高考物理二轮复习光学专题训练含解析新人教版

1、2014年高考二轮复习光学1、如图12所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样。现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是（）Hill IIIIII a光b光图12复色光 z 艮色光 it - 质 笈色光发色光D【解析】本题考查的是双缝干涉及光的折射问题，a光的条线间距大，说明a光波长大于b 光波长，b光频率高于a光，A选项正确,因为a光折射率应小于b光；B选项错谩是出 射后应平行于人身扰；c和D选项涉及全反射问题，b光折射率大，故b光临界角小于8 光；故D选项正确2，图中A、B C D、E将半径OM分成6等份，虚线AA1BB1、

2、CC1 DD1、EE1平行于半径ON,ONi可吸收到达其上的所有光线 .已知该棱镜的折射率n=1.5,若平行光束垂直射入并覆盖OM则光线（）A.不能从圆弧NC1射出B.只能从圆弧ND1射出C.能从圆弧D1E1射出D.能从圆弧E1MM出【答案】B【解析】考查光的全反射现象.临界角的计算.光在该棱镜中发生全反射的临界角23为:引C=制3，当光沿D方向入射时，刚好发生全反射.所以B正确.A、UD错3.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，有许多飘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

3、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）。4下列说法正确的是:A.人造幻日接近太阳一侧展现偏紫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入观 察者眼中D.图丙中二个人造幻日是六角棱镜转动时入射光线从棱镜侧面不同方向射入时分别产生的 答案：BDA错误。光线从解析：根据三棱镜色散实验，人造幻日接近太阳一侧展现偏红，选项泳晶侧面入射时，入射角一定大于或等于圻射角.选项B正确.形成幻日的光线可能 是经过冰晶的一个侧面射入，又

4、从与之不平行的另一侧面射出进入观察者眼中，选项 C错误。图丙中二个人造幻日是六角棱镣转动时入射光线从棱镜侧面不同方向射入时 分别产生的，选项D正确。镜，折射后分成了 a、b5.如图所示，一束含有红光和蓝光的光线，由空气射入玻璃三棱两束光，其中有一束光在 AC边界发生 了全反射，则下列说法中正确的是a为红光，b为蓝光，发生全反射的是 aa为红光，b为蓝光，发生全反射的是 ba为蓝光，b为红光，发生全反射的是 aa为蓝光，b为红光，发生全反射的是 b答案：B解析：a为红光，b为蓝光，发生全反射的是 b,选项B正确。6、下列说法中正确的是 .A.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成

5、的B.根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场C.狭义相对论认为：光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变.D.在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差答案：cd a分）解析：水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的薄膜干涉造成的，选项A 错误。根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生磁场， 但不一定产生变化的磁场；根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场 周围产生恒定的磁场，选项B错误。狭义相时论认为；光在真空中的传播速度都 是一个常数，不随光源

6、和观察者所在参考系的相对运动而改变.选项C正确,在 “探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，以减小实验误差，选项D正确。7.下述关于机械波的说法中，正确的是A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B.发生干涉现象时，介质中振动加强的质点，振动的振幅最大，减弱点振幅可能为零C.在一个周期内，介质的质点所走过的路程等于波长D.某一频率的声波，从空气进入水中时，波长和频率均增大答案；B解析：产生多普勒效应的原因是波源相对于观察者发生了运动，选项A错误。发生 干涉现象时，介质中振动加强的质点，振动的振幅最大，减点振幅可能为零，选项B 正确，在一个周期内，

7、介质的质点所走过的路程等干一个振幅，选项C错误，某一频 *5二68 8.下列说法中正确的是A .电磁波是横波B .为了从高频电流中取出所携带的声音信号就要进行调制C .红外线应用在遥感技术中是利用了它的穿透本领强的特性D .医学上用透视或“ CT来检查人体内部器官，它们都用到了X射线答案:AD解析；电磁波是横波，选项A正碉,为了从高频电流中取出所携带的声音信号就要进 行解调，选项B错误。红外线应用在遥感技术中是用屏红外线探测器接收物体发 出的红外线，可探知被探物体的特征，选项C错误.医学上用透视或“匚丁来检查 人体内部器官，它们都用到了 X射线，选项D正衲，一块半圆柱形玻璃砖放在空气中， 如图

