2016届高考物理五年高考真题经典汇编与解析光学部分

考点一光的折射和全反射

1. [2015 ?新课标全国34（1） , 5分]（难度★★★）（多选）如图，一束光沿半径方 向射向

B. 在真空中，a 光的波长小于b 光的波长

C. 玻璃砖对a 光的折射率小于对 b 光的折射率

D.

若改变光束的入射方向使 0角逐渐变大，则折射光线 a 首先消失

E. 分别用a 、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验， a 光的干涉条纹间 距大于b

光的干涉条纹间距

解析 由题图可知，a 光的折射角大于 b 光的折射角，根据折射定律可以判断

岀玻璃砖对a

光的折射率大于对 b 光的折射率，故 C 错误；根据n =C 可知，在玻璃中，a 光的传播速度小于 b

v

c

光的传播速度，故 A 正确；a 光的频率大于b 光的频率，根据入=—可知，在真空中a 光的波长 V 小于b 光的波长，故B 正 确；若改变光束的入射方向使 0角逐渐变大，因为 a 光的折射率 大，则折射 光线a 首先消失，故D 正确；a 光的波长小于b 光的波长，分别用 a 、b 光在 同 一个双缝干涉实验装置上做实验 ，a 光的干涉条纹间距小于 b 光的干涉条 纹间距，故E 错误.

答案 ABD

2. （2015 ?安徽理综，18，6分）（难度★★★）如图所示，一束单色光从空气入射到

棱镜的

AB 面上，经AB 和AC 两个面折射后从 AC 面进入空气?当岀射角 i '

和入射角i 相等时，岀

0 .已知棱镜顶角 为a ，则计算棱镜对该色光的折射率

表达式为（

）

五年高考真题

块半圆柱形玻璃砖 ,在玻璃砖底面上的入射角为

0，经折射后射岀 a 、 b 两束光线.则

射光线相对于入射光线偏转的角度为 A.在玻璃中,

解析 由题图可知，a 光的折射角大于 b 光的折射角，根据折射定律可以判断

岀玻璃砖对a

光的折射率大于对 b 光的折射率，故 C 错误；根据n =C 可知，在玻璃中，a 光的传播速度小于 b

v

c

光的传播速度，故 A 正确；a 光的频率大于b 光的频率，根据入=—可知，在真空中a 光的波长

V

小于b 光的波长，故B 正 确；若改变光束的入射方向使 0角逐渐变大，因为 a 光的折射率 大，则折射 光线a 首先消失，故D 正确；a 光的波长小于b 光的波长，分别用 a 、b 光在 同 一个双缝干涉实验装置上做实验 ，a 光的干涉条纹间距小于 b 光的干涉条 纹间距，故E 错误.

答案 A

3. （2015 ?福建理综，13，6分）（难度★★）如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为 两束单 色光a 、b ,波长分别为

入a 、入b ,该玻璃对单色光 a 、b 的折射率分别为 n a 、n b ,贝U （

）

A.入 a < 入 b ， 压> n b B .入 a > 入 b ， n a v n b C.入 a < 入 b ，

n a V n b

D .入 a > 入 b ，

n a > n b

解析 由题图知，三棱镜对 b 光的折射率较大，所以 n a V n b .又因为光的频率 越大，介质

对光的折射率就越大，故

b 光的频率大于a 光的频率，又根据

c = ^V ，所以b 光的波长小

于a 光的波长，即入 a >^b ,所以B 正确，A c 、D 错误.

答案 B

4. （2015 ?天津理综,2，6分）（难度★★）中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐

人张志

sin

A.—

a +0 ~2~

B.

sin a

~2 sin 0 C.-

a

sin (0 ——)

sin a +0

2

sin

D.— sin

sin a

E l

和在《玄真子?涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹” ?从物理学角度看，虹是太阳光经过雨

滴的两次折射和一次反射形成的?右图是彩虹成因的

简化示意图，其中a、b是两种不同频率的

B. 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行

表面后， b 光侧移量大

C. 分别照射同一光电管，若

b 光能引起光

电效应，

a 光也一定能 D.以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时, 解析 由题图可知，a 光的折射率大于

b 光的折射率，即

小于b 光，D 错误.

