2019高中物理第十三章综合测评三光含解析新人教版选修.docx

光(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分)1(2014福建高考)一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()【解析】由折射定律可知，光从光密介质进入光疏介质，折射角大于入射角，可能发生全反射，由此判断A正确，C错误；B图中光从空气射到玻璃砖表面，应有折射光线，B错误；据光路可逆原理可知D错误【答案】A2(2015南京高二检测)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图1所示下列说法中正确的是()图1A此介质的折射率等于1.5B此介质的折射率等于C入射角小于45时可能发生全反射现象D入射角小于30时可能发生全反射现象【解析】n，选项A错、B对当光线从介质中射向真空中时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于90时，即发生全反射，此时入射角为C，则有n解得C45，即入射角大于等于45时发生全反射现象，选项C、D错【答案】B3(多选)图2固定的半圆形玻璃砖的横截面如图2所示，O点为圆心，OO为直径MN的垂线足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO夹角较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大角，当时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则()A玻璃砖对A光的折射率比对B光的大BA光在玻璃砖中传播速度比B光的大C时，光屏上只有1个光斑D，故nAnB，选项A正确；根据n，得vAvB，选项B错误；当时，A光发生全反射，B光发生折射和反射，在光屏PQ上有两个光斑，选项C错误；当时，A、B两光都发生全反射，光屏PQ上有一个光斑，选项D正确【答案】AD4某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图3所示，则他在光屏上看到的条纹是()图3【解析】单缝衍射条纹中间宽，两侧越来越窄，又由于单缝是水平的，衍射条纹也是水平的，故B对【答案】B5(2012江苏高考)如图4所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧旋转偏振片P，则A、B两点光的强度变化情况是()图4AA、B均不变BA、B均有变化CA不变，B有变化 DA有变化，B不变【解析】白炽灯光包含各方向的光，且各个方向的光强度相等，所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同，故A点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后为偏振光，当P旋转时，只有与Q的偏振方向一致时才有光透过Q，因此B点的光强有变化，选项C正确【答案】C6酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影但当你靠近“水面”时，它也随着你靠近而后退对此现象正确的解释是()A出现的是“海市蜃楼”，是由于光的折射造成的B“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C太阳辐射到地面，使地表温度升高，地表空气折射率大，发生全反射D太阳辐射到地面，使地表温度升高，地表空气折射率小，发生全反射【解析】酷热的夏天地表温度高，地表附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射【答案】D7.图5如图5所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是()An1n2，a为红光，b为蓝光Bn1n2，a为蓝光，b为红光Cn1n2，a为红光，b为蓝光Dn1n2，a为蓝光，b为红光【解析】由题图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光【答案】B8(多选)某单色光从甲介质射入乙介质，入射角为30，折射光线与反射光线之间的夹角为95，那么()A乙介质是光疏介质B光线在甲介质中的传播速度比在乙介质中快C光线从甲介质进入乙介质可能发生全反射D光线从乙介质进入甲介质可能发生全反射【解析】由题意知反射光线与折射光线的夹角为95，则折射角为55，而入射角为30，则甲为光密介质，乙为光疏介质据n和n甲n乙可知，光线在介质中传播速度v甲v乙根据发生全反射的条件知，光线从甲介质进入乙介质时可能发生全反射，所以A、C正确【答案】AC9(2014重庆高考)图6打磨某剖面如图6所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在12，光线一定在OP边发生全反射B若2，光线会从OQ边射出C若1，光线会从OP边射出D若1，光线会在OP边发生全反射【解析】由全反射的临界角满足sin C，则入射角满足iC时发生全反射；作出光路如图所示，可知光线垂直穿过MN后到达OP的入射角为90，则越小，越容易发生全反射【答案】D10(多选)图7如图7所示，一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为a、b两束单色光，则以下说法正确的是()A玻璃对a光的折射率较大B在玻璃中b光的波长比a光短C在玻璃中b光传播速度比a光大D减小入射角i，a、b光线有可能消失【解析】由题图可知折射率nanb，则ab，又由n得，ab，综上得ba，故A、C错误，B正确；减小入射角i，由几何关系可知在玻璃内的入射角变大，可能发生全反射a、b都可能消失，D正确【答案】BD二、非选择题(本大题共6小题，共60分)11(8分)(2012重庆高考)如图8甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的_面不能用手直接接触在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图8乙所示计算折射率时，用_(填“d”或“e”)点得到的值较小，用_(填“d”或“e”)点得到的值误差较小甲乙图8【解析】实验用的光学玻璃砖的光学面不能用手接触，以防止损坏其光学面如图所示，连接cd、ce并延长分别交玻璃砖于O1、O2点，并连接OO1、OO2，入射角i相同，折射角OOO2OOO1，由n得，折射角越大的，求得的折射率越小由图可得，ce与ab近似平行，故用e点得到的误差小【答案】光学de12(8分)在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图9甲所示转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图9乙所示已知双缝间距d1.5 mm，双缝到屏的距离L1.00 m，则被测光波的波长为_图9【解析】图甲读数为1.130 mm，图乙读数为1.760 mm.亮条纹间距x mm0.21 mm.由公式x得： m3.15107 m.【答案】3.15107 m13(10分)(2015黄冈高二检测)图10如图10所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一的圆周，圆心为O，光线从AB面上的某点入射，入射角45，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点(1)画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图；(2)求该棱镜的折射率n；(3)求光线在该棱镜中传播的速度大小(已知光在空气中的传播速度c3.0108 m/s)【解析】(1)光路如图所示(2)光线在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角Csin C在AB界面上发生折射，折射角290C由折射定律：n由以上几式解得n(3)光速v108 m/s.【答案】(1)见解析(2)(3)108 m/s14(10分)如图11所示，某同学为了表演“隐形的大头针”节目，在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入水中已知水的折射率为，为了保证表演成功，需在水面上方各处均看不到大头针，求大头针末端离水面的最大距离h.图11【解析】设临界角为C，由临界角与折射率的关系得sin C由几何关系得sin C解得：hr【答案】r15(12分)(2013江苏高考)图12为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，ABBC.光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)图12【解析】光线在棱镜中的光路图如图所示，根据反射定律和题设条件，得490所以入射角22.5根据全反射规律，sin C故sin 22.5所以n，即折射率的最小值为.【答案】16(12分)(2014泉州高二检测)如图13，桌面上有一玻璃圆锥，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，此三角形的边长为L，如图所示，有一半径为的圆柱形平行光束垂直底面入射到圆锥