十年高考真題分類匯編(2010－2019)物理專題17光學(xué)電磁波相對論選擇題：1.(2019?北京卷?T2)利用圖1所示的裝置(示意圖)，觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說法正確的是A.甲對應(yīng)單縫，乙對應(yīng)雙縫B.甲對應(yīng)雙縫，乙對應(yīng)單縫C.都是單縫，甲對應(yīng)的縫寬較大D.都是雙縫，甲對應(yīng)的雙縫間距較大【答案】A【解析】根據(jù)單縫衍射圖樣和雙縫干涉圖樣特點(diǎn)判斷。單縫衍射圖樣為中央亮條紋最寬最亮，往兩邊變窄，雙縫干涉圖樣是明暗相間的條紋，條紋間距相等，條紋寬度相等，結(jié)合圖甲，乙可知，甲對應(yīng)單縫，乙對應(yīng)雙縫，故A正確。2.(2018·江蘇卷·T16)兩束單色光A、B的波長分別為、，且>，則______(選填“A”或“B”)在水中發(fā)生全反射時(shí)的臨界角較大.用同一裝置進(jìn)行楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以觀察到______(選填“A”或“B”)產(chǎn)生的條紋間距較大.【答案】AA【解析】波長越長，頻率越小，折射率越小，根據(jù)臨界角，可知波長越大臨界角越大，所以A光的臨界角大；雙縫干涉條紋的間距，因?yàn)锳光的波長較長，所以A光產(chǎn)生的條紋間距較大。3.(2016·上海卷)一束單色光由空氣進(jìn)入水中，則該光在空氣和水中傳播時(shí)A.速度相同，波長相同 B.速度不同，波長相同C.速度相同，頻率相同 D.速度不同，頻率相同【答案】D【解析】【考點(diǎn)定位】光的傳播、光速、波長與頻率的關(guān)系【方法技巧】本題分析時(shí)要抓住光在不同介質(zhì)中傳播頻率不變這個(gè)特征，應(yīng)用公式公式分析光進(jìn)入不同介質(zhì)中的傳播速度。4.(2016·四川卷·T5)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定半圓形玻璃磚的折射率n。如圖甲所示，O是圓心，MN是法線，AO、BO分別表示某次測量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測得多組入射角i和折射角r，做出sini-sinr圖像如圖乙所示。則A.光由A經(jīng)O到B，n=1.5 B.光由B經(jīng)O到A，n=1.5C.光由A經(jīng)O到B，n=0.67 D.光由B經(jīng)O到A，n=0.67【答案】B試題分析：由圖線可知，可得n=1.5；因i是入射角，r是折射角，折射角大于入射角，故光由B經(jīng)O到A，故選B.考點(diǎn)：光的折射定律5.(2011·安徽卷)實(shí)驗(yàn)表明，可見光通過三棱鏡時(shí)各色光的折射率n隨著波長的變化符合科西經(jīng)驗(yàn)公式：，其中A、B、C是正的常量。太陽光進(jìn)入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如下圖所示。則A.屏上c處是紫光 B.屏上d處是紅光C.屏上b處是紫光 D.屏上a處是紅光【答案】D【解析】白色光經(jīng)過三棱鏡后產(chǎn)生色散現(xiàn)象，在光屏由上至下(a、b、c、d)依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫.由于紫光的折射率最大，所以偏折最大；紅光的折射率最小，則偏折程度最小.故屏上a處為紅光，屏上d處是紫光，D正確.【考點(diǎn)定位】光的折射，光的色散6.(2011·福建卷)如圖，半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半徑方向從A點(diǎn)射入玻璃磚，在O點(diǎn)發(fā)生反射和折射，折射光在白光屏上呈現(xiàn)七色光帶。若入射點(diǎn)由A向B緩慢移動(dòng)，并保持白光沿半徑方向入射到O點(diǎn)，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。在光帶未完全消失之前，反射光的強(qiáng)度變化以及光屏上最先消失的光分別是A.減弱，紫光B.減弱，紅光C.增強(qiáng)，紫光D.增強(qiáng)，,紅光【答案】C【解析】光線從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，入射角增大則反射光的強(qiáng)度增強(qiáng)；因紫色光的折射率最大，發(fā)生全反射的臨界角最小，故紫光最先發(fā)生全反射，在光屏上最先消失，C正確【考點(diǎn)定位】光的折射，全反射7.(2011·全國卷·T16)雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹。設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是A.紫光、黃光、藍(lán)光和紅光 B.紫光、藍(lán)光、黃光和紅光C.紅光、藍(lán)光、黃光和紫光 D.紅光、黃光、藍(lán)光和紫光【答案】B【解析】由題圖可得：太陽光通過水滴折射后，偏折程度從小到大的排序?yàn)閐、c、b、a，則介質(zhì)對色光的折射率為：nd<nc<nb<na，色光的頻率關(guān)系為：fd<fc<fb<fa，按題意，a、b、c、d代表色光可能為紫光、藍(lán)光、黃光和紅光，故B正確?！究键c(diǎn)定位】光的折射8.(2013·福建卷)一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡。下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是()【答案】B【解析】當(dāng)光由空氣斜射向三棱鏡時(shí)，將發(fā)生光的折射現(xiàn)象，且入射角大于折射角，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；由于玻璃對紫光的折射率比對紅光的折射率大，因此進(jìn)入玻璃時(shí)紫光的折射角比紅光的折射角小，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B正確。【考點(diǎn)定位】本題主要考查光的折射，屬于容易題。9.(2013·北京卷·T14)如圖所示，一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b。下列判斷正確的是A.玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率B.a光的頻率大于b光的頻率C.在真空中a光的波長大于b光的波長D.a光光子能量小于b光光子能量【答案】B【解析】由題圖可知a光在玻璃磚中的偏折程度較大，故玻璃磚對a光的折射率大，可假設(shè)a光是紫光，b光是紅光，結(jié)合所學(xué)易知選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B正確；由可知a光光子能量大于b光光子能量，D錯(cuò)誤。本題選B。【考點(diǎn)定位】本題考查了不同頻率光在介質(zhì)中的折射率、波長等光學(xué)知識(shí)10.(2015·四川卷·T3)直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖。a、b光相比A.玻璃對a光的折射率較大B.玻璃對a光的臨界角較小C.b光在玻璃中的傳播速度較小D.b光在玻璃中的傳播時(shí)間較短【答案】C【解析】由于a、b光平行且關(guān)于過球心O的直線P1P2對稱，因此它們的入射角i相等，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，b光在玻璃球中的光路偏離進(jìn)入球之前方向較多，即b光的折射角γ較小，很據(jù)折射定律有：，所以玻璃對b光的折射率較大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)臨界角公式有：，所以玻璃對a光的臨界角較大，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)折射率的定義式有：，所以b光在玻璃中的傳播速度v較小，故選項(xiàng)C正確；根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，a、b光進(jìn)入玻璃球后，b光的光程d較大，根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：，所以b光在玻璃中的傳播時(shí)間較長，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】對折射率、臨界角、光的折射定律的理解與應(yīng)用。11.(2013·浙江卷)與通常觀察到的月全食不同，小虎同學(xué)在2012年12月10日晚觀看月全食時(shí)，看到整個(gè)月亮是暗紅的。小虎畫了月全食的示意圖，并提出了如下猜想，其中最為合理的是()A.地球上有人用紅色激光照射月球[B.太陽照射到地球的紅光反射到月球C.太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球D.太陽光中的紅光在月球表面形成干涉條紋【答案】C【解析】當(dāng)太陽、地球、月球在同一直線上，地球位于太陽與月球之間時(shí)，太陽發(fā)出的沿直線傳播的光被不透明的地球完全擋住，光線照不到月球上，在地球上完全看不到月球的現(xiàn)象就是月全食.看到整個(gè)月亮是暗紅的，是因?yàn)樘柟庵械募t光經(jīng)地球大氣層折射到月球.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.故選C【考點(diǎn)定位】光的折射定律。12.(2014·福建卷)如圖，一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心，下圖能正確描述其光路圖的是【答案】A【解析】光從空氣進(jìn)入玻璃在分界面上會(huì)發(fā)生折射，且折射角小于入射角，故B、D錯(cuò)誤；光從玻璃進(jìn)入空氣折射角應(yīng)大于入射角，所以C錯(cuò)誤；從光密進(jìn)入光梳，若滿足入射角大于臨界角的情況，則會(huì)發(fā)生全反射，故A正確。【考點(diǎn)定位】本題考查光的折射、全反射13.(2014·四川卷·T3)如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形玻璃缸底有一發(fā)光小球，則A.小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B.小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大【答案】D【解析】只要發(fā)光小球在缸底的光線能從側(cè)面折射出光線，就可以從側(cè)面看到發(fā)光小球，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)光小球由水中射向水面的光線，存在一個(gè)全反射臨界角，當(dāng)入射角大于全反射臨界角時(shí)，不能從水面射出，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；折射光不改變光的頻率，故c選項(xiàng)錯(cuò)誤；由，得，而n>1，故c>v，所以D選項(xiàng)正確?！究键c(diǎn)定位】光的折射全反射光的頻率14.