2021年新高考大二轮物理15.光学

15.光学

1.（多选）（2020•天津市红桥区高三下学期二模）如图1所示，一束光通过三棱镜折射后分成

仄c三束单色光（）

A.三束光在真空中传播速度间的关系是va<Vh<vc

B.由水斜射入空气恰发生全反射时，c光的临界角最大

C.若方光束照射到某种金属表面上有光电子发出，则a光束照射到同种金属表面上发射出

的光电子最大初动能将更大

D.通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Axu>Arft>Ax（.

答案BC

解析所有光在真空中传播速度相同，故A错误；由题图光路图可知，三束光的折射率关

系为na>nb>nc

由sinC=：可知，由水斜射入空气发生全反射时的临界角关系为C"<C,VC<.,故B正确；

由外可知，三束光的频率关系为%>乐>%,因此若方能发生光电效应，则。光照

射同种金属表面上时产生的光电子最大初动能将更大，故C正确；

由%>W,>%可知，儿>〃>九，由可知，干涉条纹间距关系为故D

错误.

2.（2020•山东聊城市高三下学期二模）有一块玻璃砖，上、下两面光滑且平行，有一束光线

从空气射入玻璃砖，下面给出的四个光路图正确的是（）

答案D

解析由于玻璃砖上、下表面平行，光在上表面的折射角等于在下表面的入射角，光在上表

面能够发生折射，则在下表面一定能够发生折射，且离开玻璃砖的光线与射向玻璃砖的光线

平行，又因为有折射就有反射，故D正确，A、B、C错误.

3.（多选）（2020•山东滨州市高三下学期二模）如图2所示，在观察薄膜干涉现象时，把铁丝

圈P在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜，在酒精灯火焰上撒食盐，用肥皂液膜

观察灯焰S的像，下列说法正确的是（）

图2

A.实验时应在酒精灯一侧来观察薄膜干涉现象

B.实验时应观察液膜反射酒精灯的光，使我们看到灯焰的像

C.实验时应在另一侧透过液膜观察火焰，来观察薄膜干涉现象

D.用不同波长的光做这个实验，条纹的间距是不一样的

答案ABD

解析在酒精灯的火焰上撒上一些食盐，用酒精灯的黄光照射竖直放置的液膜，液膜反射的

光使我们看到灯焰的像，故B正确；当黄色的光线照射到肥皂膜上时，从肥皂膜的前后两

个表面分别反射两列光，这两列光的频率相同，产生干涉现象，所以实验时应在酒精灯一侧

来观察薄膜干涉现象，故A正确，C错误；发生薄膜干涉时，相邻两条亮条纹（或暗条纹）

的间距与入射光在薄膜中的波长有关，所以用不同波长的光做这个实验，条纹的间距是不一

样的，故D正确.

4.（多选）（2020•湖北省恩施高中高三下学期名校交流四月联考）对于图3的光学现象说法中

正确的是（）

&

/

、

>/[

丙丁

图3

A.图3甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝$、52间的距离“，两相邻亮条纹

间距离以将减小

B.图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下做此实验，上图对应狭缝较宽

C.图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测

的平面在此处是凹陷的

D.图丁中的P、。是偏振片，当P固定不动，缓慢转动。时，光屏上的光亮度将一明一暗

交替变化，此现象表明光波是横波

答案AD

解析根据1=夕.可知，若只增大挡板上两个狭缝间的距离d,相邻两亮条纹间距将减小，

故A正确；

根据发生明显衍射现象的条件可知，狭缝越窄，衍射现象越明显，因此若只在狭缝宽度不同

的情况下做此实脸，上图对应狭缝较窄，故B错误；

题图所示的干涉图样表明检测图样此处是凸起的，故C错误；

只有横波才能产生偏振现象，因此光的偏振现象表明光波是横波，故D正确.

5.（2020.浙江温州市4月选考适应性测试）如图4甲所示，为研究一半圆柱形透明新材料的

光学性质，用激光由真空沿半圆柱体的径向射入，入射光线与法线成9角，由光学传感器

可以探测反射光的强度.实验获得从AB面反射回来的反射光的强度随3角变化的情况

如图乙所示.光在真空中传播速度为c,则该激光在这种透明新材料中（）

图4

A.折射率为当

B.传播速度为坐c

C.6=0。时，折射光强度为0

D.反射光的强度随，角的增大而增大

答案B

解析根据题图知，6=60。时激光发生全反射，由折射定律得〃=焉=¥，故A错误；

由速度公式得：坐c，故B正确；6=0。时大量的激光从。点射出，少量激光发生反

射，故C错误；根据题图乙可得，当8=60。时激光发生全反射，9>60。时反射光的强度不

变，故D错误.

6.（2020・山东陶泽市一模）单色细光束射到折射率"=啦的透明球面，光束在过球心的平面

内，入射角i=45。，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,

如图5所示（图上已画出入射光和出射光），则入射光与出射光之间的夹角a为（）

图5

A.15°B.30°

C.45°D.60°

答案B

解析光线从入射到出射的光路图如图所示，入射光线AB经球面折射后，折射光线为BC,

又经球内表面反射后，反射光线为CZ）,再经折射后，折射光线为。耳08、0。为球的半径，

ii

即为法线，由折射定律得〃s=in务，得sin「=旦sin以=生sin者45-°==1r=30。，由几何关系及对称

sinV几z

a

性，有5=r-（i-r）=2r-i,a=4r~2i,把r=30°,i=45°代入得：a=30°,选项B正确.

7.（2020•浙江宁波市高三下学期二模）如图6所示,abc是一块用折射率n=2的玻璃制成的透

明体的横截面，必是半径为R的圆弧，ac边垂直于be边，/aOc=60。.当一束平行光垂直

照到ac,上时，，仍的外表面只有一部分有光线射出，则有光线射出部分的弧长为（）

JR

A记

-KR

骋D.—

答案B

解析由题意作出光路图如图所示

设光的临界角为C,则有sin

解得C=30°

如图，在a230。时，均发生全反射，图中4点为入射角等于临界角的临界点，所以只有必

部分有光线射出，所以有光射出部分的圆弧对应的圆心角也是30°,对应圆弧的长度为/=

强户义2兀7?=不，故A、C、D错误，B正确.

8.（多选）（2020.江苏南通一中高考模拟）利用图7所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波

长，下列说法中正确的有（）

则①②

③遮光筒屏

—

一

-丁

5-1『世

图7

A.实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝

B.将滤光片由紫色换成红色，干涉条纹间距变宽

C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

D.测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大

答案AB

解析滤光片的作用是使入射光变成单色光，单缝的作用是使入射光变成线光源，双缝的作

用是形成相干光源，其排列顺序合理，故A正确；将滤光