1、2011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
2、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( ) abcd太阳光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
3、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:c光的频率最大;a光的传播速度最小;b光的折射率最大;a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 B C D3.C 解析:根据视深公式说明频率最小的光,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,错误,正确;照亮水面的圆面积的半径R与临界角C满足,又,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,错误,正确。所以正确的说法是和,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P
4、Q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ABCPQOA减弱,紫光 B减弱,红光 C增强,紫光 D增强,红光4C 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
5、置得到各自的干涉图样,设相邻两个亮条纹的中心距离为x,若x甲 x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,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SS1S2单缝屏双缝屏P光
6、屏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,增大S1与S2的间距d,相邻条纹间距离x减小,A错误;减小双缝屏到光屏的距离L,相邻条纹间距离x减小,B错误;将绿光换为红光,使波长增大,相邻条纹间距离x增大,C正确;将绿光换为紫光,使波长减小,相邻条纹间距离x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随着波长的变化符合科西经验公式:,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 屏abcadA屏上c处是紫光 B屏上d处是红光C屏上b处是紫
7、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。iih肝脏肿瘤d8(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(式中1是入射角,2是折射角,1,2 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2=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
8、与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度h为A B C D8.D 解析:已知入射角为,设折射角为,根据题意有、,而,解得。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)(
9、选修模块3-4)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ABCA同时被照亮 BA先被照亮 CC先被照亮 D无法判断一束光从空气射向折射率为的某种介质,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_。10.(1)C (2)600; 入射光线折射光线反射光线法线界面i解析:(1)当铁塔B发出一个闪光,同时到达A、C两铁塔被反射,但列车沿AC方向以接近光速行驶,经铁塔A反射的光相对列车的速度远小于经铁塔C反射的光相对列车的速度,经铁塔C反射的
10、光先到达观测者,看到C先被照亮,C正确。(2)根据折射定律:及 ,得 , 根据,得。s2s1lh1PQ浮标h2h11.(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)11.3.3m 解析:(i)设过P点光线,恰好被浮子挡住时,入射角、折射角分别为:、则: ; ;
11、由得:。(ii)潜水员和Q点连线与水平方向夹角刚好为临界角C,则: ;cotC ; 由得:。12.(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30,MOA=60,NOB=30。求AOBMN(1)光线在M点的折射角;(2)透明物体的折射率。12.(1)15 (2) 解析:(1)如图,透明物体内部的光路为折线MPN,Q、M 点相对于底面EF 对称,Q、P 和N 三点共线。设在M点处,光的入射角为i,折射角的r,OMQa,PNF。根据题意有=300 ,由几何关系得,PNOPQOr,于是+r300 ,且a+r ,由式得r150 。(2)根据折射率公式有 ,由式得.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。AMBO(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。13.(1) (2)不能解析:(1)依题意作出光路图,如图所示。由几何知识知入谢角i=600,折射角=300。根据折射定律代入数据求得。i(2), ,而,以不能发生全反射。