2020高考物理专题12光学(高考押题)检测题(解析版)docx

【若缺失公式、图片现象属于系统读取不行功，文档内容齐全完满，请放心下载。】高考押题专练1．(多项选择)以下说法正确的选项是( )．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实质地址高B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大C．水中的气泡，看起来特别光明是由于光辉从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射D．全息照相主若是利用了光的衍射现象E．沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象【答案】ABE【剖析】光景的光斜射到水面上，会发生折射现象，进入水中的光辉会凑近法线，水中的鱼逆着光的方向看光景形成的像会比物体的实质地址高，A正确．光在光纤内芯流传时，会在内芯和外壳的界面处发生全反射，因此内芯的折射率比外壳的大，B正确．水中的气泡看起来特别光明是由于光辉从水射入气泡时发生全反射的缘故，C错误．全息照相是利用了光的干涉现象，D错误．海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的全反射而产生的，E正确．2．一束由红、蓝两单色光组成的光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处，AB是半圆的直径．进入玻璃后分为两束，分别为AC、AD，它们从A到C和从A到D的时间分别为t1和t2，则( )A．AC是蓝光，t1小于t2B．AC是红光，t1小于t2C．AC是蓝光，t1等于t2D．AC是红光，t1大于t2【答案】C【剖析】由于蓝光折射率大于红光，因此折射光辉更凑近法线，故AC为蓝光．设折射角为α，折射光线长度为L，玻璃砖直径为d，折射率为n，光在真空中的速度为c，光在玻璃中的速度为v，则时间t＝Lv＝1dsinαsinθdsinθC正确．，又n＝，代入得t＝，因此时间相等，csinαcn3．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，以下说法中不正确的选项是( )．为使拍摄的水面下光景更清楚，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维束内传达图像是利用光的全反射现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象【答案】B【剖析】拍摄水面下的光景时，在照相机镜头前加一偏振片，减少水面反射光的影响，使拍摄的水面下光景更清楚，镜头上的增透膜是利用光的薄膜干涉，增强经过镜头的透射光，A、D正确．三棱镜观察白光看到的彩色图样是不相同色光在介质中折射率不相同造成的，是色散现象，光导纤维束内传达图像是利用光的全反射现象，B错误，C正确．4．在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到—些彩色光的现象，以下现象中属于光的衍射的是( )．洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象B．少儿儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象C．雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象D．用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象【答案】D【剖析】A是光的色散现象，D是光的衍射现象，B、C是薄膜干涉现象，D正确．5．(多项选择)以下列图，偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．以下四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光的是( )．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光【答案】ABD【剖析】太阳光是自然光，光波可沿垂直流传方向的任何方向振动，因此在P的另一侧能观察到透射光；沿竖直方向振动的光，振动方向与偏振片的透振方向相同，自然能够看到透射光；沿水平方向振动的2光，其振动方向与透振方向垂直，因此看不到透射光；沿与竖直方向成45°角振动的光，其振动方向与透振方向不垂直，仍可看到透射光，A、B、D正确．6．以下列图的四种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自经过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自经过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)．在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )A．红黄蓝紫B．红紫蓝黄C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫【答案】B【剖析】双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此a、c为双缝干涉条纹，b、d为单缝衍射条纹．