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1、2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 物理選考 光學(xué)真題匯編
1.(2018·北京高考·T3)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到白光的干涉條紋,在光源與單縫之間加上紅色濾光片后 ( )
A.干涉條紋消失
B.彩色條紋中的紅色條紋消失
C.中央條紋變成暗條紋
D.中央條紋變成紅色
【解析】選D。當(dāng)用白光做干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),頻率相同的色光,相互疊加干涉,在光屏上形成彩色條紋,中央形成白色的亮條紋;當(dāng)在光源與單縫之間加上紅色濾光片后,只有紅光能通過(guò)單縫,然后通過(guò)雙縫后相互疊加干涉,在光屏上形成紅色干涉條紋,光屏中央為加強(qiáng)點(diǎn),所以中央條紋變成紅色亮條紋,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。
2.(2018·江蘇高考
2、 ·T12B(1))梳子在梳頭后帶上電荷,搖動(dòng)這把梳子在空中產(chǎn)生電磁波。該電磁波( )
A.是橫波
B.不能在真空中傳播
C.只能沿著梳子搖動(dòng)的方向傳播
D.在空氣中的傳播速度約為3×108 m/s
【解析】選A、D。所有的電磁波都是橫波,選項(xiàng)A正確;電磁波的傳播不需要介質(zhì),能在真空中向各個(gè)方向傳播,傳播速度和光速相同。選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,D正確。
3.(2018·全國(guó)卷I ·T34(1))如圖,△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面,∠A=
30°。一束紅光垂直AB邊射入,從AC邊上的D點(diǎn)射出,其折射角為60°,則玻璃對(duì)紅光的折射率為 。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射,則光線在D點(diǎn)射出時(shí)
3、的折射角 (選填“小于”“等于”或“大于”)60°。?
【解析】根據(jù)折射率公式可知紅光的折射率;因?yàn)樗{(lán)光的折射率比紅光的折射率大,則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射角大于60°。
答案: 大于
4.(2018·江蘇高考 ·T12B(2))兩束單色光A、B的波長(zhǎng)分別為λA、λB,且
λA>λB,則 (選填“A”或“B”)在水中發(fā)生全反射時(shí)的臨界角較大。用同一裝置進(jìn)行楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),可以觀察到 (選填“A”或“B”)產(chǎn)生的條紋間距較大。?
【解析】單色光A的波長(zhǎng)大,折射率小,由,單色光A的臨界角大,再由雙縫干涉條紋間距公式知,單色光A的條紋間距大。
答案:A A
5.
4、(2018·全國(guó)卷II ·T34(2))如圖,△ABC是一直角三棱鏡的橫截面,∠A=90°,∠B=60°,一細(xì)光束從BC邊的D點(diǎn)折射后,射到AC邊的E點(diǎn),發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點(diǎn)射出。EG垂直于AC交BC于G,D恰好是CG的中點(diǎn)。不計(jì)多次反射。
(ⅰ)求出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角。
(ⅱ)為實(shí)現(xiàn)上述光路,棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍?
【解析】(ⅰ)光線在BC面上折射,由折射定律有
sin i1=nsin r1 ①
式中,n為棱鏡的折射率,i1和r1分別是該光線在BC面上的入射角和折射角。光線在AC面上發(fā)生全反射,由反射定律有
i2=r2 ②
式中i2和r2分
5、別是該光線在AC面上的入射角和反射角。
光線在AB面上發(fā)生折射,由折射定律有
nsin i3=sin r3 ③
式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角。
由幾何關(guān)系得
i2=r2=60°,r1=i3=30°④
F點(diǎn)的出射光相對(duì)于D點(diǎn)的入射光的偏角為
δ=(r1-i1)+(180°-i2-r2)+(r3-i3) ⑤
由①②③④⑤式得
δ=60°⑥
(ⅱ)光線在AC面上發(fā)生全發(fā)射,光線在AB面上不發(fā)生全反射,有
nsin i2≥nsin C>nsin i3 ⑦
式中C是全反射臨界角,滿足
nsin C=1 ⑧
由④⑦⑧式知,棱鏡的折射率n的取值范圍應(yīng)為
6、≤n<2
答案:(ⅰ)60° (ⅱ)≤n<2
6.(2018·全國(guó)卷Ⅲ ·T34(2)) 如圖,某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個(gè)小標(biāo)記“?”(圖中O點(diǎn)),然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個(gè)標(biāo)記上,小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上,過(guò)D點(diǎn)作AC邊的垂線交AC于F。該同學(xué)在D點(diǎn)正上方向下順著直線DF的方向觀察,恰好可以看到小標(biāo)記的像;過(guò)O點(diǎn)作AB邊的垂線交直線DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射)
【解析】作出光路如圖所示
據(jù)折射定律,
由于DE=2 cm,∠FDA=30°
因此EH=1 cm,
則據(jù)幾何關(guān)系可知OD∥BC,
因此β=30°,θ=60°,解得三棱鏡的折射率n=。
答案: