光学专题答案

高考物理复习光学专题答案一、选择题1答案-BC 2答案-B 3答案-C 4答案-AD 5答案-D 6答案-B 7答案-ABD 8答案-A 9答案-D 10答案-BC 11答案-D 12答案-C 13答案-A 14答案-D 15答案-C 16答案-BD 17答案-C 18答案-AC 19答案-C 20答案-BD 21答案-C 22答案-B 23答案-C 24答案-CD 25答案-① 等于 （2分） ② BC （2分）（ 答不全的得1分、有错选的不得分） ③ a （2分） 26答案-B二、填空、计算题27答案-（A ）光的衍射 （4分）（B ）双缝S 1、S 2太宽．（4分） 28答案-①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。

（其它答法正确也可）（若答成：在同一介质中紫光比红光的折射率大；在同一介质中红光比紫光的传播速度大；在同一介质中红光比紫光发生全反射的临界角大等） 29．解析：设平面镜转过θ角时，光线反射到水面上的P 点，光斑速度为V ，可知： 且 θ2cos ⊥=V V ，而ωθω22cos 2.dL V ==⊥ 故,2cos 22θωdV =液体的临界角为C ，当2θ=C=450时，V 达到最大速度V max , 即d CdV ωω4cos 22max ==30． 答案-31解析：①光在圆柱体中的传播速度810m/s cv n== （2分）②设光线PC 经折射后经过B 点，光路图如图所示由折射定律有：sin sin n αβ== ①（2分）又由几何关系有： 2αβ= ②（1分）解①②得 o 60α=Sa光线PC 离直线AB 的距离CD =R sin α＝（1分） 则距离直线AB的入射光线经折射后能到达B 点．32.解析：①因为入射角︒=︒-︒=603090i (1分)折射角︒=︒-︒=454590r (1分)所以2645sin 60sin sin sin =︒︒==r i n(2分)②光在液体中传播的速度时:位移2cos ==r hs m (2分) 速度8106⨯==n cv m /s (2分)所以:81033-⨯==v s t s (2分) 33．解析：（1）ADEG12．解：（1）v 红=C /n 1 v 紫=C /n 2 ∴ v 红/ v 紫=n 2/n 1（3分. 方程2分，结果1分） （2）1130sin sin n r =ο 2230sin sin n r =οx =d (tanr 2－tanr 1)=d ⎪⎪⎭⎫⎝⎛---21122244n n n n （方程每个1分，结果1分） 34．解析：①连接BC ，如图 (1分) 在B 点光线的入射角、折射角分别 标为i 、r ，Sin i=52/10=2/2, 所以， i ＝45°（1分） 由折射率定律：在B 点有：rin sin sin =（1分） Sin r=1/2故：r ＝30° （1分） BC =2R cos r （1分）t = BCn/C =2Rn cos r/C （1分）t×10-9s （1分）②由几何关系可知︒=∠15cop （1分） ︒=∠135ocp α＝30°（2分） 35．答案-（1）ABC （3分）（21.41） （4分） 36．解析：根据光路图，可知8.0688sin 22221=+=+=hr r θ （2分）6.0241818)(sin 22222=+=+--=Hr R r R θ （2分）由折射定律得21sin sin θθ=n ，得n =34（2分） 37．．解析：由光的折射定律得n r i =s i ns i n（1分） 又 vcn = （1分）由几何关系得 θc o s s i n =i （1分） 221212)(sin h b b b b r +--=（1分）由以上各式可得 ()θcos )(212212b b h b b c v -+-= （２分）38．解析： rin sin sin =………………2分 nC 1sin =………………2分 1arcsin 2-=n i ……………2分39解析：由光路图知θ1＝2θ2① n sin sin 21=θθ②解①②式得1θ2θcos θ2=23即θ2＝30° θ1＝60° ③ ∵d=Rsin θ1④∴d=23R ⑤ 评分标准：②2分，①③④⑤各1分40． 解析：(1)BCE （4分，全选对的得4分，选不全的，选对一个得1分，错选或多选一个扣1分，扣完为止）（2）①证明：设从A 点入射的入射角为θ1，折射角为θ2，根据对称性，射出时的入射角也为θ212122sin 11,sin sin ,sin n C n nθθθθθ==<∴<，所以无论入射角多大，该激光束都能从玻璃中射出（4分）②2:45,30.θθ==1由几何关系得激光进入玻璃时,入射角折射角,:n n θθ==12sin 根据折射定律:得sin （2分）.nλλ==激光在玻璃中的波长（2分）41． 答案-r=30° 91032-⨯s （4分）42． 解析：①连接BC ，如图 (1分在B 点光线的入射角、折射角分别 标为i 、r ，Sini=52/10=2/2, 所以， i ＝45°（1分） 由折射率定律：在B 点有：r in sin sin =（1分）Sin r=1/2故：r ＝30° （1分） BC=2Rcos r （1分）t= BCn/C=2Rncos r/C （1分） -9s （1分）②由几何关系可知︒=∠15cop （1分） ︒=∠135ocp α＝30°（2分）43．答案-①透过玻璃砖看，P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像。

