（三年模拟精选）高考物理 专题十五 光学（全国通用）试题VIP免费

【大高考】（三年模拟精选）2016届高考物理专题十五光学（全国通用）A组基础训练一、选择题1．(2015·北京海淀模拟)如图，一束白光沿半径方向从A点射入半圆形玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光照在光屏上，a、b为折射光的上下边界，c为反射光.若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，可以观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，下列说法正确的有()A．c光逐渐变暗B．ab光带逐渐变亮C．a光与b光相比，a光先消失D．单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间解析由图知单色光a的折射率小于单色光b的折射率，又由n＝知，单色光a在玻璃中的速度比b大，故通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需的时间，D正确；入射点从A向B缓慢移动时，越来越多的光发生全反射，故c光逐渐变亮，ab光带逐渐变暗，b光是先消失的，即A、B、C均错误．答案D2．(2015·浙江一模)(多选)如图所示，一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为a、b两束单色光，则以下说法正确的是()A．玻璃对a光的折射率较大B．在玻璃中b光的波长比a光短C．在玻璃中b光传播速度比a光大D．减小入射角i，a、b光线有可能消失解析由图可知折射率na＜nb，则fa＜fb，又由n＝得，va＞vb，综上得，λb<λa,故A、C错误，B正确；减小入射角i，由几何关系可知在玻璃内的入射角变大，可能发生全反射．a、b都可能消失，D正确．答案BD二、非选择题3．(2015·“”河北五个一名校联盟质检)如图所示,MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖，其边长MN＝30cm.一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上(入射点为B)进入玻璃砖后在QP面上的F点(图中未画出)发生全反射,恰沿DC方向射出．其中B为MQ的中点，∠ABM＝30°，PD＝7.5cm，∠CDN＝30°.(1)画出激光束在玻璃砖内的光路示意图，求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF；(2)求出该玻璃砖的折射率；(3)求出激光束在玻璃砖内的传播速度(真空中光速c＝3×108m/s)．解析(1)光路示意图如图所示，反射点为F由几何关系得tanr＝＝代入数值得QF＝20cm(2)由(1)的计算得tanr＝得sinr＝0.6由折射定律得n＝＝(3)由n＝得激光束在玻璃砖内的传播速度为v＝＝×108m/s答案(1)见解析图(2)(3)×108m/s4.(2015·湖南柳州质监)“”道威棱镜广泛地应用在光学仪器当中，如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，“”可制成道威棱镜，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射.从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率n＝.“求光线进入道威棱”镜时的折射角，并通过计算判断光线能否从CD边射出．解析由折射定律得：n＝＝“”光线进入道威棱镜时的折射角：γ＝30°全反射临界角：sinc＝＝即c＝45°如图所示，光线到达CD边时入射角：θ＝75°＞C光线不能从CD边射出答案30°不能从CD边射出5．(2015·云南三校调考)如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知OA＝R，该球体对蓝光的折射率为.则：(1)它从球面射出时的出射角β为多少？(2)若光在真空中的传播速度为c，那么，请推导出光从A点传播到C点所需时间t的表达式(用c，R表示)解析(1)设入射角为α，由几何关系可知sinα＝＝，所以α＝30°由n＝可得sinβ＝nsinα＝×sin30°＝所以β＝60°(2)光在球体中的传播速度v＝＝而AB＝R则光从A传到B的时间t1＝＝由几何关系知BC＝R则光从B传到C的时间t2＝＝故光从A点传播到C点所需时间t＝t1＋t2＝答案(1)60°(2)6．(2014·河北邯郸一模)如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，∠A＝60°，∠C＝90°，一束极细的光于AC边的中点D垂直AC面入射，已知AD＝a，棱镜的折射率n＝，光在真空中的传播速度为c，求：(1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角；(2)光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(结果可以用根式表示)．解析(1)如图所示，i1＝60°，设玻璃对空气的临界角为C，则sinC＝＝C＝45°i1>45°，发生全反射i2＝i1－30°＝30°