答案 C

5. （2015 ?四川理综，3，6分）（难度★★）直线P i F 2过均匀玻璃球球心 O,细光束

C. b 光在玻璃中的传播速度较小

D. b 光在玻璃中的传播时间较短

答案 C

6. （2014 ?北京理综，20，6分）（难度★★）以往，已知材料的折射率都为正值 已有针对某些电磁波设计制作的人工材料 ，其折射率可以为负值（n v 0）,

料.位于空气中的这类材料,入射角i 与折射角「依然满足詈一r 二n ，但是折射线与入射线

单色光，则两光（ ） A.在同种玻璃中传播, a 光的传播速度一定大于 b 光

r 曰 定是

> f b ， B 错误，C 正

确；由x n 知a 光在玻璃中的传播速度小于b

光，A 错误；由

sin C =1 知

n

a 光的全反射临界角

b 平行且

B.玻璃对 解析 由图可知，b 折射程度较大，故玻璃对 b 的折射率较大,

A 错误；由 sin

1

C = 一矢

知b n

的临界角较小，B 错误；由x n 知，b

在玻璃中的传播速度较小,

s

C

正确；由t 二s 知，b 在玻璃

中传播距离大且传播速度小，故

b 在玻璃中的传 播时间较长, D 错误.

(n >

0) ?现

称为负折射率材

关于F i F 2对称,

A.玻璃对

a 光的临界角较小

位于法线的同一侧（此时折射角取负值）?现空气中 有一上下表面平行的负折射率材料，一束 岀?若该材料对此电磁波的折射率 n = — 1,正确反映电

磁波穿过该材料的传

播路径的示意图是（ ）

1,在电磁波由空气进入介质的入射点， sin a =— sin （ — 3 ），得a = 3，贝U C 项错；故正确

选项为B.

答案 B

7. [2014 ?重庆理综，11（1），6分]（难度★★★）打磨某剖面如图所示的宝石时，必 须将

OR 0血与轴线的夹角 0切磨在0 1< 0 < 0 2的范围内，才能使从

MN 边垂直入射的光

线,在0P 边和0Q 边都发生全反射（仅考虑如图所示的光 线第一次射到 OR 边并反射到 0Q 边后

射向MN 边的情况），则下列判断正确

的是（

）

A. 若0 > 0 2,光线一定在 OR 边发生全反射

B. 若0 > 0 2,光线会从0Q 边射岀

C. 若0 < 0 1,光线会从0R 边射岀

D. 若0 < 0 1，光线会在 0R 边发生全反射

解析 作岀0 1< 0 < 0 2时的光路如图所示.由图中几何关系有i 1 = 90° — 0，

2 0 + 90°— i 1+ 90°— i 2= 180° ,即 i 1+ i 2= 2 0 .则有 i 2=

3 0 — 90° .可见 0 越大 时 i 2越 大、i 1越大.要使光线在 0P 上发生全反射，应有 i 1 > C,即0 < 90°

— C ；要使光线在 0Q 上

C

发生全反射，应有i 2> C,即0 >30° + 3.可见在0F 边和0Q 边都发生全反射时应满足

0 1<

C

30° +

0 < 90°— C < 0 2.故当0 > 02时一定有0 > 90°— C,光线一定不会在 0R 边上发生

C

全反射，同时也一 定有0 >30°+ -，即光线若能射在 0Q 边上，一定会发生全反射，故

A 、B

3

电磁波从其上表面射入，下表面射

解析 折射线与入射线应位于法线的同一侧，故选项

A 、 D

D 错误?因为材料

折射率n =—

皆错误.当0 < 0 1时，一定有0 < 90°—C,即光线一定在0R边发生全反射，C错误,

D正确.

答案D

8. （2014 ?福建理综，13, 6分）（难度★★）如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是（）

解析光束沿玻璃砖半径射向O点，在界面处入射角大于临界角时，发生全反射，小于

临界角时，在空气中的折射角大于入射角，A正确，C错误；当光束由空气射向玻璃砖时,

由发生全反射的条件可知B错误；在玻璃中的折

答案A

射角应小于入射角，D错误.

9. （2014 ?四川理综，3，6分）（难度★★★）如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球?则（）

A. 小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球

B. 小球所发的光能从水面任何区域射岀

C. 小球所发的光从水中进入空气后频率变大

D. 小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大

解析设发光小球在P点,如图甲，当发光小球不在缸底中心

所以A错误；光从水面射入空气时，当入射角大于临界角时，会只有在入射角0小于临界角C的范围内光才能从水面射岀, 一种介质时，频率保持不变，C错误；光在水中的传播速度O时，仍有光线从侧面射岀发生全反射现象，如图乙，B错误；光从一种介质进入另c

v =_，光在空气中的传播速度n

近似等于真空中的传播速度C,所以D正确.