2010-2019年高考物理真題分專題訓(xùn)練 專題17 光學(xué) 電磁波 相對論（教師版含解析）

十年高考真題分類匯編(2010－2019)物理專題17光學(xué)電磁波相對論選擇題：1.(2019?北京卷?T2)利用圖1所示的裝置(示意圖)，觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說法正確的是A.甲對應(yīng)單縫，乙對應(yīng)雙縫B.甲對應(yīng)雙縫，乙對應(yīng)單縫C.都是單縫，甲對應(yīng)的縫寬較大D.都是雙縫，甲對應(yīng)的雙縫間距較大【答案】A【解析】根據(jù)單縫衍射圖樣和雙縫干涉圖樣特點判斷。單縫衍射圖樣為中央亮條紋最寬最亮，往兩邊變窄，雙縫干涉圖樣是明暗相間的條紋，條紋間距相等，條紋寬度相等，結(jié)合圖甲，乙可知，甲對應(yīng)單縫，乙對應(yīng)雙縫，故A正確。2.(2018·江蘇卷·T16)兩束單色光A、B的波長分別為、，且>，則______(選填“A”或“B”)在水中發(fā)生全反射時的臨界角較大.用同一裝置進行楊氏雙縫干涉實驗時，可以觀察到______(選填“A”或“B”)產(chǎn)生的條紋間距較大.【答案】AA【解析】波長越長，頻率越小，折射率越小，根據(jù)臨界角，可知波長越大臨界角越大，所以A光的臨界角大；雙縫干涉條紋的間距，因為A光的波長較長，所以A光產(chǎn)生的條紋間距較大。3.(2016·上海卷)一束單色光由空氣進入水中，則該光在空氣和水中傳播時A.速度相同，波長相同 B.速度不同，波長相同C.速度相同，頻率相同 D.速度不同，頻率相同【答案】D【解析】【考點定位】光的傳播、光速、波長與頻率的關(guān)系【方法技巧】本題分析時要抓住光在不同介質(zhì)中傳播頻率不變這個特征，應(yīng)用公式公式分析光進入不同介質(zhì)中的傳播速度。4.(2016·四川卷·T5)某同學(xué)通過實驗測定半圓形玻璃磚的折射率n。如圖甲所示，O是圓心，MN是法線，AO、BO分別表示某次測量時光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測得多組入射角i和折射角r，做出sini-sinr圖像如圖乙所示。則A.光由A經(jīng)O到B，n=1.5 B.光由B經(jīng)O到A，n=1.5C.光由A經(jīng)O到B，n=0.67 D.光由B經(jīng)O到A，n=0.67【答案】B試題分析：由圖線可知，可得n=1.5；因i是入射角，r是折射角，折射角大于入射角，故光由B經(jīng)O到A，故選B.考點：光的折射定律5.(2011·安徽卷)實驗表明，可見光通過三棱鏡時各色光的折射率n隨著波長的變化符合科西經(jīng)驗公式：，其中A、B、C是正的常量。太陽光進入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如下圖所示。則A.屏上c處是紫光 B.屏上d處是紅光C.屏上b處是紫光 D.屏上a處是紅光【答案】D【解析】白色光經(jīng)過三棱鏡后產(chǎn)生色散現(xiàn)象，在光屏由上至下(a、b、c、d)依次為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫.由于紫光的折射率最大，所以偏折最大；紅光的折射率最小，則偏折程度最小.故屏上a處為紅光，屏上d處是紫光，D正確.【考點定位】光的折射，光的色散6.(2011·福建卷)如圖，半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半徑方向從A點射入玻璃磚，在O點發(fā)生反射和折射，折射光在白光屏上呈現(xiàn)七色光帶。若入射點由A向B緩慢移動，并保持白光沿半徑方向入射到O點，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。在光帶未完全消失之前，反射光的強度變化以及光屏上最先消失的光分別是A.減弱，紫光B.減弱，紅光C.增強，紫光D.增強，,紅光【答案】C【解析】光線從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，入射角增大則反射光的強度增強；因紫色光的折射率最大，發(fā)生全反射的臨界角最小，故紫光最先發(fā)生全反射，在光屏上最先消失，C正確【考點定位】光的折射，全反射7.(2011·全國卷·T16)雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹。設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是A.紫光、黃光、藍光和紅光 B.紫光、藍光、黃光和紅光C.紅光、藍光、黃光和紫光 D.紅光、黃光、藍光和紫光【答案】B【解析】由題圖可得：太陽光通過水滴折射后，偏折程度從小到大的排序為d、c、b、a，則介質(zhì)對色光的折射率為：nd<nc<nb<na，色光的頻率關(guān)系為：fd<fc<fb<fa，按題意，a、b、c、d代表色光可能為紫光、藍光、黃光和紅光，故B正確?！究键c定位】光的折射8.(2013·福建卷)一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡。下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是()【答案】B【解析】當(dāng)光由空氣斜射向三棱鏡時，將發(fā)生光的折射現(xiàn)象，且入射角大于折射角，故選項C、D錯誤；由于玻璃對紫光的折射率比對紅光的折射率大，因此進入玻璃時紫光的折射角比紅光的折射角小，故選項A錯誤；選項B正確?！究键c定位】本題主要考查光的折射，屬于容易題。9.(2013·北京卷·T14)如圖所示，一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b。下列判斷正確的是A.玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率B.a光的頻率大于b光的頻率C.在真空中a光的波長大于b光的波長D.a光光子能量小于b光光子能量【答案】B【解析】由題圖可知a光在玻璃磚中的偏折程度較大，故玻璃磚對a光的折射率大，可假設(shè)a光是紫光，b光是紅光，結(jié)合所學(xué)易知選項A、C錯誤，B正確；由可知a光光子能量大于b光光子能量，D錯誤。本題選B?！究键c定位】本題考查了不同頻率光在介質(zhì)中的折射率、波長等光學(xué)知識10.(2015·四川卷·T3)直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖。a、b光相比A.玻璃對a光的折射率較大B.玻璃對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間較短【答案】C【解析】由于a、b光平行且關(guān)于過球心O的直線P1P2對稱，因此它們的入射角i相等，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，b光在玻璃球中的光路偏離進入球之前方向較多，即b光的折射角γ較小，很據(jù)折射定律有：，所以玻璃對b光的折射率較大，故選項A錯誤；根據(jù)臨界角公式有：，所以玻璃對a光的臨界角較大，故選項B錯誤；根據(jù)折射率的定義式有：，所以b光在玻璃中的傳播速度v較小，故選項C正確；根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，a、b光進入玻璃球后，b光的光程d較大，根據(jù)勻速直線運動規(guī)律有：，所以b光在玻璃中的傳播時間較長，故選項D錯誤?！究键c定位】對折射率、臨界角、光的折射定律的理解與應(yīng)用。11.(2013·浙江卷)與通常觀察到的月全食不同，小虎同學(xué)在2012年12月10日晚觀看月全食時，看到整個月亮是暗紅的。小虎畫了月全食的示意圖，并提出了如下猜想，其中最為合理的是()A.地球上有人用紅色激光照射月球[B.太陽照射到地球的紅光反射到月球C.太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球D.太陽光中的紅光在月球表面形成干涉條紋【答案】C【解析】當(dāng)太陽、地球、月球在同一直線上，地球位于太陽與月球之間時，太陽發(fā)出的沿直線傳播的光被不透明的地球完全擋住，光線照不到月球上，在地球上完全看不到月球的現(xiàn)象就是月全食.看到整個月亮是暗紅的，是因為太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球.故C正確，A、B、D錯誤.故選C【考點定位】光的折射定律。12.(2014·福建卷)如圖，一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點為該玻璃磚截面的圓心，下圖能正確描述其光路圖的是【答案】A【解析】光從空氣進入玻璃在分界面上會發(fā)生折射，且折射角小于入射角，故B、D錯誤；光從玻璃進入空氣折射角應(yīng)大于入射角，所以C錯誤；從光密進入光梳，若滿足入射角大于臨界角的情況，則會發(fā)生全反射，故A正確?！究键c定位】本題考查光的折射、全反射13.(2014·四川卷·T3)如圖所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形玻璃缸底有一發(fā)光小球，則A.小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B.小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C.小球所發(fā)的光從水中進入空氣后頻率變大D.小球所發(fā)的光從水中進入空氣后傳播速度變大【答案】D【解析】只要發(fā)光小球在缸底的光線能從側(cè)面折射出光線，就可以從側(cè)面看到發(fā)光小球，故A選項錯誤；發(fā)光小球由水中射向水面的光線，存在一個全反射臨界角，當(dāng)入射角大于全反射臨界角時，不能從水面射出，故B選項錯誤；折射光不改變光的頻率，故c選項錯誤；由，得，而n>1，故c>v，所以D選項正確?！究键c定位】光的折射全反射光的頻率14.(2014·重慶卷)打磨某剖面如圖1所示的寶石時，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角切磨在的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射(僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ過后射向MN邊的情況)，則下列判斷正確的是A.若，光線一定在OP邊發(fā)生全反射B.若，光線會從OQ邊射出C.若，光線會從OP邊射出D.若，光線會在OP邊發(fā)生全反射【答案】D【解析】由全反射的臨界角滿足，則入射角滿足發(fā)生全反射；作出光路可知當(dāng)時，根據(jù)幾何關(guān)系，可知光線在PO邊上的入射角較小，光線將從PO射出，AB項錯誤；同理當(dāng)時，光線在PO邊上的入射角較大，大于臨界角，光線將在PO射邊上發(fā)生全反射，D項正確?！究键c定位】本題考查了光的折射和全反射.15.(2014·北京卷)以往，已知材料的折射率都為正值(n>0)?，F(xiàn)已有針對某些電磁波設(shè)計制作的人工材料，其折射率可以為負值(n<0)，稱為負折射率材料。位于空氣中的這類材料，入射角i與折射角r依然滿足sini/sinr=n，但是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)(此時折射角取負值)。若該材料對于電磁波的折射率n=1，[正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是【答案】B【解析】根據(jù)題目所給負折射率的意義，折射角和入射角應(yīng)該在法線的一側(cè)，A、D錯誤；該材料的折射率等于1，說明折射角和入射角相等，B正確，C錯誤?！究键c定位】考查了折射率的意義16.(2015·重慶卷·T11(1))虹和霓是太陽光在水珠內(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形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如圖所示。M、N、P、Q點的顏色分別為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】白光中的可見光部分從紅到紫排列，對同一介質(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M點和Q點，而紅光到達N點和P點，故選A?！究键c定位】光的折射和全反射、光路、折射率。17.(2015·福建卷·T13)如圖所示，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長分別為λa、λb，該玻璃對單色光a、b的折射率分別為na、nb。則()A.λa<λb，na>nbB.λa>λb，na<nbC.λa<λb，na<nbD.λa>λb，na>nb【答案】B【解析】由圖知，三棱鏡對b光的折射率較大，又因為光的頻率越大，介質(zhì)對光的折射率就越大，所以na<nb，故b光的頻率大于a光的頻率，在根據(jù)，所以b光的波長小于a光的波長，即λa>λb，所以B正確，ACD錯誤?！究键c定位】光的折射、折射率18.(2015·天津卷·T2)中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認識，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，虹時太陽光經(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化示意圖，其中a、b時兩種不同頻率的單色光，則兩光A.在同種玻璃種傳播，a光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光一定也能D.以相同的入射角從水中射入空氣，在空氣張只能看到一種光時，一定是a光【答案】C【解析】由圖可知，光線a的折射率大于b根據(jù)可以確定a光在同種玻璃中速度小于光速故A錯誤，以相同的入射角度射入平行玻璃磚折射率越大側(cè)移量越大。故B錯誤，根據(jù)光的頻率越大光子能量越大就越容易發(fā)生光電效應(yīng)C正確。根據(jù)折射率越大，越容易發(fā)生全反射，在水外越不容易看到，D錯誤?！究键c定位】光的反射、折射、全反射及光電效應(yīng)。19.(2011·浙江卷)“B超”可用于探測人體內(nèi)臟的病變狀況。下圖是超聲波從肝臟表面入射，經(jīng)折射與反射，最后從肝臟表面射出的示意圖。超聲波在進入肝臟發(fā)生折射時遵循的規(guī)律與光的折射規(guī)律類似，可表述為(式中是入射角，是折射角，、為別是超聲波在肝外和肝內(nèi)的傳播速度)，超聲波在腫瘤表面發(fā)生反射時遵循的規(guī)律與光的反射規(guī)律相同，已知入射點與出射點之間的距離是d，入射角為，腫瘤的反射面恰好與肝臟表面平行，則腫瘤離肝臟表面的深度h為A.B.C.D.【答案】D【解析】已知入射角為，設(shè)折射角為，根據(jù)題意有、，而，解得?！究键c定位】光的折射20.(2011·重慶卷)A.①②B.①③C.②④D.③④【答案】C【解析】根據(jù)視深公式說明頻率最小的光，水對它的折射率最小，在水下的像最深，所以b的折射率最小，頻率最小，波長最大，傳播速度最大，③錯誤，④正確；

照亮水面的圓面積的半徑R與臨界角C滿足，又，c照亮水面的面積比a的大，則c的臨界角大，水對c的折射率小，所以a的折射率最大，a的頻率最大，a的傳播速度最小，①錯誤，②正確.所以正確的說法是②和④；【考點定位】光的折射，光的全反射21.(2012北京卷·T14)一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃，這束光的A.速度變慢波長變短B.速度不變波長變短C.頻率增高波長變長D.頻率不變波長變長【答案】A【解析】一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃，是由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)，由可知，光的傳播速度變慢，一單色光在不同的介質(zhì)中傳播時頻率不變，由v＝λf可知，波長變短，綜上所述可知選項A正確，選項BCD錯誤?！究键c定位】本題考查了光的折射和波長、頻率和波速的關(guān)系22.(2015·安徽卷·T18)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兩個面折射后從AC面進入空氣。當(dāng)出射角和入射角i相等時，出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為。已知棱鏡頂角為α，則計算棱鏡對該色光的折射率表達式為A.B.C.D.【答案】A【解析】由幾何關(guān)系，得入射角等于，折射角等于，所以折射率為，故選A?！究键c定位】考查折射率知識。23.(2012·四川卷·T18)a、b兩種單色光組成的光束從介質(zhì)進入空氣時，其折射光束如圖所示。用a、b兩束光A.先后照射雙縫干涉實驗裝置，在縫后屏上都能出現(xiàn)干涉條紋，由此確定光是橫波B.先后照射某金屬，a光照射時恰能逸出光電子，b光照射時也能逸出光電子C.從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面，若b光不能進入空氣，則a光也不能進入空氣D.從同一介質(zhì)以相同方向射向空氣，其界面為平面，a光的反射角比b光的反射角大【答案】C【解析】確定光是橫波應(yīng)該用光的偏振實驗，故A錯；由題圖可知a光的折射率大于b光的折射率，可知a光的頻率大于b光的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，B光照射時一定不能逸出光子，B錯；因為sinC=1/n，所以a光發(fā)生全反射的臨界角較大，故C正確；由光的反射定律可知，二者反射角應(yīng)該相同，故D錯?！究键c定位】本題考查光的折射、反射、光電效應(yīng)等相關(guān)知識24.(2017·北京卷)A.紅光B.黃光C.綠光D.紫光【答案】D【解析】根據(jù)題意作出完整光路圖，如圖所示，a光進入玻璃磚時光線偏折角較大，根據(jù)光的折射定律可知玻璃磚對a光的折射率較大，因此a光的頻率應(yīng)高于b光，故選D?！究键c定位】光的折射【名師點睛】由教材中白光通過三棱鏡時發(fā)生色散的演示實驗可知，光線在進入棱鏡前后偏折角度越大，棱鏡對該光的折射率越大，該光的頻率越大。25.(2017·天津卷)明代學(xué)者方以智在《陽燧倒影》中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過多棱晶體折射會發(fā)生色散現(xiàn)象。如圖所示，一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，下列說法正確的是A.若增大入射角i，則b光先消失B.在該三棱鏡中a光波長小于b光C.a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，b光不能發(fā)生D.若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的遏止電壓低【答案】D【解析】設(shè)折射角為α，在右界面的入射角為β，根據(jù)幾何關(guān)系有：，根據(jù)折射定律：，增大入射角i，折射角α增大，β減小，而β增大才能使b光發(fā)生全反射，故A錯誤；由光路圖可知，a光的折射率小于b光的折射率()，則a光的波長大于b光的波長()，故B錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程和遏止電壓的概念可知：最大初動能，再根據(jù)動能定理：，即遏止電壓，可知入射光的頻率越大，需要的遏止電壓越大，，則a光的頻率小于b光的頻率()，a光的遏止電壓小于b光的遏止電壓，故D正確；光是一種橫波，橫波有偏振現(xiàn)象，縱波沒有，有無偏振現(xiàn)象與光的頻率無關(guān)，故C錯誤?！究键c定位】光的折射，全反射，幾何光學(xué)26.(2012·天津卷)半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點為圓心。在該截面內(nèi)有a、b兩束單色可見光從空氣垂直于AB射入玻璃磚，兩入射點到O的距離相等。兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示，則a、b兩束光A.在同種均勻介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度較大B.以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角大C.若a光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，b光也一定能D.分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大【答案】ACD【解析】由圖可知a光未發(fā)生全反射，b光已發(fā)生全反射，b光的臨界角小，由sinC=，b光的折射率大，根據(jù)n=，可知在同種均勻介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度較大，A正確。由n=，可知以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角小，B錯誤。b光的折射率n大，頻率高，a光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，則b光也一定能，C正確。根據(jù)可知，a光的頻率低，波長長，亮條紋間距大，D正確?！究键c定位】本題考查光的反射、折射、全反射及其相關(guān)知識27.(2013·天津卷·T8)固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖，O點為圓心，OO’為直徑MN的垂線，足夠大的光屛PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN。由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點，入射光線與OO’夾角θ較小時，光屛NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑，逐漸增大θ角，當(dāng)θ=α?xí)r，光屛NQ區(qū)域A光的光斑消失，繼續(xù)增大角，當(dāng)θ=β時，光屛NQ區(qū)域B光的光斑消失，則A.玻璃磚對A光的折射率比對B光的大B.A光在玻璃磚中傳播速度比B光的大C.α＜θ＜β時，光屛上只有1個光斑D.β＜θ＜時，光屛上只有1個光斑【答案】AD【解析】設(shè)θ較小時，A、B兩種單色光折射率分別為nA和nB，因θ角逐漸增大時，A光的光斑先消失，則表明A光在MN界面發(fā)生了全反射，也知A光的臨界角小于B光的臨界角，由可知，nA>nB，故選項A正確；由得vA>vB，故選項B錯誤；當(dāng)α<θ<β時，A光發(fā)生全反射，B光既有反射也有折射，折射光在NQ區(qū)域形成一個光斑。由反射定律知，反射角等于入射角，所以A、B兩光的反射光為同一束光，所以在光屏PN區(qū)域形成第二個光斑，所以選項C錯誤；當(dāng)θ>β時，A、B兩種單色光在NQ區(qū)域的光斑都消失了，說明兩種單色光在MN界面均發(fā)生了全反射，所以A光與B光的反射光為一束光，在NP區(qū)域形成一個光斑，所以選項D正確。【考點定位】反射定律和折射定律、全反射。28.(2018·北京卷·T3)用雙縫干涉實驗裝置得到白光的干涉條紋，在光源與單縫之間加上紅色濾光片后A.干涉條紋消失B.彩色條紋中的紅色條紋消失C.中央條紋變成暗條紋D.中央條紋變成紅色【答案】D【解析】當(dāng)用白光做干涉實驗時，頻率相同的色光，相互疊加干涉，在光屏上形成彩色條紋，中央形成白色亮條紋；當(dāng)在光源與單縫之間加上紅色濾光片后，只有紅光能通過單縫，然后通過雙縫后相互疊加干涉，在光屏上形成紅色干涉條紋，光屏中央為加強點，所以中央條紋變成紅色亮條紋，故選項D正確，ABC錯誤。點睛：本題考查了光的干涉現(xiàn)象，注意只有頻率相同、振動相同的兩列波才能形成穩(wěn)定的干涉圖像，同時要掌握哪些點是振動加強點，哪些點是振動減弱點。29.(2018·江蘇卷)兩束單色光A、B的波長分別為、，且>，則______(選填“A”或“B”)在水中發(fā)生全反射時的臨界角較大.用同一裝置進行楊氏雙縫干涉實驗時，可以觀察到______(選填“A”或“B”)產(chǎn)生的條紋間距較大.【答案】AA【解析】波長越長，頻率越小，折射率越小，根據(jù)臨界角，可知波長越大臨界角越大，所以A光的臨界角大；雙縫干涉條紋的間距，因為A光的波長較長，所以A光產(chǎn)生的條紋間距較大。30.(2016·上海卷)各種不同頻率范圍的電磁波按頻率由大到小的排列順序是A.γ射線、紫外線、可見光、紅外線B.γ射線、紅外線、紫外線、可見光C.紫外線、可見光、紅外線、γ射線D.紅外線、可見光、紫外線、γ射線【答案】A【解析】在電磁波譜中，各電磁波按照頻率從小到大的排列順序是：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、α射線、γ射線，所以選項A正確。【考點定位】電磁波譜【方法技巧】本題需要記得電磁波譜按照波長或頻率的排列順序，按照這個順序就可以分析出答案。31.(2016·北京卷·T14)下列說法正確的是A.電磁波在真空中以光速c傳播B.在空氣中傳播的聲波是橫波C.聲波只能在空氣中傳播D.光需要介質(zhì)才能傳播【答案】A電磁波在真空中的傳播速度等于光速，A正確；在空氣中傳播的聲波是縱波，B錯誤；聲波的傳播需要介質(zhì)，可以在空氣，液體，和固定中傳播，C錯誤；光屬于電磁波，其傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，D錯誤【考點定位】考查了機械波和電磁波32.(2016·上海卷)在雙縫干涉實驗中，屏上出現(xiàn)了明暗相間的條紋，則A.中間條紋間距較兩側(cè)更寬B.不同色光形成的條紋完全重合C.雙縫間距離越大條紋間距離也越大D.遮住一條縫后屏上仍有明暗相間的條紋【答案】D【解析】據(jù)干涉圖樣的特征可知，干涉條紋特征是等間距、彼此平行，故選項A錯誤；不同色光干涉條紋分布位置不相同，因此選項B錯誤；據(jù)公式可知，雙縫間距d越大，干涉條紋距離越小，故選項C錯誤；遮住一條縫后，變成了單縫衍射，光的衍射也有衍射條紋，故選項D正確?！究键c定位】雙縫干涉、、單縫衍射【方法技巧】通過雙縫干涉條紋特征和單縫衍射條紋特征進行分析和判斷，再應(yīng)用公式分析條紋間距。33.(2016·江蘇卷·T12B.(1))一艘太空飛船靜止時的長度為30m，它以0.6c(c為光速)的速度沿長度方向飛行越過地球，下列說法正確的是.A.飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30mB.地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30mC.飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于cD.地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c【答案】B【解析】根據(jù)狹義相對論理論，沿相對運動方向的長度縮短，所以地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30m，飛船上的人測量飛船的長度等于30cm，所以A錯誤；B正確；根據(jù)光速不變原理，飛船上和地球上測量光的速度都等于c，故C、D錯誤?！究键c定位】狹義相對論【方法技巧】對動尺縮短的理解，沿相對運動方向長度縮短以及光速不變原理。34.(2011·北京卷)如圖所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在光屏P上觀察到干涉條紋.要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以A.增大與的間距B.減小雙縫屏到光屏的距離C.將綠光換為紅光D.將綠光換為紫光【答案】C【解析】在波的干涉中，干涉條紋的間距，由公式可得，條紋間距與波長、屏之間的距離成正比，與雙縫間的距離d成反比，故要增大間距應(yīng)減小d，增大雙縫屏到光屏的距離或增大光的波長，故只有C正確；【考點定位】雙縫干涉35.(2014·江蘇卷·T12B.(1))某同學(xué)用單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到題12B-1(甲)圖所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如題12B-1(乙)圖所示。他改變的實驗條件可能是A.減小光源到單縫的距離B.減小雙縫之間的距離C.減小雙縫到光屏之間的距離D.換用頻率更高的單色光源【答案】B【解析】由條紋間距可知減小光源到單縫間距離，對條紋間距沒有影響，A項錯誤；減小雙縫間距d,可以增大條紋間距，B項正確；減小雙縫到屏的距離L，條紋間距會減小，C項錯誤；換用更高頻率的光，波長會減小，條紋間距減小，D項錯誤?！究键c定位】本題主要考查了對雙縫干涉實驗的理解問題，屬于中檔偏低題。36.(2014·全國大綱卷)在雙縫干涉實驗中，一鈉燈發(fā)出的波長為589nm的光，在距雙縫1.00m的屏上形成干涉圖樣。圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350cm，則雙縫的間距為()A.2.06×10－7mB.2.06×10－4mC.1.68×10－4mD.1.68×10－3m【答案】C【解析】根據(jù)雙縫干涉實驗中相鄰兩明紋中心間距公式有：Δx=，解得：d==×589×10－9m=1.68×10－4m，故選項C正確?！究键c定位】本題主要考查了對雙縫干涉實驗中相鄰兩明紋中心間距公式的理解與應(yīng)用問題，屬于中檔題。37.(2013·上海卷)白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光的A.傳播速度不同 B.強度不同 C.振動方向不同 D.頻率不同【答案】D【解析】雙縫干涉的條紋間距，為雙縫到屏的距離，為入射光的波長，是雙縫的間距。白光通過雙縫后對7種單色光來講，只有有是不同的，所以條紋間距不同，導(dǎo)致7種單色光的亮條紋暗條紋交替出現(xiàn)形成彩色條紋，各種色光傳播的速度都一樣m/s，，波長不同即頻率不同，D正確.【考點定位】雙縫干涉的條紋間距38.(2012·上海卷·T2)下圖為紅光或紫光通過雙縫或單縫所呈現(xiàn)的圖樣，則()A.甲為紫光的干涉圖樣 B.乙為紫光的干涉圖樣C.丙為紅光的干涉圖樣 D.丁為紅光的干涉圖樣【答案】B【解析】當(dāng)單色光通過雙縫時形成的干涉圖樣為等間距的，而通過單縫時的圖案是中間寬兩邊窄的衍射圖樣，因此甲、乙為干涉圖案；而丙、丁為衍射圖案。并且紅光的波長較長，干涉圖樣中，相鄰條紋間距較大，而紫光的波長較短，干涉圖樣中相鄰條紋間距較小，因此B選項正確?！究键c定位】本題考查光的雙縫干涉和單縫衍射圖樣的相關(guān)知識39.(2017·北京卷)物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用。例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號用于飛機降落的導(dǎo)航。如圖所示，兩個可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機跑道兩側(cè)，它們類似于楊氏干涉實驗中的雙縫。兩天線同時都發(fā)出波長為λ1和λ2的無線電波。飛機降落過程中，當(dāng)接收到λ1和λ2的信號都保持最強時，表明飛機已對準(zhǔn)跑道。下列說法正確的是A.天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強B.導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉C.兩種無線電波在空間的強弱分布穩(wěn)定D.兩種無線電波各自在空間的強弱分布完全重合【答案】C【解析】由于兩無線電波波源對稱分布在跑道兩側(cè)，兩種波長的無線電波各自發(fā)生干涉，在跑道處干涉均加強，兩種無線電波各自在空間的強弱分布穩(wěn)定，但不重合，當(dāng)接收到的λ1和λ2的信號都保持最強時，表明飛機已對準(zhǔn)跑道。由題意，天線發(fā)出的兩種無線電波不必一樣強，A錯誤；導(dǎo)航利用了兩種波長的無線電波各自的穩(wěn)定干涉，B錯誤；若兩種無線電波各自在空間的強弱分布完全重合，則接收到λ1和λ2的信號都保持最強的位置，不一定在跑道上，D錯誤；故選C?！究键c定位】波的干涉【名師點睛】波長相等的兩列波可以產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉，類似雙縫干涉實驗，在兩波源連線的中垂線上干涉始終加強(波程差為零)。40.(2012·大綱全國卷·T16)在雙縫干涉實驗中，某同學(xué)用黃光作為入射光，為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有A.改用紅光作為入射光 B.改用藍光作為入射光C.增大雙縫到屏的距離 D.增大雙縫之間的距離【答案】AC【解析】光的干涉現(xiàn)象中，條件間距公式，即干涉條紋間距與入射光的波長成正比，與雙縫到屏的距離成正比，與雙縫間距離成反比。紅光波長大于黃光波長，選項A正確；藍光波長小于黃光波長，選項B錯；增大雙縫到屏的距離，選項C正確；增大雙縫之間的距離，選項D錯?！究键c定位】本題考查雙縫干涉實驗41.(2011·天津卷)甲、乙兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置得到各自的干涉圖樣，設(shè)相鄰兩個亮條紋的中心距離為，若，則下列說法正確的是A.甲光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，則乙光不能B.真空中甲光的波長一定大于乙光的波長C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D.在同一種均勻介質(zhì)中甲光的傳播速度大于乙光【答案】BD【解析】偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，甲乙都可以有偏振現(xiàn)象發(fā)生，A錯；由，可知甲光的波長大于乙光，B正確；光子能量取決于光子的頻率，而光子頻率與波長成反比，C錯；波速與波長之間同步變化，D正確?！究键c定位】光的偏振，波長、波速以及頻率的關(guān)系42.(2011·浙江卷)關(guān)于波動，下列說法正確的是A.各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋C.聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的運動速度等于聲波的傳播速度D.已知地震波得縱波速度大于橫波速度，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警【答案】BD【解析】只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A錯誤；用白光做單縫衍射與雙縫衍射，都可以觀察到彩色條紋，故B正確；聲波在傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的速度并不等于聲波的傳播速度，故C錯誤；已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警，故D正確?！究键c定位】光的偏振，光的衍射與干涉，聲波的傳播，橫波與縱波43.(2014·浙江卷·T18)關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說法正確的是A.水中藍光的傳播速度比紅光快B.光從空氣向射入玻璃時可能發(fā)生全反射C.在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實際深度比看到的要深D.分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬【答案】CD【解析】藍光的頻率大于紅光的頻率，故水對藍光的折射率較大，再根據(jù)可得水中藍光的傳播速度比紅光慢，所以A錯誤；光從空氣射入玻璃時，是從光疏進入光密介質(zhì)不可能發(fā)生全反射，所以B錯誤；根據(jù)光的折射定律可知，在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實際深度比看到的要深，所以C正確；根據(jù)知，同一裝置，波長越長條紋間距越寬，故D正確?！究键c定位】光的折射率、反射、全反射、雙縫干涉44.(2015·全國新課標(biāo)Ⅱ卷·T34(1))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光的波長小于b光的波長C.玻璃磚對a光的折射率小于對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光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，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】由圖可知：玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率，故C錯誤；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光的波長小于b光的波長，故B正確；若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，因為a光的折射率大，則折射光線a首先消失，故D正確；a光的波長小于b光的波長，分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，故E錯誤?！究键c定位】光的折射；光的干涉；波長、頻率和波速45.(2016·全國新課標(biāo)Ⅱ卷)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波C.電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直D.利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失【答案】ABC【解析】電磁波在真空中的傳播速度即為真空中的光速，與頻率無關(guān)，選項A錯誤；根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，選項B正確。電磁波是橫波，其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度兩兩垂直，選項C正確。電磁波可以通過全反射在光纜中傳播，選項D錯誤。波源停止振動，波會繼續(xù)傳播，直到能量為零，選項E錯誤。故選ABC?！究键c定位】電磁波的產(chǎn)生和傳播46.(2017·江蘇卷)接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘，飛船和地球上的人觀測這兩只鐘的快慢，下列說法正確的有___________.(A)飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快(B)飛船上的人觀測到飛船上的鐘較慢(C)地球上的人觀測到地球上的鐘較快(D)地球上的人觀測到地球上的鐘較慢【答案】AC【解析】飛船相對地球高速運動，所以地球上的人觀測飛船上的時鐘較慢，而地球相對飛船高速運動，所以飛船上的人認為地球上的時鐘較慢，所以A、C正確；B、D錯誤.【考點定位】狹義相對論【名師點睛】本題主要考查狹義相對論時間間隔的相對性，注意運動的相對的，飛船相對地球高速運動，地球也相對飛船高速運動.47.(2017·新課標(biāo)Ⅱ卷·T34(1))(5分)在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是________(選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分)。A.改用紅色激光B.改用藍色激光C.減小雙縫間距D.將屏幕向遠離雙縫的位置移動E.將光源向遠離雙縫的位置移動【答案】ACD【解析】根據(jù)條紋間距表達式可知：因紅光的波長大于綠光的波長，則改用紅色激光可增大條紋間距，選項A正確；因藍光的波長小于綠光的波長，則改用藍色致光可減小條紋間距，選項B錯誤；減小雙縫間距d可增加條紋間距，選項C正確；將屏幕向遠離雙縫的位置移動，即增加l可使條紋間距變大，選項D正確；光源與雙縫間的距離不影響條紋間距，選項E錯誤，故選ACD?！究键c定位】雙縫干涉【名師點睛】此題考查雙縫干涉中條紋間距的影響因素；關(guān)鍵是理解實驗原理，知道干涉條紋間距的表達式，題目較簡單。48.(2010·重慶卷·T19)氫原子部分能級示意圖如題19所示，不同色光的光子能量如下表所示。色光赤橙黃綠藍—靛紫光子能量范圍(eV)1.61~2.002.00~2.072.07~2.142.14~2.532.53~2.762.76~3.10處于某激發(fā)態(tài)的氫原子，發(fā)射的光的譜線在可見光范圍內(nèi)僅有2條，其顏色分別為A.紅、藍-靛B.黃、綠C.紅、紫D.藍-靛、紫【答案】【解析】本題考查波爾理論和分析表格獲取倍息的能力。由波爾理論知若n＝5，則能級的能量為－0.54V，當(dāng)氫原子從n＝5的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，有3種光子是可見光，n越大，是可見光的種數(shù)越多，當(dāng)n＝4時，剛好有兩種光是可見的，對應(yīng)的能量分別為－0.85－(－3.40)＝2.55eV和－1.51－(－3.40)＝l.89eV，再對照表格知A項對。49.(2010·全國Ⅱ卷·T20)頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃板后，其光路如右圖所示，下列說法正確的是A.單色光1的波長小于單色光2的波長B.在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度C.單色光1通過玻璃板所需的時間小于單色光2通過玻璃板所需的時間D.單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角【答案】AD【解析】由折射光路知，1光線的折射率大，頻率大，波長小，在介質(zhì)中的傳播速度小，產(chǎn)生全反射的臨界角小，AD對，B錯。，在玻璃中傳播的距離為，傳播速度，所以光的傳播時間為，1光線的折射角小所經(jīng)歷的時間長，故C錯誤。50.(2010·上海卷·T7)電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是A.無線電波、紅外線、紫外線、γ射線B.紅外線、無線電波、γ射線、紫外線C.γ射線、紅外線、紫外線、無線電波D.紫外線、無線電波、γ射線、紅外線【解析】A本題考查電磁波普。難度：易。51.(2010·天津卷·T1)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是A.均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場B.電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C.只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波D.電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播【答案】A【解析】本題考查的是電磁波內(nèi)容。電磁波其實就是電磁場在空間的相互激發(fā)和傳播。在真空中傳播速度最大等于光速，在其它介質(zhì)中速度小于光速，既然是波，就具有波衍射的特性，所以B、D項錯誤;但只有變化的電場周圍會產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍會產(chǎn)生電場，如果是均勻變化，周圍激發(fā)的是恒定的場，所以C項錯誤，A項正確.52.(2010·江蘇卷·TB)(1)激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是(A)激光是縱波(B)頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同(C)兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象(D)利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離53.(2010·北京卷·T14)對于紅、黃、綠、藍四種單色光，下列表述正確的是A.在相同介質(zhì)中，綠光的折射率最大 B.紅光的頻率最高C.在相同介質(zhì)中，藍光的波長最短 D.黃光光子的能量最小【答案】C【解析】紅、黃、綠、藍四種單色光的頻率依次增大，光從真空進入介質(zhì)頻率不變，B錯。由色散現(xiàn)象同一介質(zhì)對頻率大的光有大的折射率，A錯。頻率大的光在真空中和介質(zhì)中的波長都小，藍光的波長最短，C正確。頻率大，光子能量大，D錯。54.(2010·重慶卷·T20)如題20圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截而是圓心角為90°，、半徑為R的扇形OAB、一束平行光平行于橫截面，以45°入射角射到OA上，OB不透光，若考慮首次入射到圓弧上的光，則上有光透出的部分的弧長為A.1/6πRB.1/4πRC.1/3πRD.5/12πR【答案】B【解析】本題考查幾何光學(xué)的作圖，光的折射定律，全反射定律等知識點。由折射定律知，解得γ＝30°。則折射角為30°，過圓心的光線是臨界光線，此時的折射光線ON和OB夾角就是折射角，還要考慮到全反射的情況，如圖所示，射到M點的光線的入射角為臨界角C＝45°，則射到AM弧上的光線發(fā)生了全反射，那么照亮弧對應(yīng)的圓心角為45°，長度為，B項對。55.(2010·新課標(biāo)Ⅰ卷·T34(1))如圖，一個三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，∠A為直角。此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射。該棱鏡材料的折射率為。(填入正確選項前的字母)A.B.C.D.非選擇題：56.(2019?江蘇卷?T19)將兩支鉛筆并排放在一起，中間留一條狹縫，通過這條狹縫去看與其平行的日光燈，能觀察到彩色條紋，這是由于光的_____(選填“折射”“干涉”或“衍射”).當(dāng)縫的寬度______(選填“遠大于”或“接近”)光波的波長時，這種現(xiàn)象十分明顯.【答案】(1)衍射(2)接近【解析】通過兩支鉛筆中間的縫能看到彩色條紋，說明光繞過縫而到人的眼睛，所以這是由于光的衍射現(xiàn)象，由發(fā)生明顯衍射條件可知，當(dāng)縫的寬度與光波的波長接近或比光波的波長少得多時能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象；57.(2019?海南卷?T18)一透明材料制成的圓柱體的上底面中央有一球形凹陷，凹面與圓柱體下底面可透光，表面其余部分均涂有遮光材料。過圓柱體對稱軸線的截面如圖所示。O點是球形凹陷的球心，半徑OA與OG夾角θ=120°。平行光沿軸線方向向下入射時，從凹面邊緣A點入射的光線經(jīng)折射后，恰好由下底面上C點射出。已知，，。(i)求此透明材料的折射率；(ii)撤去平行光，將一點光源置于球心O點處，求下底面上有光出射的圓形區(qū)域的半徑(不考慮側(cè)面的反射光及多次反射的影響)?！敬鸢浮?i)(ii)cm【解析】(i)通過幾何關(guān)系求得，入射角60°，折射角30°，(ii)點光源處在球心，在進入介質(zhì)的時候不會折射，當(dāng)光線從CD面射向空氣，剛好發(fā)生全反射時，入射角為臨界角C。；；；58.(2019?全國Ⅲ卷?T16)如圖，直角三角形ABC為一棱鏡的橫截面，∠A=90°，∠B=30°。一束光線平行于底邊BC射到AB邊上并進入棱鏡，然后垂直于AC邊射出。(1)求棱鏡的折射率；(2)保持AB邊上的入射點不變，逐漸減小入射角，直到BC邊上恰好有光線射出。求此時AB邊上入射角的正弦?！敬鸢浮?1)；(2)sin=【解析】(1)光路圖及相關(guān)量如圖所示。光束在AB邊上折射，由折射定律得①式中n是棱鏡的折射率。由幾何關(guān)系可知α+β=60°②由幾何關(guān)系和反射定律得③聯(lián)立①②③式，并代入i=60°得n=④(2)設(shè)改變后的入射角為，折射角為，由折射定律得=n⑤依題意，光束在BC邊上的入射角為全反射的臨界角，且sin=⑥由幾何關(guān)系得=α'+30°⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦為sin=⑧59.(2019?全國Ⅰ卷?T16)如圖，一般帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3m。距水面4m的湖底P點發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為53°(取sin53°=0.8)。已知水的折射率為(1)求桅桿到P點的水平距離；(2)船向左行駛一段距離后停止，調(diào)整由P點發(fā)出的激光束方向，當(dāng)其與豎直方向夾角為45°時，從水面射出后仍然照射在桅桿頂端，求船行駛的距離?！敬鸢浮?1)7m(2)5.5m【解析】①設(shè)光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為，到P點的水平距離為，桅桿高度為，P點處水深為；激光束在水中與豎直方向的夾角為，由幾何關(guān)系有由折射定律有：設(shè)桅桿到P點的水平距離為則聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：②設(shè)激光束在水中與豎直方向的夾角為時，從水面出射的方向與豎直方向夾角為由折射定律有：設(shè)船向左行駛的距離為，此時光束從水面射出的點到桅桿的水平距離為，到P點的水平距離為，則：聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：60.(2019?江蘇卷?T20)如圖所示，某L形透明材料的折射率n=2.現(xiàn)沿AB方向切去一角，AB與水平方向的夾角為θ.為使水平方向的光線射到AB面時不會射入空氣，求θ的最大值.【答案】【解析】要使光線不會射入空氣，即發(fā)生全反射，設(shè)臨界角為C，即有：由幾何關(guān)系得：聯(lián)立解得：。61.(2014·上海卷·T26)如圖，在“觀察光的衍射現(xiàn)象”實驗中，保持縫到光屏的距離不變，增加縫寬，屏上衍射條紋間距將(選填：“增大”、“減小”或“不變”)；該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在情況下，光才可以看作是沿直線傳播的?！敬鸢浮繙p小光的波長比障礙物小的多【解析】縫隙越窄，條紋寬度越小，衍射條紋越寬，衍射現(xiàn)象越明顯，當(dāng)增加縫寬時，衍射條紋變窄，條紋間距變小。當(dāng)條紋足夠?qū)挄r，幾乎看不到條紋，衍射不明顯，所以只有在光的波長比障礙物小的多時才可以把光的傳播看做直線傳播?！究键c定位】單縫衍射62.(2011·上海卷)如圖，當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑。這是光的(填“干涉”、“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象，這一實驗支持了光的(填“波動說”、“微粒說”或“光子說”)。【答案】衍射；波動說【解析】當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑，亮斑的周圍是明暗相間的環(huán)狀衍射條紋.這就是泊松亮斑，是激光繞過不透光的圓盤發(fā)生衍射形成的.泊松最初做本實驗的目的是推翻光的波動性，而實驗結(jié)果卻證明了光的波動性.【考點定位】光的衍射，光的波動性63.(2016·江蘇卷)楊氏干涉實驗證明光的確是一種波，一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，則兩列光的_____相同.如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實線表示波峰，虛線表示波谷，如果放置光屏，在_____(選填“A”、“B”或“C”)點會出現(xiàn)暗條紋.【答案】頻率C【解析】產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的條件是兩束光的頻率相同，A、B兩點為振動加強點，出現(xiàn)明條紋，C點波峰與波谷相遇振動減弱，為暗條紋.【考點定位】光的干涉【方法技巧】掌握產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的條件，加強區(qū)、減弱區(qū)的位置條件。64.(2015·全國新課標(biāo)Ⅰ卷·T34(1))在雙縫干涉實驗中，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與綠光的干涉條紋間距相比_____(填“＞”“＜”或“＝”)。若實驗中紅光的波長為630nm，雙縫到屏幕的距離為1m，測得第一條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm，則雙縫之間的距離為_____mm。【答案】＞【解析】雙縫干涉條紋間距，紅光波長長，所以紅光的雙縫干涉條紋間距較大，即>。條紋間距根據(jù)數(shù)據(jù)可得，根據(jù)可得?！究键c定位】雙縫干涉實驗65.(2010·江蘇卷·TB)(2)如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為5.30×m，屏上P點距雙縫和的路程差為7.95×m.則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是(選填“明條紋”或“暗條紋”)。現(xiàn)改用波長為6.30×m的激光進行上述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將(選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。(3)如圖乙所示，一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上面的A點射出。已知入射角為i，A與O相距l(xiāng)，介質(zhì)的折射率為n，試求介質(zhì)的厚度d。【答案】(1)D(2)暗條紋；變寬；(3)【解析】(1)A.光是一種電磁波，屬于橫波；故A錯誤；B.光的不同介質(zhì)中傳播速度不同，頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長不同；故B錯誤；C.頻率相同的光才能發(fā)生干涉現(xiàn)象；故C錯誤；D.激光方向集中，也就是平行度好，可用于測量月球到地球的距離；故D正確；(2)要計算波程差，由，是波程差是半波長的奇數(shù)倍，是暗條紋。，λ變大，△x變寬；(3)設(shè)拆射角為r，折射定律；幾何關(guān)系l=2dtanr，解得。66.(2010·福建卷·T19(1))(6分)某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示。①此玻璃的折射率計算式為n=(用圖中的θ1、θ2表示)；②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應(yīng)選用寬度(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量。【答案】(1)或【解析】(1)本題考查測量玻璃的折射率及考生運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力、實驗?zāi)芰?。光線在上界面上的入射角為，折射角為，由折射定律，采用厚一點的玻璃磚，則折射光線可以畫的長一些，折射角的測量誤差小。67.(2010·山東卷·T37)(2)如圖所示，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間部分彎成四分之一圓弧形狀，一細束單色光由MN端面的中點垂直射入，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直PQ端面射出。①求該玻璃棒的折射率。②若將入射光向N端平移，當(dāng)?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時_____(填“能”“不能”或“無法確定能否”)發(fā)生全反射?！敬鸢浮竣佗谀堋窘馕觥竣偃鐖D，臨界角C＝45°，。②入射角大于臨界角，能。68.(2016·江蘇卷)在上述楊氏干涉實驗中，若單色光的波長λ=5.89×10-7m，雙縫間的距離d=1mm，雙縫到屏的距離=2m.求第1個亮條紋到第11個亮條紋的中心間距.【答案】1.178×10–2m【解析】相鄰亮條紋的中心間距由題意知，亮條紋的數(shù)目n=10解得，代入數(shù)據(jù)得L=1.178×10–2m【考點定位】光的雙縫干涉【方法技巧】重點考查條紋間距的公式。69.(2018·全國II卷·T16)如圖，△ABC是一直角三棱鏡的橫截面，∠A＝90°，∠B＝60°，一細光束從BC邊的D點折射后，射到AC邊的E點，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點射出。EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中點。不計多次反射。(i)求出射光相對于D點的入射光的偏角；(ii)為實現(xiàn)上述光路，棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍？【答案】(1)δ=60°(2)【解析】(ⅰ)光線在BC面上折射，由折射定律有①式中，n為棱鏡的折射率，i1和r1分別是該光線在BC面上的入射角和折射角。光線在AC面上發(fā)生全反射，由反射定律有i2=r2②式中i2和r2分別是該光線在AC面上的入射角和反射角。光線在AB面上發(fā)生折射，由折射定律有③式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角。由幾何關(guān)系得i2=r2=60°，r1=i3=30°④F點的出射光相對于D點的入射光的偏角為δ=(r1–i1)+(180°–i2–r2)+(r3–i3)⑤由①②③④⑤式得δ=60°⑥(ⅱ)光線在AC面上發(fā)生全反射，光線在AB面上不發(fā)生全反射，有⑦式中C是全反射臨界角，滿足⑧由④⑦⑧式知，棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為⑨故本題答案是：(1)δ=60°(2)70.(2018·全國III卷·T16)如圖，某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個小標(biāo)記“·”(圖中O點)，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標(biāo)記上，小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上，過D點做AC邊的垂線交AC于F。該同學(xué)在D點正上方向下順著直線DF的方向觀察。恰好可以看到小標(biāo)記的像；過O點做AB邊的垂線交直線DF于E；DE=2cm，EF=1cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射)【答案】【解析】試題分析本題考查折射定律、光在三棱鏡中傳播及其相關(guān)的知識點。解析過D點作AB邊的發(fā)現(xiàn)，連接OD，則為O點發(fā)出的光纖在D點的入射角；設(shè)該光線在D點的折射角為β，如圖所示。根據(jù)折射定律有①式中n為三棱鏡的折射率由幾何關(guān)系可知②③在中有④由③④式和題給條件得⑤根據(jù)題給條件可知，為等腰三角形，有⑥由①②⑥式得⑦71.(2016·全國新課標(biāo)Ⅲ卷)如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的倍；在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內(nèi)，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點，該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點。求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角?！敬鸢浮俊窘馕觥吭O(shè)球半徑為R，球冠底面中心為，連接，則，令則，即根據(jù)題意MA⊥AB，所以∠OAM=60°設(shè)圖中N點為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點，所考慮的光線的光路圖如圖所示，設(shè)光線在M點的入射角為i，折射角為r，在N點的入射角為，反射角為，玻璃折射率為n，由于為等邊三角形，有i=60°根據(jù)折射定律可得代入題中條件可得r＝30°作底面在N點的防線NE，由于NE//QM，有i’＝30°根據(jù)放射定律可得i’’＝30°連接ON，由幾何關(guān)系可知△MAN≌△NOM，故有∠MNO＝60°故可得∠ENO＝30°于是∠ENO為反射角，ON為反射光線，這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向。所以，經(jīng)一次反射后射出玻璃球冠的光線相對于入射光線的偏角β為【考點定位】光的折射定律【方法技巧】解決光學(xué)問題的關(guān)鍵要掌握全反射的條件、折射定律、臨界角公式、光速公式，運用幾何知識結(jié)合解決這類問題。72.(2015·山東卷·T38(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)的一細束光線，以角i0由O點入射，折射光線由上邊界的A點射出。當(dāng)光線在O點的入射角減小至某一值時，折射光線在上邊界的B點恰好發(fā)生全反射。求A、B兩點間的距離?！敬鸢浮俊窘馕觥慨?dāng)光線在O點的入射角為i0時，設(shè)折射角為r0，由折射定律得：①設(shè)AD間的距離為d1，由幾何關(guān)系得：②若光線在B點恰好發(fā)生全反射，則在B點的入射角恰好等于臨界角C，設(shè)BD間的距離為d2。則有：sinC=1/n③由幾何關(guān)系得：④則A、B兩點間的距離為：d=d2－d1；⑤聯(lián)立解得：⑥【考點定位】光的折射定律；全反射.73.(2012·海南卷)一玻璃三棱鏡，其截面為等腰三角形，頂角θ為銳角，折射率為?，F(xiàn)在橫截面內(nèi)有一光線從其左側(cè)面上半部射入棱鏡。不考慮棱鏡內(nèi)部的反射。若保持入射線在過入射點的法線的下方一側(cè)(如圖)，且要求入射角為任何值的光線都會從棱鏡的右側(cè)面射出，則頂角θ可在什么范圍內(nèi)取值？【答案】【解析】設(shè)入射光線經(jīng)玻璃折射時，入射角為i，折射角為r，射至棱鏡右側(cè)面的入射角為α，根據(jù)折射定律得，

①由幾何關(guān)系得，

②當(dāng)i=0時，由①知r=0，α有最大值αm.由②知，θ=αm.③同時αm應(yīng)小于玻璃對空氣全反射的臨界角，即

④由①②③④式及題設(shè)條件可知：.【考點定位】本題考查折射定律、全反射及其相關(guān)知識74.(2011·海南卷)一賽艇停在平靜的水面上，賽艇前端有一標(biāo)記P離水面的高度為h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；賽艇正前方離賽艇前端=0.8m處有一浮標(biāo)，示意如圖。一潛水員在浮標(biāo)前方=3.0m處下潛到深度為=4.0m時，看到標(biāo)記剛好被浮標(biāo)擋住，此處看不到船尾端Q；繼續(xù)下潛△h=4.0m，恰好能看見Q。求(=1\*romani)水的折射率n；(=2\*romanii)賽艇的長度l。(可用根式表示)【答案】(1)(2)【解析】(1)如圖所示水的折射率(2)潛水員和Q點連線與豎直方向的夾角剛好為臨界角C，則：④

由幾何知識解得：⑤

由④⑤得：【考點定位】光的折射，光的全反射75.(2011·遼寧卷)一半圓柱形透明物體橫截面如圖所示，地面AOB鍍銀，O表示半圓截面的圓心，一束光線在橫截面內(nèi)從M點的入射角為30，角MOA=60，角NOB=30。求(1)光線在M點的折射角；(2)透明物體的折射率?！敬鸢浮?1)150(2)【解析】(1)如圖，透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN，Q、M點相對于底面EF對稱，Q、P和N三點共線。設(shè)在M點處，光的入射角為i，折射角的r，∠OMQ＝a，∠PNF＝β。根據(jù)題意有α＝300①由幾何關(guān)系得，∠PNO＝∠PQO＝r，于是β+r＝300②且a+r＝β③由①②③式得r＝150④(2)根據(jù)折射率公式有⑤由④⑤式得⑥【考點定位】光的折射76.(2013·海南卷)如圖所示，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A=30°，AC平行于光屏MN，與光屏的距離為L，棱鏡對紅光的折射率為n1，對紫光的折射率為n2。一束很細的白光由棱鏡的側(cè)面A、B垂直射入，直接到達A、C面并射出。畫出光路示意圖，并標(biāo)出紅光和紫光射在光屏上的位置，求紅光和紫光在光屏上的位置之間的距離。AABCMN【答案】光路圖如圖所示【解析】光路如圖所示。紅光和紫光在AC面的入射角相同，設(shè)為i，折射角分別為r1和r2，它們射到屏上的置離O點的距離分別為d1和d2。由折射定律得，由幾何關(guān)系得：，，聯(lián)立以上各式并利用題給條件得，紅光和紫光在光屏上的位置之間的距離為【考點定位】考查光的折射定律。77.(2015·江蘇卷·T12B(3))人造樹脂時常用的眼鏡片材料，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，已知光線的入射角為30°，OA=5cm，AB=20cm，BP=12cm，求該人造樹脂材料的折射率n。【答案】(或n＝1.5)【解析】設(shè)折射角為γ，由折射定律是sin30°=nsinγ由幾何關(guān)系知，且代入數(shù)據(jù)得(或n＝1.5)【考點定位】光的折射78.(2012·山東卷)如圖所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，AB為直徑。來自B點的光線BM在M點射出。出射光線平行于AB，另一光線BN恰好在N點發(fā)生全反射。已知∠ABM=30°，求(1)玻璃的折射率。(2)球心O到BN的距離。【答案】(1)(2)【解析】(1)已知，由幾何關(guān)系知入射角，折射角°由。(2)由題意知臨界角，，則球心O到BN的距離?！究键c定位】本題考查光的折射、全反射等相關(guān)知識79.(2012·新課標(biāo)全國卷)一玻璃立方體中心有一點狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值?！敬鸢浮俊窘馕觥咳鐖D，考慮從玻璃立方體中心O點發(fā)出的一條光線，假設(shè)它斜射到玻璃立方體上表面發(fā)生折射。根據(jù)折射定律有①式中，n是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角?，F(xiàn)假設(shè)A點是上表面面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點。由題意，在A點剛好發(fā)生全反射，故②設(shè)線段OA在立方體上表面的投影長為RA，由幾何關(guān)系有③式中a為玻璃立方體的邊長，由①②③式得④由題給數(shù)據(jù)得⑤由題意，上表面所鍍的面積最小的不透明薄膜應(yīng)是半徑為RA的圓。所求的鍍膜面積S′與玻璃立方體的表面積S之比為⑥由⑤⑥式得⑦【考點定位】本題考查光的折射、全反射并與幾何知識相聯(lián)系及其相關(guān)知識。80.(2013·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面。已知光在真空中的傳播速度為C.(i)為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?，求光線在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；(ii)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時間。【答案】(i)(ii)【解析】(i)設(shè)入射角為折射角，光線到達上界面的入射角為，全反射臨界角為C，由折射定律①，由幾何關(guān)系②即③，當(dāng)時發(fā)生全發(fā)射由因為④,⑤聯(lián)立①②③④⑤解得⑥(ii)當(dāng)折射光線發(fā)生全反射后，光在介質(zhì)中傳播的速度⑦在介質(zhì)中傳播的距離為⑧,越小sin也越小,最小等于臨界角C時光在介質(zhì)中傳播最長的距離Lm=所以最長時間【考點定位】光的折射定律；全反射.81.(2013·重慶卷)利用半圓柱形玻璃，可減小激光束的發(fā)散程度。在題11(2)圖所示的光路中，A為激光的出射點，O為半圓柱形玻璃橫截面的圓心，AO過半圓頂點。若某條從A點發(fā)出的與AO成α角的光線，以入射角i入射到半圓弧上，出射光線平行于AO，求此玻璃的折射率?！敬鸢浮空凵渎省窘馕觥吭O(shè)折射角為r，根據(jù)光路圖，利用幾何關(guān)系可得，由折射定律可得，玻璃的折射率?！究键c定位】光的折射定律，折射率的計算。82.(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)一厚度為h的大平板玻璃水平放置，其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面。在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上。已知圓紙片恰好能完全擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射)，求平板玻璃的折射率?！敬鸢浮俊窘馕觥咳鐖D，考慮從圓形發(fā)光面邊緣的A點發(fā)出的一條光線，假設(shè)它斜射到玻璃上表面的A’點折射，根據(jù)折射定律有:①式中，n是玻璃的折射率，θ是入射角，α是折射角現(xiàn)假設(shè)A’恰好在紙片邊緣，由題意，在A’剛好發(fā)生全反射，故②設(shè)AA’線段在玻璃上表面的投影長為L，由幾何關(guān)系有：③由題意紙片的半徑應(yīng)為：R=L+r④聯(lián)立以上各式可得：⑤【考點定位】光的折射定律及全反射。83.(2014·江蘇卷·T12B(2))Morpho蝴蝶的翅膀在陽光的照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍色光芒，這是因為光照射到翅膀的鱗片上發(fā)生了干涉。電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖見題12B-2圖。一束光以入射角i從a點入射，經(jīng)過折射和反射后從b點出射。設(shè)鱗片的折射率為n，厚度為d，兩片之間空氣層厚度為h。取光在空氣中的速度為c，求光從a到b所需的時間t?！敬鸢浮俊窘馕觥竣賾?yīng)從單擺運動到最低點開始計時時，此位置容易判斷，計時誤差較小②為了減小偶然誤差，可以多次測量多次全振動的時間，然后取平均值求周期。(3)設(shè)光在鱗片中的折射角為,折射定律在鱗片中傳播的路程，傳播速度，傳播時間解得，同理在空氣中傳播的時間【考點定位】本題主要考查了折射定律的應(yīng)用問題，屬于中檔偏低題。84.(2014·山東卷)如圖所示，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角度i入射，第一次到達AB邊恰好發(fā)生全反射。已知，BC邊長為2L，該介質(zhì)的折射率為。求：(i)入射角i(ii)從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時間(設(shè)光在真空中的速度為c，可能用到：或)。【答案】(i)；(ii)【解析】(i)根據(jù)全反射規(guī)律可知，光線在AB面上P點的入射角等于臨界角C，由折射定律得①代入數(shù)據(jù)得②設(shè)光線在BC面上的折射角為r，由幾何關(guān)系得③根據(jù)光的折射定律④聯(lián)立③④式代入數(shù)據(jù)得⑤(ii)在中，根據(jù)正弦定理得⑥設(shè)所用時間為t，光線在介質(zhì)中的速度為v，得⑦⑧聯(lián)立⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得⑨【考點定位】光的折射，正弦定律85.(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)一個半圓形玻璃磚，某橫截面半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑。O為圓心，如圖所示，玻璃的折射率為.(i)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少？(ii)一細束光線在O點左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點的位置?！敬鸢浮?i)(ii)右側(cè)與O相距【解析】(i)光線垂直AB面入射后傳播方向不變，在圓弧面發(fā)生折射，射入射角為，如圖(1)所示出射時發(fā)生全反射的臨界角，即可得根據(jù)對稱性可得入射光的寬度(ii)由于所以一細束光線在O點左側(cè)與O相距處垂直于AB從下方入射后在圓弧面發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系可得入射角，即在圓弧面反射后根據(jù)幾何關(guān)系入射角仍為，由此發(fā)生第三次反射，如圖(2)所示，根據(jù)幾何關(guān)系，可得，所以出射點在O點右側(cè)處?！究键c定位】光的折射全反射86.(2014·海南卷)如圖，矩形ABCD為一水平放置的玻璃磚的截面，在截面所在平面內(nèi)有一細束激光照射玻璃磚，入射點距底面的高度為h，反射光線和折射光線的底面所在平面的交點到AB的距離分別為l1和l2。在截面所在平面內(nèi)，改變激光束在AB面上入射點的高度和入射角的大小，當(dāng)折射光線與底面的交點到AB的距離為l3時，光線恰好不能從底面射出。求此時入射點距底面的高度H?！敬鸢浮俊窘馕觥吭O(shè)玻璃磚的折射率為n，入射角和反射角為θ1，折射角為θ2，由光的折射定律根據(jù)幾何關(guān)系，有聯(lián)立以上各式得根據(jù)題意，折射光線在某一點剛好無法從底面射出，此時發(fā)生全反射。設(shè)在底面發(fā)生全反射時的入射角為θ3，有由幾何關(guān)系得聯(lián)立可得考點：光的折射87.(2015·海南卷·T16(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?！敬鸢浮俊窘馕觥抗饴穲D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，根據(jù)幾何知識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，底面透光部分的寬度【考點定位】光的折射全反射88.(2011·山東卷)如圖所示，扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面，圓心角∠AOB=60°。一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質(zhì)，經(jīng)OA折射的光線恰平行于OB。(1)求介質(zhì)的折射率。(2)折射光線中恰好射到M點的光線__________(填“能”或“不能”)發(fā)生全反射?！敬鸢浮?1)n=(2)不能【解析】(1)由幾何知識可知，入射角i=60°，折射角r=30°根據(jù)折射定律得：n=sini/sinr，代入數(shù)據(jù)解得n=。(2)由圖中幾何關(guān)系可知，折射光線中恰好射到M點的光線，在M點的入射角仍為30°，小于臨界角arcsin(/3)，不能發(fā)生全反射。【考點定位】光的折射，全反射89.(2017·江蘇卷)人的眼球可簡化為如圖所示的模型，折射率相同、半徑不同的兩個球體共軸，平行光束寬度為D，對稱地沿軸線方向射入半徑為R的小球，會聚在軸線上的P點.取球體的折射率為，且D=R，求光線的會聚角α.(示意圖未按比例畫出)【答案】30°【解析】由幾何關(guān)系，解得則由折射定律，解得且，解得【考點定位】光的折射、反射【名師點睛】幾何光學(xué)的問題，畫出光路圖，剩下的就是平面幾何，找邊角關(guān)系.90.(2017·新課標(biāo)Ⅰ卷)(10分)如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，O點為球心；下半部是半徑為R、高位2R的圓柱體，圓柱體底