(2014·重慶卷)打磨某剖面如圖1所示的寶石時(shí)，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角切磨在的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射(僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ過后射向MN邊的情況)，則下列判斷正確的是A.若，光線一定在OP邊發(fā)生全反射B.若，光線會(huì)從OQ邊射出C.若，光線會(huì)從OP邊射出D.若，光線會(huì)在OP邊發(fā)生全反射【答案】D【解析】由全反射的臨界角滿足，則入射角滿足發(fā)生全反射；作出光路可知當(dāng)時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系，可知光線在PO邊上的入射角較小，光線將從PO射出，AB項(xiàng)錯(cuò)誤；同理當(dāng)時(shí)，光線在PO邊上的入射角較大，大于臨界角，光線將在PO射邊上發(fā)生全反射，D項(xiàng)正確。【考點(diǎn)定位】本題考查了光的折射和全反射.15.(2014·北京卷)以往，已知材料的折射率都為正值(n>0)。現(xiàn)已有針對某些電磁波設(shè)計(jì)制作的人工材料，其折射率可以為負(fù)值(n<0)，稱為負(fù)折射率材料。位于空氣中的這類材料，入射角i與折射角r依然滿足sini/sinr=n，但是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)(此時(shí)折射角取負(fù)值)。若該材料對于電磁波的折射率n=1，[正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是【答案】B【解析】根據(jù)題目所給負(fù)折射率的意義，折射角和入射角應(yīng)該在法線的一側(cè)，A、D錯(cuò)誤；該材料的折射率等于1，說明折射角和入射角相等，B正確，C錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】考查了折射率的意義16.(2015·重慶卷·T11(1))虹和霓是太陽光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來說明。兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會(huì)形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如圖所示。M、N、P、Q點(diǎn)的顏色分別為A.紫、紅、紅、紫B.紅、紫、紅、紫C.紅、紫、紫、紅D.紫、紅、紫、紅【答案】A【解析】白光中的可見光部分從紅到紫排列，對同一介質(zhì)的折射率，由折射定律知紫光的折射角較小，由光路可知，紫光將到達(dá)M點(diǎn)和Q點(diǎn)，而紅光到達(dá)N點(diǎn)和P點(diǎn)，故選A?！究键c(diǎn)定位】光的折射和全反射、光路、折射率。17.(2015·福建卷·T13)如圖所示，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長分別為λa、λb，該玻璃對單色光a、b的折射率分別為na、nb。則()A.λa<λb，na>nbB.λa>λb，na<nbC.λa<λb，na<nbD.λa>λb，na>nb【答案】B【解析】由圖知，三棱鏡對b光的折射率較大，又因?yàn)楣獾念l率越大，介質(zhì)對光的折射率就越大，所以na<nb，故b光的頻率大于a光的頻率，在根據(jù)，所以b光的波長小于a光的波長，即λa>λb，所以B正確，ACD錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】光的折射、折射率18.(2015·天津卷·T2)中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)識(shí)，唐人張志和在《玄真子。濤之靈》中寫道：“雨色映日而為虹”，從物理學(xué)的角度看，虹時(shí)太陽光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的，右圖是彩虹成因的簡化示意圖，其中a、b時(shí)兩種不同頻率的單色光，則兩光A.在同種玻璃種傳播，a光的傳播速度一定大于b光B.以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，b光側(cè)移量大C.分別照射同一光電管，若b光能引起光電效應(yīng)，a光一定也能D.以相同的入射角從水中射入空氣，在空氣張只能看到一種光時(shí)，一定是a光【答案】C【解析】由圖可知，光線a的折射率大于b根據(jù)可以確定a光在同種玻璃中速度小于光速故A錯(cuò)誤，以相同的入射角度射入平行玻璃磚折射率越大側(cè)移量越大。故B錯(cuò)誤，根據(jù)光的頻率越大光子能量越大就越容易發(fā)生光電效應(yīng)C正確。根據(jù)折射率越大，越容易發(fā)生全反射，在水外越不容易看到，D錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】光的反射、折射、全反射及光電效應(yīng)。19.(2011·浙江卷)“B超”可用于探測人體內(nèi)臟的病變狀況。下圖是超聲波從肝臟表面入射，經(jīng)折射與反射，最后從肝臟表面射出的示意圖。超聲波在進(jìn)入肝臟發(fā)生折射時(shí)遵循的規(guī)律與光的折射規(guī)律類似，可表述為(式中是入射角，是折射角，、為別是超聲波在肝外和肝內(nèi)的傳播速度)，超聲波在腫瘤表面發(fā)生反射時(shí)遵循的規(guī)律與光的反射規(guī)律相同，已知入射點(diǎn)與出射點(diǎn)之間的距離是d，入射角為，腫瘤的反射面恰好與肝臟表面平行，則腫瘤離肝臟表面的深度h為A.B.C.D.【答案】D【解析】已知入射角為，設(shè)折射角為，根據(jù)題意有、，而，解得。【考點(diǎn)定位】光的折射20.(2011·重慶卷)A.①②B.①③C.②④D.③④【答案】C【解析】根據(jù)視深公式說明頻率最小的光，水對它的折射率最小，在水下的像最深，所以b的折射率最小，頻率最小，波長最大，傳播速度最大，③錯(cuò)誤，④正確；

照亮水面的圓面積的半徑R與臨界角C滿足，又，c照亮水面的面積比a的大，則c的臨界角大，水對c的折射率小，所以a的折射率最大，a的頻率最大，a的傳播速度最小，①錯(cuò)誤，②正確.所以正確的說法是②和④；【考點(diǎn)定位】光的折射，光的全反射21.(2012北京卷·T14)一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃，這束光的A.速度變慢波長變短B.速度不變波長變短C.頻率增高波長變長D.頻率不變波長變長【答案】A【解析】一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃，是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，由可知，光的傳播速度變慢，一單色光在不同的介質(zhì)中傳播時(shí)頻率不變，由v＝λf可知，波長變短，綜上所述可知選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)BCD錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】本題考查了光的折射和波長、頻率和波速的關(guān)系22.(2015·安徽卷·T18)如圖所示，一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上，經(jīng)AB和AC兩個(gè)面折射后從AC面進(jìn)入空氣。當(dāng)出射角和入射角i相等時(shí)，出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為。已知棱鏡頂角為α，則計(jì)算棱鏡對該色光的折射率表達(dá)式為A.B.C.D.【答案】A【解析】由幾何關(guān)系，得入射角等于，折射角等于，所以折射率為，故選A。【考點(diǎn)定位】考查折射率知識(shí)。23.(2012·四川卷·T18)a、b兩種單色光組成的光束從介質(zhì)進(jìn)入空氣時(shí)，其折射光束如圖所示。用a、b兩束光A.先后照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，在縫后屏上都能出現(xiàn)干涉條紋，由此確定光是橫波B.先后照射某金屬，a光照射時(shí)恰能逸出光電子，b光照射時(shí)也能逸出光電子C.從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面，若b光不能進(jìn)入空氣，則a光也不能進(jìn)入空氣D.從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面，a光的反射角比b光的反射角大【答案】C【解析】確定光是橫波應(yīng)該用光的偏振實(shí)驗(yàn)，故A錯(cuò)；由題圖可知a光的折射率大于b光的折射率，可知a光的頻率大于b光的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，B光照射時(shí)一定不能逸出光子，B錯(cuò)；因?yàn)閟inC=1/n，所以a光發(fā)生全反射的臨界角較大，故C正確；由光的反射定律可知，二者反射角應(yīng)該相同，故D錯(cuò)。【考點(diǎn)定位】本題考查光的折射、反射、光電效應(yīng)等相關(guān)知識(shí)24.(2017·北京卷)A.紅光B.黃光C.綠光D.紫光【答案】D【解析】根據(jù)題意作出完整光路圖，如圖所示，a光進(jìn)入玻璃磚時(shí)光線偏折角較大，根據(jù)光的折射定律可知玻璃磚對a光的折射率較大，因此a光的頻率應(yīng)高于b光，故選D?！究键c(diǎn)定位】光的折射【名師點(diǎn)睛】由教材中白光通過三棱鏡時(shí)發(fā)生色散的演示實(shí)驗(yàn)可知，光線在進(jìn)入棱鏡前后偏折角度越大，棱鏡對該光的折射率越大，該光的頻率越大。25.(2017·天津卷)明代學(xué)者方以智在《陽燧倒影》中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象。如圖所示，一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，下列說法正確的是A.若增大入射角i，則b光先消失B.在該三棱鏡中a光波長小于b光C.a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，b光不能發(fā)生D.若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的遏止電壓低【答案】D【解析】設(shè)折射角為α，在右界面的入射角為β，根據(jù)幾何關(guān)系有：，根據(jù)折射定律：，增大入射角i，折射角α增大，β減小，而β增大才能使b光發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤；由光路圖可知，a光的折射率小于b光的折射率()，則a光的波長大于b光的波長()，故B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程和遏止電壓的概念可知：最大初動(dòng)能，再根據(jù)動(dòng)能定理：，即遏止電壓，可知入射光的頻率越大，需要的遏止電壓越大，，則a光的頻率小于b光的頻率()，a光的遏止電壓小于b光的遏止電壓，故D正確；光是一種橫波，橫波有偏振現(xiàn)象，縱波沒有，有無偏振現(xiàn)象與光的頻率無關(guān)，故C錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】光的折射，全反射，幾何光學(xué)26.(2012·天津卷)半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點(diǎn)為圓心。在該截面內(nèi)有a、b兩束單色可見光從空氣垂直于AB射入玻璃磚，兩入射點(diǎn)到O的距離相等。兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示，則a、b兩束光A.在同種均勻介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度較大B.以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角大C.若a光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，b光也一定能D.分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大【答案】ACD【解析】由圖可知a光未發(fā)生全反射，b光已發(fā)生全反射，b光的臨界角小，由sinC=，b光的折射率大，根據(jù)n=，可知在同種均勻介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度較大，A正確。由n=，可知以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角小，B錯(cuò)誤。b光的折射率n大，頻率高，a光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，則b光也一定能，C正確。根據(jù)可知，a光的頻率低，波長長，亮條紋間距大，D正確?！究键c(diǎn)定位】本題考查光的反射、折射、全反射及其相關(guān)知識(shí)27.(2013·天津卷·T8)固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖，O點(diǎn)為圓心，OO’為直徑MN的垂線，足夠大的光屛PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN。由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點(diǎn)，入射光線與OO’夾角θ較小時(shí)，光屛NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑，逐漸增大θ角，當(dāng)θ=α?xí)r，光屛NQ區(qū)域A光的光斑消失，繼續(xù)增大角，當(dāng)θ=β時(shí)，光屛NQ區(qū)域B光的光斑消失，則A.玻璃磚對A光的折射率比對B光的大B.A光在玻璃磚中傳播速度比B光的大C.α＜θ＜β時(shí)，光屛上只有1個(gè)光斑D.β＜θ＜時(shí)，光屛上只有1個(gè)光斑【答案】AD【解析】設(shè)θ較小時(shí)，A、B兩種單色光折射率分別為nA和nB，因θ角逐漸增大時(shí)，A光的光斑先消失，則表明A光在MN界面發(fā)生了全反射，也知A光的臨界角小于B光的臨界角，由可知，nA>nB，故選項(xiàng)A正確；由得vA>vB，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)α<θ<β時(shí)，A光發(fā)生全反射，B光既有反射也有折射，折射光在NQ區(qū)域形成一個(gè)光斑。由反射定律知，反射角等于入射角，所以A、B兩光的反射光為同一束光，所以在光屏PN區(qū)域形成第二個(gè)光斑，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)θ>β時(shí)，A、B兩種單色光在NQ區(qū)域的光斑都消失了，說明兩種單色光在MN界面均發(fā)生了全反射，所以A光與B光的反射光為一束光，在NP區(qū)域形成一個(gè)光斑，所以選項(xiàng)D正確。【考點(diǎn)定位】反射定律和折射定律、全反射。28.(2018·北京卷·T3)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到白光的干涉條紋，在光源與單縫之間加上紅色濾光片后A.干涉條紋消失B.彩色條紋中的紅色條紋消失C.中央條紋變成暗條紋D.中央條紋變成紅色【答案】D【解析】當(dāng)用白光做干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，頻率相同的色光，相互疊加干涉，在光屏上形成彩色條紋，中央形成白色亮條紋；當(dāng)在光源與單縫之間加上紅色濾光片后，只有紅光能通過單縫，然后通過雙縫后相互疊加干涉，在光屏上形成紅色干涉條紋，光屏中央為加強(qiáng)點(diǎn)，所以中央條紋變成紅色亮條紋，故選項(xiàng)D正確，ABC錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：本題考查了光的干涉現(xiàn)象，注意只有頻率相同、振動(dòng)相同的兩列波才能形成穩(wěn)定的干涉圖像，同時(shí)要掌握哪些點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，哪些點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)。29.(2018·江蘇卷)兩束單色光A、B的波長分別為、，且>，則______(選填“A”或“B”)在水中發(fā)生全反射時(shí)的臨界角較大.用同一裝置進(jìn)行楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以觀察到______(選填“A”或“B”)產(chǎn)生的條紋間距較大.【答案】AA【解析】波長越長，頻率越小，折射率越小，根據(jù)臨界角，可知波長越大臨界角越大，所以A光的臨界角大；雙縫干涉條紋的間距，因?yàn)锳光的波長較長，所以A光產(chǎn)生的條紋間距較大。30.(2016·上海卷)各種不同頻率范圍的電磁波按頻率由大到小的排列順序是A.γ射線、紫外線、可見光、紅外線B.γ射線、紅外線、紫外線、可見光C.紫外線、可見光、紅外線、γ射線D.紅外線、可見光、紫外線、γ射線【答案】A【解析】在電磁波譜中，各電磁波按照頻率從小到大的排列順序是：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、α射線、γ射線，所以選項(xiàng)A正確?！究键c(diǎn)定位】電磁波譜【方法技巧】本題需要記得電磁波譜按照波長或頻率的排列順序，按照這個(gè)順序就可以分析出答案。31.(2016·北京卷·T14)下列說法正確的是A.電磁波在真空中以光速c傳播B.在空氣中傳播的聲波是橫波C.聲波只能在空氣中傳播D.光需要介質(zhì)才能傳播【答案】A電磁波在真空中的傳播速度等于光速，A正確；在空氣中傳播的聲波是縱波，B錯(cuò)誤；聲波的傳播需要介質(zhì)，可以在空氣，液體，和固定中傳播，C錯(cuò)誤；光屬于電磁波，其傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，D錯(cuò)誤【考點(diǎn)定位】考查了機(jī)械波和電磁波32.(2016·上海卷)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏上出現(xiàn)了明暗相間的條紋，則A.中間條紋間距較兩側(cè)更寬B.不同色光形成的條紋完全重合C.雙縫間距離越大條紋間距離也越大D.遮住一條縫后屏上仍有明暗相間的條紋【答案】D【解析】據(jù)干涉圖樣的特征可知，干涉條紋特征是等間距、彼此平行，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；不同色光干涉條紋分布位置不相同，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤；據(jù)公式可知，雙縫間距d越大，干涉條紋距離越小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；遮住一條縫后，變成了單縫衍射，光的衍射也有衍射條紋，故選項(xiàng)D正確?！究键c(diǎn)定位】雙縫干涉、、單縫衍射【方法技巧】通過雙縫干涉條紋特征和單縫衍射條紋特征進(jìn)行分析和判斷，再應(yīng)用公式分析條紋間距。33.(2016·江蘇卷·T12B.(1))一艘太空飛船靜止時(shí)的長度為30m，它以0.6c(c為光速)的速度沿長度方向飛行越過地球，下列說法正確的是.A.飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30mB.地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30mC.飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號(hào)速度小于cD.地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號(hào)速度小于c【答案】B【解析】根據(jù)狹義相對論理論，沿相對運(yùn)動(dòng)方向的長度縮短，所以地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30m，飛船上的人測量飛船的長度等于30cm，所以A錯(cuò)誤；B正確；根據(jù)光速不變原理，飛船上和地球上測量光的速度都等于c，故C、D錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】狹義相對論【方法技巧】對動(dòng)尺縮短的理解，沿相對運(yùn)動(dòng)方向長度縮短以及光速不變原理。34.(2011·北京卷)如圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射單縫S時(shí)，在光屏P上觀察到干涉條紋.要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以A.增大與的間距B.減小雙縫屏到光屏的距離C.將綠光換為紅光D.將綠光換為紫光【答案】C【解析】在波的干涉中，干涉條紋的間距，由公式可得，條紋間距與波長、屏之間的距離成正比，與雙縫間的距離d成反比，故要增大間距應(yīng)減小d，增大雙縫屏到光屏的距離或增大光的波長，故只有C正確；【考點(diǎn)定位】雙縫干涉35.(2014·江蘇卷·T12B.(1))某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到題12B-1(甲)圖所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如題12B-1(乙)圖所示。他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是A.減小光源到單縫的距離B.減小雙縫之間的距離C.減小雙縫到光屏之間的距離D.換用頻率更高的單色光源【答案】B【解析】由條紋間距可知減小光源到單縫間距離，對條紋間距沒有影響，A項(xiàng)錯(cuò)誤；減小雙縫間距d,可以增大條紋間距，B項(xiàng)正確；減小雙縫到屏的距離L，條紋間距會(huì)減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；換用更高頻率的光，波長會(huì)減小，條紋間距減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】本題主要考查了對雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的理解問題，屬于中檔偏低題。36.(2014·全國大綱卷)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，一鈉燈發(fā)出的波長為589nm的光，在距雙縫1.00m的屏上形成干涉圖樣。圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350cm，則雙縫的間距為()A.2.06×10－7mB.2.06×10－4mC.1.68×10－4mD.1.68×10－3m【答案】C【解析】根據(jù)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中相鄰兩明紋中心間距公式有：Δx=，解得：d==×589×10－9m=1.68×10－4m，故選項(xiàng)C正確?！究键c(diǎn)定位】本題主要考查了對雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中相鄰兩明紋中心間距公式的理解與應(yīng)用問題，屬于中檔題。37.(2013·上海卷)白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光的A.傳播速度不同 B.強(qiáng)度不同 C.振動(dòng)方向不同 D.頻率不同【答案】D【解析】雙縫干涉的條紋間距，為雙縫到屏的距離，為入射光的波長，是雙縫的間距。白光通過雙縫后對7種單色光來講，只有有是不同的，所以條紋間距不同，導(dǎo)致7種單色光的亮條紋暗條紋交替出現(xiàn)形成彩色條紋，各種色光傳播的速度都一樣m/s，，波長不同即頻率不同，D正確.【考點(diǎn)定位】雙縫干涉的條紋間距38.(2012·上海卷·T2)下圖為紅光或紫光通過雙縫或單縫所呈現(xiàn)的圖樣，則()A.甲為紫光的干涉圖樣 B.乙為紫光的干涉圖樣C.丙為紅光的干涉圖樣 D.丁為紅光的干涉圖樣【答案】B【解析】當(dāng)單色光通過雙縫時(shí)形成的干涉圖樣為等間距的，而通過單縫時(shí)的圖案是中間寬兩邊窄的衍射圖樣，因此甲、乙為干涉圖案；而丙、丁為衍射圖案。并且紅光的波長較長，干涉圖樣中，相鄰條紋間距較大，而紫光的波長較短，干涉圖樣中相鄰條紋間距較小，因此B選項(xiàng)正確。【考點(diǎn)定位】本題考查光的雙縫干涉和單縫衍射圖樣的相關(guān)知識(shí)39.(2017·北京卷)物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用。例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號(hào)用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航。如圖所示，兩個(gè)可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè)，它們類似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫。兩天線同時(shí)都發(fā)出波長為λ1和λ2的無線電波。飛機(jī)降落過程中，當(dāng)接收到λ1和λ2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí)，表明飛機(jī)已對準(zhǔn)跑道。下列說法正確的是A.天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強(qiáng)B.導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉C.兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定D.兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合【答案】C【解析】由于兩無線電波波源對稱分布在跑道兩側(cè)，兩種波長的無線電波各自發(fā)生干涉，在跑道處干涉均加強(qiáng)，兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定，但不重合，當(dāng)接收到的λ1和λ2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí)，表明飛機(jī)已對準(zhǔn)跑道。由題意，天線發(fā)出的兩種無線電波不必一樣強(qiáng)，A錯(cuò)誤；導(dǎo)航利用了兩種波長的無線電波各自的穩(wěn)定干涉，B錯(cuò)誤；若兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合，則接收到λ1和λ2的信號(hào)都保持最強(qiáng)的位置，不一定在跑道上，D錯(cuò)誤；故選C?！究键c(diǎn)定位】波的干涉【名師點(diǎn)睛】波長相等的兩列波可以產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉，類似雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在兩波源連線的中垂線上干涉始終加強(qiáng)(波程差為零)。40.(2012·大綱全國卷·T16)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用黃光作為入射光，為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有A.改用紅光作為入射光 B.改用藍(lán)光作為入射光C.增大雙縫到屏的距離 D.增大雙縫之間的距離【答案】AC【解析】光的干涉現(xiàn)象中，條件間距公式，即干涉條紋間距與入射光的波長成正比，與雙縫到屏的距離成正比，與雙縫間距離成反比。紅光波長大于黃光波長，選項(xiàng)A正確；藍(lán)光波長小于黃光波長，選項(xiàng)B錯(cuò)；增大雙縫到屏的距離，選項(xiàng)C正確；增大雙縫之間的距離，選項(xiàng)D錯(cuò)?！究键c(diǎn)定位】本題考查雙縫干涉實(shí)驗(yàn)41.(2011·天津卷)甲、乙兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置得到各自的干涉圖樣，設(shè)相鄰兩個(gè)亮條紋的中心距離為，若，則下列說法正確的是A.甲光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，則乙光不能B.真空中甲光的波長一定大于乙光的波長C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D.在同一種均勻介質(zhì)中甲光的傳播速度大于乙光【答案】BD【解析】偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，甲乙都可以有偏振現(xiàn)象發(fā)生，A錯(cuò)；由，可知甲光的波長大于乙光，B正確；光子能量取決于光子的頻率，而光子頻率與波長成反比，C錯(cuò)；波速與波長之間同步變化，D正確。【考點(diǎn)定位】光的偏振，波長、波速以及頻率的關(guān)系42.(2011·浙江卷)關(guān)于波動(dòng)，下列說法正確的是A.各種波均會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，均可看到彩色條紋C.聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度等于聲波的傳播速度D.已知地震波得縱波速度大于橫波速度，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警【答案】BD【解析】只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；用白光做單縫衍射與雙縫衍射，都可以觀察到彩色條紋，故B正確；聲波在傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的速度并不等于聲波的傳播速度，故C錯(cuò)誤；已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警，故D正確?！究键c(diǎn)定位】光的偏振，光的衍射與干涉，聲波的傳播，橫波與縱波43.(2014·浙江卷·T18)關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說法正確的是A.水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快B.光從空氣向射入玻璃時(shí)可能發(fā)生全反射C.在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實(shí)際深度比看到的要深D.分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬【答案】CD【解析】藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率，故水對藍(lán)光的折射率較大，再根據(jù)可得水中藍(lán)光的傳播速度比紅光慢，所以A錯(cuò)誤；光從空氣射入玻璃時(shí)，是從光疏進(jìn)入光密介質(zhì)不可能發(fā)生全反射，所以B錯(cuò)誤；根據(jù)光的折射定律可知，在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實(shí)際深度比看到的要深，所以C正確；根據(jù)知，同一裝置，波長越長條紋間距越寬，故D正確?！究键c(diǎn)定位】光的折射率、反射、全反射、雙縫干涉44.(2015·全國新課標(biāo)Ⅱ卷·T34(1))如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線，則A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B.在真空中，a光的波長小于b光的波長C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失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光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距【答案】ABD【解析】由圖可知：玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率，故C錯(cuò)誤；在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，故A正確；a光的頻率大于b光的頻率,在真空中，a光的波長小于b光的波長，故B正確；若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，因?yàn)閍光的折射率大，則折射光線a首先消失，故D正確；a光的波長小于b光的波長，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，故E錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】光的折射；光的干涉；波長、頻率和波速45.