2020物理高考备考专题《光学》(附答案解析版)

物理高中光学试题答案及解析一、选择题1. 光的折射现象是指光从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。

以下哪个选项正确描述了光的折射定律？A. 折射角总是大于入射角B. 折射角总是小于入射角C. 入射光线、折射光线和法线在同一平面内D. 折射角与入射角成正比答案：C解析：光的折射定律包括三个主要方面：入射光线、折射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居法线两侧；入射角与折射角的正弦之比是一个常数，与介质的性质有关。

选项C正确描述了第一个方面。

2. 以下哪个现象不是光的干涉现象？A. 薄膜干涉B. 双缝干涉C. 单缝衍射D. 光的衍射答案：D解析：光的干涉现象是指两个或多个相干光波在空间相遇时，光强分布出现增强或减弱的现象。

薄膜干涉、双缝干涉和单缝衍射都是光的干涉现象。

而光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，波前发生弯曲和扩展的现象，与干涉现象不同。

二、填空题1. 光的偏振现象是指光波的振动方向在传播过程中被限制在某一特定方向的现象。

偏振光可以通过_________来实现。

答案：偏振器2. 光的全反射现象发生在光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角时。

临界角的大小由_________决定。

答案：两种介质的折射率三、简答题1. 请简述光的色散现象及其产生的原因。

答案：光的色散现象是指不同波长的光在介质中传播速度不同，导致折射角不同，从而使光波分离的现象。

产生色散的原因是由于介质对不同波长的光具有不同的折射率，即色散率。

这种现象在彩虹的形成和棱镜分光中尤为明显。

四、计算题1. 已知某介质的折射率为 1.5，光从真空进入该介质，求光的临界角。

答案：根据公式\[ \sin(C) = \frac{1}{n} \]，其中C为临界角，n为折射率。

代入数值得\[ \sin(C) = \frac{1}{1.5} = 0.6667 \]，所以临界角C可以通过取正弦的反函数求得，即\[ C =\arcsin(0.6667) \]。

2020年5月全国名校联考最新高考模拟试题分项汇编（第一期）光学简单应用1、（2020·北京市通州区高三下学期5月一模）如图所示，上、下表面平行的玻璃砖放在空气中，光以入射角θ从玻璃砖的上表面A点射入，从下表面的B点射出的光线相对于入射光线的侧移距离为d，当θ增大一个小角度时，下列说法正确的是（）A. 侧移距离d增大B. 在A点可能发生全反射C. 在B点一定发生全反射D. 光在玻璃中的传播时间变短【答案】A【解析】A．当入射角θ增大时，折射角增大，由于出射光线与入射光线平行，侧移距离d增大，故A正确；B．在A点，光线从空气入射到玻璃砖，由光疏介质射到光密介质，所以在A点不会发生全反射，故B错误；C．在上表面，入射角小于90︒度，折射角一定小于临界角，光到达下表面时的入射角与上表面的折射角相等，则此入射角小于临界角，不可能发生全反射，故C错误；D．当θ增大时，折射角增大，光在玻璃中的传播路程增大，时间变长，故D错误；故选A。

2、（2020·北京市通州区高三下学期5月一模）关于泊松亮斑，下列说法正确的是（）A. 是光的衍射现象，显著表现出光的波动性B. 是光的衍射现象，显著表现出光的粒子性C. 是光的干涉现象，显著表现出光的波动性D. 是光的干涉现象，显著表现出光的粒子性【答案】A【解析】当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，亮斑的周围是明暗相间的环状条纹，这就是泊松亮斑。

说明光线偏离原来的直线方向传播，是激光绕过不透光的圆盘发生衍射形成的，泊松最初做本实验的目的是推翻光的波动性，而实验结果却证明了光的波动性，故A正确，B、C、D错误；故选A。

3、（2020·湖北省七市教科研协作体高三下学期5月联考）如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光线I、II、III，若平面镜的上下表面足够宽，不考虑光线由玻璃砖内射向上表面时的反射．下列说法正确的是_________．A. 光束I仍为复色光，光束II、III为单色光B. 玻璃对光束II的折射率小于对光束III的折射率，当α角减小为某一值时，光束II先消失了，光束III还存在C. 改变α角，光线I、II、III仍保持平行D. 通过相同的双缝干涉装置，光束II产生的条纹宽度要大于光束III的E. 在玻璃中，光束II的速度要小于光束III的速度【答案】ACE【解析】所有色光都能反射，反射角相同，则由图可知光束I是复色光；而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，因为厚玻璃平面镜的上下表面是平行的．根据光的可逆性，知两光速仍然平行射出，且光束Ⅱ、Ⅲ是单色光，故A正确；作出三束光线的完整光路图，如图由图知：光束Ⅱ的偏折程度大于比光束Ⅲ，根据折射定律可知光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，根据全反射临界角1sin Cn=，可知光束II的全反射临界角小于光束III的全反射临界角，当α角减小为某一值时，光束II先消失，光束III存在，故B错误；一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光的反射时入射角与反射角相等．所以由光路可逆可得出射光线平行．改变α角，光线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ仍保持平行．故C正确；光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ，光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光Ⅱ产生的条纹间距比光Ⅲ的小．故D错误；光在玻璃中的传播速度为cvn，光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，故光束Ⅱ在玻璃中传播速度小于光束Ⅲ的，故E正确；故选ACE．4、（2020·浙江省嘉兴市高三下学期5月教学测试）如图所示分别为100多个、3000多个、70000多个电子通过双缝后的干涉图样，则（）A. 图样是因为电子之间相互作用引起的B. 假设现在只让一个电子通过单缝，那么该电子一定落在亮纹处C. 图样说明电子已经不再遵守牛顿运动定律D. 根据不确定性关系，不可能同时准确地知道电子的位置和动量【答案】CD【解析】A．根据图样可知，是因为电子的波动性引起的干涉图样，故A错误；B．根据概率波的概念，对于一个电子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在亮纹处，故B错误；C．根据图样可知，电子已经不再遵守牛顿运动定律，故C正确；D．根据不确定性关系，不可能同时准确地知道电子的位置和动量，故D正确。

