光学高考物理二轮复习优质资料专题含答案.docx

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光学高考物理二轮复习优质资料专题含答案

1．（多选）下列说法正确的是（）

A．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际位置高

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，看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射

D．全息照相主要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

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t2

C．AC是蓝光，t1等于t2

D．AC是红光，t1大于t2

2．C因为蓝光折射率大于红光，所以折射光线更靠近法线，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＝

＝

，又n＝

，代入得t＝

，所以时间相等，C正确．

3．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法中不正确的是（）

A．为使拍摄的水面下景物更清晰，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．在光导纤维束内传送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

1．B拍摄水面下的景物时，在照相机镜头前加一偏振片，减少水面反射光的影响，使拍摄的水面下景物更清晰，镜头上的增透膜是利用光的薄膜干涉，增强通过镜头的透射光，A、D正确．三棱镜观察白光看到的彩色图样是不同色光在介质中折射率不同造成的，是色散现象，光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，B错误，C正确．

4．（2015·湖南株洲质检）在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到—些彩色光的现象，下列现象中属于光的衍射的是（）

A．洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象

B．小孩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

2．DA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．（多选）如图所示，偏振片P的透振方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向．下列四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光的是（）

A．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

6．如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通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

7．（多选）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，以下说法正确的是（）

A．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因为空气膜厚度不是均匀变化的

D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的

5．AC由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面，A正确，B错误．由于凸透镜的下表面是圆弧面，所以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.如图所示，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

d，已知光在真空中的传播速度为c.求：

（1）玻璃砖的折射率；

（2）激光在玻璃砖中传播的时间．

9.在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，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，如图所示．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＝.则：

（1）通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B点发生全反射；

（2）光束在桌面上形成的光斑半径为多少？

（2）此时光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，如图所示，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）2r

10.如图所示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移动h＝2.68cm时，水平激光束第一次从B点射出．（光在真空中的传播速度为3×108m/s，＝1.732）试求：

（1）玻璃的折射率；

（2）经B点反射的光束在玻璃圆柱体中的传播时间（从进入玻璃圆柱体开始计时）．

【解析】

（1）光线SC经折射后经过B点，光路如图所示，由折射定律得n＝

由几何关系有α＝2β

sinα＝

＝

＝

α＝60°，β＝30°

解得n＝

11.如图所示为用某种透明材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.光线从AB面上的M点入射，入射角i＝60°，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出．已知OB段的长度l＝6cm，真空中的光速c＝3.0×108m/s.求：

（1）透明材料的折射率n；

（2）光从M点传播到O点所用的时间t.

【解析】

（1）光线在AB面上发生折射，由折射定律得

＝n

在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角C，sinC＝

由角度关系得r＝90°－C

联立解得n＝＝

（2）光在棱镜中的传播速度v＝

光从M点到O点所用的时间t＝sinC＝

＝3.5×10－10s

【答案】

（1）

（2）3.5×10－10s

12．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7m，则在这里出现的应是________（填“明条纹”或“暗条纹”）．现改用波长为6.30×10－7m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”）．

【答案】暗条纹变宽

13.如图2所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，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移动.在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是（）

图2

A.折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动

B.折射光斑的亮度逐渐变暗

C.折射角一定大于反射角

D.反射光线转过的角度为θ

E.当玻璃砖转至θ＝45°时，恰好看不到折射光线.则此玻璃砖的折射率n＝

答案BCE

解析画出光路图易知，折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移动，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；根据0°<θ<90°及折射定律可知，在玻璃砖转动过程中，折射角一定大于入射角，而反射角等于入射角，则折射角一定大于反射角，选项C正确；根据反射定律和几何知识知，玻璃砖转过θ角，则反射光线转过2θ角，选项D错误；当玻璃砖转至θ＝45°时，恰好看不到折射光线，恰好发生了全反射，则临界角C＝45°，由临界角公式sinC＝

，解得折射率n＝，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，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质，如图5所示.已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°（C点出射光线与A点入射光线的夹角），CD弧所对的圆心角为3°，则下列结论正确的是（）

图5

A.b色光的偏向角为42°

B.介质对a色光的折射率na＝

C.在介质中，a光的频率小于b光的频率

D.b色光从介质射向空气的临界角正弦sinC＝

E.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距xa

答案ADE

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.

已知∠B＝90°，∠C＝60°，EB＝10cm，BC＝30cm.真空中的光速c＝3×108m/s，求：

图7

（1）玻璃砖的折射率；

（2）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

（1）

（2）1.8×10－9s

解析

（1）光在玻璃砖中传播光路如图所示，

由几何关系可得

i＝60°，r＝∠BQE＝∠CQF＝30°

由折射定律n＝

得n＝