2011年高考物理真题分类汇编-12光学

12011年高考物理真题分类汇编光学1．（2011年高考·四川理综卷）下列说法正确的是A．甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时乙一定能从镜中看见甲的眼睛B．我们能从某位置通过固定的任意透明的介质看见另一侧的所有景物C．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D．在介质中光总是沿直线传播2．（2011年高考·全国大纲版理综卷）雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（）A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光3．（2011年高考·重庆理综卷）在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大。关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：①c光的频率最大；②a光的传播速度最小；③b光的折射率最大；④a光的波长比b光的短。根据老师的假定，以上回答正确的是A．①②B．①③C．②④D．③④4．（2011年高考·福建理综卷）如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。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，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强,红光abcd太阳光ABCPQO25．（2011年高考·天津理综卷）甲、乙两单色光分别通过一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx，若Δx甲Δx乙，则下列说法正确的是A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光6．（2011年高考·北京理综卷）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光7．（2011年高考·安徽理综卷）实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长λ的变化符合科西经验公式：24BCnA，其中A、B、C是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示。则A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光8．（2011年高考·浙江理综卷）“B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为1122sinsinvv（式中θ1是入射角，θ2是折射角，ν1，ν2为别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知ν2=0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为SS1S2单缝屏双缝屏P光屏屏abcadiih肝脏肿瘤d3A．iid2sin81100sin9B．iidsin100sin100812C．iidsin20sin100812D．iidsin18sin8110029．（2011年高考·上海卷）如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。这是光的（填“干涉”、“衍射”或“直线传播”）现象，这一实验支持了光的(填“波动说”、“微粒说”或“光子说”)。10．（2011年高考·江苏理综卷）（选修模块3-4）⑴如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断⑵一束光从空气射向折射率为3的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射角为_____。真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为____________。11.（2011年高考·海南理综卷）一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1=0.6m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端s1=0.8m处有一浮标，示意如图。一潜水员在浮标前方s2=3.0m处下潜到深度为h2=4.0m时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜△h=4.0m，恰好能看见Q。求：（i）水的折射率n；（ii）赛艇的长度l。（可用根式表示）s2s1lh1PQ浮标h2ΔhABC412.（2011年高考·全国卷新课标版）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银（图中粗线），O表示半圆截面的圆心。一束光线在横截面内从M点的入射角为30º，∠MOA=60º，∠NOB=30º。求（1）光线在M点的折射角；（2）透明物体的折射率。13（2011年高考·山东理综卷）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。（1）求介质的折射率。（2）折射光线中恰好射到M点的光线__________(填“能”或“不能”）发生全反射。AOBMNAMBO52011年高考物理真题分类汇编（详解+精校）光学1．（2011年高考·四川理综卷）下列说法正确的是A．甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛B．我们能从某位置通过固定的任意透明的介质看见另一侧的所有景物C．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D．在介质中光总是沿直线传播1.A解析：根据光路的可逆性甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛；由于光的折射，通过透明的介质观察景物时总是存在一定的视角，其边缘光学是全反射的临界光学；可见光和电磁波在真空中的传播速度相等；在单一均匀介质中光才能沿直线传播。所以只有A正确。2．（2011年高考·全国大纲版理综卷）雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（）A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光2.B解析：由光路图显然可看出a光的偏折程度最大，故a光的折射率最大，选项中应该以“红橙黄绿蓝靛紫”反过来的顺序进行排列，B对。3．（2011年高考·重庆理综卷）在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大。关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：①c光的频率最大；②a光的传播速度最小；③b光的折射率最大；④a光的波长比b光的短。根据老师的假定，以上回答正确的是abcd太阳光6A．①②B．①③C．②④D．③④3.C解析：根据视深公式hhn说明频率最小的光，水对它的折射率最小，在水下的像最深，所以b的折射率最小，频率最小，波长最大，传播速度最大，③错误，④正确；照亮水面的圆面积的半径R与临界角C满足tanRCh，又1sinCn，c照亮水面的面积比a的大，则c的临界角大，水对c的折射率小，所以a的折射率最大，a的频率最大，a的传播速度最小，①错误，②正确。所以正确的说法是②和④，选择C。4．（2011年高考·福建理综卷）如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带。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，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强,红光4．C解析：同一介质对各色光的折射率不同，各色光对应的全反射的临界角也不同。七色光中紫光折射率最大，由n＝1sinC可知紫光的临界角最小，所以入射点由A向B缓慢移动的过程中，最先发生全反射的是紫光，折射光减弱，反射增强，故C正确。5．（2011年高考·天津理综卷）甲、乙两单色光分别通过一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx，若Δx甲Δx乙，则下列说法正确的是A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光5.BD解析：偏振现象是横波特有的现象，甲乙都可以有偏振现象发生，A错；由xx甲乙，Lxd可知甲光的波长大于乙光，B正确；光子能量取决于光子的频率，而光子频率与波长成反比，C错；波速与波长之间同步变化，D正确。6．（2011年高考·北京理综卷）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光ABCPQO7屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光6.C解析：由于双缝干涉中，相邻条纹间距离△x＝Ldλ，增大S1与S2的间距d，相邻条纹间距离Δx减小，A错误；减小双缝屏到光屏的距离L，相邻条纹间距离Δx减小，B错误；将绿光换为红光，使波长λ增大，相邻条纹间距离Δx增大，C正确；将绿光换为紫光，使波长λ减小，相邻条纹间距离Δx减小，D错误。7．（2011年高考·安徽理综卷）实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长λ的变化符合科西经验公式：24BCnA，其中A、B、C是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示。则A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光7.D解析：白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下（a、b、c、d）依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。屏上a处为红光，屏上d处是紫光，D正确。8．（2011年高考·浙江理综卷）“B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为1122sinsinvv（式中θ1是入射角，θ2是折射角，ν1，ν2为别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知ν2=0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为SS1S2单缝屏双缝屏P光屏屏abcadiih肝脏肿瘤d8A．iid2sin81100sin9B．iidsin100sin100812C．iidsin20sin100812D．iidsin18sin8110028.D解析：已知入射角为i，设折射角为r，根据题意有2tandrh、12sinsinvirv，而210.9vv，解得210081sin18sindihi。9．（2011年高考·上海卷）如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。这是光的（填“干涉”、“衍射”或“直线传播”）现象，这一实验支持了光的(填“波动说”、“微粒说”或“光子说”)。9.衍射，波动说解析：本题考查光的衍射现象。该图片中的亮斑为“泊松亮斑”，从图看亮条纹为从里向外越来越窄，越来越暗，为典型的衍射条纹，故这是光的衍射现象。光的衍射现象是光的波动性的独有特征，故该实验支持了光的波动说。10．（2011年高考·江苏理综卷）（选修模块3-4）⑴如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿A