2019年高考物理试题分类汇编：光学(带详细解析)

高考物理光学专题浙江卷历年真题及答案点评一、真题回顾光学作为高考物理中重要的一部分，一直是考生们备考的重点和难点之一。

在浙江卷的历年真题中，光学专题出现频率较高，题目涉及到光的反射、折射、干涉等多个方面的知识。

下面将对部分光学相关问题进行回顾和解析，供考生们参考。

1. （2019年浙江卷）题目内容通过利用凸透镜将平行光束聚焦到焦点处，实现光的集中。

图示了一个将平行光线聚焦到焦点 F 处的放大镜系统，请回答下列问题：（1）凸透镜的焦距 f 是多少？（2）已知物体 O 的高度为 2 cm，通过凸透镜的物距是 6 cm，求像的高度。

2. （2018年浙江卷）题目内容如图所示，右侧的杆截面积较左侧大，管材内具有小颗粒杂质，入口和出口都可以看成是平面波。

在入口水波的侵蚀作用下，管材中心部位杂质少，密度相对较小。

请回答下列问题：（1）沿 x 方向传播的水波速度u_1与沿 y 方向传播的水波速度u_2的大小关系是什么？（2）水波传播过程中，沿 y 方向的波长λ_2与沿 x 方向的波长λ_1的关系是什么？二、答案解析1. （2019年浙江卷）解析（1）根据凸透镜的定义可知，凸透镜的焦距 f 等于其两侧焦点之间的距离。

由图可知，光线在透镜经过折射后汇聚在焦点处，因此焦距 f 等于透镜中央光线通过透镜后的偏折距离，即2 cm。

（2）利用透镜公式可以求出像的高度 h_1，即1 cm。

2. （2018年浙江卷）解析（1）根据水波的传播特性，沿 y 方向传播的水波速度 u_2 可由入口和出口的波长比值决定。

考虑到入口和出口都可以看成是平面波，由波长与波速的关系可知，沿 y 方向传播的水波速度 u_2 大于沿 x 方向传播的水波速度 u_1。

（2）由波的传播特性可知，波长与波速成反比，因此沿 y 方向的波长λ_2 小于沿 x 方向的波长λ_1。

三、点评与建议：光学作为物理科目的一部分，涉及到抽象概念和实际应用的结合。

在解答光学题目时，考生们应该理解光的传播规律，掌握凸透镜成像的原理，以及光的折射、干涉等基本概念和公式。

2019北京高考一模物理分类汇编—光学1．（2019•海淀区一模）下列几个现象中，能反映光具有粒子性的是（）A．光的衍射B．光的折射C．光电效应D．光的偏振2．（2019•石景山区模拟）如图所示，一束可见光a从玻璃砖射向空气，分成b、c两束单色光。

单色光b和c相比较，下列说法正确的是（）A．在相同条件下进行双缝干涉实验，b光的干涉条纹间距较大B．真空中b光的波长较小C．玻璃砖中b光的速度较小D．从玻璃射向空气发生全反射时，b光的临界角较小3．（2019•石景山区模拟）α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.0005cm、0.05cm和8cm。

工业部门可以使用射线来测厚度。

如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱。

因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制。

如果钢板的厚度需要控制为5cm，请推测测厚仪使用的射线是（）A．α射线B．β射线C．γ射线D．可见光4．（2019•丰台区一模）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，设相邻两个亮条纹的中心距离为△x，若△x甲＞△x乙，比较甲、乙两种单色光，则下列说法正确的是（）A．真空中甲光的波长较短B．甲光的光子能量较小C．甲光发生全反射时的临界角较小D．甲光能发生偏振现象，而乙光不能5．（2019•平谷区模拟）瑞典皇家科学院2018年10月2日宣布，将2018年诺贝尔物理学奖授予美国科学家阿瑟•阿什金、法国科学家热拉尔•穆鲁以及加拿大科学家唐娜•斯特里克兰，以表彰他们在激光物理学领域的突破性贡献。

阿什金发明的光镊工具能够“夹”住微小如原子、病毒以及活细胞等物体。

穆鲁和斯特里克兰发明了“啁啾（zhōujiū）脉冲放大”技术。

“啁啾”出自唐诗“到大啁啾解游飏，各自东西南北飞”，形容鸟的鸣叫。

“啁啾脉冲放大”技术其原理为：将一段短脉冲在时域上展宽，然后放大，再进行压缩。

2019年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅲ）1.楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现()A.电阻定律B.库仑定律C.欧姆定律D.能量守恒定律2.金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为、、，它们沿轨道运行的速率分别为、、。

已知它们的轨道半径，由此可以判定A. B. C. D.3.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。

两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为和。

重力加速度为g。

当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为、，则()A. B.C. D.4.从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。

距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能随h的变化如图所示。

重力加速度取。

该物体的质量为()A.2kgB.C.1kgD.5.如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。

一质量为m、电荷量为的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限。

若不计粒子重力，则粒子在磁场中运动的时间为()A. B. C. D.6.如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。

时，棒ab以初速度向右滑动。

运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用、表示，回路中的电流用I表示。

下列图象中可能正确的是()A. B.C. D.7.如图，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。

时，木板开始受到水平外力F的作用，在时撤去外力。

细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图所示，木板的速度v 与时间t的关系如图所示。

木板与实验台之间的摩擦可以忽略。

2019年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（物理部分）二、选择题：本题共8个小题，每小题6分，共48分。

每小题给的四个选项中，第14-18题只有一项符合题目要求。

第19-21题有多基符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．氢原子能级示意图如图所示，光子能量在1.63eV~3.10eV 的光为可见光。

要使处基态的（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为 （ A ） A ．12.09eV B ．10.20eV C ．1.89eV D ．1.51eV解析：因基态和第一激发态间的能量差大于可见光光子的能量，所以入射光光子的能量必须大于n=1和n=2两能级之间的能量之差，根据氢原子的能级图可知，只能是n=3或以上的能级的氢原子向低能级n=2能级跃迁，才能发出可见光，而题中选项所列出的能量，只有选项A 所给的入射光的能量可使氢原子从基态跃迁到n=3能级，而后发生跃迁到n=2能级。

正确的答案应是选项A 。

15．如图，空间存在一方和水平向右的匀强电场，两个带电小球P 和Q 用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则 （ D ）A ．P 和Q 都带正电荷B ．P 和Q 都带负电荷C ．P 带正电荷，Q 带负电荷D ．P 带负电荷，Q 带正电荷解析：因在两细绳沿竖直方向，两小球处于受力平衡状态，所以两球只能带异种电荷才能处于此情况下的受力平衡。

若P 带正荷，Q 带负电荷，则P 在水平方向受合力水平向右，而Q 在水平方向受合力向左，最终两细绳不可在竖直方向上，两球受力平衡，而两绳一定要偏离竖直方向，只有P 带负电荷，Q 带正电荷才能使两细绳处于竖直方向上两球受力平衡。

正确的答案应是选项D 。

4/eVE ∞23113.6-3.40-1.51-0.85-0n16．最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。

2019年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅰ）二、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．氢原子能级示意图如图所示。

光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。

要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.5l eV 15．如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷16．最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。

若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg17．如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已如导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为A．2F B．1.5F C．0.5F D．018．如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。

上升第一个4H所用的时间为t1，第四个4H所用的时间为t2。

不计空气阻力，则21tt满足A．1<21tt<2 B．2<21tt<3 C．3<21tt<4 D．4<21tt<5 19．如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。

2019年普通高等学校招生全国统一考试·全国Ⅰ卷物理[专家评卷]■高考新动向2019年全国Ⅰ卷物理试题的命题宗旨符合教育部考试中心提出的立德树人与深化高考内容改革的精神．试题契合了高中物理课程标准和高校人才选拔要求．聚焦物理核心价值、学科素养、关键能力、必备知识．加强了对考生的独立思考能力、逻辑推理能力、信息加工能力、模型建构能力的考查．体现了基础性、综合性、应用性、创新性的考查要求．引导考生能力培养和综合素质的提升．1．试卷结构稳中有变单选题、多选题设置与去年一致．实验题延续了“一力”＋“一电”模式，均来源于课本，均有所拓展．计算题第24题考查带电粒子在磁场中的运动，第25题考查了力学综合．第33题改变为“填空题＋计算题”的形式，第34题改变为“选择题＋计算题”的形式．2．突出主干知识考查试题注重对物理核心概念、物理规律、实验技能的考查，突出对主干知识、核心概念和规律的考查．试卷必考部分的选择题的难度和去年相当，力学实验题的考查方式和去年基本一致，主要考查基本操作和基本原理．电学实验题对考生的思维要求高，突出考查实验误差分析．第24题主要考查基本物理观念，难度较小．第25题无论是计算量，还是思维方式和模型建构等都比去年要难．3．强化考查关键能力物理学科主要考查理解能力、推理能力、分析综合能力、实验能力和应用数学处理物理问题的能力.2019年试题突出考查了对图像信息的提取与分析能力，比如第20、21、25题；突出考查了对实验探究过程中理论思考和推理能力，比如第23题；突出考查了对实际问题的建模能力，比如第18题．4．聚焦社会科学技术2019年高考物理试题注重将物理学的核心概念、规律与国家社会经济发展、科学技术进步紧密联系起来，通过设置真实的问题情境，考查考生灵活运用物理知识和方法解决实际问题的能力．比如第16题的“长征九号”的大推力新型火箭发动机，第33(2)题的热等静压设备．■考点新变化与2018年全国Ⅰ卷相比，有如下新的变化：1．选修3—5部分知识的考查难度有所增加．第14题考查了原子物理，第16题考查了动量定理，第25题考查了弹性碰撞．2．万有引力定律结合运动学、能量知识进行考查.2018年考查了双星系统，2019年第21题将万有引力定律、a－x图像、牛顿第二定律、动能定理和运动学知识进行综合考查．3．物体受力平衡的知识考查有所增加.2019年第15题考查了电场力的平衡，第19题考查了连接体的受力分析和动态平衡问题．4．压轴题的考查方式和形式有所改变.2018年考查的是带电粒子在组合场中的运动，2019年考查动量守恒定律、机械能守恒定律、牛顿第二定律、动能定理，对考生综合解决问题的能力要求较高．5．实验题注重对动手动脑能力的考查.2018年第22题考查的是利用游标卡尺测定弹簧的劲度系数，2019年考查的是通过纸带求速度和加速度，属于基本原理考查.2018年第23题主要考查替代法测电阻，侧重考查数据的分析和数据处理，2019年主要考查电流表的改装和校对，侧重对实验动手能力和误差分析能力的考查．■试题新亮点第18题，通过篮球运动员扣篮考查了竖直上抛运动．要求考生把竖直上抛运动看成反向的自由落体运动．第21题，通过物体压缩弹簧把万有引力定律、a－x图像、牛顿第二定律、动能定理和运动学知识结合起来，情境新颖，综合性强．第23题，考查电流表的改装和校对，重点是实验操作和误差分析．特别是多角度深入分析误差及其改进方法，思维要求高．第25题，考查小物块的碰撞，情境清晰，考查方式灵活新颖，对考生的分析综合能力要求较高．第33(2)题，通过热等静压设备的充气和加热，灵活考查了玻意耳定律和查理定律．[名师解题]一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。