高考物理专题光学知识点之物理光学真题汇编附答案解析一、选择题1．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏MN上形成的彩色光带落在bc区域内,e 为bc中点．现将一温度计放在屏上不同位置，其中温度计示数升高最快的区域为A．ab B．be C．ec D．cd2．5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络．5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率．未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍．关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是A．在真空中的传播速度更快B．在真空中的波长更长C．衍射的本领更强D．频率更高，相同时间传递的信息量更大3．如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M．则下列说法中正确的是（）A．如果 a为蓝色光,则b可能为红色光B．在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率大C．棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大D．a光的折射率小于b光折射率4．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( )A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维内传送图象是利用光的色散现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象5．下列说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小6．如图所示，两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则（）A．质点A为振动加强点，经过半个周期，这一点变为振动减弱点B．质点B为振动减弱点，经过半个周期，这一点变为振动加强点C．质点C可能为振动加强点，也可能为振动减弱点D．质点D为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱7．在阳光下肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹和雨后天空的彩虹，这分别是光的（）A．干涉、折射 B．反射、折射 C．干涉、反射 D．干涉、偏振8．两束单色光Ⅰ、Ⅱ从水下同一位置同一方向射向水面，只产生两束光线，光路图如图所示，则A．两束光在水中传播时，光束Ⅱ的速度大于光束Ⅰ的速度B．两束光在水中传播时波长一样C．两束光线通过同一小孔时，光线Ⅰ的衍射现象更明显D．光束Ⅰ从水中到空气中频率变大9．我国南宋时期的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道：“凡雨初霁，或露之未晞，其余点缀于草木枝叶之末……日光入之，五色俱足，闪铄不定。

高三物理物理光学试题答案及解析1.（4分）如图，在“观察光的衍射现象”试验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将（选填：“增大”、“减小”或“不变”）；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只是在情况下，光才可以看作是沿直线传播的。

【答案】减小光的波长比障碍物小的多【解析】缝隙越窄，条纹宽度越小，衍射条纹越宽，衍射现象越明显，当增加缝宽时，衍射条纹变窄，条纹间距变小。

当条纹足够宽时，几乎看不到条纹，衍射不明显，所以只有在光的波长比障碍物小的多时才可以把光的传播看做直线传播。

【考点】单缝衍射2.如图为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流.激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向，由此得出高压线路中电流大小.图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向，右侧偏振元件称为 .【答案】相同…………（2分）（填“一致”或“平行”同样给分）检偏器【解析】由偏振现象可知左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向相同，右侧偏振元件称为检偏器3.对光的波粒二象性的理解，正确的是（）A．凡是光的现象，都可用光的波动性去解释，也可用光的粒子性去解释B．波粒二象性就是微粒说与波动说的统一C．一切粒子的运动都具有波粒二象性D．大量光子往往表现出波动性，少量光子往往表现出粒子性【答案】CD【解析】光的波动性和粒子性是光在不同条件下的具体表现，具有统一性；光子数量少时，粒子性强，数量多时，波动性强；频率高粒子性强，波长大波动性强，所以CD正确。

