2011年高考物理 光的传播练习

用心 爱心 专心1 20112011 年高考物理年高考物理 光的传播练习光的传播练习 一 选择题 共 11 小题 每小题 6 分 共 66 分 在每小题给出的四个选项中至少有一项符 合题意 全部选对的得 6 分 漏选的得 3 分 错选的得 0 分 1 2009 高考全国 某物体左右两侧各有一竖直放置的平 面镜 两平面镜相互平行 物体距离左镜 4m 右镜 8m 如图所 示 物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离 是 A 24m B 32m C 40m D 48m 解析 本题考查平面镜成像规律 意在考查考生借助光路图分析问题的能力 根 据对称性作出示意图 注意二次成像 三次成像 找到左镜中第三个像到物体的距离为 32m B 正确 答案 B 2 2009 高考全国 一玻璃砖横截面如图所示 其中 ABC 为直 角三角形 AC 边未画出 AB 为直角边 ABC 45 ADC 为一圆弧 其圆心在 BC 边的中点 此玻璃的折射率为 1 5 P 为一贴近玻璃砖放置 的 与 AB 垂直的光屏 若一束宽度与 AB 边长度相等的平行光从 AB 边垂直射入玻璃砖 则 A 从 BC 边折射出一束宽度与 BC 边长度相等的平行光 B 屏上有一亮区 其宽度小于 AB 边的长度 C 屏上有一亮区 其宽度等于 AC 边的长度 D 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时 屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大 解析 本题考查光的折射 全反射等知识 意在考查考生运用光的基本知识解决 实际问题的能力 作光路图可知平行光从 AB 边射入后不发生折射 射到 BC 边上时 由临 界角公式可得 sinC 得 C arcsin fb fd fc 则 A 正确 答案 A 4 2009 高考天津理综 已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大 则两种光 A 在该玻璃中传播时 蓝光的速度较大 用心 爱心 专心2 B 以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中 蓝光折射角较大 C 从该玻璃中射入空气发生全反射时 红光临界角较大 D 用同一装置进行双缝干涉实验 蓝光的相邻条纹间距较大 解析 本题考查了光的干涉 折射 全反射 临界角等相关知识 意在考查考生 的理解能力及分析判断能力 在同一种玻璃中 红光的折射率小于蓝光的折射率 由 v 可知 蓝光在该玻璃中的传播速度小于红光 A 错误 两种光的入射角相同 由 sinr c n 可知 蓝光的折射角小于红光的折射角 B 错误 由 sinC 可知 红光的临界角大于 sini n 1 n 蓝光的临界角 C 正确 由于红光的频率小于蓝光的频率 则红光的波长较长 由干涉条 纹间距公式 x 可知 红光的条纹间距较大 D 错误 l d 答案 C 5 2009 高考浙江理综 如图所示 有一束平行于等边三棱镜截面 ABC 的单色光从空气射向 E 点 并偏折到 F 点 已知入射方向与边 AB 的夹角为 30 E F 分别为边 AB BC 的中点 则 A 该棱镜的折射率为 3 B 光在 F 点发生全反射 C 光从空气进入棱镜 波长变小 D 从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束平行 解析 本题考查折射率和全反射的有关知识 意在考查考生运用几何光学知识解 决问题的能力 由几何知识可知三角形 EBF 为等边三角形 故从 E 点入射的光线 入射角 为 60 折射角为 30 由折射定律可知 n A 正确 光射在 F 点时 入射角 sin60 sin30 3 为 30 故不发生全反射 折射角为 60 BD 错误 光从空气中进入棱镜中 光速减小 而光的频率不变 所以光在棱镜中的波长变小 C 正确 答案 AC 6 如图所示 在竖直平面 xOy 上 人眼位于 x 轴上 3 坐标点 一平面镜位于图所示位置 平面镜两端坐标为 A 1 3 与 B 0 3 那 么当一发光点 P 从坐标原点沿 x 轴负方向运动过程中 当 P 点在以 下哪个区域中运动时 人眼可以从平面镜上观察到 P 的像 A 0 至 1 区间 B 1 至 3 区间 C 3 至 5 区间 D 0 至 区间 思维点拨 对于光学中涉及用眼睛观察到的范围问题 可根据光路可逆原理将人 眼当作一光源 照亮的区域即为人眼能看到的区域 解析 人眼可当作光源 通过平面镜的反射将 x 轴负方向哪些区域照亮 由光路 的可逆性原理 从该部分发出的光线经镜面的合适位置反射后总能进入人眼 人就看到了 物体的像 光路图如下图所示 答案 C 7 一束激光以入射角 i 30 照射液面 其反射光在固定的水平光屏 上形成光斑 B 如右图所示 如果反射光斑位置移动了 2cm 说明液面 可能 A 上升了cm B 上升了cm 63 C 下降了cm D 下降了cm 23 解析 因光斑移动方向不明确 故有两种可能 若光斑左移 用心 爱心 专心3 2cm 则液面上升 h cm cm 若光斑右移 2cm 则液面下降cm 正确选项为 1 tan30 33 B D 答案 BD 8 如图所示 在 x 轴的原点放一个点光源 S 距点光源为 a 处 放一个不透光的边长 为 a 的正方体物块 若在 x 轴的上方距 x 轴为 2a 处放一平行于 x 轴且面向物块的长平面镜 则在 x 轴上正方体的右边有部分区域被镜面反射来的光照亮 当点光源沿 x 轴向右移动的 距离为多少时 正方体的右侧 x 轴上被光照亮的部分将消失 A a B a C a D a 1 3 3 4 1 2 解析 如图所示 当 S 在 2 位置时光线刚好被物块挡住而消失 由几何关系可知 2 位置在 a 处 所以选 D 1 2 答案 D 9 2009 东城模拟 如图所示 半圆形玻璃砖的半径为 R 直径为 MN 一束白光从 Q 点以垂直于直径 MN 的方向射入半圆环玻璃砖 从 玻璃砖的圆弧面射出后 打到光屏上得到由红到紫的彩色光带 已知 QM 如果保持入射光线和光屏的位置不变 而使半圆形玻璃砖沿直径 R 2 方向向上或向下移动 移动的距离小于 则有 R 2 A 半圆形玻璃砖向上移动的过程中 屏上红光最先消失 B 半圆形玻璃砖向上移动的过程中 屏上紫光最先消失 C 半圆形玻璃砖向下移动的过程中 屏上红光最先消失 D 半圆形玻璃砖向下移动的过程中 屏上紫光最先消失 解析 当玻璃砖上移时 从玻璃进入空气的光线的入射角在减小 所以不管哪种 色光都不会发生全反射 故 A B 错 在向下移动时 由于从玻璃进入空气的光线的入射 角在增大 紫光的临界角最小 入射角增大后 先达到紫光的临界角 最后达到红光的临 界角 所以紫光首先发生全反射 在屏上消失 故 C 错 D 对 答案 D 10 一束只含红光和紫光的复色光沿 PO 方向射入玻璃三棱镜后分 成两束光 并沿 OM 和 ON 方向射出 如图所示 已知 OM 和 ON 两束 光中只有一束是单色光 则 A OM 为复色光 ON 为紫光 B OM 为复色光 ON 为红光 C OM 为紫光 ON 为复色光 D OM 为红光 ON 为复色光 解析 光在两种介质的界面上会发生全反射现象 所以 ON 是复色光 A B 排除 由于紫光折射率大 临界角小 所以紫光更容易发生全反射 所以 OM 是红色光 D 正 用心 爱心 专心4 确 答案 D 11 如图所示 MN 是暗室墙上的一把直尺 一束宽度为 a 的平行 白光垂直射向 MN 现将一横截面积是直角三形 顶角 A 为 30 的玻璃三 棱镜放在图中虚线位置 且使其截面的直角边 AB 与 MN 平行 则放上 三棱镜后 射到直尺上的光将 A 被照亮部分下移 B 被照亮部分的宽度不变 C 上边缘呈紫色 下边缘呈红色 D 上边缘呈红色 下边缘呈紫色 解析 根据光的折射定律 第一次垂直经过 AB 时不改变传播方向 第二次经过 AC 边时 由介质进入空气 光将偏离法线 所以会向下偏转 所以选项 A 正确 因为不 同色光折射程度不同 所以被照亮部分的宽度会改变 所以选项 B 错误 频率越高 偏折 程度越大 所以上边是红色光 下边是紫色光 选项 D 正确 答案 AD 二 论述 计算题 本题共 3 小题 共 34 分 解答时应写出必要的文字说明 计算公 式和重要的演算步骤 只写出最后答案不得分 有数值计算的题 答案 中必须明确数值和单位 12 如图所示 半圆玻璃砖的半径 R 10cm 折射率为 n 直 3 径 AB 与水平屏幕 MN 垂直并接触于 A 点 激光 a 以入射角 i 30 射向 半圆玻璃砖的圆心 O 结果在水平屏幕 MN 上出现两个光斑 求两个光 斑之间的距离 L 解析 画出如图所示光路图 设折射角为 r 根据折射定律 n sinr sini 解得 r 60 由几何知识得 OPQ 为直角三角形 所以两个光斑 P Q 之间的距离为 L PA AQ Rtan30 Rtan60 解得 L 23 1cm 答案 23 1cm 13 2009 高考江苏卷 如图是北京奥运会期间安置在游泳 池底部的照相机拍摄的一张照片 相机的镜头竖直向上 照片 中 水立方运动馆的景象呈现在半径 r 11cm 的圆形范围内 水面上的运动 员手到脚的长度 l 10cm 若已知水的折射率 n 请根据 4 3 运动员的实际身高估算该游泳池的水深 h 结果保留两位有效数字 解释 设照片圆形区域的实际半径为 R 运动员的实际长度为 L 由折射定律 nsin sin90 几何关系 sin R R2 h2 R r L l 得 h r n2 1 L l 取 L 2 2m 解得 h 2 1m 1 6m 2 6m 都算正确 14 2009