8、所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏 P上形成彩色光带。下列说法正确的是A.红光穿越玻璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间长B .光带从左到右排列顺序为红一紫C .如果a逐渐减小时，则紫光最先消失D .无论a多大，各色光都能从玻璃砖中射出答案.C解析.由于红光在玻璃砖中速度较大，所/工光穿越玻璃待的时间比紫光穿越玻璃枝的 时间短，选项A错误。由于红光折射率小，光带从左到右排列顺序为紫一红.选 项B错误,由于紫光全反射临界角最小，如果2逐渐减小时，则紫光最先消失， 选项C正确D错误占10、如图所示，是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定。方

9、法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率。（设空气的折射率d_B. d d ,该液体的折射率为观测到的图样A. d d ,该液体的折射率为d【答案】B【解析】薄膜干涉是光在空气层的上下两次反射蕊加后形成的，光程差为厚度的两倍，所以相同的厚度形成同一条亮（暗）条纹，再有，换掉液侬后光速减小，波长减小，d所以条纹间距激小，由此可知折射率为7.B对：11、如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样.分析各图样的特点可以得出的正确结论是min iliuma、b是光的干涉图样c

10、、d是光的干涉图样C.形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短D.形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长短【答案】A【解析】干涉条纹是等距离的条纹，因此，小b图是干涉图样，c、d图是衍射图样，故AL项正确，B项错误,由公式可知，条纨宽的入射光的波长长，所以诂图样的光的 波长比b图样的光的波长长，故C项错误：c图样的光的波长比d图样的光的波长长，故 D项错误12、在水面下同一深处有两个点光源P、Q,能发出不同颜色的光。当它们发光时，在水面上 看到P光照亮的水面区域大于 Q光，以下说法正确的是P光的频率大于Q光P光在水中传播的波长大于 Q光在水中传播的波长P光在水中的传播速度小于 Q光D.让P

11、光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光条纹间的距离小于 Q光【答案】B1【解析】如图，点光源照亮的水面区域为以0为扇，以 以为半径的圆形区域.P光照亮 的区域大于Q光照亮的区域，说明P光在水中的临界角大于Q光的临界角，由S!nC=l/n, 可知P光的折射率小于Q光的折射率.因而P光的频率小于Q的光的频率,A错;由n=c/v可知P光在水中的速度大于Q光，由廿二*可知B对;通过同一双缝干涉装置时,由 7可知P光的条纹间距大于Q光的条纹间距，D错：13、如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PQ沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束Q所口 Q邸如图所示方向射出.则A.QA为黄光，Q明紫光B.QA为

12、紫光，Q斯黄光C.QAJ黄光，Q斯复色光QA为紫光，QB为复色光【答案】Csin C =E解析】根据折射率大的容易发生全反射，则紫光发生全反射的临界角大于红光，根据图可得匚正确14、某位同学用下面的方法测量某种液体的折射率。如图所示，他在一个烧杯中装满了某种透明液体，紧贴着杯口竖直插入一根直尺AR眼睛从容器边缘的 P处斜向下看去，观察到 A经液面反射所成的虚像 A恰女?与B经液体折射形成的虚像重合。 他读出直尺露出液面的长度AC=x、没入液体中的长度 BC=m量出烧杯的直径 do由此求出这种透明液体的折射率为:sin i n =sin r【解析】本题考查的是折射率的求解问题.由公式确答案选“1

13、5.如图所示，一个半径为 R的1/4透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点.已知OA=,该球体对蓝光的折射率为 V3 .则它从球2面射出时的出射角 3 =；若换用一束紫光同样从 A点射向该球体，则它从球体射 出后落到水平面上形成的光点与 C点相比，位置 （填“偏左”、“偏右”或“不变”（2）60=,偏左（每空2分）解析；根据04 = 可知入射角为30,由折射定律可得它从球面射出时的出射角6 一= 60%若换用一束紫光同样从月点射向该球体，由于紫光的折射率大于蓝光的 折射率，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与。点相比，位置偏左。16、如

