2015高考物理复习题：光学

精品题库试题物理1.(2014大纲全国，17，6分)在双缝干涉实验中,一钠灯发出的波长为589nm的光,在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm,则双缝的间距为()A.2.06×10-7mB.2.06×10-4mC.1.68×10-4mD.1.68×10-3m[答案]1.C[解析]1.由Δx=λ可得双缝间距d=·λ=m=1.68×10-4m,选项C正确。2.(2014四川，3，6分)如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球。则()A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大[答案]2.D[解析]2.设发光小球在P点,如图甲,当发光小球不在缸底中心O时,仍有光线从侧面射出,所以A错误。光从水面射入空气时,当入射角大于临界角时,会发生全反射现象,如图乙,只有在入射角θ小于临界角C的范围内光才能从水面射出,B错误。光从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变,C错误。光在水中的传播速度v=,光在空气中的传播速度近似等于真空中的传播速度c,所以D正确。3.(2014福建，13，6分)如图,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路的是()[答案]3.A[解析]3.光束沿玻璃砖半径射向O点,在界面处入射角大于临界角时,发生全反射,小于临界角时,在空气中的折射角大于入射角,A正确,C错误;当光束由空气射向玻璃砖时,由发生全反射的条件可知B错误;在玻璃中的折射角应小于入射角,D错误。4.(2014浙江，18，6分)关于下列光学现象,说法正确的是()A.水中蓝光的传播速度比红光快B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽[答案]4.CD[解析]4.因为频率f蓝f红,则n蓝n红,又因为在水中v=,得到v蓝v红,则A错。光线由光密介质射向光疏介质时才有可能发生全反射,则B错。在岸边看水中物体时比实际深度浅,则C项正确。Δx=λ,λ红λ蓝,同一装置L/d相同,所以用红光时条纹间距更宽,D项正确。5.(2014天津，8，6分)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,如图所示,则a、b两束光()A.垂直穿过同一块平板玻璃,a光所用的时间比b光长B.从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小C.分别通过同一双缝干涉装置,b光形成的相邻亮条纹间距小D.若照射同一金属都能发生光电效应,b光照射时逸出的光电子最大初动能大[答案]5.AB[解析]5.由图知nanb,则由n=知vavb,故由t=知tatb,A正确。由sinC=知CaCb,故B正确。因对同种介质频率越大、波长越短时折射率越大,故λaλb,结合双缝干涉条纹宽度Δx=λ可知C错误。由光电效应方程Ekm=hν-W=h-W可知,同一金属W相同时,a光频率高,用a光照射时逸出的光电子最大初动能大,D错误。6.（2014天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试理科综合试题，4）光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前，我国正建设高质量的宽带光纤通信网络。下列说法正确的是（）A、光纤通信利用光作为载体来传递信息B、光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理C、光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D、目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制金属丝[答案]6.4．A[解析]6.：光纤通信利用了华裔科学家高锟博士提出的一个理论，光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，当光射入时满足光的全反射条件，从而发生全反射，最终实现传递信息的目的，故A正确，B、C、D错误。7.（2014天津蓟县邦均中学高三模拟理科综合能力测试，5）如图所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球．频率为γ的细激光束在空中沿直线BC传播，于C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知∠COD=120°，玻璃球对该光的折射为，则下列说法中正确的是（）A.激光束的入射角ɑ=45°B．此激光束在玻璃中由C点到D点的时间为t=R/c(c为真空中的光速）C．改变入射角ɑ的大小，细激光束不可能在玻璃球的内表面发生全反射D．如果入射角=0°，细激光束的出射路径可能与原方向不在同一条直线上[答案]7.５．Ｃ[解析]7.：由几何知识得到激光束在C点的折射角r=30°，由n=得，sinα=nsinr=•sin30°=，得α=60°，故A错误；由几何知识得CD=2Rsin60°=R，激光束在玻璃球中传播的速度为=c，则此激光束在玻璃中穿越的时间为t==，故B错误；激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，在在玻璃球内表面的入射角等于C点的折射角，根据光路可知性原理得知，光束不可能在玻璃球的内表面发生全反射．故C正确；如果入射角α=0°，细激光束的传播方向不变，则出射路径与原方向在同一条直线上，故D错误。8.(2014年福州市高中毕业班质量检测)ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，。由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路如图中所示。则a、b两束光A．在真空中，a光的传播速度比b光大B．在棱镜内，a光的传播速度比b光小C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小[答案]8.16．C[解析]8.由题知a光的折射率小于b光的折射率。在真空中，a光的传播速度与b光一样大，均为C，A项错；由可得，在棱镜内，a光的传播速度比b光大，B项错；由可知，以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小，C项正确；由于a光波长大于b光波长,根据△x=可得a光的相邻亮条纹间距大，D项错。9.（东城区2013-2014学年度第二学期教学检测）光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图所示。下列论述：①光在介质1中的传播速度较大；②光在介质2中的传播速度较大；③光从介质1射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；④光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象。其中正确的是A．只有①③正确B．只有①④正确C．只有②③正确D．只有②④正确[答案]9.14.B[解析]9.光从光疏介质进入光密介质，折射角小于入射角．由图得知：介质1的折射率小于2的折射率．光在介质中速度，v与n成反比，则光在介质1中的传播速度较大，故①正确，②错误；光只有从光密介质进入光疏介质才可能产生全反射，所以光从介质1射向两种介质的交界面时，不可能发生全反射现象，而光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象，故③错误，④正确，正确答案为B。10.(2014年安徽省江南十校高三联考)如图所示，两束细平行单色光a、b射向置于空气中横截面为矩形的玻璃砖的下表面，设玻璃砖足够长，若发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出，则下列说法中正确的是新课标第一网A．其中有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射B．在玻璃中单色光a的传播速率小于单色光b的传播速率C．单色光a的折射率小于单色光b的折射率D．若单色光a为黄光，则单色光b可能为红光[答案]10.18．C[解析]10.从玻璃砖上表面穿出的光线与从玻璃砖的下表面射入的光线平行，不可能在玻璃砖的上表面发生了全反射，只有一束光线射出，说明两束光线的折射率不同，射出时沿同一方向出来，故A错误；由图知a光偏折程度较小，则a光的折射率小于b的折射率，根据知知，在玻璃中a的传播速率大于单色光b的传播速率，故B错误，C正确；由上分析可知：a光的折射率小于b的折射率，而黄光的折射率大于红光的折射率，所以若单色光a为黄光，b不可能是红光，故D错误。11.（2014天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试理科综合试题，9（3））①几位同学做“用插针法测定玻璃折射率”实验，图示直线aa′、bb′表示在白纸上画出的玻璃砖的两个界面。几位同学进行了如下操作：A、甲同学选定的玻璃砖两个光学面aa′与bb′不平行，其它操作正确。B、乙同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，将玻璃砖向aa′方向平移了少许，其它操作正确。C、丙同学在白纸上画aa′、bb′两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微大些，其它操作正确上述几位同学的操作，对玻璃折射率的测定结果没有影响的是______（填写字母代号）。②在用插针法测玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO，插了两枚大头针P1和P2，如图所示（①②③是三条直线）。在以后的操作说法中你认为正确的是。A、在侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在③线上B、保持O点不动，减少入射角，在侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在①线上C、保持O点不动，增大入射角，在侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，这可能是光在侧面发生全反射[答案]11.（3）.①AB②B[解析]11.：①测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故玻璃的两个光学面aa′、bb′不平行，对玻璃折射率的测定结果没有影响，故A正确；如图甲所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律，得知，测得的折射率将不变，对玻璃折射率的测定结果没有影响．故B正确；如下右图所示．红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由，得知，折射率测量值将偏小；故C错误。②由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后光线向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向②一侧偏移，如图，故另两枚大头针P3和P4不可能插在③线上，故A错误；若保持O点不动，减少入射角，出射光线折射角也减小，另外两枚大头针P3和P4可能插在①线上，故B正确；若保持O点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，反射光增强，折射光线减弱，在bb′侧调整观察视线，会看不清P1和P2的像，根据光路可逆性原理得知，光线不可能在bb′界面发生全反射，故C错误。12.（2014江苏南通高三2月第一次调研测试物理试题，12B）(1)下列说法中正确的是．A．在光的双缝干涉实验中，若只将人射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽B．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的C．光的偏振现象说明光是纵波D．物体做受迫振动的频率等于其固有频率(2)如图所示为xoy平面内沿x轴传播的简谐横波在t0=0时刻的波形图象，波速v=1.0m/s．此时x=0.15m的P点沿-y方向运动，则该波的传播方向是(选填+x或-x)，P点经过s时间加速度第一次达到最大．(3)如图所示是一透明的圆柱体的横截面，半径R=2cm，折射率n=．真空中一束光线沿平行于直径AB的方向从D点射人透明体，折射光线恰好通过B点．真空中光速c=3.0×108m/s，求：①光在透明体中的传播速度v．②入射点D与AB间的距离d．[答案]12.（1）B（2）-x，0.05．（3）①1.73×108m/s．②1.73cm．[解析]12.（1）解析：在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为紫光，波长变短，则干涉条纹间距变窄，故A错误；狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的，B项正确；光的偏振现象说明光是横波，C项错；受迫振动的频率等于驱动力的频率，D项错。(2)解析：t=0时x=0.15m的P点沿-y方向运动，故波形向-x方向传播；P点加速度第一次达到最大，位移第一次达到最大，是波形向左平移0.05m的时刻，时间间隔为：△t＝＝0.05s。(3)解析：①光在透明体中的传播速度v==1.73×108m/s②光线PC经折射后经过B点后光路图如图所示．由折射定律得，又由