2025世紀金榜《高中高考考前》高考物理沖刺考試方法答題技巧高考預測熱點13光學

PAGE熱點13光學考向一光的全反射和光的折射【真題研磨】典例(多選)(2024·甘肅選擇考)如圖為一半圓柱形均勻透明材料的橫截面,一束紅光a從空氣沿半徑方向入射到圓心O,當θ=30°時,反射光b和折射光c剛好垂直①。下列說法正確的是 A.該材料對紅光的折射率為B.若θ=45°,光線c消失C.若入射光a變?yōu)榘坠?光線b為白光D.若入射光a變?yōu)樽瞎猗?光線b審題思維題眼直擊信息轉(zhuǎn)化①折射角和入射角互余②折射率變化【答題要素】解題方法【多維演練】1.維度:復色光折射(多選)如圖所示,某圓柱形玻璃的橫截面圓心為O、半徑為R。一束由1、2兩種單色光組成的復色光從橫截面所在平面內(nèi)射向M點,入射光線與OM的夾角α=60°,在M點折射后進入玻璃內(nèi)部,分別射到橫截面上的N、P兩點,∠MOP=120°,∠MON=90°。已知真空中的光速為c,下列說法正確的是 (A、C)A.玻璃對1、2兩種單色光的折射率之比為2B.適當減小入射角α,光線2可能在玻璃中發(fā)生全反射C.1、2兩束光線在玻璃中傳播的時間差為(3D.1、2兩束光線射出后相互平行2.維度:全反射如圖所示,一裝滿水的長方體玻璃容器,高度為7a,上下兩個面為邊長32a的正方形,底面中心O點放有一單色點光源,可向各個方向發(fā)射單色光。水面上漂浮著一只可視為質(zhì)點的小甲蟲,已知水對該單色光的折射率為n=43,則小甲蟲能在水面上看到點光源的活動區(qū)域面積為 A.18a2B.9πa2C.7πa2D.6.25a2考向二光的干涉和衍射【真題研磨】典例(2024·山東等級考)檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示,將標準滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間,用單色平行光垂直照射平板玻璃,形成如圖乙所示的干涉條紋。①若待測滾珠與標準滾珠的直徑相等為合格②,下列說法正確的是A.滾珠b、c均合格 B.滾珠b、c均不合格C.滾珠b合格,滾珠c不合格 D.滾珠b不合格,滾珠c合格審題思維題眼直擊信息轉(zhuǎn)化①發(fā)生等厚干涉②同一條紋,厚度相等模型轉(zhuǎn)化【答題要素】1.光的干涉和衍射常見模型2.光的干涉和衍射解題思路【多維演練】1.維度:雙縫干涉a,b兩種單色光用同一雙縫干涉裝置在空氣中實驗得到的干涉圖樣分別如圖甲、乙所示,則下列說法正確的是 (D)A.在水中,單色光a比單色光b傳播速度大B.從水中斜射進入空氣,單色光a比單色光b全反射臨界角大C.將原雙縫干涉實驗裝置放入水中做實驗,得到的干涉圖樣條紋間距變大D.將原雙縫干涉實驗裝置放入水中做實驗,適當調(diào)小雙縫間距,可使干涉圖樣條紋間距不變2.維度:干涉如圖所示,AB、CD、DE為三個透明平板固定放置,AB水平,CD的傾角比DE的傾角大。一束平行光豎直向下入射,下列干涉條紋的圖像可能正確的是 (A)3.維度:衍射圖甲和圖乙所示是a、b兩束單色光分別用同一單縫裝置進行實驗,在距裝置恒定距離的屏上得到的圖樣,圖甲是a光照射時形成的圖樣,圖乙是b光照射時形成的圖樣。下列說法正確的是 (C)A.甲、乙圖樣是a、b兩單色光的干涉圖樣B.b光光子的能量較小C.在水中a光的傳播速度較大D.若b光照射某金屬有光電子逸出,則a光照射該金屬也有光電子逸出1.☆☆☆(折射)水晶球是用天然水晶加工而成的一種透明的球形物品。如圖甲所示為一個質(zhì)量分布均勻的透明水晶球,半徑為a,過球心的截面如圖乙所示,PQ為直徑,一單色細光束從P點射入球內(nèi),折射光線與PQ夾角為37℃,出射光線與PQ平行。已知光在真空中的傳播速度為c,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則 (B)A.光束在P點的入射角為53°B.“水晶球”的折射率為1.6C.光在“水晶球”中的傳播速度為34D.光在“水晶球”中的傳播時間為82.☆☆☆(雙縫干涉)如圖所示為雙縫干涉實驗裝置示意圖,單色光源S到兩縫S1、S2的距離相等。要使相鄰亮條紋之間的距離變小且干涉條紋上移,下列辦法可行的是 (D)A.增大雙縫到屏的距離并下移光源B.減小雙縫間距離并上移光源C.減小光源到雙縫的距離并上移光源D.更換波長更短的單色光源并下移光源3.☆☆☆(光纖)如圖,光導纖維由內(nèi)芯和外套兩部分組成,內(nèi)芯折射率比外套的大,光在光導纖維中傳播時,在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射。假設(shè)外套為空氣,一束紅光由光導纖維的一端射入內(nèi)芯,紅光在內(nèi)芯與空氣的界面上恰好發(fā)生全反射,經(jīng)時間t1從另一端射出;另讓一束綠光也從光導纖維的一端射入,綠光在內(nèi)芯與空氣的界面上也恰好發(fā)生全反射,經(jīng)時間t2從另一端射出。則內(nèi)芯對紅光的折射率n1與對綠光的折射率n2之比為 (C)A.t1t2B.t2t1C4.☆☆☆(全反射)如圖所示,泳池底有一個點光源P,只有在錐形范圍內(nèi)的光線才能從水面射出,MN為圓錐底面的一條直徑。已知池水深1.8m,圓錐的母線與水平方向所成的角為θ(sinθ=74),光在空氣中的傳播速度c=3.0×108m/s,下列說法正確的是 A.θ為水的臨界角B.水的折射率為4C.水面上亮斑的面積為36π7mD.光在水中傳播的最短時間為8.0×10-9s5.☆☆☆(薄膜干涉)將一矩形玻璃板MN水平固定,另一矩形玻璃板放在MN玻璃板上,一端放入兩張紙片,側(cè)視圖如圖所示。用單色平行光a從上方豎直射入,從上方可以觀察到明暗相間的條紋。換用單色平行光b從上方豎直射入,觀察到條紋間距變小,下列說法正確的是 (D)A.明暗條紋與MN平行B.抽去一張紙片,條紋間距變小C.a光的頻率大于b光的頻率D.遇到相同障礙物時,a光比b光產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象更明顯6.☆☆☆(泊松亮斑)用平行光照射小孔得到的衍射圖樣與得到的泊松亮斑比較,下列說法中正確的是 (A)A.泊松亮斑是光繞過不透光的圓盤形成的衍射現(xiàn)象B.圓孔的尺寸越大,衍射現(xiàn)象越明顯C.圓孔衍射的衍射圖樣的中心是暗斑D.圓孔衍射的衍射圖樣中亮暗條紋的間距是均勻的,泊松亮斑圖樣中亮暗條紋的間距是不均勻的7.☆☆☆(衍射)用如圖甲所示裝置做圓孔衍射實驗,衍射圖樣如圖乙所示