專(zhuān)題十四

光學(xué)考點(diǎn)1

光的折射和全反射必備知識(shí)新題精練1[2022江蘇南京、鹽城二模]如圖所示,一束激光斜射到一塊折射率為1.5的長(zhǎng)方體玻璃磚上表面后折射到側(cè)面,已知入射光與玻璃磚上表面間的夾角為45°,則光離開(kāi)側(cè)面的路徑是A.A B.B C.C D.D題組1

折射定律和折射率的應(yīng)用答案

2[2022武漢武昌區(qū)檢測(cè)]一束復(fù)色光從空氣射入上下表面平行的玻璃磚后分成a、b兩束單色光,光路如圖所示.關(guān)于玻璃磚內(nèi)的a、b兩束光,下列說(shuō)法正確的是A.a光的頻率比b光的頻率高B.a光在玻璃磚下表面可能發(fā)生全反射C.a光的傳播速度比b光的傳播速度大D.a、b兩束光穿出玻璃磚下表面后的方向可能不平行題組1

折射定律和折射率的應(yīng)用答案

3[2022河北唐山模擬演練]如圖所示,扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面,圓心角∠AOB=60°.一束平行于角平分線(xiàn)OM的單色光由OA射入介質(zhì),經(jīng)OA折射的光線(xiàn)恰平行于OB.則介質(zhì)的折射率為

;折射光線(xiàn)中恰好射到M點(diǎn)的光線(xiàn)

(填“能”或“不能”)發(fā)生全反射.題組1

折射定律和折射率的應(yīng)用答案

題組2

光的全反射答案

題組2

光的全反射答案

關(guān)鍵能力強(qiáng)化提升

答案

2[2022重慶調(diào)研]如圖所示,一束自然光經(jīng)過(guò)玻璃三棱鏡折射后分為幾束單色光,選取其中兩種單色光a、b進(jìn)行研究并作出光路圖.單色光a、b的波長(zhǎng)分別為λa、λb,在該玻璃中的傳播速度分別為va、vb,該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb,則A.λa<λb,va>vb,na>nbB.λa<λb,va=vb,na<nbC.λa>λb,va>vb,na<nbD.λa>λb,va=vb,na>nb答案

3[2022江蘇百校聯(lián)考]如圖所示,兩塊折射率不同、厚度相同、上下表面平行的透明玻璃板水平放置在空氣中,一光束以α=45°射到第一塊玻璃板的上表面.則A.在第一塊玻璃板的上表面可能沒(méi)有反射光B.光分別通過(guò)兩塊玻璃板的時(shí)間一定不同C.第二塊玻璃板的上表面的入射光方向與下表面的出射光方向不平行D.第二塊玻璃板的下表面的出射光在其上表面的入射光延長(zhǎng)線(xiàn)的右側(cè)答案

答案

答案

答案

答案

答案

答案

考點(diǎn)2光的干涉、衍射和偏振1[2022名師原創(chuàng)]如圖所示,豎直的肥皂液薄膜由于重力的作用形成上薄下厚的楔形,用紅光照射肥皂液薄膜,圖中實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)是來(lái)自AA'和BB'兩個(gè)面的反射光.下列說(shuō)法正確的是A.C處產(chǎn)生的是暗條紋B.用綠光照射時(shí),明暗條紋位置不發(fā)生變化C.用白光照射時(shí),薄膜上會(huì)有彩色條紋D.利用該原理可制作觀看3D電影時(shí)戴的眼鏡題組1

光的干涉答案1.C

C處兩列光波振動(dòng)情況相同，相互疊加，干涉加強(qiáng)，形成亮條紋，A錯(cuò)誤；用綠光照射時(shí)，由于光的波長(zhǎng)發(fā)生了變化，肥皂膜前后兩面反射的光將在別的位置相互加強(qiáng)或減弱，所以明暗條紋位置會(huì)發(fā)生變化，B錯(cuò)誤；用白光照射時(shí)，薄膜上不同顏色的光的明暗條紋的位置不同，所以會(huì)看到彩色條紋，C正確；利用薄膜干涉的原理可對(duì)鏡面或其他精密光學(xué)平面的平整度進(jìn)行檢測(cè)，而觀看3D電影時(shí)戴的眼鏡利用的原理是光的偏振，D錯(cuò)誤.2[2022山東濰坊測(cè)評(píng)]為了測(cè)量細(xì)金屬絲的直徑,把金屬絲夾在兩塊平板玻璃之間,使空氣層形成尖劈,金屬絲與劈尖平行,如圖所示.如用單色光垂直照射,就得到等厚干涉條紋,測(cè)出干涉條紋間的距離,就可以算出金屬絲的直徑.某次測(cè)量結(jié)果為:單色光的波長(zhǎng)λ=589.3nm,金屬絲與劈尖間的距離L=28.880mm,其中30條亮條紋間的距離為4.295mm,則金屬絲的直徑為A.4.25×10-2mm B.5.75×10-2mmC.6.50×10-2mm D.7.20×10-2mm題組1