(2016·全國新課標(biāo)Ⅱ卷)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波C.電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失【答案】ABC【解析】電磁波在真空中的傳播速度即為真空中的光速，與頻率無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，選項(xiàng)B正確。電磁波是橫波，其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度兩兩垂直，選項(xiàng)C正確。電磁波可以通過全反射在光纜中傳播，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。波源停止振動(dòng)，波會(huì)繼續(xù)傳播，直到能量為零，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。故選ABC?！究键c(diǎn)定位】電磁波的產(chǎn)生和傳播46.(2017·江蘇卷)接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘，飛船和地球上的人觀測這兩只鐘的快慢，下列說法正確的有___________.(A)飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快(B)飛船上的人觀測到飛船上的鐘較慢(C)地球上的人觀測到地球上的鐘較快(D)地球上的人觀測到地球上的鐘較慢【答案】AC【解析】飛船相對地球高速運(yùn)動(dòng)，所以地球上的人觀測飛船上的時(shí)鐘較慢，而地球相對飛船高速運(yùn)動(dòng)，所以飛船上的人認(rèn)為地球上的時(shí)鐘較慢，所以A、C正確；B、D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)定位】狹義相對論【名師點(diǎn)睛】本題主要考查狹義相對論時(shí)間間隔的相對性，注意運(yùn)動(dòng)的相對的，飛船相對地球高速運(yùn)動(dòng)，地球也相對飛船高速運(yùn)動(dòng).47.(2017·新課標(biāo)Ⅱ卷·T34(1))(5分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是________(選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)。A.改用紅色激光B.改用藍(lán)色激光C.減小雙縫間距D.將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)E.將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)【答案】ACD【解析】根據(jù)條紋間距表達(dá)式可知：因紅光的波長大于綠光的波長，則改用紅色激光可增大條紋間距，選項(xiàng)A正確；因藍(lán)光的波長小于綠光的波長，則改用藍(lán)色致光可減小條紋間距，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；減小雙縫間距d可增加條紋間距，選項(xiàng)C正確；將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)，即增加l可使條紋間距變大，選項(xiàng)D正確；光源與雙縫間的距離不影響條紋間距，選項(xiàng)E錯(cuò)誤，故選ACD。【考點(diǎn)定位】雙縫干涉【名師點(diǎn)睛】此題考查雙縫干涉中條紋間距的影響因素；關(guān)鍵是理解實(shí)驗(yàn)原理，知道干涉條紋間距的表達(dá)式，題目較簡單。48.(2010·重慶卷·T19)氫原子部分能級(jí)示意圖如題19所示，不同色光的光子能量如下表所示。色光赤橙黃綠藍(lán)—靛紫光子能量范圍(eV)1.61~2.002.00~2.072.07~2.142.14~2.532.53~2.762.76~3.10處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為A.紅、藍(lán)-靛B.黃、綠C.紅、紫D.藍(lán)-靛、紫【答案】【解析】本題考查波爾理論和分析表格獲取倍息的能力。由波爾理論知若n＝5，則能級(jí)的能量為－0.54V，當(dāng)氫原子從n＝5的激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，有3種光子是可見光，n越大，是可見光的種數(shù)越多，當(dāng)n＝4時(shí)，剛好有兩種光是可見的，對應(yīng)的能量分別為－0.85－(－3.40)＝2.55eV和－1.51－(－3.40)＝l.89eV，再對照表格知A項(xiàng)對。49.(2010·全國Ⅱ卷·T20)頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點(diǎn)射入一厚玻璃板后，其光路如右圖所示，下列說法正確的是A.單色光1的波長小于單色光2的波長B.在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度C.單色光1通過玻璃板所需的時(shí)間小于單色光2通過玻璃板所需的時(shí)間D.單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角【答案】AD【解析】由折射光路知，1光線的折射率大，頻率大，波長小，在介質(zhì)中的傳播速度小，產(chǎn)生全反射的臨界角小，AD對，B錯(cuò)。，在玻璃中傳播的距離為，傳播速度，所以光的傳播時(shí)間為，1光線的折射角小所經(jīng)歷的時(shí)間長，故C錯(cuò)誤。50.(2010·上海卷·T7)電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是A.無線電波、紅外線、紫外線、γ射線B.紅外線、無線電波、γ射線、紫外線C.γ射線、紅外線、紫外線、無線電波D.紫外線、無線電波、γ射線、紅外線【解析】A本題考查電磁波普。難度：易。51.(2010·天津卷·T1)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是A.均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場B.電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C.只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波D.電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播【答案】A【解析】本題考查的是電磁波內(nèi)容。電磁波其實(shí)就是電磁場在空間的相互激發(fā)和傳播。在真空中傳播速度最大等于光速，在其它介質(zhì)中速度小于光速，既然是波，就具有波衍射的特性，所以B、D項(xiàng)錯(cuò)誤;但只有變化的電場周圍會(huì)產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍會(huì)產(chǎn)生電場，如果是均勻變化，周圍激發(fā)的是恒定的場，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤，A項(xiàng)正確.52.(2010·江蘇卷·TB)(1)激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是(A)激光是縱波(B)頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同(C)兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象(D)利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離53.(2010·北京卷·T14)對于紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光，下列表述正確的是A.在相同介質(zhì)中，綠光的折射率最大 B.紅光的頻率最高C.在相同介質(zhì)中，藍(lán)光的波長最短 D.黃光光子的能量最小【答案】C【解析】紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光的頻率依次增大，光從真空進(jìn)入介質(zhì)頻率不變，B錯(cuò)。由色散現(xiàn)象同一介質(zhì)對頻率大的光有大的折射率，A錯(cuò)。頻率大的光在真空中和介質(zhì)中的波長都小，藍(lán)光的波長最短，C正確。頻率大，光子能量大，D錯(cuò)。54.(2010·重慶卷·T20)如題20圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截而是圓心角為90°，、半徑為R的扇形OAB、一束平行光平行于橫截面，以45°入射角射到OA上，OB不透光，若考慮首次入射到圓弧上的光，則上有光透出的部分的弧長為A.1/6πRB.1/4πRC.1/3πRD.5/12πR【答案】B【解析】本題考查幾何光學(xué)的作圖，光的折射定律，全反射定律等知識(shí)點(diǎn)。由折射定律知，解得γ＝30°。則折射角為30°，過圓心的光線是臨界光線，此時(shí)的折射光線ON和OB夾角就是折射角，還要考慮到全反射的情況，如圖所示，射到M點(diǎn)的光線的入射角為臨界角C＝45°，則射到AM弧上的光線發(fā)生了全反射，那么照亮弧對應(yīng)的圓心角為45°，長度為，B項(xiàng)對。55.(2010·新課標(biāo)Ⅰ卷·T34(1))如圖，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，∠A為直角。此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射。該棱鏡材料的折射率為。(填入正確選項(xiàng)前的字母)A.B.C.D.非選擇題：56.(2019?江蘇卷?T19)將兩支鉛筆并排放在一起，中間留一條狹縫，通過這條狹縫去看與其平行的日光燈，能觀察到彩色條紋，這是由于光的_____(選填“折射”“干涉”或“衍射”).當(dāng)縫的寬度______(選填“遠(yuǎn)大于”或“接近”)光波的波長時(shí)，這種現(xiàn)象十分明顯.【答案】(1)衍射(2)接近【解析】通過兩支鉛筆中間的縫能看到彩色條紋，說明光繞過縫而到人的眼睛，所以這是由于光的衍射現(xiàn)象，由發(fā)生明顯衍射條件可知，當(dāng)縫的寬度與光波的波長接近或比光波的波長少得多時(shí)能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象；57.(2019?海南卷?T18)一透明材料制成的圓柱體的上底面中央有一球形凹陷，凹面與圓柱體下底面可透光，表面其余部分均涂有遮光材料。過圓柱體對稱軸線的截面如圖所示。O點(diǎn)是球形凹陷的球心，半徑OA與OG夾角θ=120°。平行光沿軸線方向向下入射時(shí)，從凹面邊緣A點(diǎn)入射的光線經(jīng)折射后，恰好由下底面上C點(diǎn)射出。已知，，。