4. 1905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是（）A．同时的绝对性与同时的相对性B．运动的时钟变慢与运动的尺子缩短C．时间间隔的绝对性与空间距离的绝对性D．相对性原理与光速不变原理【答案】D【解析】905年爱因斯坦提出了狭义相对论，狭义相对论的出发点是以两条基本假设为前提的，这两条基本假设是相对性原理与光速不变原理，D对；5.（05年天津卷）某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10-19C，普朗克常量为6.63×10-34J s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是（）A．5.3×1014HZ，2.2J B．5.3×1014HZ，4.4×10-19JC．3.3×1033HZ，2.2J D．3.3×1033HZ，4.4×10-19J【答案】B【解析】逸出功等于极限频率与普朗克常量的乘积，所以极限频率为5.3×1014HZ，由光电效应方程，光电子的最大动能为4.4×10-19J，B对；6.若已知两狭缝间距为1 mm,双缝到屏的距离为200 cm,屏上得到的干涉图样如图所示,请根据图中的测量数据,求出该单色光的波长和频率.【答案】λ=5×10-7 m f=6×1014 Hz【解析】由图可知Δx=cm="0.1" cmΔx=λ.λ= m=5×10-7 mf= Hz=6×1014 Hz点评:根据双缝干涉条纹特点和决定条纹间距的因素分析讨论.再根据图中的测量结果,可求出相邻亮纹间距Δx;由Δx=λ,f=,然后求出λ及f.7.(8分)(1)如图3所示是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏．用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹．则：①减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离将________；②增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离将________；③将绿光换为红光，干涉条纹间的距离将________．(填“增大”、“不变”或“减小”)(2)如图4甲所示，横波1沿BP方向传播，B质点的振动图象如图乙所示；横波2沿CP方向传播，C质点的振动图象如图丙所示．两列波的波速都为20 cm/s.P质点与B质点相距40 cm，P 质点与C质点相距50 cm，两列波在P质点相遇，则P质点振幅为()A．70 cm B．50 cmC．35 cm D．10 cm【答案】(1)①增大②增大③增大(2)A【解析】(1)由Δx＝可知，当d减小，Δx将增大；当l增大时，Δx增大；当把绿光换为红光时，λ增长，Δx增大．(2)波1和2的周期均为1 s，它们的波长为：λ1＝λ2＝vT＝20 cm.由于BP＝2λ，CP＝2.5λ.t＝0时刻B质点的位移为0且向上振动，经过2.5T波1传播到P质点并引起P质点振动T，此时其位移为0且振动方向向下；t＝0时刻C质点的位移为0且向下振动，经过2.5T波2刚好传到P质点，P质点的位移为0且振动方向也向下；所以两列波在P质点引起的振动是加强的，P质点振幅为两列波分别引起的振幅之和，为70 cm，A正确．8.在柏油马路和湖面上常常遇到耀眼的炫光，它使人的视觉疲劳．这些天然的炫光往往是光滑表面反射而来的镜式反射光和从表面反射的漫反射光重叠的结果，漫反射光是非偏振光，而镜式反射光一般是部分偏振光．由于它们是从水平面上反射的，光线的入射面是垂直的，所以反射光含有大量振动在水平方向的偏振光．要想消除这种炫光，只要将光线中的水平振动成分减弱些就可以了．同理，要想消除从竖直面反射来的炫光，如玻璃窗反射来的炫光，所用偏振轴应取水平方向．请回答下列两个问题：(1)某些特定环境下照相时，常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使影像清晰，这是利用什么原理？(2)市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片，为什么不用普通的带色玻璃片而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？【答案】见解析【解析】(1)在某些特定环境下，如拍摄池水中的游动的鱼时，由于水面反射光的干扰，影像会不清楚，在镜头前装一片偏振片，清除反射光(反射光为偏振光)，影像就变得清晰．(2)这种太阳镜是为了消除柏油马路和湖面上反射的耀眼的炫光，因此应用偏振片而不是带色的普通玻璃片．该反射光为水平方向的偏振光，故应使镜片的透振方向竖直．9. (2011年东阳中学高三月考)用频率为ν1的单色光照射某种金属表面，发生了光电效应现象．现改为频率为ν2的另一单色光照射该金属表面，下面说法正确的是()A．如果ν2＞ν1，能够发生光电效应B．如果ν2＜ν1，不能够发生光电效应C．如果ν2＞ν1，逸出光电子的最大初动能增大D．如果ν2＞ν1，逸出光电子的最大初动能不受影响【答案】AC.【解析】对一定的金属，入射光的频率必须大于或等于某一频率ν时才会产生光电效应，频率ν称为截止频率，如果入射光的频率低于截止频率ν，则不论光强多大，照射时间多长，都不会产生光电效应，不同的金属有不同的截止频率．所以当ν2＞ν1时能够发生光电效应，ν2＜ν1时不一定能够发生光电效应，A正确，B错误；又光电子的初动能随着入射光频率的增加而线性增加，所以当ν2＞ν1时逸出光电子的初动能增大，C正确，D错误．10. (2011年镇海中学检测)下列有关光现象的说法中正确的是()A．在太阳光照射下，水面上的油膜出现彩色花纹是光的色散现象B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽C．光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大D．光的偏振现象说明光是一种横波【答案】BCD.【解析】A是光的干涉现象，故A错；因为λ绿＜λ黄，由Δx＝λ知，条纹间距变宽，B对；由全反射条件知C对；偏振是横波特有的现象，D对．11.在观察光衍射的实验中，分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样，图中黑线为暗纹．那么障碍物应是()A．乙图对应的是很小的不透明圆板B．甲图对应的是很大的不透明圆板C．乙图对应的是很大的中间有大圆孔的不透明挡板D．甲图对应的是很大的中间有小圆孔的不透明挡板【答案】AD.【解析】比较两图，它们的背景明显不同，甲图的背景为黑色阴影，说明障碍物应是很大的不透明圆板，中间有透光并且带有衍射图样的花纹，说明挡板的中间有小圆孔，D项正确；乙图的背景为白色，说明周围没有障碍物，中间有不透光圆形阴影，并且带有衍射图样的花纹，说明中间存在很小的不透明圆板，乙图正中央的小亮点是泊松亮斑，A项正确．12.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象【答案】选D.【解析】用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象,A错;用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象,B错;在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象,C错;光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,D正确.13. (2011·福建福州)下列说法正确的是 ()A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B．用光导纤维传送图像信息，这是光的衍射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰【答案】D【解析】太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，是由于不同色光在介质中折射率不同产生的色散现象，A错；用光导纤维传送图像信息是利用了光的全反射，B错；眯着眼睛看发光的灯丝时观察到彩色条纹是光的衍射现象，C错；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，滤去了水面的反射光，使景像清晰，D对．14.一亮度可调的台灯（由滑动变阻器与灯泡串联来调节亮度），白炽灯泡上标有“220V，40W”的字样，台灯最暗时灯泡的功率为10W，此时台灯消耗的功率为_____W；若灯泡消耗的电能有1%转化为频率为5´1014Hz的光子，该灯泡最暗时每秒钟可发出______个该频率的光子。

2020高考物理二轮复习题型归纳与训练专题十七光学题型一折射定律和折射率的理解及应用【规律方法】解答几何光学题的一般步骤(1)根据题意准确作出光路图，注意作准法线。

(2)利用数学知识找到入射角或折射角。

(3)利用折射定律列方程。

【典例1】．(2019·四川内江三模)如图所示，一单色细光束AB从真空中以入射角i＝45°，入射到折射率n＝2的某透明球体的表面上B点。

经研究发现光束在过球心O的平面内，从B点折射进入球内后，又经球的内表面只反射一次，再经球表面上的C点折射后，以光线CD射出球外，真空中的光速为3×108 m/s。

则：(1)光束在球内的传播速度是多少？(2)出射光线CD相对入射光线AB方向改变的角度是多少？【答案】(1)1.52×108 m/s(2)150【解析】(1)根据公式n＝c v光束在球内的传播速度 v ＝cn＝1.52×108 m/s 。

(2)作出光路图如图，由折射定律得n ＝sin isin r由几何关系及对称性得α2＝2r －i由以上各式解得α＝30°出射光线CD 相对入射光线AB 方向改变的角度为β＝180°－α＝150°。

题型二 全反射现象的理解与应用【规律方法】解答全反射类问题的技巧(1)解答全反射类问题时，要抓住发生全反射的两个条件。

①光必须从光密介质射入光疏介质。

②入射角大于或等于临界角。

(2)利用好光路图中的临界光线，准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键，且在作光路图时尽量与实际相符。

【典例2】． (2019·湖北武汉二模)内径为r ，外径为2r 的透明介质半球壳折射率n ＝2，如图为其截面示意图。

(1)将点光源放在球心O 处，求光射出球壳的最短时间；(2)将光源移至O 点正上方内壳上的P 点，使其发出的光射向球壳外，求透明球壳外表面发光区域在截面上形成的弧长。

高三物理物理光学试题答案及解析1.用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。

停止照射后，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3，由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：①hν1；② hν3；③h （ν1+ν2）；④h （ν1+ν2+ν3）以上表示式中（）A．只有①③正确B．只有②正确C．只有②③正确D．只有④正确【答案】C【解析】该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，说明这时氢原子处于第三能级。

根据玻尔理论应该有hν3="E3-" E1，hν1="E3-" E2，hν2="E2-" E1，可见hν3=" hν1+" hν2= h(ν1+ν2)，所以照射光子能量可以表示为②或③，2.入射光照到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而保持频率不变，那么（）A．从光照至金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加；B．逸出的光电子的最大初动能将减小；C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小；D．有可能不发生光电效应。

【答案】C【解析】光电效应具有瞬时性，A错误；光电子的最大初动能由频率决定，B错误；光照强度减弱，则逸出的光电子数目将减少，C正确；发生光电效应是由频率决定的，D错误3.验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器上的遥控器发出的“光”用来控制电视机、空调器，对于它们发出的“光”，下列判断正确的是（）①验钞机发出的“光”是红外线②遥控器发出的“光”是红外线③红外线是由原子的内层电子受到激发后产生的④红外线是由原子的外层电子受到激发后产生的A．①③B．②④C．①④D．②③【答案】B【解析】验钞机发出的“光”是紫外线，①错；红外线是由原子的外层电子受到激发后产生的，③错；B对；4.对光的波粒二象性的理解，正确的是（）A．凡是光的现象，都可用光的波动性去解释，也可用光的粒子性去解释B．波粒二象性就是微粒说与波动说的统一C．一切粒子的运动都具有波粒二象性D．大量光子往往表现出波动性，少量光子往往表现出粒子性【答案】CD【解析】光的波动性和粒子性是光在不同条件下的具体表现，具有统一性；光子数量少时，粒子性强，数量多时，波动性强；频率高粒子性强，波长大波动性强，所以CD正确。

专题分层突破练13光学A组1.(2021辽宁沈阳实验中学高三模拟)对于光的认识,下列说法正确的是()A.光不容易观察到衍射现象是因为光的速度太大B.偏振光可以是横波,也可以是纵波C.照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰D.雨后路面上的油膜呈现彩色,是光的折射现象2.(2020天津卷)新冠肺炎疫情突发,中华儿女风雨同舟、守望相助,筑起了抗击疫情的巍峨长城。

志愿者用非接触式体温测量仪,通过人体辐射的红外线测量体温;防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航。

红外线和紫外线相比较()A.红外线的光子能量比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大D.红外线能发生偏振现象,而紫外线不能3.(2021北京门头沟高三一模)如图所示,一束白光通过三棱镜发生色散,a、b是其中的两束单色光,这两束光相比较()A.在真空中,a光的速度大B.在真空中,a光的波长长C.水对b光的折射率小D.光从水中射向空气,b光的临界角大4.如图所示,有三块等腰直角三角形的透明材料(图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)恰好拼成一个长方形。

从A点垂直于底边射入的单色光在B处发生全反射,在C、D处连续发生两次折射后射出。

若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1、v2、v3,下列关系式中正确的是()A.v2>v1>v3B.v3>v1>v2C.v3>v2>v1D.v1>v2>v35.(多选)(2021湖北华中师大附中高三质量测评)用如图所示的装置观察光的全反射现象,将半圆形玻璃砖固定在量角器上,量角器的圆心O 与半圆形玻璃砖的圆心重合,半圆形玻璃砖可绕圆心O 旋转。

实验时将只含有红光和紫光的复色光,沿半径方向从量角器30°的刻度线射入半圆形玻璃砖,复色光被分成a 、b 两光束,a 沿180°刻度线方向射出,b 沿150°刻度线方向射出。

高三物理光学试题答案及解析1.下列说法正确的是A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说。

B．在地球上如果测到来自遥远星系上的元素发出的光波波长变长，说明该星系在离我们远去C．当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者往往会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。

D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小【答案】BCD【解析】略2.如图所示，有两束颜色相同的、间距为的平行细光束以相同的入射角射到成角的平行玻璃砖上表面，则从玻璃砖下表面射出的光线：A．成为会聚光束B．成为发散光束C．仍是平行光，但宽度大于D．仍是平行光，但宽度小于【答案】D【解析】入射光线经过平行玻璃砖，出射光线传播方向不改变，所以从玻璃砖下表面射出的光线仍是平行光，但是由于光从空气进入玻璃折射角小于入射角，所以出射点向内偏折，致使出射光线宽度小于d故选D3.如图所示，用折射率n=的玻璃做成一个外径为R的半球形空心球壳。

一束与平行的平行光射向此半球的外表面，若让一个半径为的圆形遮光板的圆心过轴，并且垂直该轴放置。

则球壳内部恰好没有光线射入。

求：（1）临界光线射入球壳时的入射角θ1和折射角θ2（2）球壳的内径【答案】（1）（2）【解析】：（1）由题图和几何知识由折射率的定义式，联立解出，（2）对临界光线，在题图△oab中，由正弦定理：联立解出．【考点】考查了光的折射4.如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，A=30。

它对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2。

在距AC边d2处有一与AC平行的光屏。

现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边上的P点射入棱镜，其中PA的长度为d1。

①为了使紫光能从AC面射出棱镜，n2应满足什么条件？②若两种光都能从AC面射出，求两种光从P点到传播到光屏MN上的时间差。

【答案】①n2＜2；②【解析】①由题意可知临界角为：C＞30°而联立解得：n2＜2②两种光在棱镜中的路程相同，均为：x=d1tan30°两种光在棱镜中传播的时间差为：红光在棱镜AC面上发生折射时有：紫光在棱镜AC面上发生折射时有：两种光在空气中传播的时间差为：因而两种光传播的时间差为：△t=△t1+△t2=【考点】光的折射定律.5.如图所示，宽为a的平行光束从空气斜射到平行玻璃砖上表面，入射角为60°，光束中包含两种波长的光，玻璃砖对这两种光的折射率分别为n1＝，n2＝，光束从玻璃下表面出射时恰好分成不重叠的两束，求玻璃砖的厚度d为多少？ (已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，结果可用根式表示)．【解析】光束从玻璃下表面出射时恰好分成不重叠的两束，，即光线1最右侧恰与光线2最左侧交于一点。

光学高考题解析光学是物理学的一个重要分支，也是高考物理考试中的常见考点之一。

在光学部分，高考试题往往涉及到光的反射、折射、光的波动、光的干涉等内容。

在准备光学考试时，掌握基本的原理和公式是非常重要的。

在本文中，我们将针对高考光学题目进行细致分析和解析，从而帮助同学们更好地应对光学考试。

一、光的反射和折射1. 光的折射定律：当光由一种介质射向另一种介质时，入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足什么关系？解析：根据光的折射定律，入射角i、折射角r和两种介质的折射率n1、n2之间有以下关系：n1sin(i) = n2sin(r)。

这是一个非常重要的公式，用来计算光在不同介质中的传播方向和角度。

2. 全反射条件：当光由一个光密度较大的介质射向一个光密度较小的介质时，入射角达到多大时会发生全反射？解析：全反射发生在光从光密度较大的介质射向光密度较小的介质时，当入射角大于临界角时会发生全反射。

临界角的计算公式为：sin(critical angle) = n2/n1，其中n1为光线所在的介质折射率，n2为光线射向的介质折射率。

二、光的波动性1. 杨氏实验：当光通过一个狭缝后，观察到一个亮、暗、亮、暗的条纹现象，请解释这是如何产生的？解析：杨氏实验是用来观察光的干涉现象的经典实验。

当光通过一个狭缝后，由于光的波动性，形成了一系列的光波。

当光波相遇时，会发生干涉现象。

在干涉过程中，光波的相位差产生了亮、暗带现象。

当光波的相位差为奇数倍的半波长时，会发生叠加干涉而产生暗带；当相位差为偶数倍的半波长时，会发生叠加干涉而产生亮带。

这就是亮、暗、亮、暗的条纹现象产生的原理。

2. 衍射现象：当光通过一个狭缝或者遇到一个孔径较小的障碍物时，观察到光的偏折现象，请解释这是如何产生的？解析：衍射是光波传播过程中的一个重要现象。

当光通过一个狭缝或者遇到一个孔径较小的障碍物时，由于衍射的作用，光波会发生偏折现象。

这是因为光波在狭缝或者障碍物边缘的影响下，会扩散到宽角。

2020 年全国百所名校最新高考模拟试题全解汇编光学（二）1、（2020 ·湖北省高三新时代NT 抗疫爱心卷IV ）如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，则下列说法正确的是（）A. 在真空中， a 光的传播速度大于 b 光的传播速度B. 在玻璃中，a光的波长大于 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. 若改变光束在左侧面的入射方向使入射角逐渐变小，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】BCE【解析】A ．在真空中所有光的传播速度都等于光速c，故 A 错误；BC ．由光路图可知，a光的偏折程度较小，b光的偏折程度较大，则玻璃三棱镜对a 光的折射率小，对b光的折射率大；折射率越大，频率越大，波长越小，则知 a 光的频率比b光的小， a 光的波长比b光的大，故B 、C 正确；1D ．当改变光束在左侧面的入射方向使入射角逐渐变小时，光在右侧面的入射角逐渐增大，由sinC 分n 析知， a 光的临界角大于b 光的临界角，所以随着入射角逐渐增大，b光先发生全反射，则b 光先消失，故D 错误；E．根据条纹间距公式x L可知，由于a光的波长大于b光，所以a光的条纹间距大于b光，故E正确；d故选BCE 。

2、（2020 ·河南省驻马店市高三下学期 3 月线上模拟）.用光电管进行光电效应实验中，分别用频率不同的单色光照射到同种金属上．下列说法正确的是A. 频率较小的入射光，需要经过足够长的时间照射才能发生光电效应B. 入射光的频率越大，极限频率就越大C. 入射光的频率越大，遏止电压就越大D. 入射光的强度越大，光电子的最大初动能就越大【答案】C【解析】金属材料的性质决定金属的逸出功，而逸出功决定入射光的极限频率；只有入射光的频率大于金属的极限频率，才能发生光电效应；光电子的最大初动能与金属的逸出功和入射光的频率有关，与入射光的强度无关；光电流的大小与入射光的强度有关，与入射光的频率无关．A ．只要入射光的频率低于金属的极限频率，无论时间多长，无论光的强度多大，都不会发生光电效应，故A 错误；B ．金属材料的性质决定金属的逸出功，而逸出功决定入射光的极限频率，与入射光的频率无关，故 B 错误；C．根据eUC h W0 可知，入射光的频率越大，遏止电压就越大，故 C 正确；D ．根据爱因斯坦光电效应方程E km h W0 ，可知光电子最大初动能随照射光的频率增大而增大，与光照强度无关，故 D 错误．故选C．3、（2020 ·山东省实验中学高三模拟卷二）如图所示，波长分别为λa、λb的单色光a、b，沿着AO、BO 方向射入半圆形玻璃砖，出射光线都沿OC，则下列说法错误的是（）A. a、b 光从玻璃砖射入空气时，均受到玻璃砖的作用力B. 在玻璃砖内 a 光的动量大于在空气中 a 光的动量C. λa<λb，且a、 b 光的临界角相等D. 在玻璃砖内 a 光的动量大于在玻璃砖内 b 光的动量答案】C解析】A ．由图可知a、b 光从玻璃砖射入空气时，均发生偏折，可知光子的动量发生变化，由动量定理可知都受到玻璃砖的作用力， A 正确；cB．玻璃砖对a光的折射率大于空气对a光的折射率，根据v 可知，a光在空气中的速度大；光子的动n量所以在玻璃砖内 a 光的动量大于在空气中 a 光的动量， B 正确；C．a光的折射率比 b 光的折射率大，则知a光的频率比b光的频率高，由可知 a 的波长小于 b 的波长.a 的折射率大，由sinCv可知 a 的临界角小， C 错误；D ．由光路图看出， a 光的偏折角大于 b 的偏折角，折射定律分析得知， a 光的折射率比 b 光的折射率大， 由折射率与光的频率的关系可知， a 的频率大；光子的动量hn c本题选错误的，故选 C 。

