专题十六 光学-【创新教程】2017-2021五年高考物理真题分类汇编

由能量守恒定律可知,小球先后摆起的最大高度相 同,故l－lcosθ１＝ l ４－ l ４ 􀅰cosθ２ 根据数学规律可得:sin θ２ ２＝２sin θ１ ２ 故 x１ x２ ＝ ４sin θ１ ２ sin θ２ ２ ＝２,即第一次振幅是第二次振幅的２倍,故 A正确,C 错误． ６．解析:由几何关系可知AS１＝１０m,AS２＝８m,所以波 程差为２m;同理可求BS１－BS２＝０,为波长整数倍, 由振动图像知两振源振动方向相反,故B点为振动减 弱点,CS１－CS２＝１m,波长λ＝vT＝２m,所以C 点 振动加强． 答案:２　减弱　加强　 考点４ BDE　两列波叠加形成稳定的干涉现象的条件是两 列波的频率相同;任何质点都在按照相同的频率在振 动,不同区域的质点振幅和位移不一定相同,各质点 振动的频率与波源频率相同,波源振动频率又与振动 片的振动频率相同．同一质点到两波源的距离确定, 故波程差恒定,即相位差保持不变,故 B、D、E 正确, A、C错误． 专题十六　光学 考点１ １．D　A．如图所示由几何关系可得入射角为i＝４５° 折射角为r＝３０° 根据折射定律有n＝sin４５°sin３０°＝ ２ ２ １ ２ ＝ ２ 所以 A错误;B．根据v＝cn ＝ ２ ２c ,所以 B错误;C．光 束在b、c和d 的强度之和小于光束a 的强度,因为在 Q 处光还有反射光线,所以 C错误;D．光束c的强度 与反射光线PQ 强度之和等于折射光线OP 的强度, 所以 D正确;故选 D． ２．解析:(１)由几何关系可得,光线在第一个三梭镜右侧 斜面上的入射角等于θ,要使得两种频率的光都从左 侧第一个棱镜斜面射出,则θ需要比两种频率光线的 全反射角都小,设C 是全反射的临界角,根据折射定 律得 sinC＝１n　① 折射率越大,临界角越小,代入较大的折射率得 Cmin＝４５°　② 所以顶角θ的范围为 ０＜θ＜４５°(或θ＜４５°)　③ (２)脉冲激光从第一个三棱镜右侧斜面射出时发生折 射,设折射角分别为α１ 和α２,由折射定律得 n１＝ sinα１ sinθ　④ n２＝ sinα２ sinθ　⑤ 设两束光在前两个三棱镜斜面之间的路程分别为L１ 和L２,则 L１＝ d cosα１ 　⑥ L２＝ d cosα２ 　⑦ ΔL＝２(L１－L２)　⑧ 联立④⑤⑥⑦⑧式,代入数据得 ΔL＝１４．４mm　⑨ 答案:(１)０＜θ＜４５°(或θ＜４５°)　(２)ΔL＝１４．４mm ３．(２)解析:(ⅰ)从O点射入时,设入射角为α,折射角为β．根 据题中所给数据可得:sinα＝ １０．０ １０．０２＋２０．０２ ＝ ５５ sinβ＝ ５．０ １５．０２＋５．０２ ＝ １０１０ 再由折射定律可得玻璃砖的折射率:n＝sinαsinβ ＝ ２ (ⅱ)当入射角为４５°时,设折射角为γ,由折射定律: n＝sin４５°sinγ 可求得:γ＝３０° 再设此玻璃砖上下表面的夹角为θ,光路图如下: 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２５１ 而此时出射光线恰好消失,则说明发生全反射,有:sin C＝１n 解得:C＝４５° 由几何关系可知:θ＋３０°＝C 即玻璃砖上下表面的夹角:θ＝１５° 答案:(ⅰ)２　(ⅱ)１５° ４．解析:(１)由n＝cv 得,v＝cn ＝２．０×１０ ８ m/s．当光线 垂直入射时,tmin＝ d v ＝５×１０ －１０s 临界角sinα＝ln ＝ ２ ３ ,故cosα＝ ５３． 故tmax＝ d cosα v ＝ ３ ５×１０－１０s 故单色光通过玻璃所用时间范围为５×１０－１０s≤t＜３ ５×１０－１０s 答案:(１)２．０×１０８　５×１０－１０　３ ５×１０－１０ ５．(２)解析:(ⅰ)根据题意作出如下光路图 当孔在人身高一半时有 tanθ＝ h ２－ d ２ L ＝ ０．８－０．００５ ０．６ ≈ ４ ３ ,sinθ＝０．８, tanα＝０．０１０．０１４＝ １ １．４ ,sinα＝ １ ２．９６ 由折射定律有n＝sinθsinα≈１．３８ (ⅱ)若让折射进入孔洞的光能成功出射,则可画出如 下光路图 根据几何关系有n′＝sin９０