光的干涉答案

3[2022江蘇南京模擬]某小組用圖甲裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),調(diào)節(jié)完畢后,在屏上觀察到如圖乙所示的豎直條紋.下列說(shuō)法正確的是

圖甲

圖乙A.裝置中的雙縫沿水平方向放置B.僅向右移動(dòng)單縫,使之靠近雙縫,干涉條紋間距將變大C.僅更換雙縫間距更小的雙縫,干涉條紋間距將變大D.僅將紅色濾光片換為綠色濾光片,干涉條紋間距將變大題組1

光的干涉題組1

光的干涉答案

【易錯(cuò)分析】

單縫衍射與雙縫干涉的比較

單縫衍射雙縫干涉不同點(diǎn)條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相同相同點(diǎn)干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋4[2022浙江三市檢測(cè)](多選)對(duì)下列現(xiàn)象解釋正確的是A.全息照相利用了光的偏振原理B.光的色散現(xiàn)象利用了光的衍射原理C.水流導(dǎo)光利用了光的全反射原理D.照相機(jī)鏡頭表面鍍有增透膜利用了光的干涉原理題組2

光的衍射和偏振答案4.CD

全息照相利用的是光的干涉原理，故A錯(cuò)誤.光的色散利用的是光的折射原理，故B錯(cuò)誤.水流導(dǎo)光與光導(dǎo)纖維導(dǎo)光一樣，利用的是光的全反射原理，故C正確.照相機(jī)的增透膜是利用膜前、后表面的反射光相干抵消，從而增加透射光強(qiáng)度，利用的是光的干涉原理，故D正確.5[2022北京東城區(qū)一模]用如圖1所示的裝置做圓孔衍射實(shí)驗(yàn),在屏上得到的衍射圖樣如圖2所示,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),光繞過(guò)孔的邊緣,傳播到了相當(dāng)大的范圍.下列說(shuō)法正確的是A.此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了光沿直線(xiàn)傳播B.圓孔變小,衍射圖樣的范圍反而變大C.圓孔變小,中央亮斑和亮紋的亮度變大D.用不同波長(zhǎng)的光做實(shí)驗(yàn),衍射圖樣相同

圖1 圖2題組2

光的衍射和偏振答案5.B

圓孔衍射實(shí)驗(yàn)無(wú)法用光沿直線(xiàn)傳播解釋?zhuān)搶?shí)驗(yàn)證明了光具有衍射的能力，說(shuō)明光具有波動(dòng)性，故A錯(cuò)誤；圓孔變小，則圓孔的尺寸相對(duì)更接近光的波長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象更明顯，衍射圖樣的范圍反而變大，故B正確；圓孔變小，透光強(qiáng)度變小，中央亮斑和亮紋的亮度變?nèi)?，故C錯(cuò)誤；用不同波長(zhǎng)的光做實(shí)驗(yàn)，衍射圖樣并不相同，因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)越長(zhǎng)，對(duì)同一圓孔而言，衍射現(xiàn)象越明顯，故D錯(cuò)誤.考點(diǎn)3電磁波

相對(duì)論1電磁波的發(fā)現(xiàn)使人類(lèi)進(jìn)入了無(wú)線(xiàn)通信時(shí)代.下列說(shuō)法正確的是A.導(dǎo)線(xiàn)中的電流以電磁波的形式傳播B.不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度不同C.孤立的LC振蕩電路不能一直發(fā)出電磁波D.電磁波不能在光導(dǎo)纖維中傳播答案1.C

