高考物理光学知识点之几何光学单元检测附答案(6)
一、选择题
1．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
2．华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是
A．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大
D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大
3．如图所示，将等腰直角棱镜截去棱角，使截面平行于底面，制成“道威棱镜”，可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知折射角γ＝30°，则
A．光在玻璃中的频率比空气中的频率大
B．玻璃的折射率
6
2 n
C2×108 m/s
D．CD边不会有光线射出
4．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。另将两单色光在真空中的波长分别用λ1、λ2，在同种均匀介质中传播的速度分别用v1、v2，光子能量分别用E1、E2、在同种介质中的折射率分别用n1、n2表示。则下列关系正确的是
A．λ1<λ2 B．v1
5．公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( )
A．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小
B．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小
C．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大
D．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大
6．图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（）
A．真空中，a光的频率比较大
B．同一介质中，a光传播的速度大
C．a光光子能量比较大
D．同一介质对a光折射率大
7．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
8．如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截
面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ．
1
2
AP AD
=，则( )
A．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin 1 2 n
B．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为
5
C．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin 1
2
n＜21
n-
D．若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足arcsin 25
5
n＜21
n-
9．红、黄、绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，若黄光恰能发生全反射，则 A ．绿光也一定能发生全反射 B ．红光也一定能发生全反射 C ．红、绿光都能发生全反射 D ．红、绿光都不能发生全反射
10．如图所示，把由同种玻璃制成的厚度为d 的立方体A 和半径为d 的半球体B 分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方(对B 来说是最高点)竖直向下分别观察A 、B 中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是
①看到A 中的字比B 中的字高 ②看到B 中的字比A 中的字高 ③看到A 、B 中的字一样高
④看到B 中的字和没有放玻璃半球时一样高 A ．①④ B ．只有① C ．只有② D ．③④
11．如图所示，在空气中，一束单色光由两面平行的玻璃板的a 表面射入，从b 表面射出，则以下说法中正确的是
A ．出射光线不一定与入射光线平行
B ．随着θ角的增大，光可能在a 表面发生全反射
C ．随着θ角的增大，光可能在b 表面发生全反射（90θ
D ．无论如何改变θ 角，光线从a 表面射入，不可能在b 表面发生全反射
12．光在真空中的传播速度为c ，在水中的传播速度为v 。在平静的湖面上，距水面深h 处有一个点光源，在水面上某些区域内，光能从水面射出，这个区域的面积为（ ）
A ．2222πv c v h -
B ．2
22πc v h
C ．222πv
c v
h - D ．2222)(πc v c h - 13．如图所示，△ABC 为一直角玻璃三棱镜的横截面，∠A ＝30°，一束红光垂直AB 边射入，从AC 边上的D 点射出，其折射角为60°。则下列说法正确的是
A ．玻璃对红光的折射率为2
B ．红光在玻璃中的传播速度大小为8210m /s ?
C ．若使该束红光绕O 点顺时针转过60°角，则光不会从AC 面射出来
D ．若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC 面上出来的折射角小于60° 14．一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时 A ．速度相同，波长相同 B ．速度不同，波长相同 C ．速度相同，频率相同 D ．速度不同，频率相同
15．某单色光由玻璃射向空气，发生全反射的临界角为θ， c 为真空中光速，则该单色光
在玻璃中的传播速度是 （ ） A ．
B ．
C ．
cos c
θ
D ．
sin c θ
16．如图所示，两束单色光a 、b 从水下射向A 点后，光线经折射合成一束光c ，则下列说法中正确的是