14、图甲所示是一列沿 x轴正方向传播的简谐横波在 t = 0时刻的波形图，P是离原点xi =2m的一个介质质点， Q是离原点X2=4m的一个甲乙介质质点，此时离原点 X3= 6m的介质质点刚刚要开始振动.图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象（计时起点相同）.由此可知（）A.这列波的波长入=4mB.这列波的周期T= 3sC.这列波的彳播速度 v = 2m/sD.这列波的波源起振方向为向上E.乙图可能是图甲中质点 Q的振动图象滑案（DACE解析由图象可知彼长）.=4m,周期偌播速度v=与=2m弱选项AC正确B 错误。由振动图象可知质点起振方向向K,结合波动图象与振动图象的关系可知Q质 点振动方

15、向向上，形式与振动图象完全一致，选项D错误E正确.17.照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象.在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路.一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径R= 10mm的球，球心 O到入射光线的垂直 距离d = 8mm水的折射率 n= 4/3.在图上画出该束光线射入水珠后，第一次从水珠中射出的光路图.求这束光线从射入水珠到第一次射出水珠，光线偏转的角度.Q）光路如图所示及二解析:QXD如图所示由几何关系得sin6L =言=0 i IX即= 53 =由折射定律得sinO 1 nsmOz解彳导shiB二=。& 9二=3六中?=2 COj-e；） =32、18、一列简谐横波沿

16、x轴正方向传播，t = 0时刻的波形如图中实线所示， 质点P的坐标为（4, 0）, t=0.4 s时的波形如图中虚线所示。波的传播速度为m/s ;若T0.4 s ,当t= 1.0 s时，P点的坐标为。-0.2答案：5(4/1)荏=01.2(4,)10解析:根据题述，uT-T14=0一次，解得T=L6二由+1)一波长等于波的传播速度为 v.T=5(4n+l)nL;Sl 打= 0,1 二o 若 T- - s,由 T=L6(4n+l).可知 T=1.6s,当 产10 时，尸点的坐标为(4,-ir19、如图为某一简谐横波在某时刻的波形图，已知该机械波传播的速度为2m/s ,此时质点a振动方向沿y轴正方

17、向。则质点a的振动周期是 s ,从此时刻开始质点 b第一次到达波谷需要的时间是 s 。答案：2 1(共2分，每空1分)解析：由图可知，波长为 4m,周期T=4/v=2s。从此时刻开始质点b第一次到达波谷需要的时间是 x/v=1s 。20.如图所示， ABC折射率n=V2的等腰直角三棱镜的横截面,ZC=90 , 一束激光 a平行于AB边射入棱镜，经一次折射后到达BC边。试通过计算说明激光能否从BC边射出?由于桂三飞万所以激光在AC边发生折射的折射角为a = 30,根据几何关系有尸+q=9年尸二60发生全发射的临界角C1sin Cla所以 尸二 激光不会从BC边射出21、一列简谐横波沿 x轴正方向

18、传播，周期为 T=2s, t = 0时刻的波形如图所示.此亥L波刚好传到x=6m处，求：质点a平衡位置的坐标 x= 10m处的质点，经多长时间第一次经过平衡位置向y轴负方向运解析；由图可知波长为1/.=4m披速为：v = y=2m s （1分）波从-6m传到“10m处需要的时间为：屯=*一（1分） v 2M= 10m的质点还需要:7 = 15第一次经过平衡位置向I轴负方向运动。（1分） 所以，一共需要的时间为：的门+:丁二兔。分）22、若已知两狭缝间距为 1 mm,双缝到屏的距离为 200 cm,屏上得到的干涉图样如图所示,请根据图中的测量数据，求出该单色光的波长和频【答案】A=5x 10- m f1 O-4 Hz 【解析】由图可知0.5Ax= 5 cm= 04 cmr_lxlQ-3xlxlQ-jA= - m=5x 10-7 rn匚 3xl0: = _ f=- 5x10 hz=6x104 Hz点评:根据双缝干涉条纹特点和决定条纨间距的因素分析讨论，再根据图中的测量结果，可求I 出相邻亮纹间距&k；由ax=d&f二2.然后求出入及f23.如图所示，一束光从空气沿与玻璃球直径BA的延长线成60角的方向射入玻璃球。已知玻璃球的折射率为 n=小,直径为D= 20cm,光在真空