2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題型專訓(xùn)（16）光學(xué)word版含解析答案

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1、2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題型專訓(xùn)（16）光學(xué) 1.如圖所示是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，使用波長為600 nm的橙色光照射時(shí)，在光屏上的點(diǎn)和點(diǎn)上方的點(diǎn)恰好形成兩條相鄰的亮條紋，若用波長為400 nm的紫光重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，則點(diǎn)和點(diǎn)形成的明暗條紋情況是( ) A.點(diǎn)和點(diǎn)都是亮條紋 B.點(diǎn)是亮條紋，點(diǎn)是暗條紋 C.點(diǎn)是暗條紋，點(diǎn)是亮條紋 D.點(diǎn)和點(diǎn)都是暗條紋 2.明代學(xué)者方以智在《陽燧倒影》中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象.如圖所示，一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光，下列說法正確的是( ) A.若增大入射角i，則b

2、光先消失 B.在該三棱鏡中a光波長小于b光 C.a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，b光不能發(fā)生 D.若光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的遏止電壓低 3.如圖所示,空氣中有一折射率為的玻璃柱體,其橫截面是圓心角為,半徑為的扇形、一束平行光平行于橫截面,以入射角射到上,不透光,若考慮首次入射到圓弧上的光,則圓弧上有光透出的部分的弧長為( ) A. B. C. D. 4.如圖所示，扇形為透明玻璃磚截面示意圖，圓心角，為的角平分線，平行于的單色光在空氣中由邊射入玻璃磚，經(jīng)面折射后的光線恰平行于面。則下列說法正確的是( ) A.該玻璃磚的折射率為2 B.經(jīng)面折射后的光線射到

3、面都將發(fā)生全反射 C.該入射光在空氣中的波長與在玻璃磚中的波長相等 D.該入射光在空氣中的頻率與在玻璃磚中的頻率相等 5.光纖通信利用光的全反射將大量信息高速傳輸。如圖所示，一條圓柱形的光導(dǎo)纖維，長為L，玻璃芯的折射率為，外層材料的折射率為，光在空氣中的傳播速度為c，若光從它的一端射入經(jīng)全反射后從另一端射出所需的最長時(shí)間為t，則下列說法正確的是（圖中所示的φ為全反射的臨界角，其中）( ) A. B. C. D. 6.某種透明材料制成的空心球體外徑是內(nèi)徑的兩倍,其過球心的某截面(紙面內(nèi))如圖所示,一束單色光(紙面內(nèi))從外球面上A點(diǎn)射入,入射角為45時(shí),光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面相

4、切于B點(diǎn)。已知真空中的光速為c,下列分析判斷正確的是( ) A.該光在該透明材料中的傳播速度 B.該光束從A點(diǎn)入射,入射角變?yōu)闀r(shí),恰好在內(nèi)球面上發(fā)生全反射 C.該光束從A點(diǎn)入射,入射角不論多大都不會(huì)在外球面上發(fā)生全反射 D.若用頻率更高的單色光照射,光在透明材料中的傳播速度可能為 7.如圖所示是一玻璃球體,其半徑為為球心,為水平直徑。點(diǎn)是玻璃球的最高點(diǎn),來自點(diǎn)的光線從點(diǎn)射出,出射光線平行于,已知，光在真空中的傳播速度為c,則( ) A.此玻璃的折射率為 B.光線從B到D需用時(shí) C.若增大,光線不可能在段發(fā)生全反射現(xiàn)象 D.若減小,從段射出的光線均平行于 8.

5、[物理選修3-4] (1)如圖所示，是兩列波的波源，時(shí)，兩波源同時(shí)開始垂直紙面做簡諧運(yùn)動(dòng)。其振動(dòng)表達(dá)式分別為，，產(chǎn)生的兩列波在同一種均勻介質(zhì)中沿紙面?zhèn)鞑ァＪ墙橘|(zhì)中的一點(diǎn)，時(shí)開始振動(dòng)，已知，，則________。 A.兩列波的波速均為 B.兩列波的波長均為 C.兩列波在點(diǎn)相遇時(shí)，振動(dòng)總是減弱的 D.點(diǎn)合振動(dòng)的振幅為 E.，沿著傳播的方向運(yùn)動(dòng)了 (2)如圖所示，某種透明介質(zhì)構(gòu)成的棱鏡橫截面為一等腰梯形，其中，邊長為，邊長為，為長度的，一束光線剛好從點(diǎn)沿與平行的方向射入棱鏡，該光線在棱鏡內(nèi)恰好通過的中點(diǎn)。不考慮光在界面反射后的光線，已知光在真空中的傳播速度為。求： (i)此種

6、介質(zhì)的折射率； (ii)光線在介質(zhì)中的傳播時(shí)間。 9.由透明體做成的三棱柱，橫截面為有一個(gè)銳角為30的直角三角形，如圖所示，面鍍膜，經(jīng)透明體射到面的光只能反射.現(xiàn)有一束光從面的D點(diǎn)垂直面射入透明體，經(jīng)面E點(diǎn)反射后從面射出透明體，出射光線與面成30角. （1）求該透明體的折射率； （2）若光線從面的F點(diǎn)垂直面射入透明體，經(jīng)面E點(diǎn)反射后從面射出透明體，試畫出經(jīng)E點(diǎn)后的光路圖，并標(biāo)明出射光線與面所成夾角的角度（不用列式計(jì)算）. 10.如圖所示，有一透明玻璃磚的截面，其上面的部分是半徑為R的半圓，下面是邊長為的正方形，在玻璃磚的兩側(cè)面距離R處，分別放置和側(cè)面平行的足夠大的光屏，已知玻璃磚

