2012高考物理二轮复习精品资料Ⅰ 专题18 光学教学案（学生版）

1、光的反射与直射 【考纲解读】通过考试大纲可以知道，光学部分：由几何光学的光的反射和折射与物理光学的光的波动性和微粒性四个部分组成，其中光的反射、折射和光电效应要求属级要求（即：对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用）。从试题以选择题的形式为主，复习过程中，必须注意强化基础知识记忆理解、加强高考热点的针对训练。值得说明的，对高考试题的研究分析有以下五个目的：对几年高考试题的整体研究找出它们的共性；对近年高考试题的研究找出高考发展趋势；相同高考试题的对比研究找它们的变化；不同高考题型分类研究找出它们的差别；对各省高考试题

2、集中研究找出新意、找出动态。【考点突破】考点1 光的折射 全反射 色散【例1】假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比，则 图A-14-59-5A将提前B将延后C在某些地区将提前，在另一些地区将延后D不变【解析】地球周围的大气是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，太阳光从大气层外射到地面的光线由真空进入空气中，光要发生折射，越接近地面空气越稠密，折射率也越大，因此人们观察到的日出时刻的太阳，实际上还完全处在地平线的下方，如图A-14-59-5所示.假设地球表面不存在大气层，则太阳光将沿直线射到地面，因此只有当太阳到达图中的地平线位置时，人们才能观察到日出的太阳

3、由图可知，这一现象与人们所站的地理位置没有什么关系故选项A、C、D错，只有选项B正确考点2 光的波动性【例2】线光源a发出的光波长为480 nm，线光源b发出的光波长为672 nm，则 ( )A用a做双缝实验，屏上与双缝路程差为1=1.68 m的P处将发现暗纹B用b做双缝实验，P处将出现亮纹C用a做双缝实验，屏上与双缝路程差为2=1.44m的Q处将出现亮纹D用单缝衍射实验，用a照射时比用b照射时的中央亮条更宽【解析】通过计算可知1=1.68 m为480 nm 的一半（240 nm）的7倍，故出现暗条纹，A正确. 2=1.44m为480 nm的3倍，故出现亮条纹，C正确. 1 、2不满足672

4、nm的半波长的奇数倍或波长的整数倍，B错误.波长越大，发射衍射时中央亮纹越宽，故D错误.【命题解读】命题角度1 平面镜成像特点的应用 1图中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的2倍，如图13l所示二人略错开，以便甲能看到乙的像以J表示镜的长度，九表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，l的最小值为( ) 专场错解 B考场零失误 受课本上一道习题的影响，人要看到自己的全身像，镜子至少要等于身高的一半，误认为B项正确本题是甲要从平面镜中看到乙的全身像，而不是自己的全身像对症下药 根据平面镜成像规律，作出乙关于平面镜的轴对称图形，由光路可逆把乙

5、的最高点和最低点与甲的眼睛相连，这两条连线之间的平面镜长度即为J值由几何关系得. 2如图132所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰abc，其中ac面是镀银的现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于6c面射出则 ( ) ALa=30°，b=75° Ba=32°，b=74° Ca=34°，b=73° Da=36°，b二72° 专场错解 A 考场零失误 没有根据反射规律，充分挖掘几何关系 对症下药 根据光路图，依几何关系得：La+2b =180°，及2a=Lb，解得a=36°，b=72

6、76;，故选项 D正确 3如图133所示，一个点源S对平面镜成像，设光源不动，平面镜以速率 v沿OS方向向光源平移，镜面与OS方向之间的夹角为30°，则光源的像S，将 ( ) A.以速率05t/沿SS连线向S运动 B以速率v沿SS连线向S运动 C以速率V沿SS连线向5运动 D以速率2v沿SS连线向S运动 专场错解 A 考场零失误 根据运动的相对性，可以把平面镜看作不动，则光源以速率1/沿SO连线向平面镜靠近，由题意可知像沿SS连线向S运动，则光源的速度在SS连线方向的分速度。：vcos60°=050v，又由物和像相对于平面镜速度相等，而误认为A项正确在平面镜移动时判断像的移