A ．水对单色光a 的折射率比对单色光b 的折射率大
B ．在水中a 光的临界角比b 光的临界角大
C ．在水中a 光的速度比b 光的速度小
D ．用同一双缝干涉实验装置分别以a 、b 光做实验，a 光的干涉条纹间距小于b 光的干涉条纹间距
17．一束光从某介质进入真空,方向如图所示,则下列判断中正确的是 ( )
A 3
B 3
C ．该介质相对真空发生全反射的临界角是45°
D．光线从介质射入真空的过程中,无论怎样改变入射方向都不可能发生全反射现象18．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
19．如图，在某种液体内，有一轴截面为正三角形的薄壁透明圆锥罩ABC,底面水平,罩内为空气。发光点D位于BC中点，发出的垂直于BC的光恰好不能射出液面。下列说法正确的是
A．D发出的光照射到CB界面时可能发生全反射
B．液面上方能够看到透明罩所有位置都被照亮
C．液体的折射率为23 3
D．液体的折射率为3
E.液体的折射率为3
20．一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如下图所示. 图中O为圆心，MN为竖直方向的直径.有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光线刚好消失.则此玻璃的折射率为（）
A
22
R d
-B
22
R d
-
C．
R
d
D．
d
R
21．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
22．如图所示为一块透明光学材料的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy，设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小，现有一束单色光a从原点O以某一入射角 由空气射入该材料内部，则单色光a在该材料内部可能的传播途径是（）
A．B．
C．D．
23．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（）
A．若增大入射角i，则b光先消失
B．在该三棱镜中a光波长小于b光
C．a光能发生偏振现象，b光不能发生
D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低
24．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25．如图所示，一束红光P A从A点射入一球形水珠，光线在第一个反射点B反射后到达C点，CQ为出射光线，O点为球形水珠的球心．下列判断中正确的是( )
A．光线在B点可能发生了全反射
B．光从空气进入球形水珠后，波长变长了
C．光从空气进入球形水珠后，频率增大了
D．仅将红光改为紫光，光从A点射入后到达第一个反射点的时间增加了
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一、选择题
1．C
解析：C
【解析】
当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住，光线照不到月球上，在地球上完全看不到月球的现象就是月全食．看到整个月亮是暗红的，是因为太阳光中的红光经地球大气层折射到月球，故C 正确，ABD错误．
点睛：发生月食时，地球挡住了太阳射向月球的光，但是还会有部分光线通过地球大气层发生折射，所以会有部分地球大气层折射后的红色光射向月亮，这就让我们看到了“红月亮”．
2．B
解析：B
【解析】
试题分析：当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射．A 错，B 对；波长越短的光，频率越大，介质对它的折射率n 越大，根据公式，
光在光纤中传播的速度越小，CD 错，所以本题选择B 。 考点： 光的折射定律 全反射
3．D
解析：D
【解析】折射不改变光的频率，频率相同，A 错误；根据折射定律：
sin sin452sin sin30i n r ?=
==?，B 错误；根据c
n v
=可得光在玻璃中的传播速度为8832/10/2
c v m s m s n ===?，C 错误；光路图如图所示，由几何关系知
75β=?，根据全反射定律， 12
sin C n =
=
得C=45°，7545?>?，故在CD 面发生全反射，没有光线射出，D 正确．
4．C
解析：C
【解析】试题分析：根据双缝干涉的条纹间距公式求解波长大小关系，波长越长，频率越小，在同一种介质中的折射率越小，结合c
v n
=、E h γ=分析解题． 由于同一装置，L 、d 相同，根据公式L
x d
λ?=
可得12λλ>，波长越大，频率越小，折射率越小，故12n n <，根据E h γ=可知12E E <，根据c
v n
=
可知12v v >，故C 正确． 5．D
解析：D 【解析】
试题分析：红灯看起来较深，因为水对红光的折射率小于对绿光的折射率，根据视深与实深的关系式h h n
=
实视，折射率越小，看起来较深．由1
sinC n
=
又由题意知，点光源照亮的水面边缘光线刚好发生全反射，由几何知识得2
2
sinC R h
=+，折射率越小，半径越
大，
点光源照亮的水面面积为2S R π=，故红灯照亮的水面面积较大， 故选D
考点：考查了折射定律的应用
点评：题关键要知道水面边缘光线刚好发生全反射，由折射定律和几何知识结合，就能轻松解答．
6．B
解析：B 【解析】
A 、a 光照射产生的条纹间距大于b 光照射产生的条纹间距，根据双缝干涉条纹的间距公式L
x d
λ?=
知，a 光的波长大于b 光的波长，A 正确．B 、由c f λ=结合波长关系知a 光的频率小于b 光的频率，而hf ε=可得a 光光子能量比较小，B 错误．C 、D 、由c
v n
=
可知a 光的频率小，折射率小，则波速较大，即两种光在同一介质中的传播速度满足a b v v <，C 正确、D 错误.故选AC.
