度比b光小B. a光的频率比b光小C. a光的临界角比b光小D. a、b通过相同的双缝干涉实验装置，

6、a光的条纹间距比b光大7.（6分）（2020年3月河南焦作一模）下列说法中正确的是 。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）（ ）A光的偏振现象说明光是纵波B人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射C光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大D光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理E麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在8.（2020年3月湖北孝感二模）两束平行的光斜射到平行玻璃砖，经玻璃砖折射后如图所示，则关于这两束光的说法中正确的是_A.A光的折射率比B光的折射率小B.A光在水中的传播速度比B光在水中

7、的传播速度小C.从玻璃砖下表面射出的两束光可能不平行D.若分别用这两束光用同一装置做双缝干涉实验，则A光在光屏上形成的条纹间距小E.增大A光在上界面的入射角，则进人玻璃砖的光线在下界面可能发生全反射9.（2020年3月江苏三校联考）相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的_（填“前”、“后”）壁。9.答案

8、：相等 后解析：根据光速不变原理，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度相等；地面上的观察者认为，由于列车运动，电筒的闪光先到达列车的后壁。10.（2020年3月江苏省苏北四星级高中联考）如图所示，AOB为半圆形玻璃砖截面，玻璃的折射率为,现有一束平行光线以45角入射到AB面上后，经折射从半圆面上的部分位置射出。试求半圆柱面能被照亮的部分与整个半圆柱面的面积之比。10解：透射光范围EFAEO=C，sinC=,C=45OAE=60,AOE=75同理BOF=15所以EOF=90故，被照亮的面积与整个半圆柱的面积之比为12 (4分)11（9分）（2020年3月吉林二模）如图所示，有一

9、截面是直角三角形的棱镜ABC，A=30.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.（1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？（2）若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上 两光点间的距离。11解：（1）v红=C/n1（1分）v紫=C/n2（1分） v红/ v紫=n2/n1（1分）（2）（1分） （1分）x=d(tanr2tanr1)=d（2分）12（9分）(2020年3月陕西渭南市质检)如图16所示，半圆形玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点。激光a以入射角i=

10、30射入玻璃砖的圆心O，在屏幕MN上出现了两个光斑。求这两个光斑之间的距离L。12解：作出光路如答图3所示，据折射定律知,所以： ,解得r=60（4分）由图知L1=Rtan30，L2=Rtan60所以L=L1+L2=R(tan30+ tan60)=cm23（cm）.13（10分）（2020年3月东北四校一模）如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心）折射率。今有一束平行光以45的入射角向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？13解： 从O点射入的光

11、线，折射角为r，根据折射定律有： 解得r=30 从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上Q点时，入射角恰等于临界角C，有： 代入数据得：C=45 PQO中=18090r=15所以能射出的光线区域对应的圆心角 能射出光线的部分占AB面的比例为 14.(2020年3月山东德州一模)某同学用刻度尺测定如图所示的容器内某种液体的折射率，实验步骤如下： a用刻度尺测出容器瓶口内径为l2 cm；b在瓶内装满液体；c将刻度尺沿容器边缘竖直插入液体中；d沿容器内侧边缘D点向液体中刻度尺正面看去，恰能看到刻度尺的0刻度(即图中A点)的像与B点刻度的像B重合。e液面恰与刻度尺的C点相平，读出C点的刻度为16 cm

12、，B点的刻度为25 cm。试利用以上数据求出该液体的折射率；若仍在容器边缘D点观察刻度尺，通过计算判断能否看到刻度尺的7 cm刻度线的像。14.解：设折射角为1，入射角为2，则有sin1=0.8，sin2=0.6，由折射定律可得该液体的折射率，n= sin1/sin1=4/3如图所示，设光线的入射角为1，则有，sin3=0.8，该液体临界角sinC=1/n=3/4，由sin3sinC,，即3C，可知无法从原来方向看到刻度尺的7cm刻度线的像。15 （2020年3月山东烟台一模）如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，A=30，C90。三棱镜材料的折射率是n=.一条与BC面成=30角的光线斜射