专题14光学一、单选题1(2023·山东·统考高考真题)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。

G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。

用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。

已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是()A.劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动B.劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动C.劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动D.劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动【答案】A【详解】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。

故选A。

2(2023·北京·统考高考真题)阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的()A.偏振现象B.衍射现象C.干涉现象D.全反射现象【答案】C【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。

故选C。

3(2023·江苏·统考高考真题)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。

下列光路图中能描述该现象的是()A. B.C. D.【答案】A【详解】根据折射定律n 上sin θ上=n 下sin θ下由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则n 下>n 上，则θ下逐渐减小，画出光路图如下则从高到低θ下逐渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向。

故选A 。

4(2023·江苏·统考高考真题)用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。

则双缝间的距离变为原来的()A.13倍 B.12倍 C.2倍D.3倍【答案】B【详解】根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有Δx =L dλ由题图知Dx 乙=2Dx 甲则d 乙=12d 甲故选B 。

专题11 光学1.2019全国1卷34.〔2〕〔10分〕如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m 。

距水面4 m 的湖底P 点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°〔取sin53°=0.8〕。

水的折射率为43〔i 〕求桅杆到P 点的水平距离；〔ii 〕船向左行驶一段距离后停止，调整由P 点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。

【答案】[物理——选修3–4]〔2〕〔i 〕设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x 1，到P 点的水平距离为x 1；桅杆高度为h 1，P 点处水深为h 2：微光束在水中与竖直方向的夹角为θ。

由几何关系有11tan 53x h =︒① 23tan x h θ=② 由折射定律有sin53°=n sin θ ③ 设桅杆到P 点的水平距离为x ，如此x =x 1+x 2④ 联立①②③④式并代入题给数据得x =7 m ⑤〔ii 〕设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为i '，由折射定律有 sin i '=n sin45° ⑥设船向左行驶的距离为x'，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x'1，到P 点的水平距离为x'2，如此12x x x x '''+=+⑦11tan x i h ''=⑧ 22tan 45x h '=︒⑨ 联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得x'=⑩2.34.〔2〕〔10分〕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预条纹。

回答如下问题：〔i 〕假设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〔ii 〕假设双缝的间距为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 ，如此单色光的波长λ=_________；〔iii 〕某次测量时，选用的双缝的间距为0．300 mm ，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 。

绝密★启用前2019年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）物理试题一、单项选择题:本题共5小题,每小题3 分,共计15 分. 每小题只有一个选项符合题意.1. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知：(A)太阳位于木星运行轨道的中心(B)火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等(C)火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方(D)相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积2. 如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A 、B 质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上. 不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是(A)A 的速度比B 的大(B)A 与B 的向心加速度大小相等(C)悬挂A 、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等(D)悬挂A 的缆绳所受的拉力比悬挂B 的小3. 下列选项中的各41圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各41圆4. 在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及(时C)发摇现,设计了一种报警装置,电路如图所示. M 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻M R 发生变化,导致S 两端电压U 增大, 装置发出警报,此时(A) M R 变大,且R 越大,U 增大越明显(B) M R 变大,且R 越小,U 增大越明显(C) M R 变小,且R 越大,U 增大越明显 (D) M R 变小,且R 越小,U 增大越明显5. 水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等. 碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的(A)30%(B)50%(C)70%(D)90%二、多项选择题:本题共4 小题,每小题4 分,共计16 分. 每小题有多个选项符合题意. 全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,错选或不答的得0 分.6. 将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a 、b 为电场中的两点,则(A)a 点的电场强度比b 点的大(B)a 点的电势比b 点的高(C)检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大(D)将检验电荷-q 从a 点移到b 点的过程中,电场力做负功7. 如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A 、B,分别落在地面上的M 、N 点,两球运动的A B C D最大高度相同. 空气阻力不计,则(A)B 的加速度比A 的大(B)B 的飞行时间比A 的长(C)B 在最高点的速度比A 在最高点的大(D)B 在落地时的速度比A 在落地时的大8. 如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P 处于图示位置时,灯泡L 能发光. 要使灯泡变亮,可以采取的方法有（A ）向下滑动P((B))增大交流电源的电压(C)增大交流电源的频率(D)减小电容器C 的电容9. 如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连. 弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出). 物块的质量为m,AB =a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ. 现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点,拉力做的功为W. 撤去拉力后物块由静止向左运动, 经O 点到达B 点时速度为零. 重力加速度为g. 则上述过程中(A)物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于mga W μ21- (B)物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于mga W μ23- (C)经O 点时,物块的动能小于mga W μ-(D)物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能三、简答题:本题分必做题(第10、11 题) 和选做题(第12 题) 两部分,共计42 分. 请将解答填写在答题卡相应的位置.【必做题】10. (8 分)为探究小灯泡的电功率P 和电压U 的关系,小明测量小灯泡的电压U 和电流I,利用P =UI 得到电功率. 实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V 1.8 W ”,电源为12 V 的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.(1)准备使用的实物电路如题10-1 图所示. 请将滑动变阻器接入电路的正确位置. (用笔画线代替导线)(题10-1 图)(2)现有10Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻,电路中的电阻R1 应选⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽Ω的定值电阻.(3)测量结束后,应先断开开关,拆除⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.(4)小明处理数据后将P 、2U 描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如题10-2 图所示. 请指出图象中不恰当的地方.11. (10 分)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示. 倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1 个小球. 手动敲击弹性金属片M,M 与触头瞬间分开, 第1 个小球开始下落,M 迅速恢复,电磁铁又吸住第2 个小球. 当第1 个小球撞击M 时,M 与触头分开,第2 个小球开始下落……. 这样,就可测出多个小球下落的总时间.(1)在实验中,下列做法正确的有⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽(A)电路中的电源只能选用交流电源(B)实验前应将M 调整到电磁铁的正下方(C)用直尺测量电磁铁下端到M 的竖直距离作为小球下落的高度(D)手动敲击M 的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H =1. 980 m,10 个小球下落的总时间T =6. 5 s. 可求出重力加速度g =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽2sm . (结果保留两位有效数字) (3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间t ∆磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差t ∆,这导致实验误差. 为此,他分别取高度H1 和H2,测量n 个小球下落的总时间T1 和T2. 他是否可以利用这两组数据消除t ∆ 对实验结果的影响? 请推导说明.12. 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答. 若多做,则按A 、B 两小题评分.A. [选修3-3](12 分)如图所示,一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A. 其中,A →B 和C →D 为等温过程,B →C 和D →A 为绝热过程(气体与外界无热量交换). 这就是著名的“卡诺循环”.(1)该循环过程中,下列说法正确的是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.(A)A →B 过程中,外界对气体做功(B)B →C 过程中,气体分子的平均动能增大(C)C →D 过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多(D)D →A 过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中,内能减小的过程是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ (选填“A →B ”、“B →C ”、“C →D ”或“D →A ”). 若气体在A →B 过程中吸收63 kJ 的热量,在C →D 过程中放出38 kJ 的热量,则气体完成一次循环对外做的功为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽kJ.(3)若该循环过程中的气体为1 mol,气体在A 状态时的体积为10 L,在B 状态时压强为A 状态时的32. 求气体在B 状态时单位体积内的分子数. ( 已知阿伏加德罗常数123100.6-⨯=mol N A ,计算结果保留一位有效数字)B. [选修3-4](12 分)(题12B-1 图)(1)如题12B-1 图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz. 现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz,则把手转动的频率为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.(A) 1 Hz(B) 3 Hz(C) 4 Hz(D) 5 Hz(2)如题12B-2 图所示,两艘飞船A 、B 沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为v(v 接近光速c). 地面上测得它们相距为L,则A 测得两飞船间的距离⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ (选填“大于”、“等于”或“小于”)L. 当B 向A 发出一光信号,A 测得该信号的速度为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.(3)题12B-3 图为单反照相机取景器的示意图, ABCDE 为五棱镜的一个截面,AB ⊥BC. 光线垂直AB 射入,分别在CD 和EA 上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC 射出.若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示)(题12B-3 图)C. [选修3-5](12 分)(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽也相等. (题12C-1 图)(A)速度(B)动能(C)动量(D)总能量(2)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+ )的能级图如题12C-1 图所示. 电子处在n =3 轨道上比处在n =5 轨道上离氦核的距离⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽(选填“近”或“远”). 当大量He+处在n =4 的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽条.(3)如题12C-2 图所示,进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80kg 和100 kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0. 1 m/ s. A 将B 向空间站方向轻推后,A 的速度变为0. 2 m/ s,求此时B 的速度大小和方向.(题12C-2 图)四、计算题:本题共3 小题,共计47 分. 解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.13. (15 分)如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直. 已知线圈的匝数N =100,边长ab =1. 0 m 、bc =0. 5 m,电阻r =2Ω . 磁感应强度B 在0 ~1 s 内从零均匀变化到0. 2 T. 在1~5 s 内从0. 2 T 均匀变化到-0. 2 T,取垂直纸面向里为磁场的正方向.求：(1)0. 5 s 时线圈内感应电动势的大小E 和感应电流的方向；(2)在1~5s 内通过线圈的电荷量q ；(3)在0~5s 内线圈产生的焦耳热Q.14. (16 分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为m 1 和m 2,各接触面间的动摩擦因数均为μ. 重力加速度为g.（1） 当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力大小；（2） 要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；(3)本实验中,1m =0.5kg,2m =0.1kg,0.2μ=,砝码与纸板左端的距离d =0.1 m,取g =10 2s m . 若砝码移动的距离超过l=0.002 m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?15. (16 分)在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制. 如题15-1 图所示的xOy 平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度E 和磁感应强度B 随时间t 作周期性变化的图象如题15-2 图所示. x 轴正方向为E 的正方向,垂直纸面向里为B 的正方向. 在坐标原点O 有一粒子P,其质量和电荷量分别为m 和+q. 不计重力. 在2τ=t 时刻释放P,它恰能沿一定轨道做往复运动.（1）求P 在磁场中运动时速度的大小0v ；（2）求0B 应满足的关系；(3)在0t (200τ〈〈t )时刻释放P,求P 速度为零时的坐标. 2019年高考真题—物理学科（上海卷）一．单项选择题(共16分，每小题2分。