7、动情况，最好不用运动的相对性；假设开始SO与平面镜的交点为O，平面镜移动时，像是沿S'S连线向5运动；若是平面镜不动，光源移动，则像是沿SO连线向O运动，很明显运动方向不同 对症下药 如图134所示，假设在t时间内平面镜从O运动到S处，则像就从S运动到S处，有几何知识可知SS=SO，故像的移动速率为v，故B项正确专家会诊解决此类问题，先根据反射规律作出光路图，然后应用几何关系求解，有的时候要运用光路可逆的特性，可以使一些问题的解决快捷、方便解决像的移动问题先看是平面镜还是物体移动(最好不用运动的相对性)，在根据平面镜成像规律作出几何图，由几何知识分析即可得出结论命题角度2 光的折射及其

8、全反射 1两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为l、2已知1>2，用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度 ( )An1<n2、u1<v2 Bn1<n2、v1>v2 Cn1>n2、v1<v2 Dnl>n2、v1>v2专场错解 A或D 考场零失误 对折射规律，折射率与临界角和光在该介质中的传播速度间的关系不熟悉 对症下药 光从光密介质传播到光疏介质，当折射角等于90°时，此时的入射角为临界角光从水中射向空气临界角为"，由折射规律nsin=1，因1>2，故 l&g

9、t;2，又由n=，得v1>v2，故选项B正确2如图135所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射人空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束0A和OB沿如图所示方向射出则 ( )A.OA为黄光，OB为紫光 BOA为紫光，OB为黄光 COA为黄光，OB为复色光 DOA为紫光，OB为复色光 专场错解 B 考场零失误 一是不清楚黄光和紫光的临界角谁大，而是认为刚好发生全反射就不存在反射光，故误认为OB为单色光对症下药 光从玻璃射向空气的临界角为夕，则 sin=因为玻璃对紫光折射率大于黄光，故紫光临界角较小依题意可知，一束光刚好发生全反射，另一束光已发生全反射，而入射角相同，故只能是黄光刚好发生

10、全反射，紫光只有反射光，但黄光仍有反射光，故OB仍为复色光，故选项C正确6发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端。恰好在水面以下，如图136所示现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光速经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度,l2表示紫光成的像的长度，则 ( ) Al1<l2<l0 Bl1>l2>l0 Cl2>l1>l0 Dl2<l1<l0专场错解 A 考场零失误 只知道光从水中射向空气时光线要远离法线，故红光成的像的长度和紫光成的像的长度都应该小于乙，但不知道哪一个更小对症下药 b点发

11、出的光从水中射向空气时光线要远离法线，在入射角相同情况下，紫光偏折更大，故折射光线的反向延长线与ab的交点更上，像的长度更小，故选项D正确或者直接算出b点的像深，如图137所示，物深dA为l，像深ab，为l1，由几何关系得，由题意可知入射光线靠近法线，i很小，也很小，则，由折射规律得,又因为水对紫光的折射率大于红光，故红光的像长大于紫光的像长专家会诊解决这类问题一要画好光路图，二要注意同种介质对不同频率的光折射率不向，频率越高，折射率越大，光在这种介质中的传播速度越小命题角度3 棱镜、平行玻璃砖等重要光学器件1如图138所示，两束相同的平行单色光a、b照射到一块矩形玻璃砖的上表面，发生折射后分

12、别照射到PQ和NQ界面上，下列说法中正确的是 ( )A.两束折射光都可以在界面上发生全反射 B两束折射光都不会在界面上发生全反射 C.折射光d可能发生全反射 D折射光c可能发生全反射 专场错解 A 考场零失误 错选A的理由是两束折射光都是从光密介质射向光疏介质，入射角可以足够大，符合全反射的两个必要条件 对症下药 对于a光束，因为其折射光线是到达对边，由几何关系可知其入射角总比临界角要小，故不可能发生全反射对于光束，因为其折射光线是到达侧边，其入射角可以超过临界角，可以发生全反射，故选项C正确 2如图139所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是 ( )A.红光的偏折最大，紫光