双缝干涉条纹的宽度(即相邻明、暗条纹l间距)x＝dλ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即a、c分别对应于红光和蓝光．而在单缝衍射中，当单缝宽度一准时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽越亮，b、d分别对应于紫光和黄光．综上所述，a、b、c、d四个图中亮条纹的颜色依次是红、紫、蓝、黄，B正确．7．(多项选择)如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的选项是( )．干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B．干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C．干涉条纹不等间距是由于空气膜厚度不是均匀变化的D．干涉条纹不等间距是由于空气膜厚度是均匀变化的【答案】AC【剖析】由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，因此形成有关光的反射面是凸透镜的下表面和3平板玻璃的上表面，A正确，B错误．由于凸透镜的下表面是圆弧面，因此形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成不等间距的干涉条纹，C正确，D错误．8.以下列图，厚度为d的平行玻璃砖与光屏EF均竖直放置，玻璃砖右侧面距光屏为d，左侧面距激光源S也是d.由S发出的两束激光，一束垂直玻璃砖表面，另－束与玻璃砖表面成45°角，两束光经折射后射到光屏上，光屏上两光点间距为32＋3d，已知光在真空中的流传速度为c.求：玻璃砖的折射率；激光在玻璃砖中流传的时间．【剖析】(1)作出光路图以下列图，入射角α＝45°设折射角为β，光束从玻璃砖出射时偏离入射点距离为y，y＝33dsinβ＝y＝1y2＋d22sin45°由折射定律n＝sinβ＝2c(2)n＝v，y2＋d2＝vt6d解得t＝3c426d【答案】(1)2(2)9.在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其极点恰好与桌面接触，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，以下列图．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率n＝3.则：经过计算说明光辉1能不能够在圆锥的侧面B点发生全反射；光束在桌面上形成的光斑半径为多少？【剖析】(1)临界角sinC＝1nC＝arcsin

33光路图以下列图，入射角为60°又arcsin3＝60°2因此有C＜60°因此，光辉1能在圆锥的侧面B点发生全反射．此岁月线在第一个界面上发生全反射后垂直射在相对一侧的界面上，沿直线射出，以下列图，由几何知识可得rtan60°＝(R＋r)tan30，°故半径R＝2r。【答案】(1)能，计算见解析(2)2r10.以下列图是一个透明的玻璃圆柱体的横截面，其半径R＝20cm，AB是过圆心的一条水平直径．有5一激光源S，发射出一条很细的水平激光束，恰好沿玻璃圆柱体顶部过去．现将激光源S沿竖直方向缓慢向下搬动h＝2.68cm时，水平激光束第一次从B点射出．(光在真空中的流传速度为83＝1.732)3×10m/s，试求：玻璃的折射率；(2)经B点反射的光束在玻璃圆柱体中的流传时间(从进入玻璃圆柱体开始计时)．【剖析】(1)光辉SC经折射后经过B点，光路以下列图，由折射定律得n＝sinαsinβ由几何关系有α＝2βR－h17.323sinα＝R＝20＝2α＝60°，β＝30°解得n＝3光辉SC折射后经B点反射出玻璃的光路以下列图．CB＝BD＝2Rcosβ＝3Rc8由v＝得v＝m/s3×10n光在玻璃中的流传时间t＝23R＝4×109s－v【答案】(1)－9s3(2)4×1011.以下列图为用某种透明资料制成的一块柱形棱镜的横截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一圆周，圆心为O.光辉从AB面上的M点入射，入射角i＝60°，光进入棱镜后恰幸好BC面上的O点发生全反射，尔后由CD面射出．已知OB段的长度l＝6cm，真空中的光速8c＝3.0×10m/s.求：6透明资料的折射率n；光从M点流传到O点所用的时间t.【剖析】(1)光辉在AB面上发生折射，由折射定律得sini＝nsinr在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角C，sinC＝1n由角度关系得r＝90°－C7联立解得n＝1＋sin2i＝2(2)光在棱镜中的流传速度v＝cnlsinC2－光从M点到O点所用的时间t＝＝nl＝3.5×1010svc【答案】7－10s(1)(2)3.5×10212．以下列图，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为－712的行程差5.30×10m，屏上P点距双缝S和S－7m，则在这里出现的应是________(填“明条纹”或“暗条纹”)．现改用波长为6.30－7为7.95×10×10m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(填“变宽”“变窄”或“不变”)．