2019高考物理试题分类汇编- 电磁学、热学和光学实验( 纯word附分析)〔2018 福建〕〔 1〕〔6 分〕在“用双缝干涉测光的波长”实验中〔实验装置如图〕：①以下说法哪一个是错误的 _______ 。

〔填选项前的字母〕．．．．．．A、调理光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B、丈量某条干涉亮纹地点时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐C、为了减少丈量偏差，可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离 a ，求出相邻两条亮纹间距V x a / (n1)②丈量某亮纹地点时，手轮上的示数如右图，其示数为 ___mm。

【考点】此题观察的是用双缝干涉测光的波长实验，观察实验步骤，观察螺旋测微器的读数，观察学生正确使用丈量工具及对实验操作的娴熟程度。

【分析】①调理光源高度时，不可以放上单缝和双缝，否则不会获得沿遮光筒轴线的光束。

②手轮的读数为× 47.0=1.970mm.【答案】〔 1〕① A②【方法例律】螺旋测微器读数结果，以mm为单位小数点后边应有三位，这可以用来判断读数结果能否正确的依照之一。

〔 2018 课标卷〕 23. 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。

现通过丈量通电导线在磁场中所受的安培力，来丈量磁场的磁感觉强度大小、并判断其方向。

所用部分器械已在图中给出，此中 D 为位于纸面内的U 形金属框，其底边水平，双侧边竖直且等长； E 为直流电源； R 为电阻箱；为电流表：S 为开关。

其他还有细沙、天平、米尺和假A设干轻质导线。

(1)在图中画线连接成实验电路图。

(2)完成以下主要实验步骤中的填空：①、按图接线。

②、保持开关s 断开，在托盘内加入适当细沙，使 D 处于均衡状态：而后用天平称出细沙质量m1。

③、闭合开关s、调理 R的值使电流大小合适，在托盘内重新加入适当细沙，使D＿＿；而后读出＿＿，并用天平称出＿＿。

④用米尺丈量＿＿。

(3) 用测得的物理量和重力加快度g 表示磁感觉强度的大小，可以得出 B =＿＿(4) 判断磁感觉强度方向的方法是：假设＿＿，磁感觉强度方向垂直纸面向外；反之，磁感觉强度方向垂直纸面向里。

2019 高考物理试题分类汇编- 光、电磁波、相对论 ( 纯 word 附解析)〔2018 浙江〕 20、为了丈量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外面壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C 置于储罐中，电容器可经过开关S 与线圈 L 或电源相连，以以下图。

当开关从 a 拨到 b 时，由 L 与 C构成的回路中产生周期的振荡电流。

当罐中的液面上涨时A.电容器的电容减小B.电容器的电容增大C.LC 回路的振荡频率减小D.LC 回路的振荡频率增大20【答案】 BC【考点】电容器【分析】依据平行板电容的电容公式S ，知道液面上涨，那么板间的均匀电介质Ckd4增大，得 C 增大， B 项对； LC 振荡电路周期，在 C 增大时， T 增大，所以频率减小， C项对。

〔2018 新课标〕 34. 〔 2〕〔 9 分〕一玻璃立方体中心有一点状光源。

今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光辉只经过一次折射不可以显出立方体。

该玻璃的折射率为 2 ，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。

〔2〕【考点】全反射解：如图，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光辉，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射。

依据折射定律有nsin sin①式中， n 是玻璃的折射率，入射角等于θ，α 是折射角。

现假设 A 点是上表面面积最小的不透明薄膜边沿上的一点。

由题意，在A点恰好发生全反射，故②A2设线段 OA在立方体上表面的投影长为R A，由几何关系有③R Asin A =( a)2R A22式中 a 为玻璃立方体的边长，有①②③式得a④R A12 n2由题给数据得 a⑤R A2由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为R A的圆。

所求的镀膜面积 S′与玻璃立方体的表面积S 之比为 2 ⑥S 6 R AS6a2由⑤⑥式得S⑦S 4〔2018 北京〕 14. 一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的〔〕A 速度变慢，波长变短B 速度不变，波长变短C 频率增高，波长变长D 频率不变，波长变长答案： A14分析：此题属于光学知识，观察光的折射。

2021年物理高考试题最新考点分类解析：考点13光学2021年物理高考试题分类解析【考点13】光学1．在“测定玻璃旳折射率〞实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示．甲乙(1)在图中画出完整旳光路图；(2)对你画出旳光路图进展测量和计算，求得该玻璃砖旳折射率n＝________(保存3位有效数字)；(3)为了观测光在玻璃不同外表旳折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示．图中P1和P2是同一入射光线上旳2枚大头针，其对应出射光线上旳2枚大头针是P3和________(填“A〞或“B〞)．1． (1)如下图(2)1.51(1.48～1.54)(3)A(1)完整旳光路图如下图．(2)用量角器测出入射角i与折射角r，根据折射定律n＝sin isin r得出结果；或者利用坐标纸结合入射角和折射角画两个直角三角形，然后用刻度尺测出所对应旳直角边和斜边旳长度，进一步计算出正弦值，再代入折射定律公式即可．(3)由图可知，由于入射光线比拟靠近玻璃砖旳右边，经过上外表折射后，再经过右侧面折射出来，故应该通过A点．2．半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，O点为圆心．在该截面内有a、b 两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O旳距离相等．两束光在半圆边界上反射和折射旳情况如下图，那么a、b两束光( ) A．在同种均匀介质中传播，a光旳传播速度较大B．以一样旳入射角从空气斜射入水中，b光旳折射角大C．假设a光照射某金属外表能发生光电效应，b光也一定能D．分别通过同一双缝干预装置，a光旳相邻亮条纹间距大2．ACD 完成光路图，如下图，其中OP、OQ分别为a、b两光线在玻璃砖内部传播时旳法线．两单色光垂直AB射入玻璃砖旳入射点到O旳距离相等，由几何关系可知，两光线在半圆边界上旳入射角相等，b光发生了全反射而a光没有发生全反射，说明b光旳临界角较小，那么b光具有折射率较大(以一样旳入射角从空气斜射入水中，b光折射角小)、频率较大(假设a光照射某金属外表能发生光电效应，b光也一定能)、波长较短(通过同一双缝干预装置，b光旳相邻亮条纹间距小)、在同种均匀介质中传播速度较小等特点．3．a、b两种单色光组成旳光束从介质进入空气时，其折射光束如下图．用a、b两束光( )A．先后照射双缝干预实验装置，在缝后屏上都能出现干预条纹，由此确定光是横波B．先后照射某金属，a光照射时恰能逸出光电子，b光照射时也能逸出光电子C．从同一介质以一样方向射向空气，其界面为平面，假设b光不能进λ空气，那么a光也不能进入空气D．从同一介质以一样方向射向空气，其界面为平面，a光旳反射角比b光旳反射角大3．C 横波和纵波都能发生干预现象，A错误；由图知，a光旳折射率较大，那么a光旳频率较大，所以假设a光照射某金属恰能逸出光电子，那么b 光照射该金属一定不能逸出光电子，B错误；a光旳折射率较大，那么a光旳临界角较小，以一样入射角从同一个介质射入空气时，假设b光发生全反射，那么a光一定发生全反射，C正确；根据光旳反射定律，反射角等于入射角，D错误．4．在双缝干预实验中，某同学用黄光作为入射光．为了增大干预条纹旳间距，该同学可以采用旳方法有( )A．改用红光作为入射光 B．改用蓝光作为入射光C．增大双缝到屏旳距离 D．增大双缝之间旳距离4．AC 双缝干预旳条纹间距Δx＝Ldλ，由黄光改为红光，波长λ变大，条纹间距Δx增大，所以A正确；蓝光波长小于黄光波长，条纹间距Δx减小，B错误；增大双缝到屏旳距离L，条纹间距Δx增大，C正确，增大双缝之间旳距离d，条纹间距Δx减小，D错误．5．一束单色光经由空气射入玻璃，这束光旳( )A．速度变慢，波长变短B．速度不变，波长变短C．频率增高，波长变长D．频率不变，波长变长5．A 光从一种介质进入另一种介质时，频率不变，C项错误；由n＝c v可得，速度变慢，B项错误；由v＝λf得，波长变短，D项错误．所以此题旳正确答案为A项.6．在“用双缝干预测光旳波长〞实验中：(实验装置如以下图)①以下说法哪一个是错误旳______．(填选项前旳字母)A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．测量某条干预亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹旳中心对齐C．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间旳距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx ＝an －1②测量某亮纹位置时，手轮上旳示数如图，其示数为________mm. 6． ①A ②①实验中应先使光源、遮光筒旳轴线在同一水平线上，然后放上单缝和双缝再依次调节单缝和双缝旳高度；②手轮上旳读数＝固定尺旳读数＋可动尺旳读数，即为 1.5 mm ＋47.0×0.01 mm＝1.970 mm.7． 一玻璃立方体中心有一点状光源．今在立方体旳局部外表镀上不透明薄膜，以致从光源发出旳光线只经过一次折射不能透出立方体．该玻璃旳折射率为2，求镀膜旳面积与立方体外表积之比旳最小值．7． 【答案】π4如图，考虑从玻璃立方体中心O 点发出旳一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上外表发生折射．根据折射定律有n sin θ＝sin α①式中，n 是玻璃旳折射率，入射角等于θ，α是折射角．现假设A 点是上外表面积最小旳不透明薄膜边缘上旳一点．由题意，在A 点刚好发生全反射，故αA ＝π2②设线段OA 在立方体上外表旳投影长为R A ，由几何关系有 sin θA ＝R AR A 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22③ 式中a 为玻璃立方体旳边长． 由①②③式得R A ＝a2n2－1④由题给数据得R A ＝a 2⑤由题意，上外表所镀旳面积最小旳不透明薄膜应是半径为R A旳圆．所求旳镀膜面积S′与玻璃立方体旳外表积S之比为S′S＝6πR A2 6a2⑥由⑤⑥式得S′S＝π4⑦8．(1)如下图，白炽灯旳右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧．旋转偏振片P, A、B两点光旳强度变化情况是________．A．A、B均不变B．A、B均有变化C．A不变，B有变化 D．A有变化，B不变(2)“测定玻璃旳折射率〞实验中，在玻璃砖旳一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大头针D时，要使它________．图是在白纸上留下旳实验痕迹，其中直线a、a′是描在纸上旳玻璃砖旳两个边．根据该图可算得玻璃旳折射率n＝________.(计算结果保存两位有效数字)(3)地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5 km/s旳S波，另一种是传播速度约为7.0 km/s旳P波．一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达旳P波比首次到达旳S波早3 min.假定地震波沿直线传播，震源旳振动周期为1.2 s, 求震源与监测点之间旳距离x和S波旳波长λ.8． (1)C (2)挡住C及A、B旳像 1.8(1.6～1.9 都算对)(3)4.2 km(1)旋转偏振片P，A处得到旳是始终强度一样旳偏振光，偏振光再经过偏振片，在B处旳光强随着P转动而变化，当Q旳透振方向与经过P旳偏振光旳振动方向垂直时，B处旳光强为0.(2)插在D点旳大头针必须挡住C及A、B旳像，这样才保证沿A、B旳光线经过C、D；作出光路图如下图，以入射点O为圆心作圆，交入射光线与折射光线于E、F，从E、F作法线旳垂线交法线于G、H，用刻度尺量出EG、FH旳长，由公式n＝sin isin r＝EGEOFHFO＝EGFH求出折射率．(3)设P波旳传播时间为t，那么x＝v P t，x＝v S(t＋Δt)解得x＝vPvSvP－v SΔt，代入数据得x＝1260 km由λ＝v S T，解得λ＝4.2 km9．如下图，一玻璃球体旳半径为R，O为球心，AB为直径．来自B点旳光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射．∠ABM＝30°，求：①玻璃旳折射率．②球心O到BN旳距离．9．【答案】① 3 ②3 3R设光线BM在M点旳入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，i＝30°，r＝60°，根据折射定律得n＝sin r sin i⑤代入数据得n＝3⑥光线BN恰好在N点发生全反射，那么∠BNO为临界角C.sin C＝1 n⑦设球心到BN旳距离为d，由几何知识可知d＝R sin C⑧联立⑥⑦⑧式得d＝33R⑨。

高考物理光学专题新疆卷历年真题及答案点评光学专题一直是高考物理中的一个难点，尤其对于许多学生来说。

为了更好地帮助各位同学备考，以下是新疆卷历年真题的选取以及相应的答案点评，希望对大家复习物理光学专题有所帮助。

1. 2019年新疆卷(1) 观察镜中的映像，下列说法中正确的是：A. 实物像一定与真实物体相似B. 实物像的颜色与实物相同C. 实物像的角度与实物相同D. 实物像存在于镜之后答案解析：答案为C。

镜中的实物像实际上是在镜中通过反射所形成的，而镜的反射具有角度的改变，因此实物像的角度与实物相同。

(2) 下列关系中正确的是：A. 物距=像距B. 物距<像距C. 物距>像距D. 物距与像距没有直接关系答案解析：答案为C。

根据凸透镜成像公式可以得知，当物距大于像距时，实物像为倒立的实像，即物距>像距。

2. 2018年新疆卷(1) 在室外观望远处的景物时，人眼的调焦通过以下哪个行为实现的？A. 收缩和舒张瞳孔B. 调节晶状体的凸度C. 调节角膜和晶状体之间的距离D. 调节晶状体和视网膜之间的距离答案解析：答案为B。

人眼的调焦是通过调节晶状体的凸度来实现的，使得光线能够准确地落在视网膜上，从而产生清晰的视觉。

(2) 下列关于光的折射现象的说法中，错误的是：A. 折射率越大，光在介质中传播的速度越慢B. 两个介质的折射率差越大，光线的偏折角越大C. 入射角等于临界角时，光沿界面垂直方向传播D. 折射定律可用于计算光线在介质中的传播方向答案解析：答案为C。

当光的入射角等于临界角时，光会全内反射，不会沿界面的垂直方向传播。

通过以上两年的新疆卷真题及答案的点评，我们可以看出，对于光学专题的学习和掌握，需要理解光的反射、折射等基本原理，并掌握相关的公式和规律。

同时，熟悉常见的光学器件如透镜、凸透镜等也是必要的。

在备考过程中，同学们要多做相关的题目，理解题目的要求，灵活运用所学的光学知识。

通过多次的练习和巩固，相信大家能够在高考中取得好成绩。

2019年高考物理实验真题分类汇编解析三、选修实验（光学实验、单位制）江苏省特级教师戴儒京汇编解析一、光学实验1. 2019年高考北京理综卷第14题．利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。

下列关于P处放置的光学元件说法正确的是A．甲对应单缝，乙对应双缝B．甲对应双缝，乙对应单缝C．都是单缝，甲对应的缝宽较大D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大【答案】A【解析】双缝干涉，条纹中间粗，两边细；单缝衍射，条纹粗细相同。

所以A正确。

2. 2019年高考天津卷第9.（2）题某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。

①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。

A.选用两光学表面间距大的玻璃砖B.选用两光学表面平行的玻璃砖C.选用粗的大头针完成实验D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。

③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n=______。

（用图中线段的字母表示）【解析】二、单位制3. 2019年高考北京理综卷第20题．国际单位制（缩写SI）定义了米（m）、秒（s）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。

例如，由m和s可以导出速度单位m·s–1。

历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太阳日定义秒。

但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。

1967年用铯–133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率∆ν=9 192 631 770 Hz定义s；1983年用真空中的光速c=299 792 458 m·s–1定义m。

