2021年新高考大二輪物理15.光學(xué)

15.光學(xué)

1.（多選）（2020?天津市紅橋區(qū)高三下學(xué)期二模）如圖1所示，一束光通過(guò)三棱鏡折射后分成

仄c三束單色光（）

A.三束光在真空中傳播速度間的關(guān)系是va<Vh<vc

B.由水斜射入空氣恰發(fā)生全反射時(shí)，c光的臨界角最大

C.若方光束照射到某種金屬表面上有光電子發(fā)出，則a光束照射到同種金屬表面上發(fā)射出

的光電子最大初動(dòng)能將更大

D.通過(guò)同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Axu>Arft>Ax（.

答案BC

解析所有光在真空中傳播速度相同，故A錯(cuò)誤；由題圖光路圖可知，三束光的折射率關(guān)

系為na>nb>nc

由sinC=：可知，由水斜射入空氣發(fā)生全反射時(shí)的臨界角關(guān)系為C"<C,VC<.,故B正確；

由外可知，三束光的頻率關(guān)系為%>樂(lè)>%,因此若方能發(fā)生光電效應(yīng)，則。光照

射同種金屬表面上時(shí)產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能將更大，故C正確；

由%>W,>%可知，兒>〃>九，由可知，干涉條紋間距關(guān)系為故D

錯(cuò)誤.

2.（2020?山東聊城市高三下學(xué)期二模）有一塊玻璃磚，上、下兩面光滑且平行，有一束光線

從空氣射入玻璃磚，下面給出的四個(gè)光路圖正確的是（）

答案D

解析由于玻璃磚上、下表面平行，光在上表面的折射角等于在下表面的入射角，光在上表

面能夠發(fā)生折射，則在下表面一定能夠發(fā)生折射，且離開玻璃磚的光線與射向玻璃磚的光線

平行，又因?yàn)橛姓凵渚陀蟹瓷?，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤.

3.（多選）（2020?山東濱州市高三下學(xué)期二模）如圖2所示，在觀察薄膜干涉現(xiàn)象時(shí)，把鐵絲

圈P在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜，在酒精燈火焰上撒食鹽，用肥皂液膜

觀察燈焰S的像，下列說(shuō)法正確的是（）

圖2

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在酒精燈一側(cè)來(lái)觀察薄膜干涉現(xiàn)象

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)觀察液膜反射酒精燈的光，使我們看到燈焰的像

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在另一側(cè)透過(guò)液膜觀察火焰，來(lái)觀察薄膜干涉現(xiàn)象

D.用不同波長(zhǎng)的光做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，條紋的間距是不一樣的

答案ABD

解析在酒精燈的火焰上撒上一些食鹽，用酒精燈的黃光照射豎直放置的液膜，液膜反射的

光使我們看到燈焰的像，故B正確；當(dāng)黃色的光線照射到肥皂膜上時(shí)，從肥皂膜的前后兩

個(gè)表面分別反射兩列光，這兩列光的頻率相同，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)在酒精燈一側(cè)

來(lái)觀察薄膜干涉現(xiàn)象，故A正確，C錯(cuò)誤；發(fā)生薄膜干涉時(shí)，相鄰兩條亮條紋（或暗條紋）

的間距與入射光在薄膜中的波長(zhǎng)有關(guān)，所以用不同波長(zhǎng)的光做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，條紋的間距是不一

樣的，故D正確.

4.（多選）（2020?湖北省恩施高中高三下學(xué)期名校交流四月聯(lián)考）對(duì)于圖3的光學(xué)現(xiàn)象說(shuō)法中

正確的是（）

&

/

、

>/[

丙丁

圖3

A.圖3甲是雙縫干涉示意圖，若只增大擋板上兩個(gè)狹縫$、52間的距離“，兩相鄰亮條紋

間距離以將減小

B.圖乙是單縫衍射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，若只在狹縫寬度不同情況下做此實(shí)驗(yàn)，上圖對(duì)應(yīng)狹縫較寬

C.圖丙是用干涉法檢測(cè)工件表面平整程度時(shí)得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說(shuō)明被檢測(cè)

的平面在此處是凹陷的

D.圖丁中的P、。是偏振片，當(dāng)P固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。時(shí)，光屏上的光亮度將一明一暗

交替變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波

答案AD

解析根據(jù)1=夕.可知，若只增大擋板上兩個(gè)狹縫間的距離d,相鄰兩亮條紋間距將減小，

故A正確；

根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，狹縫越窄，衍射現(xiàn)象越明顯，因此若只在狹縫寬度不同

的情況下做此實(shí)臉，上圖對(duì)應(yīng)狹縫較窄，故B錯(cuò)誤；

題圖所示的干涉圖樣表明檢測(cè)圖樣此處是凸起的，故C錯(cuò)誤；

只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，因此光的偏振現(xiàn)象表明光波是橫波，故D正確.

