专题19 光学-江苏省五年（2016-2020）高考物理试题分项汇编

江苏省五年（2016-2020）高考物理试题分项汇编 光学 1、（2020·江苏卷·T19）我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯（内层玻璃）的折射率比外套（外层玻璃）的_____（选填“大”或“小”）。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为，则该内芯的折射率为_____。（取，结果保留2位有效数字） 【答案】 (1). 大 (2). 【解析】 [1]根据全反射定律可知光钎内芯的折射率比外套的折射率大，这样光在内芯和外壳的界面上才能发生全反射，保证信息的传输。 [2]折射率为 2、（2019·江苏卷·T19）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的_____（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度______（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显． 【答案】 (1). 衍射 (2). 接近 【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； 3、（2018·江苏卷·T16）两束单色光A、B的波长分别为、，且>，则______（选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大．用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到______（选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大． 【答案】 (1). A (2). A 【解析】 波长越长，频率越小，折射率越小，根据临界角，可知波长越大临界角越大，所以A光的临界角大；双缝干涉条纹的间距，因为A光的波长较长，所以A光产生的条纹间距较大． 4、（2019·江苏卷·T20）如图所示，某L形透明材料的折射率n=2．现沿AB方向切去一角，AB与水平方向的夹角为θ．为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气，求θ的最大值． 【答案】 【解析】 要使光线不会射入空气，即发生全反射，设临界角为C，即有： 由几何关系得： 联立解得： 。 5、（2020·江苏卷·T20）国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为。已知电磁波在月壤层中传播的波长为，求该月壤层的厚度d。 【答案】 【解析】 电磁波的在土壤中传播速度满足 根据题意可知 解得土壤厚度为 6、（2017·江苏卷·T12）人的眼球可简化为如图所示的模型，折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点．取球体的折射率为，且D=R，求光线的会聚角α．（示意图未按比例画出） 【答案】30° 7、（2016·江苏卷·T12）杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的__△___相同．如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在__△___（选填“A”、“B”或“C”）点会出现暗条纹． 【答案】频率C 【解析】 试题分析：产生稳定干涉图样的条件是两束光的频率相同，A、B两点为振动加强点，出现明条纹，C点波峰与波谷相遇振动减弱，为暗条纹． （2016·江苏卷·T12）在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ=5.89×10-7m，双缝间的距离d=1mm，双缝到屏的距离=2m．求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距． 【答案】1.178×10–2 m 8、（2021·广西省桂林18中高三上学期10月月考）如图是一个半径为R的半球形透明物体的截面图，其轴线OA水平。现用一细束单色光水平入射到距O点R处的C点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出。 （1）求透明体对该单色光的折射率； （2）将细光束平移到距O点处，求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离。 【答案】（1）；（2）R 【解析】 （1）如图所示，光束由C处水平射入，在B处发生全反射，为临界角，由几何关系得 故 （2）如图所示，光束由D点水平射入，在E点发生折射，入射角为，折射角为，由几何关系得 解得 由折射定律得 解得 由几何关系可知：，，则出射光线与OA轴线的交点F与O点的距离为 9、（2021·湖南省师大附中高三上学期10月月考）一棱镜的截面图如图所示，AE为四分之一圆弧，B为圆心，BCDE为矩形，一细光束从圆弧中点F沿半径射入棱镜，恰好在B点发生全反射，在CD面只发生一次反射，并从圆弧上的G点（未画出）射出，已知AB＝r，BC＝