N单元光学电磁波相对论光的传播18．[2019·浙江卷] 关于下列光学现象，说法正确的是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽18．CD[解析] 本题考查光速、光的全反射、折射、双缝干涉等知识．在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，选项A错误；光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，选项B错误；在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，选项C正确；在空气中红光的波长比蓝光要长，根据Δx＝ldλ可知红光的双缝干涉条纹间距大，选项D正确．8．[2019·天津卷] 一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光()A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB[解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A正确；a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，B正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx＝ldλ，由于b光的波长长，所以b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；由于a光的频率大于b光的频率，根据公式E k＝hν－W得出a光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D错误．3．[2019·四川卷] 如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大3．D [解析] 光从水中进入空气，只要在没有发生全反射的区域，就可以看到光线射出，所以A 、B 错误；光的频率是由光源决定的，与介质无关，所以C 错误；由v ＝c n得，光从水中进入空气后传播速度变大，所以D 正确．34．(2)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R 的半圆，AB 为半圆的直径，O 为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n ＝ 2.(ⅰ)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB 上的最大宽度为多少？(ⅱ)一细束光线在O 点左侧与O 相距32R 处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．(2)(ⅰ)2R (ⅱ)略[解析] 在O 点左侧，设从E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图所示，由全反射条件有sin θ＝1n① 由几何关系有OE ＝R sin θ②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l ＝2OE ③联立①②③式，代入已知数据得 l ＝2R ④(ⅱ)设光线在距O 点32R 的C 点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系及①式和已知条件得α＝60°>θ⑤光线在玻璃砖内会发生三次全反射．最后由G 点射出，如图所示，由反射定律和几何关系得OG ＝OC ＝32R ⑥ 射到G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C 点射出．13．[2019·福建卷Ⅰ] 如图， 一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是( )A BC D13．A [解析] 光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，在其分界面处当入射角大于或等于临界角时，会发生全反射现象，故A 项正确；光线由空气射向玻璃砖时，由于光线与分界面不垂直，所以除了有反射现象之外还应发生折射现象，其折射角小于入射角，故B 、D 项错误；光线由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，折射角应大于入射角，故C 项错误．2．（2019·洛阳名校联考）下列说法中正确的是( )A ．当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变长B ．在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度C ．a 、b 两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a 光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距，则可以判断a 光的折射率比b 光的大D ．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的2．AC [解析] 声波从空气中传入水中时，频率不变，波速增大，由v ＝λf 得波长变长，选项A 正确；在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度与波的传播速度是两个运动形式的速度，两者不存在联系，选项B 错误；a 光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距， 由Δx ＝lλd知，a 光的波长小，频率大，折射率大，选项C 正确；肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象，选项D 错误．3．（2019·北京顺义统考）两束不同频率的单色光a 、b 以相同的入射角从空气射入水中，发生了如图X28-1所示的折射现象(α>β)．下列说法中正确的是( )图 1A ．光束b 的频率比光束a 的频率低B ．相同条件下b 光的双缝干涉条纹间距比a 光的大C ．光束b 在水中的传播速度比光束a 在水中的传播速度大D ．若a 光照射某金属能发生光电效应，则b 光照射该金属也能发生光电效应3．D [解析] 由折射定律sin i sin r＝n 知，b 光的折射角小，折射率大，频率高，波长小，选项A 、B 错误，选项D 正确；由v ＝c n知，b 光在玻璃里的速度小，选项C 错误． 图X28-46．（2019·焦作一模）彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的．彩虹形成的示意图如图X28-4所示，一束白光L 由左侧射入水滴，a 、b 是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a 、b 是单色光)．下列关于a 光与b 光的说法中正确的是( )A ．水滴对a 光的折射率大于对b 光的折射率B ．a 光在水滴中的传播速度小于b 光在水滴中的传播速度C ．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a 光相邻的亮条纹间距大于b 光的相邻亮条纹间距D ．a 、b 光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长E ．若a 、b 光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b 光能够发生全反射，则a 光也一定能够发生全反射6．ABE [解析] 进入水滴时，由折射定律sin i sin r＝n 知，a 光在水滴里的折射角小，折射率大，选项A 正确；由v ＝c n ，a 光在水滴里的速度小，选项B 正确；由C ＝arcsin 1n，a 光的临界角小，容易发生全发射，选项E 正确；a 光在水滴里的折射率大，频率大，波长小，由Δx ＝lλd，a 光的相邻亮条纹间距小于b 光的相邻亮条纹间距，选项C 错误；在真空和在水滴中，分别有c ＝λ0f 和v ＝λf ，则c v ＝λ0λ，故a 、b 光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要短，选项D 错误．5．（2019·贵州六校二联）如图G11-3所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A 点沿AO 1方向(O 1点在分界面上，图中O 1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B 点．图中O 点为A 、B 连线与分界面的交点．下列说法正确的是( )图G11-3A ．O 1点在O 点的右侧B ．蓝光从空气中射入水中时，速度变小C ．若沿AO 1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点D ．若沿AO 1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点E ．若蓝光沿AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点5．BCD [解析] 由折射定律sin i sin r＝n 知，蓝光从空气射向水中，入射角大，O 1点在O 点的左侧，选项A 错误；由v ＝c n知，蓝光进入水中的速度变小，选项B 正确；若沿AO 1方向射向水中的是—束紫光，紫光折射率大，折射角小，则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点，选项C 正确；若沿AO 1方向射向水中的是—束红光，红光折射率小，折射角大，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点，选项D 正确；若蓝光沿AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点，不可能通过B 点正上方的D 点，选项E 错误．10．（2019·湖北八市联考）如图G 11-8所示，在MN 的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n ＝3，玻璃介质的上边界MN 是屏幕．玻璃中有一个正三角形空气泡，其边长l ＝40 cm ，顶点与屏幕接触于C 点，底边AB 与屏幕平行．一束激光a 垂直于AB 边射向AC 边的中点O ，结果在屏幕MN 上出现两个光斑．(1)求两个光斑之间的距离L.(2)若任意两束相同的激光同时垂直于AB 边向上射入空气泡，求屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离．图G 11-810．(1)40 cm (2) 80 cm[解析] (1)画出光路图如图甲所示．在界面AC ，入射角i ＝60°，由折射定律sin i sin r＝n 解得折射角r ＝30° 由光的反射定律得反射角θ＝60°由几何关系得，△ODC 是边长为12l 的正三角形，△OEC 为等腰三角形，且CE ＝OC ＝l 2则两个光斑之间的距离L ＝DC ＋CE ＝40 cm.甲 乙(2)作出入射点在A 、B 的光线的光路图，如图乙所示，由图可得屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离PQ ＝2l ＝80 cm.光的波动性18．[2019·浙江卷] 关于下列光学现象，说法正确的是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽18．CD[解析] 本题考查光速、光的全反射、折射、双缝干涉等知识．在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，选项A错误；光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，选项B错误；在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，选项C正确；在空气中红光的波长比蓝光要长，根据Δx＝ldλ可知红光的双缝干涉条纹间距大，选项D正确．8．[2019·天津卷] 一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光()A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB[解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A正确；a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，B正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx＝ldλ，由于b光的波长长，所以b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；由于a光的频率大于b光的频率，根据公式E k＝hν－W得出a光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D错误．电磁场电磁波6．[2019·天津卷] 下列说法正确的是()A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同6．BD[解析] 本题是对玻尔理论、天然放射现象及多普勒效应等知识的考查，α粒子散射实验导致原子核式结构模型的建立，A错误；紫外线可以使荧光物质发光，B正确；天然放射现象中产生的γ射线在电场或磁场中不会发生偏转，C错误；观察者和波源发生相对运动时，观察者接收到的频率就会发生改变，D正确．2．，[2019·四川卷] 电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是()A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机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2．C[解析] 衍射现象是波的特有现象，A错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D错误．6．（2019·开封名校联考）下列有关光纤及光纤通信的说法正确的是()A．光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小B．光在光纤中的传输利用了全反射的原理C．光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光，但红外线光和紫外线光属不可见光，它们都不可用来传输信息D．光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长大，在真空中传播的速度都约为3.0×108m/s6．B[解析] 光在光纤中的传输利用了光的全反射原理，内芯的折射率比外套的大，选项A错误，选项B正确；只要是光波，就能在光纤中传播，选项C错误；光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长小，选项D错误．相对论2．，[2019·四川卷] 电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是()A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机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2．C[解析] 衍射现象是波的特有现象，A错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D错误．4．（2019·成都二诊）下列说法正确的是()A．麦克斯韦预言了电磁波，且首次用实验证实了电磁波的存在B．红外线是一种频率比紫外线还高的电磁波C．在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后，来回抖动梳子能产生电磁波D．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短4．C[解析] 麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A错误；红外线的频率比紫外线低，选项B错误；在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后带电，来回抖动梳子能产生变化的电场，从而产生电磁波，选项C正确；“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度将略微变短，选项D错误．5实验：测玻璃砖的折射率实验：用双缝干涉实验测量光的波长8．（2019·北京东城联考）用双缝干涉测光的波长，实验装置如图X28-7甲所示．已知单缝与双缝的距离L1＝60 mm，双缝与屏的距离L2＝700 mm，单缝宽d1＝0.10 mm，双缝间距d2＝0.25 mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度．(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1＝________ mm，对准第4条时读数x2＝________ mm，相邻两条亮纹间的距离Δx＝________ mm.(2)计算波长的公式λ＝________；求得的波长值是________nm(保留三位有效数字)．丙图X28-78．(1)2.1917.868 1.893(2)d2L2Δx676[解析] (1)对准第1条时读数x1＝(2＋0.01×19.1) mm＝2.191 mm，对准第4条时读数x2＝(7.5＋0.01×36.8 )mm ＝7.868 mm ，相邻两条亮纹间的距离Δx ＝x 2－x 14－1≈1.893 mm. (2)由条纹间距Δx ＝lλd 可得计算波长的公式λ＝d 2Δx L 2，代入数据解得λ≈6.76×10－7 m ＝676 m.光学综合11．【选修3－4】(1)(6分)[2019·重庆卷] 打磨某剖面如题11图1所示的宝石时，必须将OP 、OQ 边与轴线的夹角θ切磨在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线在OP 边和OQ 边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 边后射向MN 边的情况)，则下列判断正确的是( )题11图1A ．若θ＞θ2，光线一定在OP 边发生全反射B ．若θ＞θ2，光线会从OQ 边射出C ．若θ＜θ1，光线会从OP 边射出D ．若θ＜θ1，光线会在OP 边发生全反射(2)(6分)一竖直悬挂的弹簧振子下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸．当振子上下振动时，以速率v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如题11图2所示的图像．y 1、y 2、x 0、2x 0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．题11图211．[答案] (1)D (2)2x 0v y 1－y 22本题第一问考查光的折射和全反射，第二问考查波的图像．[解析] (1)D(2)设周期为T ，振幅为A .由题图得T ＝2x 0v ，A ＝y 1－y 22. 8．[2019·天津卷] 一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a 、b 两束，如图所示，则a 、b 两束光( )A ．垂直穿过同一块平板玻璃，a 光所用的时间比b 光长B ．从同种介质射入真空发生全反射时，a 光临界角比b 光的小C ．分别通过同一双缝干涉装置，b 光形成的相邻亮条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大8．AB[解析] 本题考查了光的折射率、全反射、双缝干涉及光电效应等知识点，根据图中光线的偏转角度可以判断出三棱镜对a光的折射率比b光的大，所以a光的频率大，在玻璃中速度小，通过玻璃所用的时间长，A正确；a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，B正确；发生双缝干涉时相邻条纹间的距离公式Δx＝ldλ，由于b光的波长长，所以b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误；由于a光的频率大于b光的频率，根据公式E k＝hν－W得出a光照射金属时逸出的光电子的最大初动能大，D错误．17．[2019·全国卷] 在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为()A．2.06×10－7 m B．2.06×10－4 mC．1.68×10－4 m D．1.68×10－3 m17．C[解析] 本题考查双缝干涉条纹间距离公式．双缝干涉相邻条纹间距Δx＝ld λ，则d＝lΔxλ＝1.68×10－4 m，C正确．20．[2019·北京卷] 以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0) ，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足sin isin r＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()A BC D20．B本题考查光的折射．是一道创新题，但本质上还是光的折射定律，本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，无论是从光从空气射入介质，还是从介质射入空气，都要符合此规律，故A、D错误．折射率为－1，由光的折射定律可知，同侧的折射角等于入射角，C错误，B正确．。