7、的折射率，一束光線按圖示方向從左側(cè)光屏的P點(diǎn)射出，過M點(diǎn)射入玻璃磚，恰好經(jīng)過半圓部分的圓心O，且，光在真空中的傳播速度為c.求 （1）光在玻璃磚中發(fā)生全反射的臨界角； （2）光從P點(diǎn)發(fā)出到第一次傳播到光屏上所用的時(shí)間. 參考答案 1.答案：B 解析：本題考查亮條紋（暗條紋）的形成條件.不管使用什么顏色的單色光做實(shí)驗(yàn)，光屏中間點(diǎn)始終是亮條紋，據(jù)此可先排除選項(xiàng)CD；根據(jù)題意，點(diǎn)到兩雙縫的光程差為600 nm，其大小是紫光波長的1.5倍，所以若用波長為400 nm的紫光重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)是暗條紋，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確. 2.答案：D 解析：本題考查光的折射定律、反射定律及光電效應(yīng)

8、.由圖可知，復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束，棱鏡對(duì)b光的折射率大于對(duì)a光的折射率，在三棱鏡中，a光的速度大于b光，a光的頻率小于b光，故a光的波長大于b光，B錯(cuò)誤；由幾何關(guān)系可知，光線射入三棱鏡的折射角r與射出三被鏡的入射角之和為60，只增大入射角i，則r增大，減小，故光都不會(huì)消失，A錯(cuò)誤；光在玻璃表面反射時(shí)，反射光和折射光都是偏振光，C錯(cuò)誤；由于b光的頻率大于a光的頻率，若光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，a光照射時(shí)光電子的最大初動(dòng)能小，則a光的遏止電壓低，D正確. 3.答案：B 解析：由得,,畫出光路圖如圖所示,設(shè)在點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,由求得,，弧面上有光透出的部分弧長為,故答案為B.

9、 4.答案：D 解析：依題意作出光路圖，由幾何知識(shí)得入射角，折射角，由折射定律得，A錯(cuò)誤；由可知，光在此介質(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角C大于30，經(jīng)面折射后照射到面這一范圍的光線可能發(fā)生全反射，經(jīng)面折射后照射到范圍的光線不能發(fā)生全反射，B錯(cuò)誤；光在不同介質(zhì)中傳播頻率不變，D正確；若光在真空中的傳播速度為c，則光在玻璃磚中的傳播速度為，由可知，該入射光在空氣和在玻璃磚中的波長不同，C錯(cuò)誤。 5.答案：B 解析：剛好發(fā)生全反射的條件是入射角等于臨界角，且光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)，。傳播距離為，傳播速度為，故傳播時(shí)間為，故選B。 6.答案：BC 解析：光束經(jīng)折射后到達(dá)內(nèi)球面上B點(diǎn)恰好與內(nèi)球

10、面相切,由題意知,入射角,折射角滿足,根據(jù)折射定律得,該束單色光在該透明材料中的傳播速度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;光束從A點(diǎn)入射,入射角為時(shí)光束經(jīng)折射到達(dá)內(nèi)球面上的C點(diǎn),如圖所示,恰好發(fā)生全反射,由,知,由正弦定理得,解得，由折射定律得，解得,選項(xiàng)B正確;光束從A點(diǎn)入射,是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì),不會(huì)發(fā)生全反射,其他情況下,光束在外球面上的入射角都不會(huì)超過臨界角,因此入射角不論多大,都不會(huì)在外球面上發(fā)生全反射,選項(xiàng)C正確;若用頻率更高的單色光照射,折射率增大,光在透明材料中的傳播速度小于,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 7.答案：AB 解析：A. 如圖, 由幾何知識(shí)可得入射角,折射角,則此玻璃的折射率為，故A

11、正確。 B.BD長度,光在玻璃球內(nèi)傳播的速度,故光線從B傳到D的時(shí)間為，故B正確。 C. 由,則臨界角所以若增大，入射角可能大于臨界角，所以光線可能在DM段發(fā)生全反射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤。 D. 要使出射光線平行于AB,入射角必為，若減小，入射角減小，則從AD段射出的光線與AB不平行，故D錯(cuò)誤。 故選：AB 8.答案：(1)ACD (2)(i)光路圖如圖所示， 在點(diǎn)折射時(shí)有，， 所以為等腰三角形，所以 由折射定律 (ii)在點(diǎn)，判斷可知光線在點(diǎn)發(fā)生全反射 由幾何關(guān)系可知 光線在棱鏡中通過的路程 由折射定律有 故光線在棱鏡中的傳播時(shí)間 解析： 9.答案：解：（1）如

12、圖，由幾何關(guān)系得光線在面上的入射角和折射角分別為 由折射定律得 （2）若光線從面的F點(diǎn)垂直面射入透明體，如圖，光線射到面上的入射角為60，反射角也為60，根據(jù)幾何關(guān)系得知，光線射到面上的入射角為，設(shè)折射角為r，則得，，則，所以出射光線與面所成夾角的角度為30. 解析： 10.答案：解：（1）設(shè)玻璃磚的臨界角為C，則 解得 （2）由于光射到玻璃磚的平面上時(shí)的入射角均為則射到平面上的光線發(fā)生全反射，其光路圖如圖所示 由幾何知識(shí)可得，光在玻璃磚和光屏之間傳播的距離 傳播的時(shí)間 光在玻璃磚內(nèi)傳播的距離 光在玻璃磚內(nèi)傳播的速度 光在玻璃磚內(nèi)傳播的時(shí)間 光從P點(diǎn)發(fā)出到第一次傳播到光屏上所用的時(shí)間 解析：