《高考物理各地市模拟题专题汇编》专题16 光学(解析版)

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专题 16 光学(解析版)
一、单选题（本大题共 11 小题）
1.[来源:2021 湖北省模拟题]如图为一玻璃球过球心
O
的横截面，两条可见光线 1、2 合在一起平行于横截
面的直径从
A
点射入玻璃球，分成光线 3、4。已知光线 1，2 与
OA
的夹角为
60 °
，3，4 与
OA
的夹角分别为
45 °
、
30 °
，则这两束光
A. 3，4 两种光对此种玻璃的折射率之比
n3
n4
=
√
2
B. 3，4 两种光在此种玻璃中的速度之比
v3
v4
=
√
2
C. 光子动量
p3>p4
D. 射向同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距
Δ x3<Δ x4
【答案】
B
【解析】
解决本题的关键是要掌握折射率的两个公式
、
n=c
v
，知道波速公式
v=λf
，知道双缝干涉条纹间
距
Δx=L
dλ
，要在理解的基础上加强记忆。
由折射定律计算折射率之比；由
n=c
v
计算波速之比；根据光子动量
p=ℎ
λ
比较；根据双缝干涉条纹间距
Δx=L
dλ
，计算干涉条纹间距关系。
【解答】
1
A
.根据折射定律
n=sin i
sin r
，可知
n3=sin 60 °
sin 45°
、
n4=sin 60 °
sin 30 °
，故 3，4 两种光对此种玻璃的折射率之比
n3
n4
=1
√
2
，故
A
错误；
B
.由
n=c
v
，可得光在玻璃中的速度
v=c
n
，故 3，4 两种光在此种玻璃中的速度之比
v3
v4
=n4
n3
=
√
2
，故
B
正
确；
C
.由于
n3<n4
，故波长
λ3>λ4
，根据光子动量
p=ℎ
λ
，可知
p3<p4
，故
C
错误；
D
.根据双缝干涉条纹间距
Δx=L
dλ
，可知
△x3>△x4
，故
D
错误。
故选
B
。
2.[来源:2021 年山东省聊城一中高考物理模拟试卷（2月份）]如图，光导纤维由内芯和外套两部分组成，
内芯折射率比外套的大，光在光导纤维中传播时，光在内芯和外套的界面上发生全反射。假设外套为空气，
一束红光由光导纤维的一端射入内芯，红光在内芯与空气的界面上恰好发生全反射，经时间
t1
从另一端射
出；另让一束绿光也从光导纤维的一端射入，绿光在内芯与空气的界面上也恰好发生全反射，经时间，
t2
从另一端射出。下列说法正确的是
¿
¿¿¿
¿
A. 内芯对红光的折射率
n1
与对绿光的折射率
n2
之比为
√
t1
t2
B. 内芯对红光的折射率
n1
与对绿光的折射率
n2
之比为
t1
t2
2
C. 红光在内芯中的传播速度
v1
与绿光在内芯中的传播速度
v2
之比为
√
t1
t2
D. 红光在内芯中的传播速度
v1
与绿光在内芯中的传播速度
v2
之比为
t2
t1
【答案】A
【解析】
根据光发生全反射以及折射率与光速的关系联立分析可得结果，难度一般。
【解答】
AB.
设光导纤维长为 l，对红光而言
sin C1=1
n1
红光通过光导纤维路程
l1=l
sin C1
红光的光速为
v1=c
n1
因此所用时间
t1=l1
v1
整理得
t1=l
cn1
2
同理绿光通过光导纤维所用时间
t2=l
cn2
2
因此
n1
n2
=
√
t1
t2
故 A 正确，B 错误；
CD .
红光在内芯中的传播速度 v
❑1
与绿光在内芯中的传播速度 v
❑2
之比
v1
v2
=n2
n1
=
√
t2
t1
3
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