2019高考物理题分类汇编12机械振动、机械波、光学1.【2019年全国Ⅰ】一简谐横波沿x轴正方向传播，在时刻，该波的波形图如图所示，P、Q是介质中的两个质点。

图表示介质中某质点的振动图象。

下列说法正确的是A. 质点Q的振动图象与图相同B. 在时刻，质点P的速率比质点Q的大C. 在时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大D. 平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图所示E. 在时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大【答案】CDE【解析】解：A、简谐机械波沿x轴正方向传播，在时刻，质点Q的振动方向向上，而在振动图象上在时刻质点的振动方向向下，所以图b不是质点Q的振动图象。

故A错误。

B、在时刻，质点P位于波谷，速度为零，质点Q位于平衡位置，则质点P的速率比质点Q的小，故B错误。

C、在时刻，质点P的位移比质点Q的大，则质点P的加速度的大小比质点Q的大。

故C正确。

D、在时刻，平衡位置在坐标原点的质点振动方向向下，与振动图象相符，所以平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图所示。

故D正确。

E、在时刻，质点P位于波谷，质点Q位于平衡位置，则质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大。

故E正确。

故选：CDE。

根据波的传播方向确定Q点在时刻的振动方向，与振动图象上在时刻质点的振动方向比较，确定是哪个质点的振动图象。

在波动图象上，根据位移大小研究加速度和速度的大小关系。

本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力，以及把握两种图象联系的能力。

对于波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系。

同时，能熟练分析波动形成的过程，分析物理量的变化情况。

2.【2019年全国Ⅰ】如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3m。

距水面4m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为取。

已知水的折射率为。

求桅杆到P点的水平距离；船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为时，从水面射出后仍照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。

光学专题一、单选题1.如图是一束单色光从某一介质进入空气介质中发生的现象，已知光在空气中的速度为c，则该单色光在该介质中的波速为（）A. cB.C. cD.【答案】D【考点】光的折射【解析】【解答】解：由图知，入射角i=30°，折射角为r=60°，则该介质的折射率为：n= = =该单色光在该介质中的波速为：v== = c故选：D．【分析】由光路图确定出折射角和入射角，根据折射定律求出该介质的折射率n，则该单色光在该介质中的波速为v= ．2.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【答案】A【考点】多普勒效应，双缝干涉现象【解析】【解答】解：A、根据光速不变原理知，不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的．A符合题意．B、太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的色散现象．B不符合题意．C、根据多普勒效应可知，当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小．C不符合题意；D、光的双缝干涉实验中，光的双缝干涉条纹间距△x= λ，若仅将入射光从红光改为紫光，由于红光波长大于紫光，则相邻亮条纹间距变小．D不符合题意．故答案为：A【分析】（1）根据光速不变原理判断光速是否发生变化。