高考物理光学知识点之物理光学真题汇编附答案解析(1)一、选择题1．下列说法正确的是（）A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角水面上首先消失的是绿光B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现亮条纹，时而出现暗条纹C．红光的光子能量比紫光光子能量大D．只有横波才能产生干涉现象2．用a．b．c．d表示4种单色光，若①a．b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；②用b．c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大；③用b．d 照射某金属表面，只有b能使其发射电子．则可推断a．b．c．d分别可能是( ) A．紫光．蓝光．红光．橙光B．蓝光．紫光．红光．橙光C．紫光．蓝光．橙光．红光D．紫光．橙光．红光．蓝光3．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（）A．d′<d，该液体的折射率为B．d′<d，该液体的折射率为C．d′>d，该液体的折射率为D．d′>d，该液体的折射率为4．如图为LC振荡电路在某时刻的示意图，则A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B．若磁场正在增强，则电容器上极板带正电C．若电容器上极板带负电，则电容器正在充电D．若电容器上极板带负电，则自感电动势正在阻碍电流减小5．如图所示是双缝干涉实验，使用波长为600 nm的橙色光照射时，在光屏上的P0点和P0点上方的P1点恰好形成两列相邻．．的亮条纹；若用波长为400 nm的紫光重复上述实验，则P0点和P1点形成的明暗条纹情况是A．P0点和P1点都是亮条纹B．P0点是亮条纹，P1点是暗条纹C．橙光的相邻亮条纹间距小于紫光的相邻亮条纹间距D．若分别用上述两种光通过同一装置做单缝衍射实验，紫光的衍射现象更明显6．下列说法不正确的是（）A．在电磁波谱中，紫外线的热效应好B．天空是亮的原因是大气对阳光的色散C．天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射D．晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被散射掉了7．两束单色光Ⅰ、Ⅱ从水下同一位置同一方向射向水面，只产生两束光线，光路图如图所示，则A．两束光在水中传播时，光束Ⅱ的速度大于光束Ⅰ的速度B．两束光在水中传播时波长一样C．两束光线通过同一小孔时，光线Ⅰ的衍射现象更明显D．光束Ⅰ从水中到空气中频率变大8．下列现象中，属于光的色散现象的是（）A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹9．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，相邻两个亮条纹的中心距离分别记为Δx1和Δx2，已知Δx1＞Δx2。

高中物理《光学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：__________一、单选题1．下列说法正确的是（ ）A ．爱因斯坦提出光子的能量与光的波长成正比，即E h λ=B ．法拉第预言电磁波的存在，赫兹则通过实验捕捉到电磁波C ．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子D ．由c f λ=可知，频率越大的电磁波，在真空中波长越小2．首位通过实验捕捉到电磁波的科学家是（ ）A ．赫兹B ．法拉第C ．麦克斯韦D ．奥斯特3．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）A ．电磁波是一种物质，可以在真空中传播B ．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场C ．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场D ．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场4．下列器件中，利用电流热效应工作的是（ ）A ．微波炉B ．电视机C ．电风扇D ．电饭锅5．如图所示，OO '是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A 、B 是关于OO '轴等距离且平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于OO '下方的P 点，由此可以得出的结论是（ ）A ．在同种玻璃中传播，A 光的传播速度一定大于B 光B ．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，B 光侧移量大C ．分别照射同一光电管，若B 光能引起光电效应，A 光一定也能D ．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是A 光6．某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示，O点为圆心，一束单色光从A点射入，经B点射出圆柱体。

下列说法正确的是（）A．光线进入玻璃后频率变大B．若θ增大， 可能变小C．若θ增大，光线在圆柱体内可能会发生全反射D．若θ增大，光线由A点至第一次射出时间变短7．下列说法正确的是（）A．光子的能量跟它的频率成反比B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越强C．一小段通电直导线所受磁场力的方向就是导线所在处的磁场方向D．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波8．如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束，则（）A．只要满足一定的条件，a、b两束光可以发生干涉B．遇到障碍物时，b光更容易发生明显的衍射现象C．在该透明材料中，a光的传播速度大于b光的传播速度D．从该透明材料射入空气发生全反射时，a光的临界角较大二、多选题9．下列关于电磁波的说法不正确的是（）A．只要空间某处有变化的电场和磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波B．任何变化的磁场周围一定有电场C ．能说明光具有波粒二象性的现象是光的反射和光电效应D ．太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传播速度不同10．电磁波为信息的传递插上了翅膀。

2020届高考物理二轮提分攻略专题十二：光学【知识回扣】1．对折射率的理解(1)公式n ＝sin θ1sin θ2中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。

(2)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关。

(3)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质，光疏介质不是指密度小的介质。

(4)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关．同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。

(5)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率相同。

(6)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小v ＝cn 。

2.各种色光的比较颜色 红橙黄绿青蓝紫 频率ν低―→高 同一介质中的折射率小―→大 同一介质中速度 大―→小 波长 大―→小 临界角大―→小通过棱镜的偏折角小―→大3.全反射(1)光密介质和光疏介质是相对而言的。

同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质。

(2)如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象。

(3)在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的。

4. 亮暗条纹的判断方法(1)如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现亮条纹。

(2)光的路程差r2－r1＝(2k＋1)λ2(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现暗条纹。