13、的偏折最小 B红光的偏折最小，紫光的偏折最大 C玻璃对红光的折射率比紫光大 D.玻璃中紫光的传播速度比红光大 专场错解 ACD 考场零失误 对白光通过棱镜的色散原理不清楚，同时玻璃棱镜对紫光和红光的折射率大小刚好弄反了 对症下药 光线经过棱镜两腰两次折射，均向底部偏转，偏折程度跟折射率有关，折射率越大，偏折角越大，所以紫光偏折最大，红光最小故选项B正确 3如图1310所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中 ( ) A1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能 B4、5、6(彼此平行)中的任一

14、条都有可能 C7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能 D.只能是4、6中的某一条 专场错解 BC或D 考场零失误 因为中间透明介质的折射率未知，有可能向上(或向下)偏，故误认为BD选项正确认为D选项正确的原因是没考虑到透明介质的折射率可以跟三棱镜折射率相等，故认为方向不变是不可能的 对症下药 本题其实是棱镜和平行玻璃砖的组合题型光线由左边三棱镜AB面射入棱镜，不改变方向；接着将穿过两三棱镜间的未知透明介质进入右边的三棱镜，由于透明介质的两表面是平行的，因此它的光学特性相当于一块两面平行的玻璃砖，能使光线发生平行侧移，只是因为它两边的介质不是真空，而是折射率未知的玻璃，因此是否侧移以及侧移的方

15、向无法确定(若未知介质的折射率n与玻璃折射率n3(相等，不侧移；若n>n玻时，向上侧移；若n<n玻时，向下侧移)，但至少可以确定方向没变，仍然与棱镜的AB面垂直这样光线由右边三棱镜AB面射出棱镜时，不改变方向，应为4、5、6中的任意一条选项B正确专家会诊解决这类问题在理解记住棱镜和平行玻璃砖对光线的偏折特点，即光线经过棱镜两腰两次折射后向底部偏折光线经过平行玻璃砖对边两次折射后平行射出，但有一定侧移量掌握了这两点第10题就不难解决，透明介质其实是平行玻璃砖，出射光线和入射光线平行，故光线一定垂直AB边射出，若n>n玻，出射光线是第4条，若n<n玻，出射光线是第6条，若n

16、=n玻，出射光线是第5条【探究开放题预测】预测角度1 平面镜成像规律的应用1一平面镜放在圆筒内的中心处，平面镜正对筒壁上有一点光源S，平面镜从如图所示的位置开始以的角速度绕圆筒轴线匀速转动，在其转过45°角的过程中，下列说法正确的是 ( )A.点光源在镜中所成的像与反射光斑运动的角速度相同，都是20B点光源的像运动的角速度小于反射光斑运动的角速度，反射光斑的角速度为20 C.点光源的像运动的角速度大于反射光斑的角速度，反射光斑运动的角速度为2 D点光源在镜中的像与反射光斑的角速度均为 解题思路 分别作出平面镜位于图示位置和转过 45°时光源S的像 解答 因点光源的像始终在反

17、射光线的延长线上，所以像与反射光斑的角速度相同，又因为点光源的像到轴线的距离不变，所以像做圆周运动，在平面镜转过45°过程中，像转过90°，所以像的角速度为20，故选项A正确预测角度2 折射规律和全反射综合应用 1一块透明的光学材料，AB为其一个端面，建立平面直角坐标系如图乙所示，设该光学材料的折射率沿y轴正方向(即BA方向)均匀减小，有一光线PO从真空中以某一入射角射向O点，并进入该材料内部，则该光线在光学材料内部可能的传播路径是图甲中的 ( ) 解题思路 该光学材料的折射率沿丁轴正方向(即 BA方向)均匀减小，可以处理成由若干层折射率相同的介质组成的，越往上层折射率越小

18、 解答 光线从光密介质进入光疏介质，越来越远离法线，入射角越来越大，当入射角超过临界角，光线又从光疏介质进入光密介质，越来越靠近法线，该光线在光学材料内部可能的传播路径是图D，故选项D正确预测角度3 光学知识和其它知识点综合应用 1一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的