7【剖析】由题意知－ls＝7.95×107由条纹间距x＝dλ知，λ变大，m＝1.5λ，因此P点出现的是暗条纹．x变大，因此条纹间距将变宽．【答案】暗条纹变宽13.以下列图，半圆形玻璃砖按图中实线地址放置，直径与BD重合.一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上.使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ(0°<θ<90°)，观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上搬动.在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的选项是( )A.折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向搬动B.折射光斑的亮度逐渐变暗C.折射角必然大于反射角D.反射光辉转过的角度为θE.当玻璃砖转至θ＝45°时，恰好看不到折射光辉.则此玻璃砖的折射率n＝2【答案】BCE【剖析】画出光路图易知，折射光斑在弧形屏上沿C→D方向搬动，选项A错误；随着入射角增大，反射光增强，而折射光减弱，故折射光斑的亮度逐渐变暗，选项B正确；依照0°<θ<90°及折射定律可知，在玻璃砖转动过程中，折射角必然大于入射角，而反射角等于入射角，则折射角必然大于反射角，选项C正确；依照反射定律和几何知识知，玻璃砖转过θ角，则反射光辉转过2θ角，选项D错误；当玻璃砖转至θ＝45°时，恰好看不到折射光辉，恰好发生了全反射，则临界角C＝45°，由临界角公式sin1C＝n，解得折射率n＝2，选项E正确.14.在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，此后a、b色光分别从C点、D点射向介质，以下列图.已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°(C点出射光辉与A点入射光辉的夹角)，CD弧所对的圆心角为3°，则以下结论正确的选项是()A.b色光的偏向角为42°8B.介质对a色光的折射率na＝3C.在介质中，a光的频率小于b光的频率1D.b色光从介质射向空气的临界角正弦sinC＝2sin51°E.若用a、b两单色光分别经过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距xa<xb【答案】ADE【剖析】光辉在A点的入射角为i，折射角分别为ra、rb.由a色光的偏向角为45°，而偏向角θa＝2(ra－i)，得ra＝52.5，°由几何知识得：AC弧所对的圆心角为180°－2×52.5＝°75°，CD弧所对的圆心角为3°，则AD弧所对的圆心角为78°，故r180°－78°色光的偏向角为θb＝＝51°，b°，故A正确.介2b＝2(rb－i)＝42质对a色光的折射率na＝sinrasin52.5sin°60°sinrb＝sin51°＝sin30<＝3.故B错误.介质对b色光的折射率nb＝sinisin30°sini°sin30°a光的频率，故C错误.b色光从介质射向空气的临界角正弦sinC＝1＝1.故nb2sin51°D正确.由以上得知，a光的偏向角大于b光的偏向角，a光的折射率大于b光的折射率，a、b两单色光在透明介质中的波长λlxa<xb，故Ea<λb.依照条纹间距公式x＝dλ，波长长的双缝干涉时条纹间距较大，故正确.15.如图7所示，ABCD是一玻璃砖的截面图，一束光与AB面成30°角从AB边上的E点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC边反射后，从CD边上的F点垂直于CD边射出.8已知∠B＝90°，∠C＝60°，EB＝10cm，BC＝30cm.真空中的光速c＝3×10m/s，求：图7玻璃砖的折射率；光在玻璃砖中从E到F所用的时间.(结果保留两位有效数字)【答案】×－9(1)3(2)1.810s【剖析】(1)光在玻璃砖中流传光路以下列图，9由几何关系可得i＝60°，r＝∠BQE＝∠CQF＝30°sini由折射定律n＝得n＝3c8(2)由n＝v，得v＝3×10m/s由几何关系得EQ＝2EB＝20cmQF＝QCcos30＝°(BC－BQ)cos30＝°(153－15)cmt＝EQ＋QF－9v≈1.8×10s16.以下列图为某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，光在该透明物质中的流传速度为82.4×10m/s,一束光辉在纸面内垂直AB面射入棱镜，发现光辉恰好不能够从AC面射出，光在真空中流传速度为83.0×10m/s，sin53＝°0.8，cos53＝°0.6，求：该透明物质的折射率和∠A的大小；(2)光辉从BC面首次射出时的折射角α。(结果用α的三角函数表示)【剖析】(1)由折射率与光速间的关系：n＝cv解得：n＝1.25由题意可知，光辉从AB面垂直射入，恰幸好AC面发生全反射，光辉从BC面射出，光路图以下列图，10设该透明物质的临界角为C，1sinC＝n，即临界角为53°由几何关系可知∠A＝53°。依照光路图，由几何关系知：β＝37°由折射定律知：n＝sinαsinβ3解得：sinα＝4。【答案】(1)1.2553°(2)sinα＝3417.以下列图为某种透明资料制成的一柱形棱镜的横截面图，CD是半径为R的四分之一圆，圆心为