（2）三棱镜形成的彩色光带是光的色散现象。

（3）多普勒效应是因为观察者和波源间位置的变化而产生的。

（4）干涉实验中，若仅将入射光波长变短，则相邻亮条纹间距变小。

3.物理学原理在现代科技中有许多重要应用．例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航．如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝．两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波．飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下列说法正确的是（）A. 天线发出的两种无线电波必须一样强B. 导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C. 两种无线电波在空间的强弱分布稳定D. 两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合【答案】C【考点】光的干涉【解析】【解答】解：A、干涉要求两波源的频率相同，而强度没有要求，故A错误．B、由于无线电波以光速传播，根据知，波长不同，频率不同，所以两种无线电波之间不会发生干涉，故B错误．C、空间中某点加强与减弱取决于到两波源的距离差为半波长的奇、偶数倍．所以两种电波的干涉强弱分布是固定的，而且λ1≠λ2，所以两种干涉分布不重合，不过中垂线都是加强点，故C正确，D错误．故选：C．【分析】当两波的频率相同，可以发生干涉，两波源连线的中垂线上的点到两波源的路程差为零，都是加强点．4.如图所示，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发出反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（）A. 减弱，紫光B. 减弱，红光 C. 增强，红光 D. 增强，紫光【答案】D【考点】光的全反射【解析】【解答】解：光线从光密介质到光疏介质，入射点由A向B缓慢移动时，入射角增大，反射光的强度将增强；因紫色光的折射率最大，发生全反射的临界角最小，故紫光最先发生全反射，在光屏上最先消失．故D正确，ABC错误．故选：D．【分析】光线从光密到光疏介质，随着入射角的增大，反射光将增强；当入射角达到某光的临界角时将发生全反射，分析红光与紫光的临界角大小，可得出最先发生全反射的光．5.如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光．如果光束b是蓝光，则光束a可能是（）A. 红光B. 黄光 C. 绿光 D. 紫光【答案】D【考点】光的折射【解析】【解答】解：光从空气斜射到玻璃，因为玻璃上下表面平行，当第二次折射时折射光线与第一次折射入射光线平行．由于折射率不同，a光偏折较大，b光偏折较小．所以此玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，所以a的频率大于b的频率，给出的各色光中频率大于蓝光的只有紫光，故D正确，ABC错误．故选：D．【分析】根据两光对应的折射角可确定折射率大小，进而确定频率关系确定光束的性质．6.有关光的本性的说法正确的是（）A. 有关光的本性，牛顿提出了“粒子性”，惠更斯提出了“波动性”，爱因斯坦提出了“光子说”，它们都圆满地说明了光的本性B. 光具有波粒二象性是指既可以把光看成宏观概念的波，也可以看成微观概念上的粒子C. 光的干涉、衍射说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性D. 在光双缝干涉实验中，如果光通过双缝时显出波动性，如果光只通过一个缝时显示出粒子性【答案】C【考点】光的衍射，光的干涉，双缝干涉现象【解析】【解答】解：A、爱因斯坦的“光子说”与惠更斯的波动说能揭示了光具有波粒二象性；牛顿的“微粒说”认为光是一种实物粒子，不能解释光的本性．故A错误．B、光既具有波动性又具有粒子性，故具有波粒二象性，但光的粒子性不同与微观的粒子，其波动性也不同于宏观概念的波，故B错误．C、光的干涉、衍射、色散说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性．故C正确．D、在光双缝干涉实验中，如果光通过双缝时显出波动性，如果光只通过一个缝时也显示出波动性，故D错误．故选：C【分析】牛顿的“微粒说”认为光是一种实物粒子，而爱因斯坦的“光子说”认为光是一种量子化的物质．光既具有波动性又具有粒子性，光是一种电磁波，干涉是波特有的现象．7.许多物理现象在科学技术领域得到了应用，以下说法中正确的是（）A. 医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒B. 照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象C. 利用红外线进行遥感、遥控主要是因为红外线的波长大，不容易发生衍射D. 明线光谱和暗线光谱都可以用来分析物质的组成成分【答案】D【考点】光的全反射，光的衍射【解析】【解答】解：A、医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒．故A错误．B、照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了薄膜干涉现象．故B错误．C、利用红外线进行遥感、遥控主要是因为红外线的波长大，容易发生衍射．故C错误．D、明线光谱和暗线光谱都可以用来分析物质的组成成分．故D正确．故选：D．【分析】紫外线可以消毒灭菌，医院里用紫外线对病房和手术室进行消毒，用X射线进行透视．照相机光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度．红外线波长较长，容易发生衍射．明线光谱和暗线光谱都可以用来分析物质的组成成分．8.对下列光学现象解释正确的是（）A.海市厦楼是光的偏振现象B. 彩虹是光的衍射现象C. 彩色肥皂泡是光的干涉现象D. 立体电影是光的全反射现象【答案】C【考点】光的折射，光的全反射，光的偏振，光的衍射，光的干涉【解析】【解答】解：A、海市厦楼是光的折射现象，是由于空气不均匀时，对光的折射率不同而产生的，故A错误；B、雨后的天空出现彩虹是光的色散现象，故B错误；C、肥皂泡在阳光下呈现五彩缤纷的，是薄膜的前后表面的光发生干涉而产生的，故C正确；D、立体电影利用的是光的偏振，故D错误；故选：C．【分析】海市厦楼是光的折射现象；雨后的天空出现彩虹是光的色散现象；彩色肥皂泡是光的干涉现象；立体电影利用的是光的偏振．9.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．若要减小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【答案】B【考点】光的干涉，双缝干涉现象【解析】【解答】解：根据双缝干涉条纹间距公式△x= λ知，减小入射光的波长、增大双缝间距，以及减小屏幕与双缝的距离，可以减小条纹的间距，由于蓝色的波长小于绿光的波长，可知换用蓝色激光可以减小条纹间距，故ACD错误B正确．故选：B．【分析】根据双缝干涉条纹的间距公式，得出影响条纹间距的因素，从而分析判断．10.下列说法正确的是（）A. 雨后天空出现彩虹是光的衍射现象B. 相对论认为，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的C. 横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期D. 电磁波和机械波一样依赖于介质传播【答案】B【考点】光的全反射，光的衍射，光的干涉【解析】【解答】解：A、雨后天空出现的彩虹是光的色散现象，故A错误；B、根据相对论的知识可知，相对论认为，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的．故B正确；C、横波传播过程中，质点在平衡位置上下振动，不发生横向移动，故C错误；D、电磁波的传播不需要介质，故D错误．故选：B【分析】根据常见的光学现象可知，雨后天空出现的彩虹是光的色散现象；相对论认为，在不同惯性参考系中光速不变；波传播过程中质点在平衡位置上下振动，不会沿波的传播方向向前一直传播；机械波依赖于介质传播，但电磁波的传播不需要介质．11.一束可见光射到置于空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃砖后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示．如果光束b是蓝光，则光束a可能是（）A. 红光B. 黄光 C. 绿光 D. 紫光【答案】D【考点】光的折射【解析】【解答】解：光从空气斜射到玻璃，因为玻璃上下表面平行，当第二次折射时折射光线与第一次折射入射光线平行．由于折射率不同，a光偏折较大，b光偏折较小．所以此玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，所以a的频率大于b的频率，故D正确，ABC错误．故选D【分析】一束复色光从空气斜射到厚平板玻璃（上、下表面平行）的上表面，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b 两束平行单色光，从而可确定折射率大小，进而确定频率关系即可解题．12.很多公园的水池底部都装有彩灯，当一细束由红蓝两色组成的灯光，从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是（）A.B.C.D.【答案】C【考点】光的反射，光的折射【解析】【解答】解：光线射到水面时一定有反射，所以反射光中红光和蓝光都有，故D图不可能．由于红光的折射率比蓝光小，由临界角公式sinC= 知，红光的临界角比蓝光大，所以在水面上若蓝光不发生全反射，则红光也一定不会发生全反射．故B图是不可能的．当两种色光都能折射到空气中时，根据折射定律n= 知，红光与蓝光的折射率不同，在入射角相等时，折射角一定不同，故A不可能．综上，只有C可能，故C正确．故选：C．【分析】光线射到水面时一定有反射．红光的折射率比蓝光小，临界角比蓝光大，根据折射定律可分析折射角的关系，即可进行选择．13.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. 电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的【答案】B【考点】光的全反射，光的偏振，光的干涉【解析】【解答】解：A、用三棱镜观察太阳光谱是利用同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，是白光光通过三棱镜时发生了色散现象故该操作是利用了光的折射原理故A错误．B、在光导纤维束内传送图象是利用了光的全反射现象，故B正确．C、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉现象，故C错误．D、电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的．故D错误．故选B．【分析】用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射原理；光导纤维是利用了光的全反射现象；检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉现象；电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的．14.两束不同频率的平行单色光a、b分别由水射入空气发生如图所示的折射现象（α＜β），下列说法正确的是（）A. 随着a、b入射角度的逐渐增加，a先发生全反射B. 水对a的折射率比水对b的折射率大C. a、b在水中的传播速度v a＞v bD. a、b入射角为0°时，没有光线射入空气中【答案】C【考点】光的折射，光的全反射【解析】【解答】解：A、a、b两种光以相同的入射角从水进入空气，b光的折射角较大，可知随着a、b入射角度的逐渐增加，b先发生全反射，故A错误．B、因为b光的偏折程度较大，可知水对b的折射率大于水对a的折射率，故B错误．C、根据v= 知，a的折射率小，则a在水中传播的速度大，故C正确．D、a、b入射角为0°时，折射角也为0°，故D错误．故选：C．【分析】根据光线的偏折程度比较出水对光的折射率大小，结合v= 比较光在水中的传播速度，根据光路图分析哪种光先发生全反射．15.有以下说法：其中正确的是（）①火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁；②通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度；③光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大；④光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象．A. ①④B. ①② C. ②③ D. ②④【答案】B【考点】光的干涉【解析】【解答】解：①、火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁．故①正确；②、根据多普勒效应可以计算出物体相对运动的速度，所以通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度．故②正确．③、光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要小，才能保证光信号在内芯中传播．故③错误．④、光学镜头上的增透膜是利用光的薄膜干涉现象．故④错误．所以选项B正确．故选：B．【分析】当驱动力的频率接近物体的固有频率时，会发生共振．根据多普勒效应可以计算出物体相对运动的速度；光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要小；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象．16.如图所示，分界线MN上方和下方分别是两种不同的光介质Ⅰ和Ⅱ，一细束由红和紫两种单色光组成的复合光由介质Ⅰ中射向分界面MN，分成两细束光a、b，则（）A. 光束a一定是单色光 B. 光束a可能是复合光，也可能是紫光C. 光束b一定是红光D. 光束b可能是复合光，也可能是红光【答案】C【考点】光的折射，光的全反射【解析】【解答】解：AB、两种单色光在界面MN上都能发生反射，且反射角相等，所以光束a一定是复合光．故A、B错误．CD、由于红光与紫光的折射率不同，以相同的入射角射到MN界面时，若都发生折射，折射角应不同，折射光线应分成两束．而紫光的临界角小于红光的临界角，由图得知，紫光界面上发生了全反射，所以光束b中只有红光，故C 正确，D错误．故选：C【分析】本题分析时要抓住同一介质对紫光的折射率大于对红光的折射率，当光从光密介质射入光疏介质折射时，入射角大于临界角，将发生全反射．结合光的反射定律和折射定律分析．17.如图所示两细束单色光平行射到同一三棱镜上，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【答案】A【考点】光的折射【解析】【解答】解：AD、由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率大于b光折射率，若a为蓝光，b可能为红光．故A正确，D错误．B、由v= ，知a光的折射率大于b光折射率，则在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率小，故B错误．C、由临界角公式sinC= 分析知从棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角小，故C错误．故选：A．【分析】玻璃三棱镜对蓝光的折射率大于对红光的折射率，经过三棱镜后，偏折角越大，折射率越大，光在介质中传播速度越小．由临界角公式sinC= 分析临界角的大小．18.两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏白炽灯的前面以致没有光通过．如果将其中的一个偏振片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象（）A. 透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零B. 透过偏振片的光强先增强，然后减弱到非零的最小值C. 透过偏振片的光强在整个过程中都增强D. 透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强【答案】A【考点】光的偏振【解析】【解答】解：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光强达到最大．开始时放在一盏白炽灯的前面以致没有光通过说明两个偏振片相互垂直，当其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光强先增强，然后又减小到零．故A正确，BCD错误；故选：A．【分析】根据光的偏振现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，都能有光通过偏振片．19.一列声波在空气传播的过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况可以使衍射现象更明显（）A. 增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率B. 增大障碍物的尺寸，同时缩小波的频率C. 缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率D. 缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率【答案】D【考点】光的衍射【解析】【解答】解：波在介质中传播时波速是由介质决定的，与波的频率无关，所以改变波的频率不会改变波速，但由v=λf可知，当波速一定时，减小频率则波长增大，而发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸比波长小或相差不多，所以缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率会使衍射现象更明显，D选项正确．故选：D【分析】要使发生明显的衍射现象，必须使得孔或阻碍物的尺寸比水波的波长要小得多或相差不大．20.关于光的干涉现象，下列说法正确的是（）A. 波峰与波峰叠加处将出现亮条纹，波谷与波谷叠加处将出现暗条纹B. 双缝干涉实验中光屏上距两狭缝的路程差为1个波长的某位置将出现亮纹C. 把双缝干涉实验中入射光由黄光换成紫光，相邻两明条纹间距离变宽D. 薄膜干涉的条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等【答案】B【考点】光的干涉【解析】【解答】解：A、在波峰与波峰叠加处，将出现亮条纹；在波谷与波谷叠加处，将出现亮条纹，故A错误；B、光屏上距两狭缝的路程差为波长的整数倍时出现亮纹，故B正确；C、把入射光由黄光换成紫光，紫光的波长小于黄光，根据△x= λ知△x减小，故C错误；D、从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差△x=nλ时此处表现为亮条纹，当光程差△x=nλ+ λ出现暗条纹，若薄膜的厚度处处相等，则各处光程差相等，若是亮的则都是亮的若是暗的则都是暗的，不会出现明暗相间的条纹，故D错误．故选：B．【分析】波峰和波峰、波谷与波谷叠加的点为振动加强点，波峰与波谷叠加的点为振动减弱点．振动加强点始终振动加强，振动减弱点始终减弱；光屏上距两狭缝的路程差为波长的整数倍时出现亮纹，为半波长的奇数倍时出现暗条纹；根据条纹间距的公式进行判断；知道光叠加的原理以及在增反膜中的应用．从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为薄膜厚度的2倍，当光程差△x=nλ时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为λ．21.下列说法不正确的是（）A. 天空呈蓝色是因为波长大的光容易被大气色散B. 傍晚阳光比较红是因为红光和橙光不容易被大气吸收C. 微波炉的原理是电磁感应D. 利用激光加工坚硬材料【答案】C【考点】激光，光的色散【解析】【解答】解：A、大气对光的散射有一个特点：波长较短的光容易被散射，波长较长的光不容易被散射．天空是蓝色的，这是因为大气对阳光中波长较短的蓝光散射得较多．故A正确； B、波长较短的光容易被大气散射，波长较长的光不容易被大气散射，傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被散射掉了；而红光和橙光不容易被大气吸收；所以傍晚的阳光比较红．故B正确；C、微波炉采用的原理是微波与水的频率接近，从而引起水的振荡发热；故C错误；D、激光的能量较大，可以用激光加工竖硬材料；故D正确；本题选错误的；故选：C．【分析】明确光的色散原理及应用，同根据色散现象解释相关现象；明确微波炉的原理为微波引起水的振荡发热；激光具有平行度好、能量高等特点．二、多选题22.抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同．观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是（）A. 这里应用的是光的衍射现象B. 这里应用的是光的干涉现象C. 如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗D. 如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细【答案】A,D【考点】光的衍射，光的干涉【解析】【解答】解：当障碍物的尺寸与波的波长相当，或小于波的波长，会发生明显的衍射，该装置的原理是运用光的衍射现象，如果屏上条纹变宽，则金属丝变细．故AD正确，BC错误．故选：AD．【分析】让激光通过细丝，产生衍射条纹，条纹变宽，知金属丝变细，从而即可求解．23.下列说法正确的是（）A. 波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的干涉B. 波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率会变小C. 自然光经过偏振片后会变成偏振光，说明光是一种横波D. 含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散【答案】C,D【考点】光的偏振【解析】【解答】解：A、波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射．A不符合题意；B、根据多普勒效应可知，波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率会变大．B不符合题意；C、偏振是横波特有的现象，所以自然光经过偏振片后会变成偏振光，说明光是一种横波．C符合题意；D、根据色散的定义可知，含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散．D符合题意．故答案为：CD【分析】（1）根据干涉与衍射的定义区分。

专题十五光学1．[2019·四川理综，3]光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知( )A．折射现象的出现说明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同2. [2019·福建理综，14]一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜．下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是( )3. [2019·浙江理综，16]与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的．小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是( )A．地球上有人用红色激光照射月球B ．太阳照射到地球的红光反射到月球C ．太阳光中的红光经地球大气层折射到月球D ．太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹4. [2019·天津理综，8](多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O 点为圆心，OO ′为直径MN 的垂线．足够大的光屏PQ 紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN .由A 、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O 点，入射光线与OO ′夹角θ较小时，光屏NQ 区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ 区域A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ 区域B 光的光斑消失，则( )A ．玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的大B ．A 光在玻璃砖中传播速度比B 光的大C ．α<θ<β时，光屏上只有1个光斑D ．β<θ<π2时，光屏上只有1个光斑 5．[2019·大纲全国，14]下列现象中，属于光的衍射的是( )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．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹6. [2019·上海单科，3]白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的( )A．传播速度不同B．强度不同C．振动方向不同D．频率不同7．[2019·课标Ⅰ，34(2)]图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.(ⅰ)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(ⅱ)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间．8．[2019·课标Ⅱ，34(2)]如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB 边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出．若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等．(ⅰ)求三棱镜的折射率；(ⅱ)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程．(不考虑多次反射)9．[2019·江苏单科，12B(3)]如图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC.光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)10．[2019·重庆理综，11(2)]利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在右图所示的光路中，A为激光的出射点，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点．若某条从A点发出的与AO成α角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率．11. [2019·山东理综，37(2)]如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入．已知棱镜的折射率n＝2，AB＝BC＝8 cm，OA＝2 cm，∠OAB＝60°.①求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向．②第一次的出射点距C________ cm.参考答案专题十五光学1．D 折射是横波、纵波共有的现象，光是一种电磁波，而电磁波是横波，A错误；当光从光密介质射向光疏介质而且入射角不小于临界角时，就只有反射光而无折射光，B错误；当入射角等于0°时折射光与入射光传播方向相同，C错误；由惠更斯原理对折射的解释可知D正确．2. B 光线通过玻璃三棱镜后应向底边偏折，可知C、D错误．光的频率越大，折射率越大，向底边偏折程度越大，光线在进入与射出两处都会发生不同程度的偏折，所以A 错误、B 正确．3. C 月全食是月亮、地球、太阳三者在同一直线且地球在中间时，地球将太阳光挡住而形成的，看到月亮是暗红的，原因是太阳的红光经地球大气层的折射到了月球表面，选项C 正确．4. AD 因A 光先消失，说明A 光先发生全反射，所以玻璃对A 光的折射率大于B 光，A 项正确．由v ＝c n可知折射率越大则速度v 越小，B 项错误．当α<θ<β时，A 光发生全反射，只有反射光斑与B 光的折射光斑，共2个，C 项错误．当β<θ<π2时，A 、B 光均发生全反射，光屏上只剩下1个反射光斑，D 项正确．5. B 彩虹是光的色散现象，海市蜃楼是光的折射、全反射现象，肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉现象，A 、C 、D 错误．通过狭缝观察日光灯看到彩色条纹是单缝衍射现象，B 正确．6. D 白光是由各种不同颜色的单色光组成的复色光，而光的颜色由频率决定，不同色光，频率不同，D 正确．7. 答案：(ⅰ)sin i ≤n 2－1 (ⅱ)Ln 2c解析：(ⅰ)设光线在端面AB 上C 点(如图)的入射角为i ，折射角为r ，由折射定律有sin i ＝n sin r ①设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有α≥θ②式中，θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足n sinθ＝1 ③由几何关系得α＋r＝90°④由①②③④式得sin i≤n2－1 ⑤(ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为v＝cn⑥光速在玻璃丝轴线方向的分量为v＝v sinα⑦光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T＝Lv z⑧光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB 传播到其另一端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得T ma ＝Ln2c⑨8. 答案：(ⅰ) 3 (ⅱ)没有光线透出；分析过程见解析解析：(ⅰ)光路图如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点．设光线在P点的入射角为i、折射角为r，在M点的入射角为r′、折射角依题意也为i，有i＝60°①由折射定律有sin i＝n sin r②n sin r′＝sin i③由②③式得r＝r′④OO′为过M点的法线，∠C为直角，OO′∥AC.由几何关系有∠MNC＝r′⑤由反射定律可知∠PNA＝∠MNC⑥联立④⑤⑥式得∠PNA＝r⑦由几何关系得r＝30°⑧联立①②⑧式得n＝ 3 ⑨(ⅱ)设在N点的入射角为i″，由几何关系得i″＝60°⑩此三棱镜的全反射临界角满足n sinθc＝1 ⑪由⑨⑩⑪式得i″>θc⑫此光线在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出．9. 答案：1sin22.5°解析：由题意知，光线经界面CD和界面EA两次反射后传播方向改变了90°，光线在两界面上反射时入射角与反射角的和都为45°，则对应的入射角为22.5°，若此时恰好发生全反射，则折射率为最小值，即n＝1sin C＝1sin22.5°.10. 答案：折射率n＝sin i sin i－α解析：如图所示延长入射光线AB交半圆形玻璃砖直边于D，∠OBD＝i，∠CBD ＝α，所以折射角∠OBC ＝i －α， 故n ＝sin i sin i －α. 11. 答案： 见解析解析：①设发生全反射的临界角为C ，由折射定律得sin C ＝1n④ 代入数据得 C ＝45°光路图如图所示，由几何关系可知光线在AB 边和BC 边的入射角均为60°，均发生全反射．设光线在CD 边的入射角为α，折射角为β，由几何关系得α＝30°，小于临界角，光线第一次射出棱镜是在CD 边，由折射定律得n ＝sin βsin α⑥ 代入数据得β＝45°⑦②由于AO ＝2 cm ，AB ＝BC ＝8 cm ，由几何关系得AE ＝BE ＝BF ＝CF ＝4 cm ，所以CG ＝CF tan30°＝433cm.。