19、光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中t1=10×10-3s，t2=08 ×10-3s (1)利用图(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度； (2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向； (3)求图(b)中第三个激光信号的宽度t3. 解题思路 由图(b)可知圆盘匀速转动，因狭缝宽度一定，t1>t2，可分析出激光器和传感器沿半径移动的方向因t很小，在激光穿过狭缝期间，激光器和传感器位置不变，根据相邻两次接收激光时，激光器和传感器与转轴距离差一定即可求出t3. 解答 (1)由图线读得，转盘的转动周期T=08s 角速度 (2)激光器和探测

20、器沿半径由中心向边缘移动(理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动) (3)设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为r1，第i个脉冲的宽度为ti，激光器和探测器沿半径的运动速度为v r3-r2=F2-r1=vT 由、式解得了 【高考真题精解精析】【2011高考试题解析】屏abcad1.（安徽）实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长的变化符合科西经验公式：，其中A、B、C是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示。则 A屏上c处是紫光 B屏上d处

21、是红光 C屏上b处是紫光 D屏上a处是红光答案：D解析：白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下（a、b、c、d）依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。屏上a处为红光，屏上d处是紫光，D正确。2.（全国）雨后太阳光入射到水中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面 ，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是A紫光、黄光、蓝光和红光B紫光、蓝光、黄光和红光C红光、蓝光、黄光和紫光D红光、黄光、蓝光和紫光【答案】B【解析】由于太阳光经过小水滴时，受到两次折射，一次反射，在进入小水滴后就被分解成七色光，这七色光再经过水滴内表面反

22、射进入我们的视角，形成七彩的虹，通过比较第一次折射可以看出，入射角均相同，a光的折射角r最小而d光的折射角r最大，根据其折射率n=知水对a光的折射率最大，而对d光的折射率最小，再由在同种介质中，紫光折射率最大而红光折射率最小可判断只有B选项正确。3（北京）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以S1S2SP单缝屏 双缝屏 光屏单色光A增大S1与S2的间距B减小双缝屏到光屏的距离C将绿光换为红光D将绿光换为紫光答案：C解析：由于双缝干涉中，相邻条纹间距离，增大S1与S2的间距d，相邻条纹间距离x减小，A错误；减小双缝屏到光屏的距

23、离L，相邻条纹间距离x减小，B错误；将绿光换为红光，使波长增大，相邻条纹间距离x增大，C正确；将绿光换为紫光，使波长减小，相邻条纹间距离x减小，D错误。4（福建）如图，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，折射光在白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：C解析：此题考查光的反射、光的折射、全反射等知识点。入射点由A向B缓慢移动，入射角增

24、大，折射角增大，反射光强度增强，光屏上最先消失的光是折射率较大的紫光，选项C正确。5.（重庆）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】C【解析】折射率越大，在水中的像看起来就越浅，b 在水下的像最深，说明b光的折射率最小；c照亮水面的面积比a的大，说明c光的临界角大于a光的临

25、界角，则c光的折射率小于a光的折射率，这样就能判断出三种光的折射率大小关系是，所以a、b、c相当于紫、绿、红三种色光，这样，就能十分简单断定【答案】项C正确.6（浙江） “B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下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（式中是入射角，是折射角，、为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，已知入射点与出射点之间的距离是d，入射角为，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

26、【解析】已知入射角为，设折射角为，根据题意有、，而，解得。7（天津）甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为，若，则下列说法正确的是A甲光能发生偏振现象，则乙光不能B真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光【解析】考查光的综合应用。偏振现象是横波特有的现象，甲乙都可以有偏振现象发生，A错；由，可知甲光的波长大于乙光，B正确；光子能量取决于光子的频率，而光子频率与波长成反比，C错；波速与波长之间同步变化，D正确。【答案】BD8（四川）下列说法正确的是A 甲乙在同一明亮空间，甲从

27、平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛B 我们能从某位置通过固定的注意透明的介质看见另一侧的所有景物C 可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D 在介质中光总是沿直线传播答案：A 解析：由光路可逆知道A正确；由于存在光的全反射，所以不一定从介质看到另一侧的所有景物，B错误；可见光也是电磁波，他它们的速度可以相等,C错误；只有在同一均匀介质中光才能沿直线传播，D错误。【2010高考试题解析】（2010·重庆）如题20图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截而是圆心角为90o,、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45o入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首