電子在導(dǎo)線(xiàn)中的定向移動(dòng)形成了電流，A錯(cuò)誤；真空中電磁波的傳播速度均為3.0×108m/s，與頻率大小無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；LC振蕩電路中存在能量損失，一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分能量以電磁波的形式輻射，所以孤立的LC振蕩電路不能一直發(fā)出電磁波，C正確；光導(dǎo)纖維可以傳輸光信號(hào)，光屬于電磁波，D錯(cuò)誤.2[2022吉林長(zhǎng)春測(cè)試]下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象B.光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段,它是利用光的全反射原理來(lái)傳遞信息的C.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信,但電磁波不能在真空中傳輸D.真空中的光速在不同的慣性參考系中相同,與光源和觀察者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)答案2.C

電磁波是橫波，可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象，A正確；光導(dǎo)纖維中的光信號(hào)會(huì)在界面上發(fā)生全反射，從而傳遞信息，B正確；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，機(jī)械波的傳播才需要介質(zhì)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)狹義相對(duì)論的光速不變?cè)?，可知真空中的光速在不同的慣性參考系中相同，與光源和觀察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，D正確.3[2022浙江寧波測(cè)試](多選)關(guān)于電磁波,以下說(shuō)法正確的是A.麥克斯韋推算出電磁波的速度等于光速,并提出光是以波動(dòng)形式傳播的一種電磁振動(dòng)B.電磁波具有能量,如食物中的水分子在微波爐微波的作用下熱運(yùn)動(dòng)加劇,溫度升高C.同水波和聲波的傳播一樣,電磁波的傳播也離不開(kāi)介質(zhì)D.X射線(xiàn)可以用于診斷病情,γ射線(xiàn)可以摧毀病變的細(xì)胞,這兩類(lèi)電磁波波長(zhǎng)較長(zhǎng)答案3.AB

麥克斯韋推算出電磁波的速度等于光速，并提出光是以波動(dòng)形式傳播的一種電磁振動(dòng)，故A正確；電磁波具有能量，如食物中的水分子在微波爐微波的作用下熱運(yùn)動(dòng)加劇，溫度升高，故B正確；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，故C錯(cuò)誤；X射線(xiàn)可以用于診斷病情，γ射線(xiàn)可以摧毀病變的細(xì)胞，這兩類(lèi)電磁波頻率較高，波長(zhǎng)較短，故D錯(cuò)誤.4下列關(guān)于狹義相對(duì)論和多普勒效應(yīng)的說(shuō)法正確的是A.狹義相對(duì)論認(rèn)為在不同的非慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的B.根據(jù)狹義相對(duì)論,桿沿自身長(zhǎng)度方向高速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿的長(zhǎng)度比靜止時(shí)的長(zhǎng)C.根據(jù)多普勒效應(yīng),在真空中當(dāng)光源向觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),光的速度、頻率都會(huì)發(fā)生變化D.向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波,超聲波被血管中的血液反射后又被儀器接收,測(cè)出反射波的頻率變化就能知道血液流動(dòng)的速度,這種方法俗稱(chēng)“彩超”,利用的是多普勒效應(yīng)答案

5[2022北京海淀區(qū)考試]“啁啾(zhōujiū)激光脈沖放大技術(shù)”是高強(qiáng)度激光研究的重大技術(shù)創(chuàng)新和核心技術(shù).如圖所示,該技術(shù)原理可以簡(jiǎn)化為:種子激光脈沖經(jīng)過(guò)單模光纖的色散作用,將時(shí)長(zhǎng)為飛秒(10-15s)脈寬的激光脈沖在時(shí)間上進(jìn)行了展寬;展寬后的脈沖經(jīng)過(guò)激光增益介質(zhì)放大,充分提取了介質(zhì)的儲(chǔ)能;最后使用壓縮器將脈沖寬度壓縮至接近最初的脈寬值.上述技術(shù)中的關(guān)鍵是“啁啾”脈沖.種子激光脈沖包含有不同的頻率分量,因此在單模光纖中,頻率高的部分和頻率低的部分傳播速度不同,這樣光脈沖在時(shí)間上就被逐漸拉寬,形成脈沖前沿、后沿頻率不同的現(xiàn)象,宛如鳥(niǎo)兒發(fā)出的不同聲音.下列說(shuō)法正確的是A.展寬過(guò)程使脈沖各頻率分量的頻率都變小B.在傳播方向上,“啁啾”脈沖前沿頻率低于后沿頻率C.若激光脈沖能量約為1J,則其峰值功率一定不能達(dá)到1015W量級(jí)D.通過(guò)“啁啾激光脈沖放大技術(shù)”獲得的激光脈沖與種子激光脈沖能量幾乎相同答案

