【高考導(dǎo)航】2013屆高考物理一輪復(fù)習(xí)單元過(guò)關(guān)檢測(cè)(十二)光

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1、《高考導(dǎo)航》2013屆高考物理一輪復(fù)習(xí)單元過(guò)關(guān)檢測(cè) （十二）：光（人 教版） （時(shí)間：90分鐘滿分：100分） 、選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正 確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi) ） 1 .酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會(huì)看到在一定距離之外，地面顯得格外明亮， 仿佛是一片水面，似乎還能看到遠(yuǎn)處車(chē)、人的倒影，但當(dāng)你靠近“水面”時(shí)，它也 隨你靠近而后退，對(duì)此現(xiàn)象正確的解釋是 （ ） A.出現(xiàn)的是“海市蜃樓”，是由于光的折射造成的 B” “水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺(jué) C.太陽(yáng)輻射到地面，使地表溫度升高，折射率大，發(fā)生全反

2、射 D.太陽(yáng)輻射到地面，使地表溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射 解析：酷熱的夏天地面溫度高，地表附近空氣的密度小，空氣的折射率下小上大， 遠(yuǎn)處車(chē)、人反射的太陽(yáng)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)發(fā)生全反射. 答案：D 2 .如圖所示，a、b、c、d四個(gè)圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣，分 析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是 （ ） mm ilium Ilin H b c A. a、b是光的干涉圖樣 B. c、d是光的干涉圖樣 C.形成a圖樣的光的波長(zhǎng)比形成 b圖樣的光的波長(zhǎng)短 D.形成c圖樣的光的波長(zhǎng)比形成 d圖樣的光的波長(zhǎng)短 5 A正確；無(wú)論是干涉

3、還是衍射，形成的條紋間距 解析：干涉圖樣的條紋等間距，故 大的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故C D均錯(cuò). 答案：A 3 .已知某玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大，則兩種光 （ ） A.在該玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度較大 B.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光折射角較大 C.從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時(shí)，紅光臨界角較大 D.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，藍(lán)光的相鄰條紋間距較大 . c 解析：由v = c可知，藍(lán)光在玻璃中的折射率大，藍(lán)光的速度較小， A錯(cuò)；以相同的 入射角從空氣中斜射入玻璃中，藍(lán)光的折射率大，向法線靠攏，偏折得多，折射角 1 應(yīng)較小，B錯(cuò)；從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)的

4、臨界角由公式 sin C=方可知，紅光 的折射率小，臨界角大， C正確；用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由公式 Ax = LX d 可知藍(lán)光的波長(zhǎng)短，相鄰條紋間距小， D錯(cuò). 答案：C 4 .下列關(guān)于光的自然現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中說(shuō)法不正確的是 （ ） A.用一單色光源垂直照射帶有圓孔的不透明光屏，當(dāng)圓孔的直徑為 1 cm時(shí)，在小 孔后面的光屏上只能看到與圓孔形狀相同的亮斑 B.發(fā)生沙塵暴時(shí)能見(jiàn)度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗，這是由于發(fā)生沙塵暴時(shí)只有 波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光才能到達(dá)地面 C.用一單色光源垂直照射帶有圓孔的不透明光屏，當(dāng)圓孔的直徑為 0.5 ^m時(shí)， 在光屏上能看到衍射條紋 D.早上

5、太陽(yáng)從東方地平線升起，人們看到的太陽(yáng)是紅色的，這是因?yàn)榧t光更容易 引起人們的注意 解析：由于光沿直線傳播，所以看到與圓孔形狀相同的亮斑， A正確，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的 光容易發(fā)生衍射，如紅光、黃光、透過(guò)沙塵后，天空顯得灰黃發(fā)暗，因此 B正確； 當(dāng)圓孔的直徑為 0.5 ^m時(shí)，由于小孔尺寸與光波的波長(zhǎng)差不多，光發(fā)生明顯衍射 現(xiàn)象、C正確；太陽(yáng)從地平線升起時(shí)，紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng)、易發(fā)生衍射，因此人們看到 的太陽(yáng)光是紅色的，D錯(cuò)誤. 答案：D 5 .用卡尺兩腳間的狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是 （ ） A.中央條紋寬而亮，兩側(cè)條紋窄而暗 B.用紫光做光源時(shí)觀察到的條紋比用紅光做光源時(shí)觀察到

6、的條紋寬 C.用白光做光源時(shí)，中央呈白色條紋，兩側(cè)是彩色條紋 D.若將狹縫寬度由0.5 mm縮小到0.2 mm,中央條紋變寬，亮度變暗 解析：對(duì)于衍射條紋的特征，由 12個(gè)字可以概括：“中寬邊窄”、“中亮邊暗”、 “中白邊彩”，其中“中白邊彩”只適合于白光光源. 答案：B 6 .光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是 （ ） A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象 B .用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象 C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象 D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象 解析：用透明的標(biāo)準(zhǔn)平

7、面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象， A錯(cuò)；用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的色散現(xiàn)象， B錯(cuò)；在光導(dǎo)纖維 束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象, C錯(cuò)；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉 現(xiàn)象，D正確. 答案：D 7 .將一個(gè)由透明材料做成的長(zhǎng)方體的側(cè)面 ABCDI貼著x軸和y 軸放置，如圖所示，已知 C點(diǎn)坐標(biāo)為（16,0）,觀察者從y軸上 的E點(diǎn)觀察C點(diǎn)，并用大頭針確定了 E點(diǎn)及C點(diǎn)的像點(diǎn)F,測(cè) c,由此 出E點(diǎn)的坐標(biāo)為（0,12）、F點(diǎn)的坐標(biāo)為（9,0）,設(shè)光在真空中的傳播速度為 2 B.7C 3 可知光在該透明材料中的傳播速度大小是

8、 （ ） A.3C 4 c.5c d.5c 解析：此題考查了幾何光學(xué)中折射率 n的計(jì)算，光路可用插針?lè)▉?lái)確定，即 CE為 入射光，EF為折射光的反向延長(zhǎng)線，利用光路可逆性及平面幾何知識(shí)，可得 n = 百 "12 "= 4,再利用n = C,可得選項(xiàng)A對(duì). ED 3 v ■ ED2+ CD2 答案：A 8.下列說(shuō)法正確的是（ ） A.太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結(jié)果 8 .用光導(dǎo)纖維傳送圖象信息，這是光的衍射的應(yīng)用 C.瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時(shí)能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現(xiàn)象 D.在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)水面下的景物，可使景像清晰 解析：

9、太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡形成彩色光譜，是由于不同色光在介質(zhì)中折射率不同產(chǎn)生 的色散現(xiàn)象，A錯(cuò)；用光導(dǎo)纖維傳送圖象信息是利用了光的全反射， B錯(cuò)；瞇著眼 睛看發(fā)光的燈絲時(shí)觀察到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象， C錯(cuò)；在照相機(jī)鏡頭前加裝偏 振濾光片拍攝日落時(shí)水面下的景物，濾去了水面的反射光，使景像清晰， D對(duì). 答案：D 9 . 一玻璃磚橫截面如圖所示，其中△ ABC^直角三角形（AC邊 未畫(huà)出），AB為直角邊，/ ABC= 45 ; ADC^一圓弧，其圓 心在BC邊的中點(diǎn)，此玻壬^的折射率為 1.5. P為一貼近玻璃磚 放置的、與 AB垂直的光屏，若一束寬度與 AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從 AB邊垂

10、直射 入玻璃磚,則（ ） A.從BC邊折射出一束寬度與 BC邊長(zhǎng)度相等的平行光 B.屏上有一亮區(qū)，其寬度大于 AB邊的長(zhǎng)度 C.屏上有一亮區(qū)，其寬度等于 AC邊的長(zhǎng)度 D.當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大 解析：入射光在 AB界面上沿直線進(jìn)入玻璃磚，然后在 BC#面上，sin 45。=> 1 ,, 『一,一，….， * …… —,故能夠發(fā)生全反射；接著光束到達(dá) ADC界面上，因有部分光發(fā)生全反射，射 1.5 出的光線向中間偏折，所以屏上亮區(qū)寬度小于 AB邊的長(zhǎng)度，B、C項(xiàng)錯(cuò)；經(jīng)過(guò) ADC 折射后的光束是會(huì)聚的，因此當(dāng)屏遠(yuǎn)離玻璃

11、磚時(shí)，屏上亮區(qū)先減小后增大， D項(xiàng)正 確. 答案：D 10.如圖所示，A B、C為等腰棱鏡，a、b兩束不同頻率的單色光 垂直AB邊射入棱鏡，兩束光在 AB面上的入射點(diǎn)到 OC的距離 相等，兩束光折射后相交于圖中的 P點(diǎn)，以下判斷正確的是（ A.在真空中，a光光速大于b光光速 B.在真空中，a光波長(zhǎng)大于b光波長(zhǎng) C. a光通過(guò)棱鏡的時(shí)間大于 b光通過(guò)棱鏡的時(shí)間 D. a、b兩束光從同一介質(zhì)射入真實(shí)過(guò)程中， a光發(fā)生全反射的臨界角大于 b光發(fā) 生全反射的臨界角 解析：因?yàn)閮墒庹凵浜笙嘟挥趫D中的 P點(diǎn)，根據(jù)折射定律可知 a光的折射率na >nb, a光的頻率Y a> Y b,光

12、在真空中的傳播速度相等， A錯(cuò)誤；由入=得B 錯(cuò)誤；由v=c和t =s得C正確；根據(jù)sin C= 1得D錯(cuò)誤. n v n 答案：C 11 .如圖所示某三棱鏡的頂角 0 =41。27,幾種單色光的折射率 n如表所示.一束 白光以較大的入射角通過(guò)棱鏡后， 在光屏上形成從紫到紅的彩色光帶， 在入射角i , ,，一 ，一， 一 1 逐漸減小到零的過(guò)程中，屏上彩色光帶的變化情況是（.…= sin 41 27 1.516)( ) 紫 法 rm. 綠 黃 橙 紅 n 1.532 1.528 1.519 1.517 1.514 1.512 A.紅光最先消

13、失、紫光最后消失 B.紅光最先消失、橙光最后消失 C.紫光最先消失、黃光最后消失 D.紫光最先消失、紅光最后消失 解析：入射角i逐漸減小到零的過(guò)程中，光線從棱鏡另一界面射入空氣的入射角 最大為0 =41。27,由單色光的折射率表，從紫光到黃光逐漸發(fā)生全反射，而 橙、紅兩種色光不會(huì)發(fā)生全反射，故 C正確. 答案：C 12 .如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體， 其內(nèi)圓半徑為r,外圓半徑為 R R= 42r.現(xiàn)有一束單色光 垂直于水平端面 A射入透明柱體，只經(jīng)過(guò)兩次全反射就垂 X……『正匕* 直于水平端面 B射出.設(shè)透明柱體的折射率為 n,光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間為

14、 t, 若真空中的光速為c,則（ ） ①n可能為 木 ②n可能為2 ③t可能為2g ④t可能為 等 A.①②正確 B .③④正確 C.①③正確 D .②④正確 解析：根據(jù)題意可畫(huà)出光路圖如圖所示，則兩次全反射時(shí) 的入射角均為45。，所以全反射的臨界角 CW45。，折射率. n>sdr-=啦，①②均正確；波在介質(zhì)中的傳播速度 c c v=-w —== n .2 ,所以傳播時(shí) 間t=xA嚕，③④土勻錯(cuò)誤. 答案：A 二、非選擇題（本題共4小題，共40分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演 算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位 ） 13 . （9分）學(xué)習(xí)

15、完幾何光學(xué)，某同學(xué)在學(xué)校用一根長(zhǎng)棍豎直地插入噴泉水池水底，發(fā)現(xiàn) 棍露出水面部分長(zhǎng)度為 L,此時(shí)太陽(yáng)光以與水平面夾角為 60。照射到水面上，已 知水深為h,水的折射率為 n,求棍在水底的影子的長(zhǎng)度. 解析：依題意畫(huà)出如圖所示的示意圖，且 AOK為 L, 因/ AO 0= 60 , 所以 BC= O 0=Ltan 30 o 因?yàn)? sin 30 sin r 所以 sin sin 30 r = n 1 2n CD = htan r=hsn-r= h cos r sin r 1 — sin r 4n — 1 所以水底的影子長(zhǎng)為 BD= DC+

16、 BC = 4n2 — 1 h 答案: —1 14. (9分)如圖所示是一種折射率 n= 1.5的棱鏡，現(xiàn)有一束 光線沿MNT向射到棱鏡的 AB界面上，入射角的正弦 sin i = 0.75 ,求： (1)光在棱鏡中傳播的速率; ti (2)通過(guò)計(jì)算確定此束光線射出棱鏡后的方向 (不考慮返回到 AB面上的光線). 8 解析：(1)由 n = c,解得：v = 2.0X10 8 m/s v (2)該棱鏡發(fā)生全反射的臨界角為 a = arcsin 一= arcsin 0.667 < 45 n 如圖所示，設(shè)光線進(jìn)入棱鏡后的折射角為 r, B

17、C界面的入射角為 根據(jù)廿*,解得sin r"5,所以r = 30。，光線射到 i1 = 90 —(180?！?0?！?5。)=45。，所以在 BC界面發(fā)生全反射，光線沿 DE 方向射出棱鏡時(shí)不改變方向，故此束光線射出棱鏡后方向與 AC界面垂直. 答案：(1)2.0 X10 8 m/s (2)與 AC邊垂直 15. (10分)(2012 ?東營(yíng)模擬)如圖7所示，半圓玻璃磚的半徑 R= 10 cm,折射率為n ={3,直徑AB與屏幕垂直并接觸于 A點(diǎn)，激光a以入射角i =30射向半圓玻璃磚的圓心 Q結(jié)果在水平屏幕 MN出現(xiàn)了兩個(gè)光斑。求這兩個(gè)光斑之間的距離 L。

18、 圖7 解析：畫(huà)出光路圖如圖所示，設(shè)折射角為 r, 根據(jù)折射定律 門(mén)=^^」，解得r = 60。 sin I 由幾何知識(shí)得，△ OPW直角三角形， 所以兩個(gè)光斑PQ 之間的距離 L= PA^ AQ= Rtan30 + Rtan60 解得L邛cm 3 答案："cm 16. （12分）（2011年課標(biāo)全國(guó)卷）一半圓柱形透明物體橫截面如圖所 示，底面AO蹶銀（圖中粗線），O表示半圓截面的圓心.一束 光線在橫截面內(nèi)從 M點(diǎn)入射，經(jīng)過(guò) AB面反射后從N點(diǎn)射出. 已知光線在 M點(diǎn)的入射角為 30 , / MOA60 , / NOB= 30 .求 （1）光線在M點(diǎn)的折射角； （2）透明物體的折射率. 解析：（1）如圖，透明物體內(nèi)部的光路為折線 MPN Q M 點(diǎn)相對(duì)于底面 EF對(duì)稱(chēng)，Q P和N三點(diǎn)共線. 設(shè)在M點(diǎn)處，光的入射角為I ,折射角為r, / OMQ “， Z PNF= 3 .根據(jù)題意有 a = 30 ① 由幾何關(guān)系得，/ PNO / PQO= r,于是 3 +r = 60 ② 且a + r = 3③ 由①②③式得 r = 15 ④ (2)根據(jù)折射率公式有 sin I = nsIn r ⑤ 由④⑤式得 6+ . 2 n= 2 答案：見(jiàn)解析