28、次入射到圆弧上的光，则 上有光透出的部分的弧长为A. 1/6 R B. 1/4RC. .1/3 R D. 5/12 R 【答案】B【解析】根据折射定律，可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°。过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出，C到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大，根据临界角公式得临界角为45°，如果AB界面上的临界点为D，此光线在AO界面上点E入射，在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°-（120°+45°）=15°，所以A到D之间没有光线射出。 由此可

29、得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°-（30°+15°）=45°，为1/4R。2（2010·全国卷）某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0 m，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像，这棵树的高度约为A5.5m B5.0m C4.5m D4.0m眼睛树的像树【答案】B【解析】如图是恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形可得，即。人离树越远，视野越大，看到树所需镜面越小，同理有，以上两式解得L=29.6m

30、，H=4.5m。 3.2010·北京·14对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是A.在相同介质中，绿光的折射率最大B.红光的频率最高C.在相同介质中，蓝光的波长最短D.黄光光子的能量最小【答案】C【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大，光从真空进入介质频率不变，B 错。由色散现象同一介质对频率大的光有大的折射率，A错。频率大的光在真空中和介质中的波长都小，蓝光的波长最短，C正确。频率大，光子能量大，D错。4.2010·新课标·33(1)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进

31、入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为_.(填入正确选项前的字母)解析：根据折射率定义有，已知1=4502+3=900，解得：n=52010·海南物理·18(1)一光线以很小的入射角射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离（很小时）【答案】【解析】如图，设光线以很小的入射角入射到平板玻璃表面上的A点，折射角为，从平板玻璃另一表面上的B点射出。设AC为入射光线的延长线。由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平行。过B点作，交于D点，则的长度就是出射光线与入射光线之间的距离，由折射定律得由几何关系得 出射光线与入射光线之间

32、的距离为当入射角很小时，有由此及式得 【2009高考试题解析】1、(上海) 6英国科学家瑞利于1871年证明：一束光穿过大气距离后，其强度从下降为的公式为，其中叫做吸收系数，式中为光的频率，为光速，标准状况下，个/厘米，。定义，叫做衰减长度，它表示光经过距离后其强度降低到原来的。根据以上信息，结合所学只是可以判断 A可见光中衰减最厉害的是红光 B可见光中衰减最厉害的是紫光C可见光中衰减最厉害的是黄绿光 D不同颜色的光衰减程序基本相同【答案】B【解析】由题意可知光的频率越大，A越小，即可见光中频率最大的紫光强度降低经过最短的距离就将为原来的，故紫光衰减最厉害。【考点定位】考查几何光学中光的颜色与

33、频率。2、（全国1）15. 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是A.24m B.32m C.40m D.48m【答案】B【解析】由平面镜成像特点知，物体在左镜所成的像中从面向左数第三个像是物体在左镜中的第一个像在右镜中成像后又在左镜中成的像，由长度关系可知，此像距原物体的距离为32m，B项正确。【考点定位】光的反射（平面镜成像）3、（全国2）21. 一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边ABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中

34、点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大【答案】BD【解析】入射到BC面上的光的入射角为45°，由折射率为1.5可知，临界角<45°，故光线在BC面上发生了全反射，无光线从BC面上射出，A项错误；从BC边反射到 AC上的光线平行于ab射到AC面上，射向A处的光线入射角已达45&#

35、176;，故在AD中间某处已发生全反射，屏上有一亮区，但亮区宽度比 AB长度小，由于AB=AC ，故B项正确，C项错误；从AC边射出的光线向中间偏折，故当远离屏时，亮区将先减小，越过两边光线交点后，又会增大，D项正确。【考点定位】考查光的折射（全反射）4、（天津）7.已知某玻璃是蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光 A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大 B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大 C.从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大 D.用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大【答案】C【解析】介质中光速为，可知在该玻璃中红光的速度大，A项错误；由可知，以

36、相同的入射角入从空气射入该玻璃中，蓝光的折射角小，B项错误；由可知，红光临界角大，C项正确；红光波长大，故在双缝干涉实验中，红光相邻条纹间距较大，D项错误。【考点定位】考查不同色光在介质中的性质5、（四川）21.如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，Rr。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则n可能为n可能为2C.t可能为D.t可能为【答案】AB【解析】如图所示入射光经过两次全反射后从B端射出，若恰好发生全反射由Rr，sinC=1/

37、n可知此时n= ，所以当n为、2时肯定也发生全反射，则A、B两项正确。又由于，可得，将C、D代入上式，可求得n分别为、1.2，而由题意可得n应该大于等于。【考点定位】级能力性考点，虽然光学部分为级知识性考点，但是本题利用光学知识来考查全反射知识点，而且是由计算得到范围再去选择，增大了难度。6、（浙江）18如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为=，E、F分别为边BC的中点，则（ ）A该棱镜的折射率为B光在F点发生全反射C光从空气进入棱镜，波长变小D从F点出射的光束与入射到E点的光束平行【答案】AC【解析】根据几何关系知EF平行

38、于AC边，由于EF即棱镜中的光线，可作出光路图如右图所示，得折射角30°，A正确，D错误；由对称性或光路可知，光到达F点不会发生全反射，B错误；当光从空气进入玻璃，速度减小，由可知，得光在玻璃中的波长较小，C正确；【考点定位】光学命题一般覆盖面较广，涉及几何光学和光波。几何光学离不开光的折射、全反射，能根据光的折射熟练绘制光路图，熟知全反射的两个条件：光线由光密介质射入光疏介质、入射角大于或等于临界角。该情景中要避免光在空气和其他介质中的传播速度大小关系与声音在空气和其他介质中的传播速度大小关系之间的混淆。7、（重庆）21用a、b、c、d表示四种单色光，若a、b从同种玻璃射向空气，a

39、的临界角小于b的临界角；用b、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大用b、d照射某金属表面，只有b能使其发射电子。则可推断a、b、c、d可能分别是A.紫光、蓝光、红光、橙光 B. 蓝光、紫光、红光、橙光C. 紫光、蓝光、橙光、红光 D. 紫光、橙光、红光、蓝光【答案】A【解析】由第一句话可知a光比b光频率大，第二句说明c在bcd中频率最小。第三句话说明b的频率比d大。再看选项可得A正确【考点定位】考查光的折射。光的干涉及光电效应电磁波谱等考点。8、（江苏）B（选修模块34）（12分）（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9（为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0

40、.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为 。（填写选项前的字母）（A）0.4c (B)0.5c (C)0.9c (D)1.0c (2)在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示。质点A振动的周期是 s；时，质点A的运动沿轴的 方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是 cm （3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水利方运动馆的景象呈限在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若已知水的折射率为，请根据运动员的实际身

41、高估算该游泳池的水深，（结果保留两位有效数字）【答案】（1）D （2）4 正 10（3）【解析】（1）光速不变原理。（2）由波形图可得周期为4s，根据传播方向和波形图易判断振动方向为正y轴方向。（3）设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为折射定律几何关系 得取，解得（都算对）【考点定位】考查光学知识，难度中等。9、（海南）18模块34试题（12分）（）（5分）如图，透明半圆柱体折射率为，半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入从部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积S。（）（7分）有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此种

42、示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图l所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接收器所接收。圈2为示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接收信号。若已知发射的脉冲信号频率为2000 Hz，发射器与接收器的矩高为m，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在13001600m/s之间。结果保留两位有效数字。）【答案】（1）RL；（2）1.4×103m/s【解析】半圆柱体的横截面如图所示，为半径。设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有 式中，为全反射临界角。由几何关系得 带入题给条件得 评分参考：本题5

43、分。式2分，式各1分。（II）设脉冲信号的周期为T，从显示的波形可以看出，图2中横向每一分度（即两条长竖线间的距离）所表示的时间间隔为其中对比图2中上、下两列波形，可知信号在液体中从发射器传播只接受器所用的时间为其中，液体中的声速为联立式，代入已知条件并考虑到所测声速应在13001600之间，得【考点定位】考查几何光学知识、折射定律以及光学信息题。9、（上海）6光电效应的实验结论是：对于某种金属（）（A）无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应（B）无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应（C）超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小（D）超过