13、向BC面，经AC面第一次反射后从AB面射出。求:光在三棱镜中的传播速度；光经AC面第一次反射后，反射光线与AC面的夹角。15. 解：v= =(2) 解：v= =108m/s（2分）16.（10分）（2020年3月陕西宝鸡第二次质检）一束平行光线在垂直于玻璃半圆柱体轴线的平面内，按如图所示的方向射到半圆柱的平面上，已知光线与上表面的夹角为45，求在半圆柱体的圆表面上有光线射出部分的弧长是多少？（已知玻璃半圆柱体的半径为02m，玻璃的折射率为）16.解：设光线以45射到半圆柱的平面上时的折射角为，如图所示。所以由折射定律得： （1）2分解得：，即=30 （2）2分设从半圆柱体平面上的P、Q两点射入

14、的光线，经折射后从玻璃中射向圆柱体圆表面上的A点和B点时的入射角恰好为临界角C，如图所示。由于得：C=arcsin =45 （3）2分所以由图及几何知识可求得：=15，=75 （4）2分由题意分析可知，在=15、=75，即+=90所对应的圆柱体圆表面AB上有光线射出，且有光线射出部分的弧长AB= 2R=0.31m。（5）2分17.（9分）（2020年3月江西省六校联考）一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为，横截面如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60的入射角入射，求：该光线从进入透明体到第一次离开透明体时，共经历的时间（已知真空中的光速为c，；

15、计算结果用R、n、c表示）。17.解答：设此透明物体的临界角为C,依题意sinC=1/n，所以C=35（2分）当入射角为60时，由n=得到折射角：r=30。（2分）即此时光线折射后射到圆弧上的C点，在C点的入射角为60，大于临界角，会发生全反射。往后光线水平反射至圆弧上的D点并在D点发生全反射，再反射至B点，从B点第一次射出。在透明体内的路径长为：s3R （2分）光在透明体内的速度v=c/n， （2分）经历的时间 t=s/v=3nR/c。 （1分）18.（2020年3月山东潍坊模拟）如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为3，今有一束单色光从A8侧面入射，经AB面折射后，折射光线偏离入射光

16、线300角。求光在AB面的入射角及AC面的折射角18.解析：由折射定律得n=，解得光在AB面的入射角=60。由几何关系可知，=30，由折射定律n=解得光在AC面的折射角=6019.（8分）（2020年海南琼海一模）如图示，AOB是1/4圆柱玻璃砖的截面,玻璃砖的折射率n=,一束平行光以45入射角射入玻璃砖的OA面，这些光线中只有一部分能从圆柱的AB面上射出,假设凡射到OB面的光线全部被吸收,也不考虑OA面的反射作用,试问圆柱AB面上能射出光线部分占AB表面的几分之几?19解: 由sinC=1/n 解得全反射临界角C=45设射到D点的光线刚好折射到B点，sin=0.5，=30D点以下的光线射到O

17、B面上被吸收. 设射到E点的光线折射到P点刚好全反射，E点以上的光线射到圆弧面被全反射，不难求出=15,所以弧PB=弧AB.即圆柱AB面上能射出光线部分占AB表面的1/6。20（9分）(湖北八市2020年3月联考)如图所示，用折射率n= 的玻璃做成一个外径为R的半球形空心球壳.一束与OO平行的平行光射向此半球的外表面，若让一个半径为的圆形遮光板的圆心过OO轴，并且垂直该轴放置.则球壳内部恰好没有光线射入，问：临界光线射入球壳时的折射角2为多大？球壳的内径R为多少？20.解析：由题图和几何知识 （1分）由折射定律 （2分）联立解出2=30. （2分）212020年3月青岛市高三一模）有一腰长是1

18、6cm的等腰直角三棱镜，为了测定它的折射率，先把三棱镜的一个端面放在铺好白纸的桌面上，用铅笔画出它的轮廓线 AOB，如图所示从OB上的 C 点观察 A 棱，由插针法确定射入眼中光线的反向延长线交 AO 于 D，测得 OC =12 cm，OD = 9 cm，求此三棱镜的折射率21.解析：作出光路图如图所示。由图得sini= ，sinr= ，折射定律得 n=。22(5分）（2020年3月山东省淄博市一模）某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，折射率为n,角A等于30。一细束光线在纸面内从O点射入棱镜，如图所示，当入射角为时，发现刚好无光线从AC面射出，光线垂直于BC面射出。求：透明物质的折射率n。光线的入射角。（结果可以用的三角函数表示）如图所示，杯内底面为一凸起的球面，球心在顶点O下方玻璃中的C点，球面的半径为R=