专题十六 光学（小题专练）-【创新教程】2016-2020五年高考真题物理分类特训

专题十六　光学 １．AC　AB．由题可知sinC＝１ ２ ,可知 临界角 为 ４５°,因 此 从 D 点 发 出 的 光,竖直向上从 M 点射出的光线恰 好是出射光线的边缘,同时C点也恰 好是出射光线的边缘,如图所示,因 此光线只能 从 MC 段 射 出,根 据 几 何 关 系 可 知,M 恰 好 为 AC 的中点,因此在AA′C′C 平面上有一半的面积有光线射 出,A正确,B错误;C．由于频率越高,折射率越大,当光源发 出的光的频率变小,折射率也会变小,导致临界角会增大,这 时 M 点上方也会有光线出射,因此出射光线区域的面积将 增大,C正确,D错误．故选 A、C． ２．C　AB．作出两种情况下的光路图, 如图所示, 设OP＝x,在A 处发生全反射,故有 sinC＝ １n ＝sin∠A＝ x R ;由于出射 光平行 可 知,在 B 处 射 出,故 n＝ sin６０° sin∠OBP , 由 于 sin ∠OBP ＝ x x２＋R２ ,联立可得n＝ ３,x＝ ３３R ,故 A、B错误;C．由v ＝cn ,可得v＝ ３３c ,故 C正确;D．由于sinC＝１n＝ ３ ３ ,所以 临界角不为３０°,故 D错误．故选 C． ３．A　光在玻璃中的传播速度为v＝cn ,可知时间差 Δt＝１０λv －１０λc ＝ ５λ c ,故选 A． ４．C　A．根据光的干涉定义可知白光经过杨氏双缝得到彩色 图样是杨氏双缝干涉,故 A 错误;B．由于重力的作用,肥皂 膜形成了上薄下厚的薄膜,光线通过薄膜时频率不变,干涉 条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列 光波的叠加,白光照射肥皂膜呈现彩色图样是属于干涉现 象,故B错误;C．白光经过三棱镜得到彩色图样是光在折射 时产生的色散现象,故 C正确;D．水面上的油膜呈现彩色是 光的干涉现象,属于薄膜干涉,故 D错误;故选 C． ５．(ⅰ)由 Δx＝λld ,因 Δx越小,目镜中观察得条纹数越多,故 B符合题意; (ⅱ)由 Δxn－１＝ λl d ,λ＝ dΔx(n－１)l (ⅲ)λ＝ dΔx(n－１)l＝ ０．３×１０－３m×７．５６×１０－３m (４－１)×１．２m ≈６．３×１０ －３ m＝６３０nm 答案:(ⅰ)B　(ⅱ)Δx 􀅰d (n－１)l　 (ⅲ)６３０ ６．解析:通过两支铅笔中间的缝能看到彩色条纹,说明光绕过 缝而到人的眼睛,所以这是由于光的衍射现象,由发生明显 衍射条件可知,当缝的宽度与光波的波长接近或比光波的波 长少得多时能发生明显衍射现象． 答案:衍射　接近 ７．A　根据单缝衍射图样和双缝干涉图样特点判断．单缝衍射 图样为中央亮条纹最宽最亮,往两边变窄,双缝干涉图样是 明暗相间的条纹,条纹间距相等,条纹宽度相等,结合图甲、 乙可知,甲对应单缝,乙对应双缝,故 A正确． ８．解析:波长 越 长,频 率 越 小,折 射 率 越 小,根 据 临 界 角 公 式 sinC＝１n ,可知波长越长临界角越大,所以 A 光的临界角 大;双缝干涉条纹的间距 Δx＝ldλ ,因为 A 光的波长较长, 所以A 光产生的条纹间距较大． 答案:A　A ９．D　在用白光做干涉实验时,频率相同的色光,相互叠加干 涉,在光屏上形成彩色条纹,中央形成白色的亮条纹;当在光 源与单缝之间加上红色滤光片后,只有红光能通过单缝,然 后通过双缝后相互叠加干涉,在光屏上形成红色干涉条纹, 光屏中央为加强点,所以中央条纹变成红色亮条纹,故选项 D正确,A、B、C错误． １０．ACD　根据条纹间距表达式 Δx＝ldλ 可知:因红光的波长 大于绿光的波长,则改用红色激光可增大条纹间距,选项 A 正确;因蓝光的波长小于绿光的波长,则改用蓝色激光可减 小条纹间距,选项 B错误;减小双缝间距d 可增加条纹间 距,选项 C正确;将屏幕向远离缝的位置移动,即增加l可 使条纹间距变大,选项D正确;光源与双缝间的距离不影响条 纹间距,选项E错误;故选 A、C、D． １１．解析:玻璃对红光的折射率n＝sin６０°sin３０°＝ ３ ,蓝光相对红光 折射率更大,故在D 点出射时偏折更明显,所以大于６０°． 答案:３　大于 １２．D　本题考查了光的折射定律,难度简单．由图可知,通过a 光偏折较大,b光偏折较小,可知玻璃对a光的折射率大于 玻璃对b光的折射率,由于b光是蓝光,选项中只有紫光的 折射率大于蓝光,故答案选 D． １３．D　设折射角为α,在右界面 的入 射 角 为β,根 据 几 何 关 系有:α＋β＝A,根据折射定 律:n＝sinisinα ,增大入射角i, 折射角α增大,β减 小,而β 增大才能使b光发生全反射,故 A 错误;由光路图可知,a 光的折射率小于b 光的折射率(na＜nb),则a光的波长大 于b光的波长(λa＞λb