5.（2020.浙江溫州市4月選考適應(yīng)性測(cè)試）如圖4甲所示，為研究一半圓柱形透明新材料的

光學(xué)性質(zhì)，用激光由真空沿半圓柱體的徑向射入，入射光線與法線成9角，由光學(xué)傳感器

可以探測(cè)反射光的強(qiáng)度.實(shí)驗(yàn)獲得從AB面反射回來(lái)的反射光的強(qiáng)度隨3角變化的情況

如圖乙所示.光在真空中傳播速度為c,則該激光在這種透明新材料中（）

圖4

A.折射率為當(dāng)

B.傳播速度為坐c

C.6=0。時(shí)，折射光強(qiáng)度為0

D.反射光的強(qiáng)度隨，角的增大而增大

答案B

解析根據(jù)題圖知，6=60。時(shí)激光發(fā)生全反射，由折射定律得〃=焉=￥，故A錯(cuò)誤；

由速度公式得：坐c，故B正確；6=0。時(shí)大量的激光從。點(diǎn)射出，少量激光發(fā)生反

射，故C錯(cuò)誤；根據(jù)題圖乙可得，當(dāng)8=60。時(shí)激光發(fā)生全反射，9>60。時(shí)反射光的強(qiáng)度不

變，故D錯(cuò)誤.

6.（2020?山東陶澤市一模）單色細(xì)光束射到折射率"=啦的透明球面，光束在過(guò)球心的平面

內(nèi)，入射角i=45。，經(jīng)折射進(jìn)入球內(nèi)后，又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射后射出的光線,

如圖5所示（圖上已畫出入射光和出射光），則入射光與出射光之間的夾角a為（）

圖5

A.15°B.30°

C.45°D.60°

答案B

解析光線從入射到出射的光路圖如圖所示，入射光線AB經(jīng)球面折射后，折射光線為BC,

又經(jīng)球內(nèi)表面反射后，反射光線為CZ）,再經(jīng)折射后，折射光線為。耳08、0。為球的半徑，

ii

即為法線，由折射定律得〃s=in務(wù)，得sin「=旦sin以=生sin者45-°==1r=30。，由幾何關(guān)系及對(duì)稱

sinV幾z

a

性，有5=r-（i-r）=2r-i,a=4r~2i,把r=30°,i=45°代入得：a=30°,選項(xiàng)B正確.

7.（2020?浙江寧波市高三下學(xué)期二模）如圖6所示,abc是一塊用折射率n=2的玻璃制成的透

明體的橫截面，必是半徑為R的圓弧，ac邊垂直于be邊，/aOc=60。.當(dāng)一束平行光垂直

照到ac,上時(shí)，，仍的外表面只有一部分有光線射出，則有光線射出部分的弧長(zhǎng)為（）

JR

A記

-KR

騁D.—

答案B

解析由題意作出光路圖如圖所示

設(shè)光的臨界角為C,則有sin

解得C=30°

如圖，在a230。時(shí)，均發(fā)生全反射，圖中4點(diǎn)為入射角等于臨界角的臨界點(diǎn)，所以只有必

部分有光線射出，所以有光射出部分的圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角也是30°,對(duì)應(yīng)圓弧的長(zhǎng)度為/=

強(qiáng)戶義2兀7?=不，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確.

8.（多選）（2020.江蘇南通一中高考模擬）利用圖7所示裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象并測(cè)量光的波

長(zhǎng)，下列說(shuō)法中正確的有（）

則①②

③遮光筒屏

—

一

-丁

5-1『世

圖7

A.實(shí)驗(yàn)裝置中的①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫

B.將濾光片由紫色換成紅色，干涉條紋間距變寬

C.將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，干涉條紋間距變寬

D.測(cè)量過(guò)程中誤將5個(gè)條紋間距數(shù)成6個(gè)，波長(zhǎng)測(cè)量值偏大

答案AB

解析濾光片的作用是使入射光變成單色光，單縫的作用是使入射光變成線光源，雙縫的作

用是形成相干光源，其排列順序合理，故A正確；將濾光