内容正文:
2024年高考物理易错专题特训:光学(难题篇)
一、选择题
1. 现有光束沿图示方向平行直径射入球形雨滴,经两次折射和一次反射后离开雨滴,其中出射光线与直径成,为真空中光速,为雨滴半径,下列说法中正确的是( )
A.光束在雨滴中的折射率为
B.光束在雨滴中经历的时间为
C.入射光光强一定弱于出射光光强
D.光束在雨滴内可能发生了全反射
2.图甲是检查物体平面平整程度的装置,其中A为标准平板,B为待测物体,C为入射光,图乙为观察到的干涉条纹,下列说法正确的是( ).
A.入射光C可以采用复色光
B.将A、B间的物体向右微小平移可使条纹间距变大
C.由图乙条纹可知,B上表面上有沟状凹陷
D.若从中间位置向下按压A使其发生微小形变,观察到的条纹左密右稀
3.在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体,直角边的长度为0.9m,水的折射率,细灯带到水面的距离,则有光射出的水面形状(用阴影表示)为( )
A. B. C. D.
4.有一种新型光电效应量子材料,其逸出功为W0。当紫外光照射该材料时,只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d的双缝,在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹,测得条纹间距为∆x。已知电子质量为m,普朗克常量为h,光速为c,则( )
A.电子的动量
B.电子的动能
C.光子的能量
D.光子的动量
5.如图所示,有一横截面为矩形的玻璃砖,短边长度为l,长边长度为2l,A是短边上的中点,一束单色光从A点以45°的入射角射入玻璃。已知玻璃砖对这种单色光的折射率为,光在真空中的速度为,则该单色光从进入玻璃砖到离开玻璃砖的最短时间为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,一均匀透明体上部分为半球、下部分为圆柱,半球的半径和圆柱上表面的半径均为R,圆柱高度为5R,在圆柱体的底部中心O点放一点光源,半球上发光部分的表面积(已知球冠表面积的计算公式为,r为球的半径,h为球冠的顶端到球冠底面圆心的高度),不计光的二次反射,该透明物质对光的折射率为( )
A.1.33 B.1.41 C.1.67 D.2.00
7.反光材料广泛应用于交通标志标线、突起路标、轮廓标识、交通锥、防撞筒等各种道路交通安全设施。某种反光材料的有效单元的微观结构如图所示,是半径为R、球心为O的玻璃半球,为半球的底面端点。现有一细光线从距离O点的D点垂直于射入玻璃半球,光线恰好在球面发生全反射,最后又从底面射出。已知光在真空中的速度为c。则光线在玻璃半球中传播的时间为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,有一块半径为R的半圆形玻璃砖,OO'是对称轴。现有平行单色光垂直照射到AB面,玻璃砖对该单色光的折射率为。已知,不考虑二次反射,则( )
A.玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为
B.若在纸面内将玻璃砖绕圆心逆时针旋转,有光射出的区域弧长不变
C.所有从射出的光线都将汇于一点
D.入射光线距OO'越远,出射光线与OO'的交点离AB面越远
9.2021年12月9日,我国神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行了太空授课。如图甲所示,王亚平在水球里注入一个气泡,观察水球产生的物理现象。课后小明同学画了过球心的截面图,如图乙所示,内径是R,外径是R。假设一束单色光(纸面内)从外球面上A点射入,光线与AO直线所成夹角i=30°,经折射后恰好与内球面相切。已知光速为c。则( )
A.单色光在材料中的折射率为
B.单色光在该材料中的传播时间为
C.只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角,就能够在内球面发生全反射
D.只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角,就能够在外球面发生全反射
10.测定折射率是鉴定宝石真假的一种方法。如图所示为某种宝石的截面图,∠ACE=∠BDE=∠CED=90°,现使一束红光以入射角i=60°射到AC边上某点,在CE边中点M发生全反射,并从ED边上N点折射出,其中CE=4 mm,EN=2 mm(真空中的光速c=3×108 m/s),则 ( )
A.该宝石对红光的折射率n=
B.红光从入射到从N点射出经历的时间为 ×10-11 s
C.调整红光的入射角i,可使光线在ED边上发生全反射
D.换用蓝光进行鉴定,光线有可能在ED边上发生全反射
二、非选择题
11.利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距,双缝到光屏间的距离,实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可____。
A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝
(2)某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示,则①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为,在B位置时游标卡