情境創(chuàng)新專(zhuān)練提升素養(yǎng)拓展思維1[2022四川成都一診](寓言故事:坐井觀天)如圖(a)所示,為幫助在井底正中央“坐井觀天”的青蛙拓寬視野,某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖(b)所示的方案,在深度等于井口半徑的圓柱形井中注滿(mǎn)透明液體.該方案中:①注入液體的折射率

(填“較大”或“較小”)時(shí),觀察范圍較大;②當(dāng)注入液體的折射率大于

時(shí),觀察范圍不再增大;③若注入的液體是折射率為1.33的水,則青蛙的觀察范圍為

.(可能用到的三角函數(shù)值:sin70°=0.94,cos70°=0.34)

答案

答案

題型專(zhuān)練創(chuàng)新集訓(xùn)

答案

專(zhuān)題綜合檢測(cè)1[2022遼寧沈陽(yáng)監(jiān)測(cè)]光給世界帶來(lái)五彩斑斕的景象,也將自然規(guī)律蘊(yùn)含其中.下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的敘述正確的是A.荷葉上的露珠底部顯得特別“明亮”是因?yàn)樗閷⒐饩€(xiàn)匯聚B.照相機(jī)鏡頭前鍍?cè)鐾改?應(yīng)用了光的干涉原理C.泊松亮斑是光沿直線(xiàn)傳播產(chǎn)生的D.醫(yī)學(xué)上的內(nèi)窺鏡,其核心部件光導(dǎo)纖維能傳輸光信號(hào)是利用光的偏振答案1.B

荷葉上的露珠顯得特別“明亮”是由于光線(xiàn)從水中射向空氣時(shí)，發(fā)生了全反射，并不是因?yàn)樗閷⒐饩€(xiàn)匯聚，故A錯(cuò)誤；照相機(jī)鏡頭前的增透膜利用了光的干涉原理，故B正確；泊松亮斑是光的圓板衍射現(xiàn)象，說(shuō)明了光具有波動(dòng)性，故C錯(cuò)誤；醫(yī)學(xué)上的內(nèi)窺鏡，其核心部件光導(dǎo)纖維能傳輸光信號(hào)是利用了光的全反射，故D錯(cuò)誤.2[2022江蘇蘇州八校聯(lián)盟]如圖所示,兩單色光a、b由空氣斜射入平行玻璃磚,折射后合成一束復(fù)色光.下列說(shuō)法正確的是A.a、b兩光在玻璃磚中的折射率na<nbB.a、b兩光在玻璃磚中的傳播時(shí)間ta<tbC.a、b兩光從該玻璃磚射向空氣時(shí)發(fā)生全反射的臨界角Ca<CbD.增大入射角,a、b可能不會(huì)從另一側(cè)射出答案

3[2022湖南長(zhǎng)沙適應(yīng)性考試](5選3)如圖所示,一塊半圓柱形玻璃磚截面的圓心為O點(diǎn),一束紅光和一束藍(lán)光在截面平面內(nèi)從不同的方向射向O點(diǎn),經(jīng)折射后恰好都從圓弧上的D點(diǎn)射出玻璃磚,則A.玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率B.a光為藍(lán)光,b光為紅光C.在玻璃磚中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度D.在玻璃磚繞過(guò)O點(diǎn)垂直紙面的軸逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過(guò)程中,a光先在AB界面發(fā)生全反射E.分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距答案

4[2022北京四十四中考試]用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置做甲、乙兩種光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn),獲得的雙縫干涉條紋分別如圖甲、圖乙所示.下列說(shuō)法正確的是A.甲光的頻率比乙光的高B.甲光在水中的傳播速度小于乙光在水中的傳播速度C.從同種介質(zhì)射向空氣,甲光發(fā)生全反射的臨界角小于乙光D.遇到同一障礙物,甲光比乙光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案

5[2022浙江溫州檢測(cè)]分光器是光纖通信設(shè)備中的重要元件,主要用來(lái)分配光