十年高考分类解析-物理,专题24,光学.docx

[最新]十年高考试题分类解析-物理 专题24 光学 一.2012年高考题 1.(2012江苏物理)如题12B-1 图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P 和Q,A 点位于P、Q 之间,B 点位于Q 右侧. 旋转偏振片P, A、B 两点光的强度变化情况是________ . A A、B 均不变 B A、B 均有变化 C A 不变,B 有 变 化 D A 有变化,B 不变 【答案】C 【解析】白炽灯光是自然光,旋转偏振片P, A点光的强度不变,B 点光的强度变化,现象C正确。

【考点定位】此题考查光的偏振实验。a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时,其折射光束如图所示。用a、b两束光 A.先后照射双缝干涉实验装置,在缝后屏上都能出现干涉条纹,由此确定光是横波 B.先后照射某金属,a光照射时恰能逸出光电子,b光照射时也能逸出光电子 C.从同一介质以相同方向射向空气,其界面为平面,若b光不能进入空气,则a光也不能进入空气 D.从同一介质以相同方向射向空气,其界面为平面,a光的反射角比b光的反射角大 2.【答案】C 【解析】由题图给出的折射光束可知,a光折射率大于b光,a光频率大于b光。用a、b两束光,先后照射双缝干涉实验装置,在缝后屏上都能出现干涉条纹,由此确定光具有波动性,不能确定是横波,选项A错误;
用a、b两束光,先后照射某金属,a光照射时恰能逸出光电子,b光照射时不能发生光电效应, 3.201天津理综半圆形玻璃砖横截面如图,AB为直径,O为圆心。在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖,两入射点到O的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则a、b两束光 A.在同种均匀介质中传播,a光的传播速度较大 B.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角大 C.若a光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能 D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大 3.【答案】ACD 选项D正确。

【考点定位】本题考查光的折射、全反射、光电效应和双缝干涉实验等,意在考查考生综合运用光学知识的能力。

4. (2012北京理综)一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的 A. 速度变慢,波长变短 B. 速度不变,波长变短 C. 频率增高,波长变长 D. 频率不变,波长变长 4.【答案解析答案【解析.下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则 ( ) (A)甲为紫光的干涉图样 (B)乙为紫光的干涉图样 (C)丙为红光的干涉图样 (D)丁为红光的干涉图样 【答案】B【解析】双缝干涉图样等间隔,波长与条纹间隔成正比,所以甲为红光的干涉图样,乙为紫光的干涉图样,选项B正确。

【考点定位】此题考查光的双缝干涉和单缝衍射图样的识别。

7(2012山东理综)如图所示,一玻璃球体的半径为,为球心,为直径。来自 点的光线在点射出。出射光线平行于,另一光线恰好在点发生全反射。已知,求 玻璃的折射率。

球心O到BN的距离 。

②dR 【解析】 联立式得R。

【考点定位】此题考查光的折射定律、全反射及其相关知识。

8.(9分)(2012新课标理综)一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。[ .【解析】如图,考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。

根据折射定律有nsinθsinα ① 式中,n是玻璃的折射率,入射角等于θ,α是折射角。

现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。由题意,在A点刚好发生全发射,故 ② 设线段OA在立方体上表面的投影长为RA,由几何关系有 ③ 式中a为玻璃立方体的边长。由①②③式得 ④ 由题给数据得 ⑤ 由题意,上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆。所求的镀膜面积与玻璃立方体的表面积S之比为 ⑥ 由⑤⑥式得 ⑦ 来【考点定位】此题考查光的折射及其相关知识。

9(2012海南物理)一玻璃三棱镜,其截面为等腰三角形,顶角θ为锐角,折射率为。现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜。不考虑棱镜内部的反射。若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧如图,且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出,则顶角θ可在什么范围内取值 【答案】0 x乙,则下列说法正确的是 A. 甲光能发生偏振现象,乙光则不能发生 B. 真空中甲光的波长一定大于乙光的波长 C. 甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量 D. 在同一均匀介质甲光的传播速度大于乙光 6.答案BD解析此题考查波动光学、折射率、光子能量及其相关知识点。光的偏转现象说明光是横波,甲、乙光都能发生偏振现象,选项A错误;
由双缝干涉条纹间隔公式可知,真空中甲光的波长一定大于乙光的波长,选项B正确;
由Ehc/λ可知,甲光的光子能量一定小于乙光的光子能量,选项C错误;
甲光的折射率小于乙,由nc/v可知,在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光,选项D正确。

7.(2011四川理综卷第15题)下列说法正确的是 A. 甲乙在同一明亮空间,甲从平面镜中看见乙的眼睛时,乙一定能从镜中看见甲的眼睛 B. 我们能从某位置通过固定的任意透明介质看见另一侧的所有景物 C. 可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度 D. 在介质中光总是沿直线传播 7.答案A 8. (2011上海物理)用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏上先后出现如图a、b、c所示的图像,则 A图像a表明光具有粒子性 B图像c表明光具有波动性 C用紫外光观察不到类似的图像 D实验表明光是一种概率波紫外光观察到类似的图像9.如图,当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时,在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑这是光的填干涉、衍射或“直线传播现象,这一实验支持了光的填“波动说“、“微粒说“或“光子说“的某种介质,若反射光线与折射光线垂直,则入射角为__________。真空中的光速为c ,则光在该介质中的传播速度为________________ . 答案60 c 解析设入射角和折射角分别为i和r,则ir90,n,联立解得i60;
由nc/v解得vc/nc。

11(2011山东理综卷)如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角∠AOB60。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰平行于OB。

①求介质的折射率。

②折射光线中恰好射到M点的光线__________填“能”或“不能”)发生全反射。①由几何知识可知,入射角i60,折射角r30 根据折射定律得 nsini/sinr 代入数据解得n。

②由图中几何关系可知,折射光线中恰好射到M点的光线/3),不能发生全反射。

12(2011海南物理)一赛艇停在平静的水面上,赛艇前端有一标记P离水面的高度为h10.6m,尾部下端Q略高于水面;
赛艇正前方离赛艇前端0.8m处有一浮标,示意如图。一潜水员在浮标前方3.0m处下潜到深度为4.0m时,看到标记刚好被浮标挡住,此处看不到船尾端Q;
继续下潜△h4.0m,恰好能看见Q。求 (i)水的折射率n;

(ii)赛艇的长度l。(可用根式表示) 解析(i)设过P点光线,恰好被浮子挡住时,入射角、折射角分别为α、β则 ①、 ②、 ③ 13(2011新课标理综卷第34题)一半圆柱形透明物体横截面如图所示,地面AOB镀银,O表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从M点的入射角为30,角MOA60, 角NOB30。求 光线在M点的折射角;

透明物体的折射率。

如图,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、M点相对于底面EF对称,QPN三点共线。设在M点处,光的入射角为i,折射角为r,∠OMQα,∠β.根据题意有α30,① 由几何关系得∠PNO∠PQOr,于是βr60 ② 且αrβ ③ 由①②③式得r15。④ (ii)根据折射率公式有sininsinr ⑤ 由④⑤式得n。

三.2010年高考题 1.(2010北京理综)对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是 A.在相同介质中,绿光的折射率最大B.红光的频率最高 C.在相同介质中,蓝光的波长最短D.黄光光子的能量最小 【答案】频率大的光在真空中和介质中的波长都小,蓝光的波长最短,选项C正确。频率大,光子能量大,选项D错。

2.2010重庆理综如题20图所示,空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面,以45入射角射到OA上,OB不透光,若考虑首次入射到圆弧AB上的光,则 AB上有光透出的部分的弧长为 A.R B.R C.R D.R 【答案】【解析】可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30。过O的光线垂直入射到圆弧AB界面上点C射出,而接近O点的光线进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30,从F点射出,F到B之间没有光线射出;
越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大,发生全反射的可能性越大,根据临界角公式得临界角为45,如果从AO界面上射入上有光透出的部分为弧DF,对应的角度为α301545,弧长为sαRR ,所以选项B正确。

3(2010新课标理综)如图,一个三棱镜的截面为等腰直角为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为____.填入正确选项前的字母 A、 B、 D、 答案A,解析根据折射率定义有,,,已知∠1450∠2∠3900,解得n。

4(2010山东理综)如图所示,一段横截面为正方形的玻璃棒,中间部分弯成四分之一圆弧形状,一细束单色光由MN端面的中点垂直射入,恰好能在弧面EF上发生全反射,然后垂直PQ端面射出。

①求该玻璃棒的折射率。

②若将入射光向N端平移,当第一次射到弧面EF上时_____(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射。

解析①根据一细束单色光由MN端面的中点垂直射入,恰好能在弧面EF