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1、2022年高考物理試題分類匯編 光學(xué)(含解析)
(xx新課標(biāo)I-34(1))【物理—選修3-4】(15分)
(5分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,分布用紅色和綠色的激光照射同一雙縫,在雙縫后的屏幕上,紅光的干涉條紋間距Δx1與綠光的干涉條紋間距Δx2相比Δx1______Δx2 (填“>”“<”或“=”)。若實(shí)驗(yàn)中紅光的波長(zhǎng)為630nm,雙縫到屏幕的距離為1m,測(cè)得第一條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5nm,則雙縫之間的距離為 mm。
【答案】(1) > (2分) 0.300 (3分)
【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)三:用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)
【解析】光的雙縫干涉條紋間距Δx = (λ為光的
2、波長(zhǎng),L為屏與雙縫之間距離,d為雙縫之間距離),紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)λ紅 >λ綠 ,所以紅光的雙縫干涉條紋間距較大,即Δx1 > Δx2 , 條紋間距根據(jù)數(shù)據(jù)可得Δx = = 2.1mm = 2.1×10-2m ,根據(jù)Δx = 可得d = ,代入數(shù)值得:d = 3.00×10-4m = 0.300mm .
【xx新課標(biāo)II-34】34.[物理選修3-4](15分)
(1)(5分) 如圖,一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為θ,經(jīng)折射后射出a、b兩束光線,則 (填正確答案標(biāo)號(hào),選對(duì)1個(gè)給2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分,每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分0分)
3、
A.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度
B. 在真空中,a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)
C. 玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率
D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,則折射光線a首先消失
E.分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距
【答案】ABD
【解析】
試題分析:由圖可知:玻璃磚對(duì)a光的折射率大于對(duì)b光的折射率,故C錯(cuò)誤;在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度,故A正確;a光的頻率大于b光的頻率,在真空中,a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng),故B正確;若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,因?yàn)閍光的折射率大,則折射光
4、線a首先消失,故D正確;a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng),分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距,故E錯(cuò)誤。
考點(diǎn):光的折射;光的干涉
【xx重慶-11(1)】.[選修3-4]
(6分)虹和霓是太陽(yáng)光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過一次和兩次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球來說明.兩束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上會(huì)形成MN和PQ兩條彩色光帶,光路如題11圖1所示.M 、N、P、Q點(diǎn)的顏色分別為
A。紫、紅、紅、紫 B.紅、紫、紅、紫 C.紅、紫、紫、紅 D.紫、紅、紫、紅
【答案】A
【解析】
試題分析:白
5、光中的可見光部分從紅到紫排列,對(duì)同一介質(zhì)的折射率,由折射定律知紫光的折射角較小,由光路可知,紫光將到達(dá)M點(diǎn)和Q點(diǎn),而紅光到達(dá)N點(diǎn)和P點(diǎn),故選A。
考點(diǎn):本題考查光的折射和全反射、光路、折射率。
(xx四川-3).直線P1P2過均勻玻璃球球心O,細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對(duì)稱,由空氣射入玻璃球的光路如圖。a、b光相比
A.玻璃對(duì)a光的折射率較大 B.玻璃對(duì)a光的臨界角較小
C.b光在玻璃中的傳播速度較小 D.b光在玻璃中的傳播時(shí)間較短
【答案】C
考點(diǎn):對(duì)折射率、臨界角、光的折射定律的理解與應(yīng)用。
【xx
6、山東-38(2)】半徑為R、介質(zhì)折射率為n的透明圓柱體,過其軸線OO’的截面如圖所示。位于截面所在平面內(nèi)的一細(xì)束光線,以角i0由O點(diǎn)入射,折射光線由上邊界的A點(diǎn)射出。當(dāng)光線在O點(diǎn)的入射角減小至某一值時(shí),折射光線在上邊界的B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射。求A、B兩點(diǎn)間的距離。
【答案】
考點(diǎn):光的折射定律;全反射.
【xx福建-13】13.如圖,一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b,波長(zhǎng)分別為λa、λb,該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb,。則 ( )
A. λa<λb , na >nb, B. λa>λb , na
7、. λa<λb , na λb , na >nb
【答案】B
【xx北京-21(1)】.(18 分)
“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,在白紙上放好玻璃磚,aa'和 bb'分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面,如圖 1 所示,在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針 P1和P2,用“+”表示大頭針的位置,然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察并依次插上 P3和 P4。在插 P3和 P4時(shí),應(yīng)使
A.P3只擋住 P1的像
B.P4只擋住 P2的像
C.P3同時(shí)擋住 P1、P2的像
【答案】C
【難度】★
【考點(diǎn)】測(cè)定玻璃的折射率
【解析】測(cè)定玻璃折射率相對(duì)較
8、簡(jiǎn)單,需要了解本實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)驗(yàn)步驟即可解題;
【xx安徽-18】.如圖所示,一束單色光從空氣入射到棱鏡的AB面上,經(jīng)AB和AC兩個(gè)面折射后從AC面進(jìn)入空氣。當(dāng)出射角和入射角i相等時(shí),出射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為。已知棱鏡頂角為α,則計(jì)算棱鏡對(duì)該色光的折射率表達(dá)式為
A. B. C. D.
【答案】A
考點(diǎn):考查折射率知識(shí)。
【xx江蘇-12】B、(3)人造樹脂時(shí)常用的眼鏡片材料,如圖所示,光線射在一人造樹脂立方體上,經(jīng)折射后,射在桌面上的P點(diǎn),已知光線的入射角為30°,OA=5cm,AB=20cm,BP=12cm,求該
9、人造樹脂材料的折射率n
(1)【答案】BC
【解析】在同種介質(zhì)中,超聲波的傳播速度保持不變,根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,頻率變高,所以BC正確。
(2)【答案】1.5 不容易
【xx海南-16】(2)一半徑為R的半圓形玻璃磚,橫截面如圖所示。已知玻璃的全反射臨界角r(r<)。與玻璃磚的底平面成()角度、且與玻璃磚橫截面平行的平行光射到玻璃磚的半圓柱面上。經(jīng)柱面折射后,有部分光(包括與柱面相切的入射光)能直接從玻璃磚底面射出。若忽略經(jīng)半圓柱內(nèi)表面反射后射出的光,求底面透光部分的寬度。
【答案】
【解析】光路圖如圖所示,沿半徑方向射入玻璃磚的光線,即光線①射到MN上時(shí),根據(jù)幾何
10、知識(shí)入射角恰好等于臨界角,即恰好在圓心O處發(fā)生全反射,光線①左側(cè)的光線,經(jīng)球面折射后,射到MN上的角一定大于臨界角,即在MN上發(fā)生全反射,不能射出,光線①右側(cè)的光線射到MN上的角小于臨界角,可以射出,如圖光線③與球面相切,入射角,從MN上垂直射出,
根據(jù)折射定律可得,
根據(jù)全反射定律,兩式聯(lián)立解得
根據(jù)幾何知識(shí),底面透光部分的寬度
【xx天津-2】2. 中國(guó)古人對(duì)許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)識(shí),唐人張志和在《玄真子?濤之靈》中寫道:“雨色映日而為虹”。從物理學(xué)的角度看,虹是太陽(yáng)光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的。右圖是彩虹成因的簡(jiǎn)化示意圖,其中a、b是兩種不同頻率的單色光,則兩光
A.在同種玻璃中傳播,a的傳播速度一定大于b光
B.以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,b光側(cè)移量大
C.分別照射同一光電管,若b光能引起光電效應(yīng).a(chǎn)光也一定能
D.以相同的入射角從水中射入空氣.在空氣中只能看到一種光時(shí),一定是a光
【答案】C