考前排查练 热点20　光学

热点光学20（天津卷）新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨

1.

2020..3长城.志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航.红外线和紫外线相比较（）红外线的光子能量比紫外线的大A.真空中红外线的波长比紫外线的长B.真空中红外线的传播速度比紫外线的大C.红外线能发生偏振现象，而紫外线不能D.答案B解析红外线的频率比紫外线的小，由£=加可知，红外线的光子能量比紫外线的光子能量小；由可知，红外线的波长比紫外线的波长长，故错误，正确；红外线和紫外线在A B真空中速度相同（均等于光速），故错误；红外线和紫外线都是电磁波，都是横波，均能发生C偏振现象，故错误.D2（.多选）（2021・四川省仪陇宏德中学高三模拟）关于光现象及其应用，下列说法中正确的是（）玻璃内的气泡看起来特别明亮是光的干涉现象A.光导纤维外套的折射率小于内芯的折射率，是依据全反射原理工作的B.抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，主要应用的是光的衍射现象C.水面上油膜、肥皂泡的彩色条纹是由于光的干涉而形成的现象D.光的双缝干涉条纹中间是宽度最大且最亮的亮条纹E.答案BCD解析玻璃内的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象，项错误；光导纤维是依据全反射原理A工作的，内芯的折射率大于外套的折射率，项正确；激光束越过细丝时产生的衍射条纹和它通B过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同.观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，项正确；油膜上的彩色条纹是由于光经油膜上、下表面反射相遇干涉而形成的，C肥皂泡上的彩色条纹是光经肥皂薄膜的前、后表面反射相遇干涉而形成的，项正确；光的双缝D干涉条纹是等间距、等宽度的明暗相间的条纹，项错误.E

3.（2021・山东荷泽市高三期末）〃、仄c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖.如图所示，光线〃正好过圆心，光线〃、从光线〃的两侧对称入射，光线、1c从玻璃砖下表面进入空气后与光线匕交于、则下列说法正确的是（）c Pb图1玻璃对光的折射率小于对光的折射率A.在相同条件下进行双缝干涉实验，光的条纹间距比光窄B.c〃、光分别从空气射入某种介质中，光发生全反射时临界角较小C.c c光比光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间短D.c答案B解析由题图可知，光从空气中射入玻璃，光的偏折程度大，所以玻璃对光的折射率大于对4Q光的折射率，可知光的频率大于光的频率，由/知光的波长比光短，根据双缝干涉C C2=C条纹间距公式故在相同条件下进行双缝干涉实验，〃光的条纹间距比光窄，故错误，正确；光发生c AB全反射时临界角为则一C,sin C=AZ因为玻璃对〃光的折射率大于对光的折射率，所以、光分别从空气射入某种介质中，光C4C C发生全反射时临界角较大，故错误；光在玻璃中的传播速度=色，光在玻璃砖中的速C度小，由题图可知，光在玻璃砖中光程大，所以光比光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长，故错误.D（多选）一光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，可看成一段直

4.2线，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播，下列关于光导纤维的说法正确的是（）图2内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射A.内芯的折射率比外套的大，光传播时在外套与外界的界面上发生全反射B.波长越长的光在光纤中传播的速度越大C.频率越大的光在光纤中传播的速度越大D.若紫光以如图所示角度入射时，恰能在光纤中发生全反射，则改用红光以同样角度入射E.时，不能在光纤中发生全反射答案ACE解析当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射，正确，A错误；波长越长的光，频率越小，介质对它的折射率〃越小，根据公式=今光在光纤中传播B的速度越大，正确，错误；根据知，折射率越大，全反射临界角越C D sin C=LAT小，红光的折射率比紫光的折射率小，则红光的全反射临界角比紫光的全反射临界角大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能发生全反射，正确.E（•江苏盐城市、南京市一模）如图所示，折射率为小的三棱镜，横截面为直角三角形

5.20213ABC,为边上一点，且加）切.一束平行光平行于从边射入三棱镜，ZA=90°,ZB=30°,A3/=248C A3光在真空中传播的速度为下列说法正确的是（）cC B图3光在边的折射角为A.A830光在三棱镜中的传播速度为B.光从之间入射，能从边射出C.83光从之间入射，能从边射出D.AC答案A••解析折射率〃=等々由题图可知，入射角为，故折射角为，故正确；光i=60r=30A sinr在三棱镜中的传播速度=色=半，故错误；光从之间入射，折射角为尸，也就是B3=30在射入边界时，入射角为，又因为』=^,=埠埠，所以光线在3C60sinC=sin60n525边发生了全反射，故错误；光从之间入射，折射角为〃，在射入边界时，入8C C4=30AC射角为，大于临界角，故发生全反射，故错误.60D