条纹间距：Δx＝ldλ，其中l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离，λ是光波的波长。

5．干涉现象的应用(1)薄膜干涉：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。

光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加，两列光波同相叠加，出现明纹；反相叠加，出现暗纹。

高考押题专练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． 一束由红、蓝两单色光组成的光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A 处，AB 是半圆的直径．进入玻璃后分为两束，分别为AC 、AD ，它们从A 到C 和从A 到D 的时间分别为t 1和t 2，则( )A ．AC 是蓝光，t 1小于t 2B ．AC 是红光，t 1小于t 2C ．AC 是蓝光，t 1等于t 2D ．AC 是红光，t 1大于t 2【答案】C【解析】因为蓝光折射率大于红光，所以折射光线更靠近法线，故AC 为蓝光．设折射角为α，折射光线长度为L ，玻璃砖直径为d ，折射率为n ，光在真空中的速度为c ，光在玻璃中的速度为v ，则时间t ＝L v＝d sin αc n，又n ＝sin θsin α，代入得t ＝d sin θc，所以时间相等，C 正确． 3．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法中不正确的是( )A ．为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象【答案】B【解析】拍摄水面下的景物时，在照相机镜头前加一偏振片，减少水面反射光的影响，使拍摄的水面下景物更清晰，镜头上的增透膜是利用光的薄膜干涉，增强通过镜头的透射光，A、D正确．三棱镜观察白光看到的彩色图样是不同色光在介质中折射率不同造成的，是色散现象，光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，B错误，C正确．4．在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到—些彩色光的现象，下列现象中属于光的衍射的是() A．洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象B．小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象C．雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象D．用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象【答案】D【解析】A是光的色散现象，D是光的衍射现象，B、C是薄膜干涉现象，D正确．5．(多选)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．6．如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)．在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是()A．红黄蓝紫B．红紫蓝黄C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫【答案】B【解析】双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此a、c为双缝干涉条纹，b、d为单缝衍射条纹．双缝干涉条纹的宽度(即相邻明、暗条纹间距)Δx＝ldλ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即a、c分别对应于红光和蓝光．而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽越亮，b、d分别对应于紫光和黄光．综上所述，a、b、c、d四个图中亮条纹的颜色依次是红、紫、蓝、黄，B正确．7．(多选)如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是()A．干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B．干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的【答案】AC【解析】由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面，A正确，B错误．由于凸透镜的下表面是圆弧面，所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成不等间距的干涉条纹，C正确，D错误．8.如图所示，厚度为d的平行玻璃砖与光屏EF均竖直放置，玻璃砖右侧面距光屏为d，左侧面距激光源S也是d.由S发出的两束激光，一束垂直玻璃砖表面，另－束与玻璃砖表面成45°角，两束光经折射后射到光屏上，光屏上两光点间距为⎝⎛⎭⎫2＋33d ，已知光在真空中的传播速度为c .求：(1)玻璃砖的折射率；(2)激光在玻璃砖中传播的时间．【解析】 (1)作出光路图如图所示，入射角α＝45°设折射角为β，光束从玻璃砖出射时偏离入射点距离为y ，y ＝33d sin β＝y y 2＋d 2＝12 由折射定律n ＝sin 45°sin β＝2 (2)n ＝c v，y 2＋d 2＝vt 解得t ＝26d 3c【答案】 (1)2 (2)26d 3c9.在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率n ＝ 3.则：(1)通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B 点发生全反射；(2)光束在桌面上形成的光斑半径为多少？【解析】(1)临界角sin C ＝1nC ＝arcsin 33光路图如图所示，入射角为60°又arcsin 32＝60° 所以有C ＜60°所以，光线1能在圆锥的侧面B 点发生全反射．(2)此时光线在第一个界面上发生全反射后垂直射在相对一侧的界面上，沿直线射出，如图所示，由几何知识可得r tan 60°＝(R ＋r )tan 30°，故半径R ＝2r 。

教课资料范本2020新课标高考物理课后操练：光学含分析编辑： __________________时间： __________________(建议用时： 35 分钟 )一、单项选择题1．对于光的流传现象及应用，以下说法不正确的选项是()A．一束白光经过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B．光导纤维丝内芯资料的折射率比外衣资料的折射率大C．一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散D．一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化分析：选 D.一束白光经过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象， A 正确；由全反射的条件可知，内芯资料的折射率比外衣资料的折射率要大， B 正确；白光斜射入水中，因为水对不一样色光的折射率不一样，各样色光将分开， C 正确；色光进入水中，光的频次不变，颜色不变， D 错误．2．某同学经过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示， O 是圆心， MN 是法线，AO、 BO 分别表示某次丈量光阴线在空气和玻璃砖中的流传路径．该同学测得多组入射角i 和折射角 r ，作出 sin i －sin r 图象如图乙所示．则()A ．光由 A 经 O 到 B，n＝ 1.5B．光由 B 经 O 到 A， n＝1.5C．光由 A 经 O 到 B， n＝0.67D．光由 B 经 O 到 A，n＝ 0.67分析：选 B. 由题图乙可知，入射角i 小于折射角r ，则可知光是从玻璃砖进入空气，即光由 B 经 O 到 A；由折射率公式，n＝sin r＝0.9＝1.5， B 项正确．sin i 0.63．彩虹是由阳光进入雨滴，先折射一次，而后在雨滴的反面反射，最后走开水滴时再折射一次形成的．形成表示图如下图，一束白光L 由左边射入雨滴，a、 b 是白光射入雨滴后经过一次反射和两次折射后的此中两条出射光(a、 b 是单色光 )．以下对于 a 光与 b 光的说法中正确的选项是()A ． a 光在雨滴中的流传速度大于 b 光在雨滴中的流传速度B．用同一双缝干预仪做光的双缝干预实验，a 光条纹间距大于 b 光条纹间距C． a 光、 b 光在雨滴中流传的波长都比各自在真空中流传的波长要长D．若 a 光、 b 光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若 b 光可以发生全反射，则 a 光也必定可以发生全反射c分析：选 D.依据 n＝v，折射率越大，在介质中的流传速度越小，即 a 光在雨滴中流传速度小，选项 A 错；折射率越大，频次越高，波长越短，即 a 光波长短，双缝干预实验中，由x＝l λa 光双缝干预条纹间距窄，选项 B 错；光在两种介质知波长越长条纹间距越宽，因此d表面发生折射时，频次不变，从空气进入雨滴，流传速度变小，因此波长变小，选项 C 错；光芒从介质到空气，发生全反射的临界角sin C＝1，即 a 光全反射的临界角小，当 b 光可以发n生全反射时，已经超出了 a 光的临界角， a 光也必定可以发生全反射，选项 D 对．4.抽制细丝时可用激光监控其粗细，如下图，激光束超出细丝时产生的条纹和它经过遮光板的相同宽度的窄缝规律相同，则()A．这是利用光的干预现象B．这是利用光的偏振现象C．假如屏上条纹变宽，表示抽制的丝粗了D．假如屏上条纹变宽，表示抽制的丝细了分析：选 D.因为是激光束超出细丝，也就是经过阻碍物，因此为光的衍射现象．当抽制的丝细了的时候，丝的直径较靠近激光的波长，衍射现象显然．5．如下图，两束单色光a、 b 从水面下射向 A 点，光芒经折射后合成一束光c，则以下说法正确的选项是()A ．用同一双缝干预实验装置分别以a、b 光做实验， a 光的干预条纹间距小于 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平均的C．在水中 a 光的速度比 b 光的速度小D．在水中 a 光的临界角大于 b 光的临界角分析：选 D.用同一双缝干预实验装置分别以a、 b 光做实验，则红光的波长比紫光长，所以 a 光的干预条纹间距大于 b 光的干预条纹间距，应选项 A 错误；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不平均的，中央宽两边窄，应选项 B 错误；在水中， a 光的折射率小于 b 光的折射率，因此 a 光的速度大于 b 光的速度，由公式sin C＝1可得， a 光的临n界角大于 b 光的临界角，应选项 C 错误， D 正确．二、非选择题6.如下图，某同学用插针法丈量等边三棱镜的折射率，在地区Ⅰ内已插好两枚大头针P1、 P2，在地区Ⅱ内可察看到大头针的像，再插大头针P3、 P4以挡住 P1、 P2的像 (P3、 P4图中未画出 )．请达成以下问题：(1) 在图中大概作出经过P、P、P、 P4的光路，并留下作图痕123迹；(2)若测得三棱镜的折射率为3，现将 AC 面涂上反射资料使之成为镜面，经过P1、 P2的光芒与 AB 面的夹角为30°，试经过计算画出完好的光路图，并注明出射光芒与出射界面间的夹角．分析： (1) 光路图如图甲所示(2)光路图如图乙所示sin i 由题意可知经过 P1、 P2的光芒入射角为 i＝ 60°，依据折射定律 n＝sin r 光在三棱镜中的折射角为r＝ 30°由几何关系可得光在AC 面上的入射角为30°，依据反射定律，经AC 面反射后光芒与AB 平行，射到BC 面上时入射角仍为30°，经 BC 折射后出射光芒折射角为60°，即出射光线与界面的夹角为30°，光路如图乙所示．答案：看法析。

