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1、1 （五年高考真题） 2016届高考物理专题十五光学（全国通用）考点一光的折射和全反射12015新课标全国，34(1) ，5 分( 难度 )( 多选 ) 如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖, 在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线则 ( ) A在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B在真空中，a光的波长小于b光的波长C玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D若改变光束的入射方向使 角逐渐变大，则折射光线a首先消失E分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距解析由题图可知 ,a光的折射角大于b光的折射角，根据折射定律可以判
2、断出玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故C错误；根据nc v可知，在玻璃中 ,a光的传播速度小于b光的传播速度，故A正确；a光的频率大于b光的频率 , 根据 c可知，在真空中a光的波长小于b光的波长，故B正确；若改变光束的入射方向使 角逐渐变大，因为a光的折射率大，则折射光线a首先消失 , 故 D正确；a光的波长小于b光的波长，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误答案ABD 2(2015安徽理综，18，6 分)( 难度 ) 如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气当出射角i 和入
3、射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为 . 已知棱镜顶角为， 则计算棱镜对该色光的折射率表达式为( ) 2 A.sin 2sin 2B.sin 2sin 2C.sin sin （ 2）D.sin sin （ 2）解析由题图可知 ,a光的折射角大于b光的折射角，根据折射定律可以判断出玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故C错误；根据nc v可知，在玻璃中 ,a光的传播速度小于b光的传播速度，故A正确；a光的频率大于b光的频率 , 根据 c 可知，在真空中a光的波长小于b光的波长，故B正确；若改变光束的入射方向使 角逐渐变大，因为a光的折射率大，则折射光线a首先消失 , 故 D正确；
4、a光的波长小于b光的波长，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误答案A 3(2015福建理综，13，6 分)( 难度 ) 如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b, 波长分别为a、b，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则( ) Aab，nanbBab，nanbCab，nanbDab，nanb解析由题图知，三棱镜对b光的折射率较大，所以nanb. 又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，故b光的频率大于a光的频率，又根据c ， 所以b光的波长小于a光的波长，即ab，所以 B正确， A、C、 D 错误答案B 4(
5、2015天津理综,2 ，6 分)( 难度 ) 中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人3 张志和在玄真子涛之灵中写道：“雨色映日而为虹”从物理学角度看， 虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的右图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光( ) A在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光B以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大C分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能D以相同的入射角从水中射入空气, 在空气中只能看到一种光时，一定是a 光解析由题图可知，a光的折射率大于b光的折射率，即nanb，有fafb，B错误，C正确；由vc n知
6、a光在玻璃中的传播速度小于b光， A错误；由sin C1n知a光的全反射临界角小于b光， D错误答案C 5(2015四川理综，3， 6 分)( 难度 ) 直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图a、b光相比 ( ) A玻璃对a光的折射率较大B玻璃对a光的临界角较小Cb光在玻璃中的传播速度较小Db光在玻璃中的传播时间较短解析由图可知，b折射程度较大，故玻璃对b的折射率较大，A错误；由sin C1 n知b的临界角较小,B 错误；由vc n知，b在玻璃中的传播速度较小，C正确；由ts v知,b在玻璃中传播距离大且传播速度小，故b在玻璃中的传播时间
7、较长， D错误答案C 6(2014北京理综，20，6 分)( 难度 ) 以往，已知材料的折射率都为正值(n4 0) 现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料, 其折射率可以为负值(n0) ，称为负折射率材料位于空气中的这类材料, 入射角i与折射角r依然满足sin isin rn，但是折射线与入射线位于法线的同一侧( 此时折射角取负值) 现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出 若该材料对此电磁波的折射率n 1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( ) 解析折射线与入射线应位于法线的同一侧，故选项A、D错误因为材料折射率n 1, 在电磁波由空气进入介质
8、的入射点，sin sin ( )，得，则 C项错；故正确选项为B. 答案B 72014重庆理综，11(1) ，6 分( 难度 ) 打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角 切磨在 12的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线 , 在OP边和OQ边都发生全反射( 仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况 ) ，则下列判断正确的是 ( ) A若 2，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边发生全反射解析作出 1 2时的光路如图所示. 由图中几何关系有i190 ，2 90i190i2180
9、, 即i1i22. 则有i2390. 可见 越大时i2越大、i1越大要使光线在OP上发生全反射，应有i1C，即 90C；要使光线在OQ上发生全反射，应有i2C，即 30C 3. 可见在OP 边和OQ边都发生全反射时应满足 130C 390C2.故当 2时一定有 90C, 光线一定不5 会在OP边上发生全反射, 同时也一定有 30C 3，即光线若能射在OQ边上，一定会发生全反射，故A、B 皆错误 当 1时，一定有 90C，即光线一定在OP边发生全反射，C错误， D正确答案D 8(2014福建理综，13，6 分)( 难度 ) 如图，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
10、确描述其光路的是( ) 解析光束沿玻璃砖半径射向O点，在界面处入射角大于临界角时，发生全反射，小于临界角时，在空气中的折射角大于入射角，A正确， C错误；当光束由空气射向玻璃砖时，由发生全反射的条件可知B错误；在玻璃中的折射角应小于入射角，D错误答案A 9(2014四川理综，3， 6 分)( 难度 ) 如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球则( ) A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B小球所发的光能从水面任何区域射出C小球所发的光从水中进入空气后频率变大D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大解析设发光小球在P点, 如图甲 , 当发光小球不在缸底中心O时，仍有光线
11、从侧面射出 , 所以 A错误；光从水面射入空气时, 当入射角大于临界角时，会发生全反射现象，如图乙，只有在入射角 小于临界角C的范围内光才能从水面射出， B错误；光从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，C错误；光在水中的传播速度vcn，光在空气中的传播速度近似等于真空中的传播速度c，所以 D正确6 答案D 10(2013福建理综,14 ，6 分)( 难度 ) 一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是 ( ) 解析本题考查光的折射，意在考查考生对折射率以及折射定律的理解红光和紫光的折射率不同，红光的折射率较小, 对比
12、各选项中的图象可知选B. 答案B 11(2013浙江理综,16 ，6 分)( 难度 ) 与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012 年 12 月 10 日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的. 小虎画了月全食的示意图， 并提出了如下猜想，其中最为合理的是( ) A地球上有人用红色激光照射月球B太阳照射到地球的红光反射到月球C 太阳光中的红光经地球大气层折射到月球D 太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹解析小虎同学观看月全食时看到的整个月亮是暗红的，这是由于太阳光中的红光经地球的大气层折射到月球而形成的，则C项正确，其他选项错误答案C 12(2013天津理综,8 ， 6 分)( 难度 )( 多
13、选 ) 固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，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7 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 2时，光屏上只有1 个光斑解析当 较小时，屏上NQ区域有两个光斑，这是两种单色光折射后折射程度不同的结果，当 时NQ区域A光消失，说明A光发生了全反射，A 光
14、发生全反射的临界角为 ，同理，B光发生全反射的临界角为，由于 ，由n1sin C可知，B光的折射率小，A项正确；由vc n可知，B光在半圆形玻璃砖中传播速度较大，B项错误；f红，则n蓝n红，又因为在水中vc n，得到v蓝黄，选项 A正确； 黄蓝，选项 B错误；增大到屏的距离l，x增 大，选项 C正确；增大双缝间距d，x减小，选项D错误答案AC 9(2011 天津理综， 6， 6 分)( 难度 )( 多选 ) 甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为x，若x甲x乙，则下列说法正确的是( ) A甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生B真空中甲光的波长一定大
15、于乙光的波长C甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光18 解析xL d，x甲 x乙，故 甲乙，故 B正确；光都具有偏振现象，故A错误；由cf可知f甲f乙，故甲光的光子能量小于乙光的光子能量，故 C错误；在同一均匀介质中，波长大的光传播速度大，故D项正确答案BD 102015江苏单科，12B(2)(难度 ) 用 2106 Hz 的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2 250 m/s和 1 500 m/s ，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的 _倍用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时_( 选填“容易”或“不容易”) 发生衍射解析根据 v f，在传播过程中，频率保持不变，所以1 2v1 v2 1.5 ；根据波长越长越容易发生衍射，所以超声波遇到结石时，不容易发生衍射答案1.5 不容易考点三实验：测定玻璃的折射率用双缝干涉测光的波长1