(i)求此透明材料的折射率；(ii)撤去平行光，將一點(diǎn)光源置于球心O點(diǎn)處，求下底面上有光出射的圓形區(qū)域的半徑(不考慮側(cè)面的反射光及多次反射的影響)。【答案】(i)(ii)cm【解析】(i)通過幾何關(guān)系求得，入射角60°，折射角30°，(ii)點(diǎn)光源處在球心，在進(jìn)入介質(zhì)的時(shí)候不會(huì)折射，當(dāng)光線從CD面射向空氣，剛好發(fā)生全反射時(shí)，入射角為臨界角C。；；；58.(2019?全國Ⅲ卷?T16)如圖，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=90°，∠B=30°。一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進(jìn)入棱鏡，然后垂直于AC邊射出。(1)求棱鏡的折射率；(2)保持AB邊上的入射點(diǎn)不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出。求此時(shí)AB邊上入射角的正弦。【答案】(1)；(2)sin=【解析】(1)光路圖及相關(guān)量如圖所示。光束在AB邊上折射，由折射定律得①式中n是棱鏡的折射率。由幾何關(guān)系可知α+β=60°②由幾何關(guān)系和反射定律得③聯(lián)立①②③式，并代入i=60°得n=④(2)設(shè)改變后的入射角為，折射角為，由折射定律得=n⑤依題意，光束在BC邊上的入射角為全反射的臨界角，且sin=⑥由幾何關(guān)系得=α'+30°⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦為sin=⑧59.(2019?全國Ⅰ卷?T16)如圖，一般帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3m。距水面4m的湖底P點(diǎn)發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率為(1)求桅桿到P點(diǎn)的水平距離；(2)船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點(diǎn)發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時(shí)，從水面射出后仍然照射在桅桿頂端，求船行駛的距離。【答案】(1)7m(2)5.5m【解析】①設(shè)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為，到P點(diǎn)的水平距離為，桅桿高度為，P點(diǎn)處水深為；激光束在水中與豎直方向的夾角為，由幾何關(guān)系有由折射定律有：設(shè)桅桿到P點(diǎn)的水平距離為則聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：②設(shè)激光束在水中與豎直方向的夾角為時(shí)，從水面出射的方向與豎直方向夾角為由折射定律有：設(shè)船向左行駛的距離為，此時(shí)光束從水面射出的點(diǎn)到桅桿的水平距離為，到P點(diǎn)的水平距離為，則：聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：60.(2019?江蘇卷?T20)如圖所示，某L形透明材料的折射率n=2.現(xiàn)沿AB方向切去一角，AB與水平方向的夾角為θ.為使水平方向的光線射到AB面時(shí)不會(huì)射入空氣，求θ的最大值.【答案】【解析】要使光線不會(huì)射入空氣，即發(fā)生全反射，設(shè)臨界角為C，即有：由幾何關(guān)系得：聯(lián)立解得：。61.(2014·上海卷·T26)如圖，在“觀察光的衍射現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中，保持縫到光屏的距離不變，增加縫寬，屏上衍射條紋間距將(選填：“增大”、“減小”或“不變”)；該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在情況下，光才可以看作是沿直線傳播的?！敬鸢浮繙p小光的波長比障礙物小的多【解析】縫隙越窄，條紋寬度越小，衍射條紋越寬，衍射現(xiàn)象越明顯，當(dāng)增加縫寬時(shí)，衍射條紋變窄，條紋間距變小。當(dāng)條紋足夠?qū)挄r(shí)，幾乎看不到條紋，衍射不明顯，所以只有在光的波長比障礙物小的多時(shí)才可以把光的傳播看做直線傳播?！究键c(diǎn)定位】單縫衍射62.(2011·上海卷)如圖，當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí)，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑。這是光的(填“干涉”、“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象，這一實(shí)驗(yàn)支持了光的(填“波動(dòng)說”、“微粒說”或“光子說”)。【答案】衍射；波動(dòng)說【解析】當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí)，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑，亮斑的周圍是明暗相間的環(huán)狀衍射條紋.這就是泊松亮斑，是激光繞過不透光的圓盤發(fā)生衍射形成的.泊松最初做本實(shí)驗(yàn)的目的是推翻光的波動(dòng)性，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻證明了光的波動(dòng)性.【考點(diǎn)定位】光的衍射，光的波動(dòng)性63.(2016·江蘇卷)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的確是一種波，一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個(gè)光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，則兩列光的_____相同.如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，如果放置光屏，在_____(選填“A”、“B”或“C”)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋.【答案】頻率C【解析】產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的條件是兩束光的頻率相同，A、B兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，出現(xiàn)明條紋，C點(diǎn)波峰與波谷相遇振動(dòng)減弱，為暗條紋.【考點(diǎn)定位】光的干涉【方法技巧】掌握產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的條件，加強(qiáng)區(qū)、減弱區(qū)的位置條件。64.(2015·全國新課標(biāo)Ⅰ卷·T34(1))在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，分布用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距與綠光的干涉條紋間距相比_____(填“＞”“＜”或“＝”)。若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長為630nm，雙縫到屏幕的距離為1m，測得第一條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm，則雙縫之間的距離為_____mm。【答案】＞【解析】雙縫干涉條紋間距，紅光波長長，所以紅光的雙縫干涉條紋間距較大，即>。條紋間距根據(jù)數(shù)據(jù)可得，根據(jù)可得。【考點(diǎn)定位】雙縫干涉實(shí)驗(yàn)65.(2010·江蘇卷·TB)(2)如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長為5.30×m，屏上P點(diǎn)距雙縫和的路程差為7.95×m.則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是(選填“明條紋”或“暗條紋”)。現(xiàn)改用波長為6.30×m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將(選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。(3)如圖乙所示，一束激光從O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上面的A點(diǎn)射出。已知入射角為i，A與O相距l(xiāng)，介質(zhì)的折射率為n，試求介質(zhì)的厚度d?！敬鸢浮?1)D(2)暗條紋；變寬；(3)【解析】(1)A.光是一種電磁波，屬于橫波；故A錯(cuò)誤；B.光的不同介質(zhì)中傳播速度不同，頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長不同；故B錯(cuò)誤；C.頻率相同的光才能發(fā)生干涉現(xiàn)象；故C錯(cuò)誤；D.激光方向集中，也就是平行度好，可用于測量月球到地球的距離；故D正確；(2)要計(jì)算波程差，由，是波程差是半波長的奇數(shù)倍，是暗條紋。，λ變大，△x變寬；(3)設(shè)拆射角為r，折射定律；幾何關(guān)系l=2dtanr，解得。66.(2010·福建卷·T19(1))(6分)某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示。①此玻璃的折射率計(jì)算式為n=(用圖中的θ1、θ2表示)；②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應(yīng)選用寬度(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量。【答案】(1)或【解析】(1)本題考查測量玻璃的折射率及考生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α９饩€在上界面上的入射角為，折射角為，由折射定律，采用厚一點(diǎn)的玻璃磚，則折射光線可以畫的長一些，折射角的測量誤差小。67.(2010·山東卷·T37)(2)如圖所示，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間部分彎成四分之一圓弧形狀，一細(xì)束單色光由MN端面的中點(diǎn)垂直射入，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直PQ端面射出。①求該玻璃棒的折射率。②若將入射光向N端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時(shí)_____(填“能”“不能”或“無法確定能否”)發(fā)生全反射?！敬鸢浮竣佗谀堋窘馕觥竣偃鐖D，臨界角C＝45°，。②入射角大于臨界角，能。68.(2016·江蘇卷)在上述楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，若單色光的波長λ=5.89×10-7m，雙縫間的距離d=1mm，雙縫到屏的距離=2m.求第1個(gè)亮條紋到第11個(gè)亮條紋的中心間距.【答案】1.178×10–2m【解析】相鄰亮條紋的中心間距由題意知，亮條紋的數(shù)目n=10解得，代入數(shù)據(jù)得L=1.178×10–2m【考點(diǎn)定位】光的雙縫干涉【方法技巧】重點(diǎn)考查條紋間距的公式。69.(2018·全國II卷·T16)如圖，△ABC是一直角三棱鏡的橫截面，∠A＝90°，∠B＝60°，一細(xì)光束從BC邊的D點(diǎn)折射后，射到AC邊的E點(diǎn)，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點(diǎn)射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中點(diǎn)。不計(jì)多次反射。(i)求出射光相對于D點(diǎn)的入射光的偏角；(ii)為實(shí)現(xiàn)上述光路，棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍？【答案】(1)δ=60°(2)【解析】(ⅰ)光線在BC面上折射，由折射定律有①式中，n為棱鏡的折射率，i1和r1分別是該光線在BC面上的入射角和折射角。光線在AC面上發(fā)生全反射，由反射定律有i2=r2②式中i2和r2分別是該光線在AC面上的入射角和反射角。光線在AB面上發(fā)生折射，由折射定律有③式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角。由幾何關(guān)系得i2=r2=60°，r1=i3=30°④F點(diǎn)的出射光相對于D點(diǎn)的入射光的偏角為δ=(r1–i1)+(180°–i2–r2)+(r3–i3)⑤由①②③④⑤式得δ=60°⑥(ⅱ)光線在AC面上發(fā)生全反射，光線在AB面上不發(fā)生全反射，有⑦式中C是全反射臨界角，滿足⑧由④⑦⑧式知，棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為⑨故本題答案是：(1)δ=60°(2)70.(2018·全國III卷·T16)如圖，某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個(gè)小標(biāo)記“·”(圖中O點(diǎn))，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個(gè)標(biāo)記上，小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上，過D點(diǎn)做AC邊的垂線交AC于F。該同學(xué)在D點(diǎn)正上方向下順著直線DF的方向觀察。恰好可以看到小標(biāo)記的像；過O點(diǎn)做AB邊的垂線交直線DF于E；DE=2cm，EF=1cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射)【答案】【解析】試題分析本題考查折射定律、光在三棱鏡中傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。解析過D點(diǎn)作AB邊的發(fā)現(xiàn)，連接OD，則為O點(diǎn)發(fā)出的光纖在D點(diǎn)的入射角；設(shè)該光線在D點(diǎn)的折射角為β，如圖所示。根據(jù)折射定律有①式中n為三棱鏡的折射率由幾何關(guān)系可知②③在中有④由③④式和題給條件得⑤根據(jù)題給條件可知，為等腰三角形，有⑥由①②⑥式得⑦71.(2016·全國新課標(biāo)Ⅲ卷)如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的倍；在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內(nèi)，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點(diǎn)，該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點(diǎn)。求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角?！敬鸢浮俊窘馕觥吭O(shè)球半徑為R，球冠底面中心為，連接，則，令則，即根據(jù)題意MA⊥AB，所以∠OAM=60°設(shè)圖中N點(diǎn)為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點(diǎn)，所考慮的光線的光路圖如圖所示，設(shè)光線在M點(diǎn)的入射角為i，折射角為r，在N點(diǎn)的入射角為，反射角為，玻璃折射率為n，由于為等邊三角形，有i=60°根據(jù)折射定律可得代入題中條件可得r＝30°作底面在N點(diǎn)的防線NE，由于NE//QM，有i’＝30°根據(jù)放射定律可得i’’＝30°連接ON，由幾何關(guān)系可知△MAN≌△NOM，故有∠MNO＝60°故可得∠ENO＝30°于是∠ENO為反射角，ON為反射光線，這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向。所以，經(jīng)一次反射后射出玻璃球冠的光線相對于入射光線的偏角β為【考點(diǎn)定位】光的折射定律【方法技巧】解決光學(xué)問題的關(guān)鍵要掌握全反射的條件、折射定律、臨界角公式、光速公式，運(yùn)用幾何知識(shí)結(jié)合解決這類問題。72.(2015·山東卷·T38(2))半徑為R、介質(zhì)折射率為n的透明圓柱體，過其軸線OO’的截面如圖所示。位于截面所在平面內(nèi)的一細(xì)束光線，以角i0由O點(diǎn)入射，折射光線由上邊界的A點(diǎn)射出。當(dāng)光線在O點(diǎn)的入射角減小至某一值時(shí)，折射光線在上邊界的B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射。求A、B兩點(diǎn)間的距離?！敬鸢浮俊窘馕觥慨?dāng)光線在O點(diǎn)的入射角為i0時(shí)，設(shè)折射角為r0，由折射定律得：①設(shè)AD間的距離為d1，由幾何關(guān)系得：②若光線在B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，則在B點(diǎn)的入射角恰好等于臨界角C，設(shè)BD間的距離為d2。則有：sinC=1/n③由幾何關(guān)系得：④則A、B兩點(diǎn)間的距離為：d=d2－d1；⑤聯(lián)立解得：⑥【考點(diǎn)定位】光的折射定律；全反射.73.(2012·海南卷)一玻璃三棱鏡，其截面為等腰三角形，頂角θ為銳角，折射率為。現(xiàn)在橫截面內(nèi)有一光線從其左側(cè)面上半部射入棱鏡。不考慮棱鏡內(nèi)部的反射。若保持入射線在過入射點(diǎn)的法線的下方一側(cè)(如圖)，且要求入射角為任何值的光線都會(huì)從棱鏡的右側(cè)面射出，則頂角θ可在什么范圍內(nèi)取值？【答案】【解析】設(shè)入射光線經(jīng)玻璃折射時(shí)，入射角為i，折射角為r，射至棱鏡右側(cè)面的入射角為α，根據(jù)折射定律得，

①由幾何關(guān)系得，

②當(dāng)i=0時(shí)，由①知r=0，α有最大值αm.由②知，θ=αm.③同時(shí)αm應(yīng)小于玻璃對空氣全反射的臨界角，即

④由①②③④式及題設(shè)條件可知：.【考點(diǎn)定位】本題考查折射定律、全反射及其相關(guān)知識(shí)74.(2011·海南卷)一賽艇停在平靜的水面上，賽艇前端有一標(biāo)記P離水面的高度為h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；賽艇正前方離賽艇前端=0.8m處有一浮標(biāo)，示意如圖。一潛水員在浮標(biāo)前方=3.0m處下潛到深度為=4.0m時(shí)，看到標(biāo)記剛好被浮標(biāo)擋住，此處看不到船尾端Q；繼續(xù)下潛△h=4.0m，恰好能看見Q。求(=1\*romani)水的折射率n；(=2\*romanii)賽艇的長度l。(可用根式表示)【答案】(1)(2)【解析】(1)如圖所示水的折射率(2)潛水員和Q點(diǎn)連線與豎直方向的夾角剛好為臨界角C，則：④

由幾何知識(shí)解得：⑤

由④⑤得：【考點(diǎn)定位】光的折射，光的全反射75.(2011·遼寧卷)一半圓柱形透明物體橫截面如圖所示，地面AOB鍍銀，O表示半圓截面的圓心，一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)的入射角為30，角MOA=60，角NOB=30。求(1)光線在M點(diǎn)的折射角；(2)透明物體的折射率?！敬鸢浮?1)150(2)【解析】(1)如圖，透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN，Q、M點(diǎn)相對于底面EF對稱，Q、P和N三點(diǎn)共線。設(shè)在M點(diǎn)處，光的入射角為i，折射角的r，∠OMQ＝a，∠PNF＝β。根據(jù)題意有α＝300①由幾何關(guān)系得，∠PNO＝∠PQO＝r，于是β+r＝300②且a+r＝β③由①②③式得r＝150④(2)根據(jù)折射率公式有⑤由④⑤式得⑥【考點(diǎn)定位】光的折射76.(2013·海南卷)如圖所示，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A=30°，AC平行于光屏MN，與光屏的距離為L，棱鏡對紅光的折射率為n1，對紫光的折射率為n2。一束很細(xì)的白光由棱鏡的側(cè)面A、B垂直射入，直接到達(dá)A、C面并射出。畫出光路示意圖，并標(biāo)出紅光和紫光射在光屏上的位置，求紅光和紫光在光屏上的位置之間的距離。AABCMN【答案】光路圖如圖所示【解析】光路如圖所示。紅光和紫光在AC面的入射角相同，設(shè)為i，折射角分別為r1和r2，它們射到屏上的置離O點(diǎn)的距離分別為d1和d2。由折射定律得，由幾何關(guān)系得：，，聯(lián)立以上各式并利用題給條件得，紅光和紫光在光屏上的位置之間的距離為【考點(diǎn)定位】考查光的折射定律。77.(2015·江蘇卷·T12B(3))人造樹脂時(shí)常用的眼鏡片材料，如圖所示，光線射在一人造樹脂立方體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的P點(diǎn)，已知光線的入射角為30°，OA=5cm，AB=20cm，BP=12cm，求該人造樹脂材料的折射率n。【答案】(或n＝1.5)【解析】設(shè)折射角為γ，由折射定律是sin30°=nsinγ由幾何關(guān)系知，且代入數(shù)據(jù)得(或n＝1.5)【考點(diǎn)定位】光的折射78.(2012·山東卷)如圖所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，AB為直徑。來自B點(diǎn)的光線BM在M點(diǎn)射出。出射光線平行于AB，另一光線BN恰好在N點(diǎn)發(fā)生全反射。已知∠ABM=30°，求(1)玻璃的折射率。(2)球心O到BN的距離?！敬鸢浮?1)(2)【解析】(1)已知，由幾何關(guān)系知入射角，折射角°由。(2)由題意知臨界角，，則球心O到BN的距離。【考點(diǎn)定位】本題考查光的折射、全反射等相關(guān)知識(shí)79.(2012·新課標(biāo)全國卷)一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值?！敬鸢浮俊窘馕觥咳鐖D，考慮從玻璃立方體中心O點(diǎn)發(fā)出的一條光線，假設(shè)它斜射到玻璃立方體上表面發(fā)生折射。根據(jù)折射定律有①式中，n是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角?，F(xiàn)假設(shè)A點(diǎn)是上表面面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點(diǎn)。由題意，在A點(diǎn)剛好發(fā)生全反射，故②設(shè)線段OA在立方體上表面的投影長為RA，由幾何關(guān)系有③式中a為玻璃立方體的邊長，由①②③式得④由題給數(shù)據(jù)得⑤由題意，上表面所鍍的面積最小的不透明薄膜應(yīng)是半徑為RA的圓。所求的鍍膜面積S′與玻璃立方體的表面積S之比為⑥由⑤⑥式得⑦【考點(diǎn)定位】本題考查光的折射、全反射并與幾何知識(shí)相聯(lián)系及其相關(guān)知識(shí)。80.(2013·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面。已知光在真空中的傳播速度為C.(i)為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?，求光線在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；(ii)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時(shí)間?！敬鸢浮?i)(ii)【解析】(i)設(shè)入射角為折射角，光線到達(dá)上界面的入射角為，全反射臨界角為C，由折射定律①，由幾何關(guān)系②即③，當(dāng)時(shí)發(fā)生全發(fā)射由因?yàn)棰?⑤聯(lián)立①②③④⑤解得⑥(ii)當(dāng)折射光線發(fā)生全反射后，光在介質(zhì)中傳播的速度⑦在介質(zhì)中傳播的距離為⑧,越小sin也越小,最小等于臨界角C時(shí)光在介質(zhì)中傳播最長的距離Lm=所以最長時(shí)間【考點(diǎn)定位】光的折射定律；全反射.81.(2013·重慶卷)利用半圓柱形玻璃，可減小激光束的發(fā)散程度。在題11(2)圖所示的光路中，A為激光的出射點(diǎn)，O為半圓柱形玻璃橫截面的圓心，AO過半圓頂點(diǎn)。若某條從A點(diǎn)發(fā)出的與AO成α角的光線，以入射角i入射到半圓弧上，出射光線平行于AO，求此玻璃的折射率?！敬鸢浮空凵渎省窘馕觥吭O(shè)折射角為r，根據(jù)光路圖，利用幾何關(guān)系可得，由折射定律可得，玻璃的折射率。【考點(diǎn)定位】光的折射定律，折射率的計(jì)算。82.(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)一厚度為h的大平板玻璃水平放置，其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面。在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上。已知圓紙片恰好能完全擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射)，求平板玻璃的折射率?！敬鸢浮俊窘馕觥咳鐖D，考慮從圓形發(fā)光面邊緣的A點(diǎn)發(fā)出的一條光線，假設(shè)它斜射到玻璃上表面的A’點(diǎn)折射，根據(jù)折射定律有:①式中，n是玻璃的折射率，θ是入射角，α是折射角現(xiàn)假設(shè)A’恰好在紙片邊緣，由題意，在A’剛好發(fā)生全反射，故②設(shè)AA’線段在玻璃上表面的投影長為L，由幾何關(guān)系有：③由題意紙片的半徑應(yīng)為：R=L+r④聯(lián)立以上各式可得：⑤【考點(diǎn)定位】光的折射定律及全反射。83.(2014·江蘇卷·T12B(2))Morpho蝴蝶的翅膀在陽光的照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍(lán)色光芒，這是因?yàn)楣庹丈涞匠岚虻镊[片上發(fā)生了干涉。電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖見題12B-2圖。一束光以入射角i從a點(diǎn)入射，經(jīng)過折射和反射后從b點(diǎn)出射。設(shè)鱗片的折射率為n，厚度為d，兩片之間空氣層厚度為h。取光在空氣中的速度為c，求光從a到b所需的時(shí)間t?！敬鸢浮俊窘馕觥竣賾?yīng)從單擺運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)時(shí)，此位置容易判斷，計(jì)時(shí)誤差較?、跒榱藴p小偶然誤差，可以多次測量多次全振動(dòng)的時(shí)間，然后取平均值求周期。(3)設(shè)光在鱗片中的折射角為,折射定律在鱗片中傳播的路程，傳播速度，傳播時(shí)間解得，同理在空氣中傳播的時(shí)間【考點(diǎn)定位】本題主要考查了折射定律的應(yīng)用問題，屬于中檔偏低題。84.(2014·山東卷)如圖所示，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角度i入射，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射。已知，BC邊長為2L，該介質(zhì)的折射率為。求：(i)入射角i(ii)從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間(設(shè)光在真空中的速度為c，可能用到：或)?！敬鸢浮?i)；(ii)【解析】(i)根據(jù)全反射規(guī)律可知，光線在AB面上P點(diǎn)的入射角等于臨界角C，由折射定律得①代入數(shù)據(jù)得②設(shè)光線在BC面上的折射角為r，由幾何關(guān)系得③根據(jù)光的折射定律④聯(lián)立③④式代入數(shù)據(jù)得⑤(ii)在中，根據(jù)正弦定理得⑥設(shè)所用時(shí)間為t，光線在介質(zhì)中的速度為v，得⑦⑧聯(lián)立⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得⑨【考點(diǎn)定位】光的折射，正弦定律85.(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)一個(gè)半圓形玻璃磚，某橫截面半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑。O為圓心，如圖所示，玻璃的折射率為.(i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？(ii)一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點(diǎn)的位置?！敬鸢浮?i)(ii)右側(cè)與O相距【解析】(i)光線垂直AB面入射后傳播方向不變，在圓弧面發(fā)生折射，射入射角為，如圖(1)所示出射時(shí)發(fā)生全反射的臨界角，即可得根據(jù)對稱性可得入射光的寬度(ii)由于所以一細(xì)束光線在O點(diǎn)左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射后在圓弧面發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系可得入射角，即在圓弧面反射后根據(jù)幾何關(guān)系入射角仍為，由此發(fā)生第三次反射，如圖(2)所示，根據(jù)幾何關(guān)系，可得，所以出射點(diǎn)在O點(diǎn)右側(cè)處。【考點(diǎn)定位】光的折射全反射86.(2014·海南卷)如圖，矩形ABCD為一水平放置的玻璃磚的截面，在截面所在平面內(nèi)有一細(xì)束激光照射玻璃磚，入射點(diǎn)距底面的高度為h，反射光線和折射光線的底面所在平面的交點(diǎn)到AB的距離分別為l1和l2。在截面所在平面內(nèi)，改變激光束在AB面上入射點(diǎn)的高度和入射角的大小，當(dāng)折射光線與底面的交點(diǎn)到AB的距離為l3時(shí)，光線恰好不能從底面射出。求此時(shí)入射點(diǎn)距底面的高度H?！敬鸢浮俊窘馕觥吭O(shè)玻璃磚的折射率為n，入射角和反射角為θ1，折射角為θ2，由光的折射定律根據(jù)幾何關(guān)系，有聯(lián)立以上各式得根據(jù)題意，折射光線在某一點(diǎn)剛好無法從底面射出，此時(shí)發(fā)生全反射。設(shè)在底面發(fā)生全反射時(shí)的入射角為θ3，有由幾何關(guān)系得聯(lián)立可得考點(diǎn)：光的折射87.(2015·海南卷·T16(2))一半徑為R的半圓形玻璃磚，橫截面如圖所示。已知玻璃的全反射臨界角r(r<)。與玻璃磚的底平面成()角度、且與玻璃磚橫截面平行的平行光射到玻璃磚的半圓柱面上。經(jīng)柱面折射后，有部分光(包括與柱面相切的入射光)能直接從玻璃磚底面射出。若忽略經(jīng)半圓柱內(nèi)表面反射后射出的光，求底面透光部分的寬度?！敬鸢浮俊窘馕觥抗饴穲D如圖所示，沿半徑方向射入玻璃磚的光線，即光線①射到MN上時(shí)，根據(jù)幾何知識(shí)入射角恰好等于臨界角，即恰好在圓心O處發(fā)生全反射，光線①左側(cè)的光線，經(jīng)球面折射后，射到MN上的角一定大于臨界角，即在MN上發(fā)生全反射，不能射出，光線①右側(cè)的光線射到MN上的角小于臨界角，可以射出，如圖光線③與球面相切，入射角，從MN上垂直射出，根據(jù)折射定律可得，根據(jù)全反射定律，兩式聯(lián)立解得根據(jù)幾何知識(shí)，底面透光部分的寬度【考點(diǎn)定位】光的折射全反射88.(2011·山東卷)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OM的單色光由OA射入介質(zhì)，經(jīng)OA折射的光線恰平行于OB。(1)求介質(zhì)的折射率。(2)折射光線中恰好射到M點(diǎn)的光線__________(填“能”或“不能”)發(fā)生全反射。【答案】(1)n=(2)不能【解析】(1)由幾何知識(shí)可知，入射角i=60°，折射角r=30°根據(jù)折射定律得：n=sini/sinr，代入數(shù)據(jù)解得n=。(2)由圖中幾何關(guān)系可知，折射光線中恰好射到M點(diǎn)的光線，在M點(diǎn)的入射角仍為30°，小于臨界角arcsin(/3)，不能發(fā)生全反射?！究键c(diǎn)定位】光的折射，全反射89.(2017·江蘇卷)人的眼球可簡化為如圖所示的模型，折射率相同、半徑不同的兩個(gè)球體共軸，平行光束寬度為D，對稱地沿軸線方向射入半徑為R的小球，會(huì)聚在軸線上的P點(diǎn).取球體的折射率為，且D=R，求光線的會(huì)聚角α.(示意圖未按比例畫出)【答案】30°【解析】由幾何關(guān)系，解得則由折射定律，解得且，解得【考點(diǎn)定位】光的折射、反射【名師點(diǎn)睛】幾何光學(xué)的問題，畫出光路圖，剩下的就是平面幾何，找邊角關(guān)系.90.(2017·新課標(biāo)Ⅰ卷)(10分)如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，O點(diǎn)為球心；下半部是半徑為R、高位2R的圓柱體，圓柱體底