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1、高考导航2013届高考物理一轮复习单元过关检测 （十二）：光（人教版）（时间：90分钟满分：100分）、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）1 .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，折射率大，发生全反射D.太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发
2、生全反射解析：酷热的夏天地面温度高，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：D2 .如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分 析各图样的特点可以得出的正确结论是（）mm ilium IlinHbcA. a、b是光的干涉图样B. c、d是光的干涉图样C.形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短D.形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短5A正确；无论是干涉还是衍射，形成的条纹间距解析：干涉图样的条纹等间距，故大的波长长，故C D均错.答案：A3 .已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率
3、大，则两种光 （）A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大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.c解析：由v = c可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，A错；以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢，偏折得多，折射角1应较小，B错；从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式sin C=方可知，红光的折射率小，临界角大，C正确；用同一装置进行双缝干涉实验，由公式 Ax = LXd可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，D错.答案：C4 .下列关于光的自然现象
4、和实验中说法不正确的是（）A.用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，当圆孔的直径为 1 cm时，在小 孔后面的光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑B.发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于发生沙尘暴时只有 波长较长的一部分光才能到达地面C.用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，当圆孔的直径为 0.5 m时， 在光屏上能看到衍射条纹D.早上太阳从东方地平线升起，人们看到的太阳是红色的，这是因为红光更容易 引起人们的注意解析：由于光沿直线传播，所以看到与圆孔形状相同的亮斑，A正确，波长较长的光容易发生衍射，如红光、黄光、透过沙尘后，天空显得灰黄发暗，因此B正确；当圆孔的直径为
5、0.5 m时，由于小孔尺寸与光波的波长差不多，光发生明显衍射 现象、C正确；太阳从地平线升起时，红光波长较长、易发生衍射，因此人们看到 的太阳光是红色的，D错误.答案：D5 .用卡尺两脚间的狭缝观察光的衍射现象时，下列说法不正确的是（）A.中央条纹宽而亮，两侧条纹窄而暗B.用紫光做光源时观察到的条纹比用红光做光源时观察到的条纹宽C.用白光做光源时，中央呈白色条纹，两侧是彩色条纹D.若将狭缝宽度由0.5 mm缩小到0.2 mm,中央条纹变宽，亮度变暗解析：对于衍射条纹的特征，由12个字可以概括：“中宽边窄”、“中亮边暗”、“中白边彩”，其中“中白边彩”只适合于白光光源.答案：B6 .光在科学技术
6、、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（）A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B .用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C.在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象解析：用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，A错；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象，B错；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象,C错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，D正确.答案：D7 .将一个由透明材料做成的长方体的侧面ABCDI贴着x轴和y轴放置，如图所示，已知 C点坐标为（16,0）,
7、观察者从y轴上 的E点观察C点，并用大头针确定了E点及C点的像点F,测c,由此出E点的坐标为（0,12）、F点的坐标为（9,0）,设光在真空中的传播速度为2B.7C3可知光在该透明材料中的传播速度大小是（）A.3C 4c.5cd.5c解析：此题考查了几何光学中折射率n的计算，光路可用插针法来确定，即 CE为入射光，EF为折射光的反向延长线，利用光路可逆性及平面几何知识，可得n =百12 = 4,再利用n = C,可得选项A对. ED 3v ED2+ CD2答案：A8.下列说法正确的是（）A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果8 .用光导纤维传送图象信息，这是光的衍射的应用C.眯着