6.（多选）（2021・四川省仪陇宏德中学高三模拟）如图4所示为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，一束由光和光组成的复色光沿方向由真空从面射入玻璃，之后分成两束分别4b A0从、两点射出，其中从点射出的为，光，从点射出的为〃光.则下列说法正确的是（）33图4从点射出玻璃砖的光的频率较小A.5在玻璃砖中，人光的传播速度一定大于光的传播速度B.4光和人光在玻璃砖中的传播时间相等C.将光和〃光通过相同的双缝干涉装置，〃光的干涉条纹间距较小D.若将光和〃光分别放在水面足够大的池塘底部同一位置，则〃光照亮的水面区域大E.答案BCE解析由题图可知，玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率，所以〃光的频率较大，选项h A错误；连接

3、和C、D,设/ODB=a,/ODC=0,玻璃砖的半径为R,则有设玻璃砖对光的折射率为对光的折射率为侬，则有%=—,因〃〃，=2Rsina,xoc=2Rsin°,a n,b v=~,a a故小人光在玻璃砖中的传播时间为心=，/光在玻璃砖中的传播时XQC间为tb=Vb设复色光从真空射入玻璃砖时的入射角为氏则有sin8clla==sin avasin pVhsin3c以上各式联立可解得益绝”或所以光和光在玻璃砖中的传播时间相等，选项、正确；=2=h BCQ儿〉儿，由干涉条纹间距公式可知选项错误；光和/光在水中传播时有〃由:知，/光Ar=/Dsin C=Q的全反射临界角较大，故人光照亮的水面区域大，选项正确.E（多选）（.九师联盟联考）如图所示为某种透明介质制成的半径为的半圆柱体形的

7.20215R截面图，其中点为截面的圆心，一平行的细光束与截面成，且射向圆心的光束刚好在45面发生全反射，已知光在真空中的速度为的忽略光在该透明介质中的二次反射,则下A3列说法正确的是（）图5该透明介质的折射率为噌A.光由射入透明介质到从界面射出的最短时间为挈AB JCzB.由半圆柱体最高点射入的光在透明介质中的折射角为C.30能从界面射出光线所对应的入射光线占弧区域的D.A3AO,33光由界面射出的区域长度为E.A3R答案ACD解析由题意可知，射到点的光线刚好在界面发生全反射，则此时的入射角等于临界角即，又A5C,C=45=1解得〃==士，正确；由选项分析可知，射到点的光线是从界面sinC=-,A AA3sin o射出的最左侧的光线，当射入透明介质的光线与半圆柱相切时，为在透明介质中射出的最右sin90°侧的光线，光路图如图所示，由折射定律得〃=一＞，解得夕，、两点之间的距离=45C sinp为且此距离为光在透明介质中的最短距离，又由于光在该透明介质中的XCD=RCGSB=*R,速度为则光在该透明介质中的最短时间为，=¥=错误；由半圆柱体最高Bsin45°点射入时，由几何关系可知入射角为，由折射定律〃=七一，解得〃，正确；45=30C s1ri r由以上分析可知段射入透明介质的光能从界面射出，即入射光线占弧，区域的CE A3AO B1D正确；段有光线射出，则由几何关系可知％乎错误.M=Rsin45o=R,E（•湖北宜昌市高三联考）如图所示，在平静的水面下深力处有一单色点光源它发出的

8.20216S,光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，已知该单色光的折射率为小则下列说法正确的是（）图6该单色光在水中的波长比在空气中长A.圆形区域的面积为本B.当点光源竖直向下匀速运动时，圆形区域的边缘向外做匀速运动当点光源竖直向下匀速C.S D.S运动时，圆形区域的边缘向外做加速运动答案解析光在不同介质中了相同，在空气中传播速c度比在水中的传播速度大，根据丸该单色光在水中波长比空气中短,错误；设临界角为根据=一，由几何关系得〃A C,sin所以W+kTtlV1Z-=-,解得^所以圆形区域的面积为〒错误；设光源竖直向下匀速运动的B S速度为，则在时间［内，光源向下运动了△//=”,根据几何关系，圆形区域的边缘向外运动了是定值，所以圆形区域的边缘向外做匀速运动，正确，错误.Ar=A/ztan C=vttan C,otanC CD。