高考物理新光学知识点之物理光学真题汇编含答案解析(5)一、选择题1．下列说法中正确的是A．白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉2．下面事实与光的干涉有关的是（）A．用光导纤维传输信号B．水面上的油膜呈现彩色C．水中的气泡显得格外明亮D．一束白光通过三棱镜形成彩色光带3．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( )A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维内传送图象是利用光的色散现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象4．下列说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小5．一个不透光的薄板上有两个靠近的窄缝，红光透过双缝后，在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个窄缝挡住，在墙上可以观察到（）A．光源的像B．一片红光C．仍有条纹，但宽度发生了变化D．条纹宽度与原来条纹相同，但亮度减弱6．下列关于电磁波的说法正确的是A．电磁波是横波B．电磁波只能在真空中传播C．在真空中，电磁波的频率越大，传播速度越大D．在真空中，电磁波的频率越大，传播速度越小7．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是()A．在电场的周围，一定存在着由它激发的磁场B．变化的磁场在周围空间一定能形成电磁波C．赫兹通过实验证实了电磁波的存在D．无线电波的波长小于可见光的波长8．下图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹．若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以A．将光屏移近双缝B．更换滤光片，改用波长更长的单色光C．增大双缝的间距D．将光源向双缝移动一小段距离9．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，但不能发生反射和折射D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输10．下列说法中错误的是 ( )A．雷达是利用电磁波的反射来测定物体的位置B．调制是电磁波发射的过程，调谐是电磁波接收的过程C．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄D．考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短11．下列关于电磁波的说法正确的是________．A．电磁波不能产生衍射现象B．电磁波和机械波都只能在介质中传播C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同12．已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光A．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C．从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大D．用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大13．下列说法正确的是（）A．变化的磁场产生稳定的电场，变化的电场可产生稳定的磁场B．透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯可看到彩色条纹，这是光的折射现象，C．通过测定超声波被血流反射回来其频率的变化可测血流速度，这是利用了多普勒效应D．光的偏振现象说明光是一种纵波14．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。

高考物理光学知识点之物理光学真题汇编附答案解析(5)一、选择题1．下列说法中正确的是A ．白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B ．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象C ．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D ．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉2．5G 是“第五代移动通讯技术”的简称。

目前通州区是北京市5G 覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，5G 能有效解决信号问题。

由于先前的34G G 、等已经将大部分通讯频段占用，留给5G 的频段已经很小了。

5G 采用了比4G 更高的频段，5G 网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。

综合上述材料，下列说法中不正确．．．的是 A ．5G 信号不适合长距离传输B ．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽C ．5G 信号比4G 信号更容易发生衍射现象D ．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些3．下列说法不正确．．．的是（ ）A ．检验工件平整度的操作中，如图1所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断：P 为凹处，Q 为凸处B ．图2为光线通过小圆板得到的衍射图样C ．图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样D ．图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样4．已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光A ．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B ．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C ．从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大D ．用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大5．如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d ′和填充前的干涉条纹间距d 就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（ ）A．d′<d，该液体的折射率为B．d′<d，该液体的折射率为C．d′>d，该液体的折射率为D．d′>d，该液体的折射率为6．下列说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小7．下列说法正确的是()A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．光需要介质才能传播D．一束单色光由空气进入水中，传播速度和频率都改变8．下列说法正确的是（）A．不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率相同D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大9．下列关于电磁波的说法，正确的是A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电场随时间变化时，一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在10．下列现象中属于光的衍射现象的是A．雨后天空美丽的彩虹B．阳光下肥皂膜的彩色条纹C．光通过三棱镜产生的彩色条纹D．对着日光灯从两铅笔缝中看到的彩色条纹11．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏MN上形成的彩色光带落在bc区域内,e 为bc中点．现将一温度计放在屏上不同位置，其中温度计示数升高最快的区域为A．ab B．be C．ec D．cd12．物理老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚），经折射分成两束单色光a、b，下列说法正确的是（）A．a光光子的能量小于b光光子的能量B．若增大入射角i，则a光可能先消失C．进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距大于b光条纹间距D．在玻璃砖中，a光的波长比b光的波长短13．如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P,根据该光路图，下列说法正确的是（）A．在该玻璃体中，A光比B光的运动时间长B．光电效应实验时，用A光比B光更容易发生C．A光的频率比B光的频率高D．用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大14．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。