8、眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰解析：太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，是由于不同色光在介质中折射率不同产生的色散现象，A错；用光导纤维传送图象信息是利用了光的全反射，B错；眯着眼睛看发光的灯丝时观察到彩色条纹是光的衍射现象，C错；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，滤去了水面的反射光，使景像清晰，D对.答案：D9 . 一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC直角三角形（AC边未画出），AB为直角边，/ ABC= 45 ; ADC一圆弧，其圆 心在BC边的中点，此玻壬的折射率为1.5. P为一贴近玻璃
9、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，其宽度大于 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：入射光在 AB界面上沿直线进入玻璃砖，然后在BC#面上，sin 45。=1 ,一,一，.，*,故能够发生全反射；接着光束到达ADC界面上，因有部分光发生全反射，射1.5出的光线向中间偏折，所以屏上亮区宽度小于AB边的长度，B、C项错；经过 ADC折射后的光束是会聚的，因此当屏远离玻璃砖时，屏上
10、亮区先减小后增大，D项正确.答案：D10.如图所示，A B、C为等腰棱镜，a、b两束不同频率的单色光 垂直AB边射入棱镜，两束光在 AB面上的入射点到 OC的距离 相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（A.在真空中，a光光速大于b光光速B.在真空中，a光波长大于b光波长C. a光通过棱镜的时间大于b光通过棱镜的时间D. a、b两束光从同一介质射入真实过程中，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角解析：因为两束光折射后相交于图中的P点，根据折射定律可知a光的折射率nanb, a光的频率Y a Y b,光在真空中的传播速度相等，A错误；由入=得B错误；由v=c和t =s得
11、C正确；根据sin C= 1得D错误. n vn答案：C11 .如图所示某三棱镜的顶角0 =41。27,几种单色光的折射率n如表所示.一束白光以较大的入射角通过棱镜后，在光屏上形成从紫到红的彩色光带，在入射角i,，一 ，一，一 1逐渐减小到零的过程中，屏上彩色光带的变化情况是（.=sin 41271.516)()紫法 rm.绿黄橙红n1.5321.5281.5191.5171.5141.512A.红光最先消失、紫光最后消失B.红光最先消失、橙光最后消失C.紫光最先消失、黄光最后消失D.紫光最先消失、红光最后消失解析：入射角i逐渐减小到零的过程中，光线从棱镜另一界面射入空气的入射角 最大为0 =
12、41。27,由单色光的折射率表，从紫光到黄光逐渐发生全反射，而 橙、红两种色光不会发生全反射，故 C正确.答案：C12 .如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r,外圆半径为 R R= 42r.现有一束单色光垂直于水平端面 A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂X正匕*直于水平端面 B射出.设透明柱体的折射率为 n,光在透明柱体内传播的时间为t,若真空中的光速为c,则（）n可能为 木 n可能为2 t可能为2g t可能为 等A.正确B .正确C.正确 D .正确解析：根据题意可画出光路图如图所示，则两次全反射时的入射角均为45。，所以全反射的临界角CW45。，折射率.nsd
13、r-=啦，均正确；波在介质中的传播速度c cv=-w =n .2,所以传播时间t=xA噜，土匀错误.答案：A二、非选择题（本题共4小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位）13 . （9分）学习完几何光学，某同学在学校用一根长棍竖直地插入喷泉水池水底，发现棍露出水面部分长度为L,此时太阳光以与水平面夹角为60。照射到水面上，已知水深为h,水的折射率为 n,求棍在水底的影子的长度.解析：依题意画出如图所示的示意图，且AOK为 L,因/ AO 0= 60 ,所以BC= O 0=Ltan 30o因为sin 30sin r所以sinsin 30r =n12n
14、CD = htan r=hsn-r= h cos rsin r1 sin r4n 1所以水底的影子长为 BD= DC+ BC =4n2 1h答案:114. (9分)如图所示是一种折射率n= 1.5的棱镜，现有一束光线沿MNT向射到棱镜的 AB界面上，入射角的正弦sin i = 0.75 ,求：(1)光在棱镜中传播的速率;ti(2)通过计算确定此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到 AB面上的光线).8解析：(1)由 n = c,解得：v = 2.0X10 8 m/s v(2)该棱镜发生全反射的临界角为a = arcsin 一= arcsin 0.667 45n如图所示，设光线进入棱镜后的折射角
15、为r,BC界面的入射角为根据廿*,解得sin r5,所以r = 30。，光线射到i1 = 90 (180。60。75。)=45。，所以在BC界面发生全反射，光线沿 DE方向射出棱镜时不改变方向，故此束光线射出棱镜后方向与AC界面垂直.答案：(1)2.0 X10 8 m/s (2)与 AC边垂直15. (10分)(2012 东营模拟)如图7所示，半圆玻璃砖的半径R= 10 cm,折射率为n=3,直径AB与屏幕垂直并接触于 A点，激光a以入射角i =30射向半圆玻璃砖的圆心 Q结果在水平屏幕 MN出现了两个光斑。求这两个光斑之间的距离L。图7解析：画出光路图如图所示，设折射角为 r, 根据折射定律
16、 门=，解得r = 60。sin I由几何知识得， OPW直角三角形，所以两个光斑PQ 之间的距离L= PA AQ= Rtan30 + Rtan60解得L邛cm3答案：cm16. （12分）（2011年课标全国卷）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AO蹶银（图中粗线），O表示半圆截面的圆心.一束光线在横截面内从 M点入射，经过 AB面反射后从N点射出.已知光线在 M点的入射角为 30 , / MOA60 , / NOB= 30 .求（1）光线在M点的折射角；（2）透明物体的折射率.解析：（1）如图，透明物体内部的光路为折线MPN Q M点相对于底面 EF对称，Q P和N三点共线.设在M点处，光的入射角为I ,折射角为r, / OMQ “，Z PNF= 3 .根据题意有a = 30 由几何关系得，/ PNO / PQO= r,于是3 +r = 60 且a + r = 3由式得r = 15 (2)根据折射率公式有sin I = nsIn r 由式得6+ . 2n=2答案：见解析