【点睛】解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式L
x d
λ?=，以及知道波长、频率的大小关系，注意光电效应方程的内容．
7．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A. 白光通过三棱镜后呈现彩色光带是由于不同颜色的光折射率不同，相同的入射角经过折射后折射角不同，故A 错误；
B. 表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，故B 错误；
C. 门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象，故C 错误；
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，故D 正确． 故选D.
8．B
解析：B 【解析】
A 、
B 、当光束进入长方体后恰好射至AD 面上D 点时，角θ的值最小．设此时光线在AB 面的折射角为α．
根据几何知识得：2
2
sin AP AP AD
α=
+，由已知条件1
2
AP AD =
代入解得：5
sin α=，由sin sin n θα=得：5sin sin n n θα==，可得5arcsin n θ=，故A 错
误，B 正确．C 、D 、设光束射AD 面上的入射角为β，若要此光束在AD 面上发生全反射，则必须有β≥C ，得到1
sin sin C n
β≥=
，由几何知识得：α+β=90°，可得：222
1
sin cos 1sin 1sin 1C n αββ==-≤-=-
，又由sin sin n θα=得
2sin sin 1n n θα=<-，则2arcsin 1n θ≤-，所以若要此光束在AD 面上发生全反
射，角θ的范围应满足：25
arcsin
arcsin 1n n θ≤≤-，故C 、D 均错误．故选B ． 【点睛】本题是全反射、折射定律、临界角等知识的综合应用，首先要正确作出光路图，运用几何知识研究折射角的正弦．
9．A
解析：A 【解析】
红橙黄绿蓝靛紫，七种光的波长在减小，折射率在增大，根据公式可得：同一介
质对红光折射率小,对绿光折射率大,所以发生全反射时,红光的临界角最大,绿光的临界角最
小.若黄光发生全反射,则绿光一定能发生全反射.，A 正确，
思路分析：红橙黄绿蓝靛紫，七种光的波长在减小，折射率在增大，再根据公式分析
试题点评：做本题的关键是知道对红橙黄绿蓝靛紫七种光的折射率的变化
10．A
解析：A 【解析】 【分析】
判断光的折射现象，要对折射的定义理解清楚，光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时，传播方向一般会发生改变，这是光的折射，当光线垂直入射时，传播方向不改变。 【详解】 如图所示：
折射只有在入射角不等于0°的时候才发生，当人眼通过半球看的时候进入眼睛的光线恰恰是从球面法线方向出来的光线，所以不发生折射，通过球体观察物像重合，则看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高；
通过立方体观察时，由于光线发生了折射角，折射角大于入射角，所以看到的像比物高，即看到A中的字比B中的字高，故①④正确，应选A。
【点睛】
此题主要考查学生对光的折射的理解和掌握，解答此类题目，画图解答，效果会更好。11．D
解析：D
【解析】
【分析】
根据折射定律和光路的可逆性分析出射光线与入射光线的关系．产生全反射的必要条件是光线必须由光密介质射入光疏介质．运用几何关系和光路可逆性分析光线能否在界面b上发生全反射现象．
【详解】
由于a、b两表面平行，光线在a表面的折射角等于b表面的入射角，根据光路的可逆性可知，光线在b表面的折射角等于在a表面的入射角，由几何关系可知出射光线一定与入射光线平行，故A错误．根据几何知识可知：光经过表面b上的入射角与在表面a上的折射角相等，根据光路可逆性可知：所以不管入射角多大，不可能在b表面和a表面发生全反射，故BC错误，D正确．故选D．
【点睛】
解决本题的关键知道光的传播的可逆性原理，以及掌握全反射的条件，由此记牢平行玻璃砖的光学特性．
12．A
解析：A
【解析】
试题分析：最边缘的部分应该是光发生全反射的时候，故求出区域的半径即可，由于光在水中的折射率n=c/v，而临界角的正弦sinC=1/n=v/c，设区域半径为R，则
22 R h
+=
v
c
，故
22
c v
+
S=πR2=
2
2
2
2
π
v
c
v
h
-，选项A正确。
考点：折射率，临界角。13．C
解析：C 【解析】 【详解】
A 、红光到达AC 面的入射角为 i =30°，折射角为r =60°，则玻璃对红光的折射率为：
sin sin 60
sin sin 30r n i ??
===A 错误；
B 、红光在玻璃中的传播速度大小为：8
8m 10s
C V n ==
=，故B 错误；
C 、设临界角为C ，则sin ,6032
C C ?=
<<若使该束红光绕O 点顺时针转过60°角，入射角为 i =60°，根据折射定律可得sin sin i
n r
=
，折射角为r=30°，光线射到AC 面上的入射角等于60°，大于临界角C ，所以光线在AC 面发生全反射，不会从AC 面射出来，故C 正确；
D 、若将这束红光向左水平移动一小段距离，光线射到AC 面上的入射角不变，则折射角不变，仍为60°，故D 错误。
14．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
不同的单色光频率不相同，同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率不会发生改变；由公式c
v n
=可以判断，水的折射率大于空气的，所以该单色光进入水中后传播速度减小．
A ．速度相同，波长相同，与结论不相符，选项A 错误；
B ．速度不同，波长相同，与结论不相符，选项B 错误；
C ．速度相同，频率相同，与结论不相符，选项C 错误；
D ．速度不同，频率相同，与结论相符，选项D 正确； 故选D ．
【学科网考点定位】光的传播、光速、波长与频率的关系 【方法技巧】
本题分析时要抓住光在不同介质中传播频率不变这个特征，应用公式c
v n
=公式分析光进入不同介质中的传播速度．
15．B
解析：B 【解析】
试题分析：根据全反射定律可得1
sin n
θ=，根据折射率与传播速度公式c n v =，两式联立
可得sin v c θ=，故B 正确，ACD 错误 故选B
考点：考查了全反射，折射率公式 点评：关键是知道公式1
sin n
θ=
和c n v =
16．B
解析：B 【解析】
试题分析：由折射定律1
2
sin sin n θθ=
，a 、b 从水中射向空气的折射角1θ相等，而由图可得22a b θθ>，所以a b n n <，所以，A 选项错误；由1
sin n C
=
,可知a b C C >,所以B 选项正确；由c
n v
=
，a b v v >，C 选项错误；因为a b n n <，所以a 光的频率小于b 光的频率，而c f λ=，所以a b λλ>，用同一双缝干涉实验装置分别以a 、b 光做实验，由L x d
λ?=
知，a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距，D 选项错误． 考点：光的折射 光在介质中的传播 全发射 光的干涉
17．B
解析：B 【解析】 【详解】
AB ．入射光线与法线之间的夹角为入射角：r =90°-60°=30°；折射光线与法线之间的夹角为折射角：i =90°-30°=60°
；根据折射定律6030sini sin n sinr sin ?
===?
A 错误，
B 正确；
C ．根据公式sin C =1/n
得：arcsin
45C =≠?，故C 错误； D ．光从介质射入真空中，即从光密介质射向光疏介质，当入射角大于临界角C 的时候会发生全反射，故D 错误．
18．D
解析：D 【解析】
根据题意作出完整光路图，如图所示，a 光进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射定律可知玻璃砖对a 光的折射率较大，因此a 光的频率应高于b 光，故选D ．
【名师点睛】由教材中白光通过三棱镜时发生色散的演示实验可知，光线在进入棱镜前后偏折角度越大，棱镜对该光的折射率越大，该光的频率越大．
19．C
解析：C 【解析】 【分析】
本题考查光的反射和折射，重点考查全反射时临界角与折射率的关系。 【详解】
CDE ．由D 发出的垂直于BC 的光在上液面的入射角为60?，且恰好不能射出液面，则发生全反射，液体的折射率
123
sin 603
n =
=
? C 正确，DE 错误；
A ．D 发出的光照射到C
B 界面时入射角最大为60?，故不发生全反射，A 错误； B ．D 发出的垂直于B
C 的光恰好不能射出液面，则
D 发出的在垂直于BC 之下的光也不能射出液面，液面上方不能看到透明罩所有位置都被照亮，B 错误； 故选C 。
20．C
解析：C 【解析】 【详解】
根据题意可知，当入射光线与O 点的距离为d 时，从玻璃砖射出的光线刚好消失，光线恰好在MN 圆弧面上发生了全反射，作出光路图，如图
根据几何知识得：
d
sinC R
=
1sinC n
=
, 联立得：
R n
d =
R
n
d
=不相符，故A错误；
R
n
d
=不相符，故B错误；
C.
R
d
与上述计算结果
R
n
d
=相符，故C正确；
D.
d
R
与上述计算结果
R
n
d
=不相符，故D错误。
21．D
解析：D
【解析】
A、薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知P处凹陷，而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知Q处凸起，故A正确；
B、图为光线通过小圆板得到的衍射图样，若用光照射很小的不透明圆板时，后面会出现一亮点，故B正确；
C、沙漠蜃景是光的全反射现象，而光导纤维是光的全反射现象，它们的原理相同，故C 正确；
D、立体电影是光的偏振，与镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉，它们的原理不相同，故D错误；
错误的故选D．
22．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
光线从空气射入透明的光学材料后，由于该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小，以平行于x轴的平面作为界面，可得折射角越来越大，最终在某一平行于x轴的平面处发生全反射；全反射后，由于该光学材料的折射率沿y轴负方向均匀增大，以平行于x轴的平面作为界面，可得折射角越来越小。故D正确，ABC错误。
故选D。
23．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．设折射角为α，在右界面的入射角为β，如图所示：
根据几何关系有
A αβ+=
根据折射定律：sin sin i
n α
=
，增大入射角i ，折射角α增大，β减小，而β增大才能使b 光发生全反射，故A 错误；
B ．由光路图可知，a 光的折射率小于b 光的折射率（a b n n <），则a 光的波长大于b 光的波长（a b λλ>），故B 错误；
C ．光是一种横波，横波有偏振现象，纵波没有，有无偏振现象与光的频率无关，故C 错误．
D ．根据光电效应方程和遏止电压的概念可知：最大初动能k 0
E h
W =-ν，再根据动能定理：c k 0eU E -=-，即遏止电压0
c W h
U e e
ν=-
，可知入射光的频率越大，需要的遏止电压越大，a b n n <，则a 光的频率小于b 光的频率（a b νν<），a 光的遏止电压小于b 光的遏止电压，故D 正确。 故选D 。 【点睛】
本题考查的知识点较多，涉及光的折射、全反射、光电效应方程、折射率与波长的关系、横波和纵波的概念等，解决本题的关键是能通过光路图判断出两种光的折射率的关系，并能熟练利用几何关系．
24．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故A 错误；
B ．光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射的性质，故B 正确；
C ．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C 错误；
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小，电路电流最大，故D 错误。 故选B 。
25．D
解析：D
【解析】
试题分析：根据光路图可知，光线在B点的入射角等于在A点的折射角，因为光线在A点的折射角不可能大于等于临界角，所以光线在B点不可能发生全反射；光从空气进入球形
水珠后，频率不变，由可知光速减小，所以波长变小；仅将红光改为紫光，则由于
紫光的频率大于红光，紫光的折射率大于红光，紫光在水珠中的传播速度小于红光，又由于紫光的折射角大于红光，所以AB线变长，所以光从A点射入后到达第一个反射点的时间增加了．选项D正确．
考点：光的折射及全反射；光在介质中的传播．
最新高考物理知识点大全(坤哥物理) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第一单元直线运动 (1) 第二单元相互作用 (4) 第三单元牛顿运动定律 (7) 第四单元曲线运动 (9) 第五单元万有引力 (12) 第六单元机械能 (14) 第七单元动量 (18) 第八单元力学实验 (24) 第九单元静电场 (30) 第十单元恒定电流 (34) 第十一单元电学实验 (36) 第十二单元磁场 (46) 第十三单元电磁感应 (49) 第十四单元交变电流 (51) 第十五单元近代物理 (53) 第十六单元选修3-3 (63) 第十七单元选修3-4 (73) 第十八单元常用的物理方法 (85) 第十九单元常用的数学方法 (92)
第一单元直线运动 1.匀变速直线运动： (1)平均速度(定义式)v=s s (2)有用推论s s 2-s 2=2as (3)中间时刻速度s s 2=(s s+s0) 2 (4)末速度v t=v0+at (5)中间位置速度s s 2=√s02+s s2 2 (6)位移s=v0t+1 2 at2 (7)加速度a=s s-s0 s (以v0为正方向，a与v0同向(加速)则a>0；反向则a<0) (8)实验用推论Δs=aT2(Δs为连续相邻相等时间T内位移之差) 易错提醒： (1)平均速度是矢量 (2)物体速度大，加速度不一定大 (3)a=s s-s0 s 只是量度式，不是决定式 2.自由落体运动 (1)初速度v0=0 (2)末速度v t=gt (3)下落高度h=1 2gt2(从v 位置向下计算) (4)推论s s 2=2gh 易错提醒： (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律。 (2)a=g=9.8 m/s2≈10 m/s2(重力加速度在赤道附近较小，在高山处比平地小，方向竖直向下)。 3.竖直上抛运动 (1)位移s=v0t-1 2 gt2 (2)末速度v t=v0-gt (3)有用推论s s 2-s 2=-2gs (4)上升最大高度H m=s02 2s (从抛出点算起)。 (5)往返时间t=2s0 s (从抛出落回原位置的时间)。
?光的折射、全反射和色散
1．光的折射 (1)折射现象：光从一种介质斜射进入另一种介质时，传播方向发生 的现象． (2)折射定律： ①内容：折射光线与入射光线、法线处在 ，折射光线与入射光线分别位 于 的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成 ． ②表达式：2 1sin sin θθ＝n 12，式中n 12是比例常数． ③在光的折射现象中，光路是 ． (3)折射率： ①定义：光从真空射入某介质时， 的正弦与 的正弦的比值． ②定义式：n ＝2 1sin sin θθ (折射率由介质本身和光的频率决定)． ③计算式：n ＝v c (c 为光在真空中的传播速度，v 是光在介 质中的传播速度，由此可知，n >1)． 2．全反射 (1)发生条件：①光从 介质射入 介质；②入射角 临界角． (2)现象：折射光完全消失，只剩下 光． (3)临界角：折射角等于90°时的入射角，用C 表示，sin C ＝n 1 . (4)应用： ①全反射棱镜； ②光导纤维，如图所示． 3．光的色散 (1)光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为 光的现象． (2)色散规律：由于n 红＜n 紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角不同，即紫 光偏折得更明显．当它们射到另一个界面时， 光的偏折最大， 光的偏最小． (3)光的色散现象说明：
?光的波动性
1．光的干涉 (1)产生干涉的条件：两列光的 相同， 恒定． (2)杨氏双缝干涉①原理如图所示．②产生明、暗条纹的条件 a ．单色光：若路程差r 2－r 1＝kλ(k ＝0,1,2…)，光屏上出现 ； 若路程差r 2－r 1＝ (2k ＋1) 2 λ (k ＝0,1,2…)，光屏上出现 ． b ．白光：光屏上出现彩色条纹．③相邻明(暗)条纹间距：Δx ＝ λd l . (3)薄膜干涉 ①概念：由薄膜的前后表面反射的两列光相互叠加而成．劈形薄膜干涉可产生平行 条 纹． ②应用：检查工件表面的平整度，还可以做增透膜． 2．光的衍射 (1)光的衍射现象：光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到 区域的现象． (2)发生明显衍射现象的条件：当孔或障碍物的尺寸比光波波长小，或者跟波长差不多时，光才能发 生明显的衍射现象． (3)各种衍射图样 ①单缝衍射：中央为 ，两侧有明暗相间的条纹，但间距和 不同．用白 光做衍射实验时，中央条纹仍为 ，最靠近中央的是紫光，最远离中央的是红光． ②圆孔衍射：明暗相间的不等距 ． ③泊松亮斑(圆盘衍射)：光照射到一个半径很小的圆盘后，在圆盘的阴影中心出现的亮斑，这是光 能发生衍射的有力证据之一． (4)衍射与干涉的比较
高考物理基础知识点 高考物理基础知识点：气体的性质 1.气体的状态参量： 温度：宏观上，物体的冷热程度;微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志 热力学温度与摄氏温度关系：T=t+273 {T:热力学温度(K)，t:摄氏温度(℃)｝ 体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3=103L=106mL 压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，标准大气压。 1atm=1.013 105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2) 2.气体分子运动的特点：分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱;分子运动速率很大 3.理想气体的状态方程：p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=恒量，T 为热力学温度(K)｝ 注: (1)理想气体的内能与理想气体的体积无关，与温度和物质的量有关; (2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(℃)，而T为热力学温度(K)。 高考物理基础知识点：功和能 1.功：W=Fscos (定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，:F、s间的夹角｝
