高考物理 高频考点穿透卷 专题41 光学（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

专题41 光学一.真题再现1.(2015·全国卷)如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线则_A在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B在真空中，a光的波长小于b光的波长C玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失E分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距【答案】ABD【题型】多选题【难度】一般2.(2016·全国乙卷)如图所示，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为.(1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)【答案】(1)2.6 m(2)0.7 m【解析】(1)如图，设到达池边的光线的入射角为i，依题意，水的折射率n，光线的折射角90°.由折射定律有nsin isin 由几何关系有sin i式中，l3.0 m，h是池内水的深度联立式并代入题给数据得h m2.6 m式中h2 m联立式得xm0.7 m【题型】计算题【难度】一般3(2014·全国卷)一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率【答案】【解析】根据全反射定律，圆形发光面边缘发出的光线射到玻璃板上表面时入射角为临界角(如图所示)设为，且sin .根据几何关系得：sin 而LRr联立以上各式，解得n. 【题型】计算题【难度】一般（二）试题猜想4图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面已知光在真空中的传播速度为c.(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间【答案】(1)sin i(2)【解析】(1)设光线在端面AB上C点(见图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律有sin insin r设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有式中，是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足nsin 1由几何关系得r90°由式得sin i.【题型】计算题【难度】一般5桌面上有一玻璃圆锥，圆锥的轴(图中的虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，此三角形的边长为L，如图所示有一半径为的圆柱形平行光束垂直底面射到圆锥上，光束的中心轴与圆锥的轴重合已知玻璃圆锥的折射率为，求：(1)光在玻璃圆锥中的传播速度；(2)光束在桌面上形成光斑的面积【答案】(1)1.73×108 m/s(2)【解析】(1)由n解得v1.73×108 m/s.OBE为等边三角形，所以BELOA光斑半径R所以光斑面积SR2. 【题型】计算题【难度】一般6如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是() A用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B用a、b光分别做单缝衍射实验时，它们的衍射条纹宽度都是均匀的C在水中a光的速度比b光的速度小Da光在水中的临界角大于b光在水中的临界角Ea光的频率小于b光的频率【答案】ADE【题型】多选题【难度】一般7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 【答案】ABE【解析】A选项中，画光路图可知在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体比物体所处的实际位置高，A选项正确光纤通信是利用全反射的原理工作的，而发生全反射时必须是从光密介质射向光疏介质，所以光纤内芯的折射率比外壳的大，B选项正确水中的气泡看起来特别亮是因为光从水中射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，而不是光从气泡射向水中，C选项是错误的全息照相主要是利用了光的干涉现象，因此D选项是错误的沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象，E选项是正确的【题型】多选题【难度】一般。6