44、极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大【答案】AD。【解析】每种金属都有它的极限频率，只有入射光子的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以AD正确。【考点定位】光电效应的基本规律，属于中等10、（上海）10如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更_（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离_（填增大、减小）。【答案】长，增大【解析】依据双缝干涉条纹间距规律，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单

45、色光，应将增大双缝与屏之间的距离L。【考点定位】本题考查了双峰干涉的条纹间距与光的波长和双缝到屏的距离的关系。属于较容易的题目。11、（上海）19（4分）光强传感器对接收到的光信号会产生衰减，且对于不同波长的光衰减程度不同，可以用j表示衰减程度，其定义为输出强度与输入强度之比，jI出/I入，右图表示j与波长l之间的关系。当用此传感器分别接收A、B两束光时，传感器的输出强度正好相同，已知A光的波长lA625nm，B光由lB1605nm和lB2665nm两种单色光组成，且这两种单色光的强度之比IB1:IB22:3，由图可知jA_；A光强度与B光强度之比IA:IB_。【答案】0.35 27.5/35

46、【解析】如图所示，A光的波长为625nm，在图上对应的强度jA0.35；同理在图中找出B1的强度为=0.60，B2的强度为=0.07，由A、B两束光经传感器的输出强度正好相同得：得：。【考点定位】本题是一个较新颖的题目，准确分析题目和图像带来的信息，才能做出解答，属于较难的题目。12、（广东）硅光电池是利用光电效应原理制成的器件下列表述正确的是 A硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出 C逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关 D任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应 【答案】A 【解析】选项B错误，一部分跃迁到高能级，但不能逸出。选项C错误。

47、有关，如果能发生光电效应，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大。选项D错误，只有大于等于材料极限频率的光照射，才能产生光电效应。 【考点定位】本题属于容易题，考察了光电效应相关知识，记忆正确易得分。13、（广东）(10分) (1)在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的光的折射发生在两种不同介质的_上，不同的单色光在同种均匀介质中_不同 (2)图1l为声波干涉演示仪的原理图两个u形管A和B套在一起，A管两侧各有一小孔声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率_的波当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波

48、长，则此处声波的振幅_；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅_ 【答案】(1)分界面，传播速度（折射率）。(2)相同，减小到零，增大到原来声波振幅的2倍【解析】(1)光的折射、反射、全反射均发生在两种不同介质的分界面上，不同的单色光，其频率不同，在同种介质中，传播速度大小不同，折射率也不同。(2)波的干涉条件是两列波的频率必须相同，路程差为0.5个波长奇数倍时，振动减弱，路程差为1个波长整数倍时，振动加强。【2012高考押题】1一点光源S通过平面镜成像S'如图所示，镜面与OS夹角30°，设S不动，平面镜以速度v沿OS方向光源平移，则S的像S'将（ ）A.以速率v

49、平行于OS向右移动B.以速率v垂直于OS向下移动C.以速率v沿SS'连线向S移动D.以速率沿SS'连线向S移动 2某人身高1.7m，为了测试路灯的高度，他从路灯正下方沿平直公路以1ms的速度匀速走开。某时刻他的影子长为1.3m，再经过2s，他的影子长为1.8m，路灯距地面的高度是多少？ 3一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是A红光以30°的入射角入射B红光以45°的入射角入射C紫光以30°的入射角入射D紫光以45°的入射角入

50、射 4半径为r的圆形木板浮在深H的贮水池的水面上，在木板圆心的正上方h高处有一点光源s，求在水池的平底上影圈的半径R是多少？水的折射率为n。 5 如图所示，一细束红蓝复色光垂直与AB边射入直角三棱镜，在AC面上反射和折射分成两束细光束，其中一束细光束为单色光束。若用V1和V2分别表示红、蓝光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是（ ）AV1<V2 单色光束为红色 BV1<V2 单色光束为蓝色CV1>V2 单色光束为红色 DV1>V2 单色光束为蓝色 6在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图19所示。有一半径为r的圆柱形平