2024年高考物理二轮热点专题训练----《光学》
一 选择题
1． (多选)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】景物的光斜射到水面上，会发生折射现象，进入水中的光线会靠近法线，水中的鱼逆着光的方向看景物形成的像会比物体的实际位置高，A正确．光在光纤内芯传播时，会在内芯和外壳的界面处发生全反射，所以内芯的折射率比外壳的大，B正确．水中的气泡看起来特别明亮是因为光线从水射入气泡时发生全反射的缘故，C错误．全息照相是利用了光的干涉现象，D错误．海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的全反射而产生的，E正确．
2.如图所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直径与BD重合.一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上.使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ(0°<θ<90°)，观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动.在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是( )
A.折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动
B.折射光斑的亮度逐渐变暗 C.折射角一定大于反射角 D.反射光线转过的角度为θ
E.当玻璃砖转至θ＝45°时，恰好看不到折射光线.则此玻璃砖的折射率n＝2 【答案】BCE
【解析】画出光路图易知，折射光斑在弧形屏上沿C→D方向移动，选项A错误；随着入射角增大，反射光增强，而折射光减弱，故折射光斑的亮度逐渐变暗，选项B正确；根据0°<θ<90°及折射定律可知，在玻璃砖转动过程中，折射角一定大于入射角，而反射角等于入射角，则折射角一定大于反射角，选项C正确；根据反射定律和几何知识知，玻璃砖转过θ角，则反射光线转过2θ角，选项D错误；当玻璃砖转至θ＝45°时，恰好看不到折射1
光线，恰好发生了全反射，则临界角C＝45°，由临界角公式sin C＝，解得折射率n＝2，
n选项E正确.
3.在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质，如图所示.已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°(C点出射光线与A点入射光线的夹角)，CD弧所对的圆心角为3°，则下列结论正确的是( )
A.b色光的偏向角为42°
B.介质对a色光的折射率na ＝3 C.在介质中，a光的频率小于b光的频率 D.b色光从介质射向空气的临界角正弦sin C＝
1
2sin51°E.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距xa < xb 【答案】ADE
【解析】光线在A点的入射角为i，折射角分别为ra、rb.由a色光的偏向角为45°，而偏向角θa＝2(ra－i)，得ra＝52.5°，由几何知识得：AC弧所对的圆心角为180°－2×52.5°＝180°－78°
75°，CD弧所对的圆心角为3°，则AD弧所对的圆心角为78°，故rb＝＝51°，b
2
sin rasin 52.5°
色光的偏向角为θb＝2(rb－i)＝42°，故A正确.介质对a色光的折射率 na＝＝sin isin 30°sin 60°sin rbsin 51°
<＝3.故B错误.介质对b色光的折射率 nb＝＝ nb2sin 51°以上得知，a光的偏向角大于b光的偏向角，a光的折射率大于b光的折射率，a、b两单色l 光在透明介质中的波长λa<λb.根据条纹间距公式Δx＝λ，波长长的双缝干涉时条纹间距较大， d故Δxa<Δxb，故E正确. 4.在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是________。 A．改用红色激光 B．改用蓝色激光 C．减小双缝间距 D．将屏幕向远离双缝的位置移动 E．将光源向远离双缝的位置移动 【答案】ACD 【解析】根据条纹间距表达式?x?l?可知：因红光的波长大于绿光的波长，则改用d红色激光可增大条纹间距，选项A正确；因蓝光的波长小于绿光的波长，则改用蓝色激光可减小条纹间距，选项B错误；减小双缝间距d可增加条纹间距，选项C正确；将屏幕向远离双缝的位置移动，即增加l可使条纹间距变大，选项D正确；光源与双缝间的距离不影响条纹间距，选项E错误；故选ACD。 5.如图所示，偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光的是( ) A．太阳光 B．沿竖直方向振动的光 C．沿水平方向振动的光 D．沿与竖直方向成45°角振动的光 【答案】ABD 【解析】太阳光是自然光，光波可沿垂直传播方向的任何方向振动，所以在P的另一侧能观察到透射光；沿竖直方向振动的光，振动方向与偏振片的透振方向相同，当然可以看到透射光；沿水平方向振动的光，其振动方向与透振方向垂直，所以看不到透射光；沿与竖直方向成45°角振动的光，其振动方向与透振方向不垂直，仍可看到透射光，A、B、D正确． 二 填空题 6.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×107m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×107 m，则在这里出现的应是________(填“明条纹”或“暗条纹”)．现改用波长为6.30×107 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(填“变宽”“变窄”或“不变”)． － － － 【解析】由题意知Δs＝7.95×107m＝1.5λ，所以P点出现的是暗条纹．由条纹间距Δxl ＝λ知，λ变大，Δx变大，所以条纹间距将变宽． d 【答案】暗条纹 变宽 7.将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯， － 能观察到彩色条纹，这是由于光的 （选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度 （选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显。 【答案】衍射 接近 【解析】通过两支铅笔中间的缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长接近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现象。 8.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________； A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 （2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=_________； 300 mm，（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0．测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为______________nm（结果保留3位有效数字）。 ?x?d （3）630 【答案】（1）B （2） （n?1）l【解析】（1）由Δx= ?ld ，因Δx越小，目镜中观察得条纹数越多，故B符合题意； （2）由 d?x?x?l?，λ=； (n?1)ln?1dd?x0.3?10?3m?7.56?10?3m?6.3?10?3m?630nm。 =（3）λ= (n?1)l(4?1)?1.2m
高考物理二轮热点专题训练----《光学》(解析版)