2.重力做功：Wab=mghab{m:物体的质量，g=9.8m/s2 10m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)} 3.电场力做功：Wab=qUab{q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab= a- b｝ 4.电功：W=UIt(普适式) {U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝ 5.功率：P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)｝ 6.汽车牵引力的功率：P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率，P平:平均功率} 7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f) 8.电功率：P=UI(普适式){U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝ 9.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值( )，t:通电时间(s)｝ 10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt 11.动能：Ek=mv2/2{Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝ 12.重力势能：EP=mgh {EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝ 13.电势能：EA=q A{EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，A:A点的电势(V)(从零势能面起)｝ 14.动能定理(对物体做正功，物体的动能增加)：W合=mvt2/2-mvo2/2或W合= EK {W合:外力对物体做的总功，EK:动能变化
专题25、物理光学与几何光学 1.(多选)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1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________。 A．O1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AO1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AO1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 【答案】：BCD 【解析】：据折射定律，知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知O1点应在O点的左侧，故A错。光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时，速度变小，故B对。紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过B点下方的C点，故C对。若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过B点上方的D点，故D对。若蓝光沿AO方向射入，据折射定律，知折射光线不能通过B点正上方的D点，故E错。 2.(2018·湖南省衡阳八中质检)如图所示，内径为R、外径为2R的环状玻璃砖的圆心为O，折射率为n＝2，一束平行于对称轴O′O的光线由A点进入玻璃砖，到达B点(未标出)刚好发生全反射．求：
①玻璃砖的临界角； ②A 点处光线的入射角和折射角． 【答案】 (2)①45° ②45° 30° 【解析】(2)①根据临界角公式有sin C ＝1 n ， 解得临界角C ＝45°； ②由题意可知，光线沿AB 方向射到内球面的B 点时刚好发生全反射，在B 点的入射角等于临界角C ，在△ OAB 中，OA ＝2R ，OB ＝R ，光路图如图所示： 设A 点处光线的入射角为i ，折射角为r . 由正弦定理得sin (180°－C )2R ＝sin r R ， 得sin r ＝1 2 ， 则r ＝30°，在A 点，由折射定律得n ＝sin i sin r ， 解得i ＝45°. 3.(2019·湖北省荆门市第一次模拟)如图所示，MN 为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R 、折射率为3的透明半球体，O 为球心，轴线OA 垂直于光屏，O 至光屏的距离OA ＝332R .一细束单色光垂直射向半球体 的平面，在平面的入射点为B ，OB ＝1 2 R ，求： ①光线从透明半球体射出时，出射光线偏离原方向的角度；
十八、物理光学 一、知识网络 二、画龙点睛 概念 一、光的波动性 1、光的干涉 （1）双缝干涉实验 ①装置：如图包括光源、单缝、双缝和屏 双缝的作用是将一束光分为两束
②现象： ③干涉区域内产生的亮、暗纹 A 、亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即δ= n λ（n=0，1，2，……） B 、暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即δ= )12(2 -n λ （n=0，1，2，……） 相邻亮纹（暗纹）间的距离λλ∝=?d l x 。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双 缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。 ④ 光的干涉现象说明了光具有波动性。 由于红光入射双缝时，条纹间距较宽，所以红光波长较长，频率较小 紫光入射双缝时，条纹间距较窄，所以紫光波长较短，频率较大 ⑤ 光的传播速度，折射率与光的波长，频率的关系。 a ）v 与n 的关系：v = c n b ）v ,λ和f 的关系：v =λf （3）薄膜干涉 ①现象： 单色光照射薄膜，出现明暗相等距条纹 白色光照射薄膜，出现彩色条纹 实例：动膜、肥皂泡出现五颜六色 ②发生干涉的原因：是由于前表面的反射光线和反表面的反射光线叠加而成(图1) ③应用：a) 利用空气膜的干涉，检验工作是否平整（图2） （图1） （图2） 若工作平整则出现等间距明暗相同条纹 若工作某一点凹陷则在该点条纹将发生弯曲 若工作某一点有凸起，则在该点条纹将变为
b) 增透膜 例题：用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx 。下列说法中正确的有 A.如果增大单缝到双缝间的距离，Δx 将增大 B.如果增大双缝之间的距离，Δx 将增大 C.如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx 将增大 D.如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx 将增大 解析：公式λd l x =?中l 表示双缝到屏的距离，d 表示双缝之间的距离。因此Δx 与单缝到双缝 间的距离无关，于缝本身的宽度也无关。本题选C 。 例题：登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n =1.5，所要消除的紫外线的频率为8.1×1014Hz ，那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少？ 解析：为了减少进入眼睛的紫外线，应该使入射光分别从该膜的前后两个表面反射形成的光叠加后加强，因此光程差应该是波长的整数倍，因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的1/2。紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10-7m ，在膜中的波长是λ/=λ/n =2.47×10-7m ，因此膜的厚度至少是1.2×10-7m 。 2、光的衍射 （1）现象： ①单缝衍射 a) 单色光入射单缝时，出现明暗相同不等距条纹，中间亮条纹较宽，较亮两边亮 条纹较窄、较暗 b) 白光入射单缝时，出现彩色条纹 ② 园孔衍射： 光入射微小的圆孔时，出现明暗相间不等距的圆形条纹 ③ 泊松亮斑 光入射圆屏时，在园屏后的影区内有一亮斑 （2）光发生衍射的条件 障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多，甚至此光波波长还小时，出现明显 的衍射现象 例题：平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较，下列说法中正确的有 A.在衍射图样的中心都是亮斑 B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽 C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑，泊松亮斑图样的中心是亮斑 D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的，泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的 解析：从课本上的图片可以看出：A 、B 选项是正确的，C 、D 选项是错误的。
二、学习要求 1、知道有关光的本性的认识发展过程：知道牛顿代表的微粒、惠更斯的波动说一直到光的波粒二象性这一人类认识光的本性的历程，懂得人类对客观世界的认识是不断发展不断深化的。 2、知道光的干涉：知道光的干涉现象及其产生的条件；知道双缝干涉的装置、干涉原理及干涉条纹的宽度特征，会用肥皂膜观察薄膜干涉现象。知道光的衍射：知道光的衍射现象及观察明显衍射现象的条件，知道单缝衍射的条纹与双缝干涉条纹之间的特征区别。 3、知道电磁场，电磁波：知道变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场，变化的磁场与变化的磁场交替产生形成电磁场；知道电磁波是变化的电场和磁场——即电磁场在空间的传播；知道电磁波对人类文明进步的作用，知道电磁波有时会对人类生存环境造成不利影响；从电磁波的广泛应用认识科学理论转化为技术应用是一个创新过程，增强理论联系实际的自觉性。知道光的电磁说：知道光的电磁说及其建立过程，知道光是一种电磁波。 4、知道电磁波波谱及其应用：知道电磁波波谱，知道无线电波、红外线、紫外线、X 射线及γ射线的特征及其主要应用。 5、知道光电效应和光子说：知道光电效应现象及其基本规律，知道光子说，知道光子的能量与光学知识点其频率成正比；知道光电效应在技术中的一些应用 6、知道光的波粒二象性：知道一切微观粒子都具有波粒二象性，知道大量光子容易表现出粒子性，而少量光子容易表现为粒子性。 光的直线传播．光的反射 二、光的直线传播 1．光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C ＝3×108m/s ； 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v