②如图，由折射定律可得： sin 61.5sin 4EOD DE n BOC CB ∠====∠44． 解析：（1）v ＝1n c（2）如图，设红光折射角为γ1，紫光折射角为γ2，根据折射定律有： 红光 n1＝1sin sin γi 11sin sin n i=γcos γ1＝1221sin n in -tan γ1＝i n i221sin sin - 同理，紫光 n2＝2sin sin γitan γ2＝i n i 222sin sin - 解得 Δx ＝d tan γ1－d tan γ 2＝dsini(i n i n 222221sin 1sin 1---)45．解析：①P3 应刻的折射率 230sin 45sin 00==n② 最靠近0C 边的是紫光；增大入射角度，紫光在刻度盘上最先消失 46．解析：反射角==i i '60° ③（1分） 由折射定律r in sin sin =④（1分）解得折射角r = 30° ⑤（1分） 因此反射光束1和透射光束2之间的夹角︒=+-︒=90)'(180r i θ ⑥（1分47．解析：如图所示 （1分）由题意知临界角的正弦为：sinC=R d（2分）则玻璃砖的折射率为 n=d RC =sin 1 （2分）48．（8分） 解析：E 点到亮区中心O ′的距离r ，就是所求最大半径， 设临界角为C ，如图所示n C 1sin =…………① 又CROF cos = …………②C OF d E O cot )(-=' …………③解得nR n d E O r --⋅='=12 …………④评分标准：本题共8分，其中光路图2分，①④各2分，③④各1分。

49． 解析：画出如图光路图，设折射角为r ，根据折射定律sin sin rn i=（1分）解得 60r =︒（1分）由几何知识得，ΔOPQ 为直角三角形，所以两个光斑PQ tan302sin 60L PAAQ R R =+=︒+︒（2分）解得 23.1cm L =≈ （1分）50.解析：（1）设光在AD 面的入射角、折射角分别为i 、r r=30° 根据 rin sin sin =得 75.0arcsin ,75.030sin 5.1sin sin ==︒⨯==i r n i （2分）（2）根据 s m s m n c v v c n /102/5.110388⨯=⨯===，得 （2分）根据m s m f v f v 71481077.3/103.5102-⨯=⨯⨯===λλ，得 （2分） （3）光路如图所示ab 光线在AB 面的入射角为45° 设玻璃的临界解为C ，则67.05.111sin ===n C （2分） sin45°>0.67，因此光线ab 在AB 面会发生全反射 光线在CD 面的入射角r ′=r=30°（1分）根据 rin sin sin =，光线CD 面的出射光线与法线的夹角75.0arcsin =='i i （1分）由折射定律有：sin sin n αβ==①（2分）又由几何关系有： 2αβ= ②（1分）解①②得 o 60α=光线PC 离直线AB 的距离CD =R sin α＝（1分）则距离直线AB 的入射光线经折射后能到达B 点． 51、解: (1)设某光线以入射角i 射入玻璃球里,根据3sin sin =ri可得其折射角为r 则其再射到玻璃球内表面时的入射角大小为r (如图所示),根据光路可逆,该光线必能以i 的折射角射出玻璃球,再次反射的结果也一样. 所以入射到玻璃球里的光线都不发生全反射. (2)当光线的入射角i =60°时，根据3sin 60sin =︒r可解得折射角r =30°.从图中可看出△OAB 为等腰三角形，故折射光线AB 到达B 点的入射角仍为30°，光线在球内又反射到C 点，可证明在C 点处的入射角∠BCO =30°，其折射角为60°，射出光线恰好与原入射光线相反平行.52、解:作光路图x =h cot37°=1.2×34=1.6 m 因为x +x ′=2.5 m 所以x ′=0.9 m 又tan r =h x '=43所以r =37°n =r i sin sin =︒︒sin37sin53=6.08.0=1.3353、解：由题意，R 上20 cm 的刻度线发出的一条光线入射到液体和空气的界面上A 点，折射后到达眼睛 ，如图.sin r =22302020+=132 sin i =22304040+=54n =r i sin sin =352≈1.44 54、解：在OA 面发生折射，设折射角为r ，因为n =r sin sin45 所以sin r =nsin45=21解得r ＝30°设射到AB 面上的光线，其射出部分为NB 部分则∠MNO 应等于临界角C ， 因为sin C ＝n1所以C ＝45°在△MNO 中，因为∠OMN ＝90°-r =60° 所以∠MON ＝180°-60°-C ＝75°所以射出光线部分BN 所对应的圆心角为15°，占AB 面的1/655、解：找出B 点关于界面QP 的对称点E ,连接ED 交QP 于F 点,则F 点即为QP 面上的入射点,所以,其光路图如图所示.(光路图5分)由几何关系得:22)5.715(30++=DE cm =37.5 cmsin r =DEQPDP +=0.6由折射定律得 n =risin sin =1.。