高考物理二輪復習專題提升訓練15光學(含解析)

1、- -專題提升訓練15光學一、單項選擇題（本題共3小題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的 ） 1. （2019 天津和平區(qū)二模）與早期的電纜傳輸信息相比，光纖通信具有各方面壓倒性的優(yōu)勢。 根據(jù)傳輸效率的考量，目前光纖信號傳輸主要采用以下三種波長的激光：850 nm、1 310 nm、1550 nm,均大于紅光波長（630760 nm）。下列關(guān)于光纖的相關(guān)說法正確的有（）A.光纖通信利用的是光的全反射原理B.光纖中的激光能使熒光物質(zhì)發(fā)光C.若用紅光照射某光電管能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，光纖中的激光一定也可以D.若換用可見光傳輸信號，其在光纖中的傳播速度比現(xiàn)有的三種激光更快答案：A解析

2、：全反射的條件是光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，入射角大于等于臨界角，光纖通信中，內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，光傳播時在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射，故A正確；激光的波長大于紅光，頻率低，不能使熒光物質(zhì)發(fā)光，故B錯誤；激光的波長大于紅光，則頻率小于紅光， 根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象可知，紅光照射發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象 ，則激光不一定發(fā)生，故C錯誤；可見光的 波長短，頻率高，傳播速度小，故D錯誤。（2019 天津南開區(qū)月考）如圖所示，一束復合光沿半徑方向從A點射入半圓形玻璃磚,在O點發(fā)生反射和折射，a、b為折射光，c為反射光。下列說法正確的有（）A.用a、b光分別照射同一單縫做衍射實驗，a光的中央亮紋比 b光的中央

3、亮紋窄B.單色光a通過玻璃磚所需的時間小于單色光b通過玻璃磚所需的時間C.保持復合光沿半彳仝方向入射到O點,若入射點由A向B緩慢移動，則c光逐漸變暗D.用a、b光分別照射同一光電管，只有一種光能引起光電效應(yīng)，則一定是a光答案：B解析：a光的偏折程度比b光的小，所以玻璃對a光的折射率較小，故a光的頻率小，波長長，所以用a、b光分別照射同一單縫做衍射實驗，a光的中央亮紋比b光的中央亮紋寬，衍射現(xiàn)象明 顯，故A錯誤;a光的折射率小于b光的折射率，由丫=.分析可知,a光在玻璃中的傳播速度大于 b光在玻璃中的傳播速度，故單色光a通過玻璃磚所需的時間小于單色光b通過玻璃磚所需的時間，故B正確；入射點由A向

4、B緩慢移動，光線射到直邊的入射角增大，反射光增強，折射光減弱， 則知c光逐漸變亮，故C錯誤;a光的折射率小于b光的折射率，所以a光的頻率小于b光的頻 率，故用a、b光分別照射同一光電管，只有一種光能引起光電效應(yīng)，則一定是b光，故D錯誤。一束平行光照射在雙縫上，在縫后屏上得到干涉條紋，下列說法不正確的是（）A.增大雙縫到屏的距離，條紋間距變大B.入射光波長變短，光強不變，條紋間距不變C.入射光頻率變化時條紋間距跟著變化D.在水里做該實驗，同樣條件下的條紋間距會變化答案：B解析：根據(jù)A x=1入可得增大雙縫到屏的距離l ,條紋間距變大,故A正確；入射光的強度與入射光的波長無關(guān)，故入射光的強度改變，

5、但波長變短時，條紋間距減小，故B不正確；入射光的頻率 改變時，入射光的波長就發(fā)生改變，則條紋間距會隨之發(fā)生改變，故C正確；在水里做雙縫干涉實驗，使光的傳播速度變小，由于光的頻率不變，所以波長變小，故條紋間距變小，故D正確。二、多項選擇題（本題共3小題，在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的）（2019 福建泉州模擬）下列說法正確的是（）A.波的圖像表示介質(zhì)中“某個質(zhì)點”在“各個時刻”的位移B.當波源與觀察者相互遠離時，觀察到的波頻率變小C.肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的折射現(xiàn)象造成的D.狹義相對論認為，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的答案：BD，選項A錯誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)解

6、析：波的圖像表示介質(zhì)中“各個質(zhì)點”在“某個時刻”的位移 可知，當波源與觀察者相互遠離時，觀察到的波頻率變小，選項B正確；肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是 光的干涉現(xiàn)象造成的，選項C錯誤；狹義相對論認為，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都 是相同的，選項D正確。（2019 山西聯(lián)考）下列說法正確的是（）A.日光燈是紫外線的熒光效應(yīng)的應(yīng)用B.單擺在做受迫振動時，它的周期等于單擺的固有周期C.機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)后，它的頻率保持不變D.麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在答案：AC解析：日光燈是紫外線的熒光效應(yīng)的應(yīng)用 ，故A正確；單擺在做受迫振動時，它的周期等于驅(qū)動 力的周期，故B錯誤；機械波的頻

7、率由波源決定，和介質(zhì)無關(guān)，故C正確；麥克斯韋預(yù)言了電磁波 的存在，赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在 ，故D錯誤。（2019 浙江嘉興質(zhì)檢）一束白光從水中射入真空的折射光線如圖所示，若保持入射點O不變而逐漸增大入射角，下述說法中正確的是A.若紅光射到P點，則紫光在P點上方B.若紅光射到P點，則紫光在P點下方C.紫光先發(fā)生全反射，而紅光后發(fā)生全反射D.當紅光和紫光都發(fā)生全反射時，它們的反射光線會射到水底的同一點答案:BCD解析：同一種介質(zhì)對紫光的折射率大，而對紅光的折射率小，同一入射角時，紫光的折射角大，所以紫光在P點下方,A錯誤,B正確；同理，紫光的臨界角小，紫光先達到臨界角發(fā)生全反射，紅光后

8、達到臨界角發(fā)生全反射，C正確；根據(jù)光的反射定律，紅光和紫光都發(fā)生全反射時，反射光線的傳播方向一致，所以它們的反射光線射到水底時是在同一點，D正確。三、計算題(本題共2小題，須寫出規(guī)范的解題步驟)(2019 河南開封模擬)在水平桌面上有一個倒立的玻璃圓錐，其頂點恰好與桌面接觸，圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形 ，如圖所示。有一半徑為r=0. 1 m的圓柱形平行光束垂直入射到玻璃圓錐上表面，光束的中心軸與圓錐的軸重合，已知玻璃的折射率為 n=1. 73。(1)光線1能不能在圓錐的側(cè)面 B點發(fā)生全反射？(2)光線1經(jīng)過圓錐側(cè)面 B點后射到桌面上某一點所用的總時間是多少？(結(jié)果

9、保留三位有效數(shù)字)答案:(1)能(2)1 . 58X 10-9 s解析：(1)由題知臨界角 C滿足sin C=-廠=0. 6則30。CC光線1能在B點發(fā)生全反射。(2)如圖所示，由幾何關(guān)系得：l be=1 EF=2rsin60 = v15r光在玻璃中的速度 v=Im Ilf所以總時間 t= + E =1.58x 10 9s。(2019 廣東佛山質(zhì)檢)如圖所示，跳水比賽的1 m跳板伸向水面，右端點距水面高1 m, A為右端點在水底正下方的投影，水深h=4 m,若跳水館只開了一盞黃色小燈S,該燈距跳板右端水惘平距離x=4 m,離水面高度hc=4 m,現(xiàn)觀察到跳板水下陰影右端點B到A的距離AB= m。求：(1)該黃色光在水中的折射率；(2)若在水底A處放一物體，則站在跳板右端向下看，該物體看起來在水下多深處。答案：(1)* (2)3 m解析：(1)如圖所示，由幾何關(guān)系可知lGS=116=5m,ts% ,得 l sd= m,則 l dj= m,故l AE=Tm-4m=m,l