【备战2022】高考物理选择题专项练习集：光导纤维(成都专栏)

这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：光导纤维(成都专栏)，共15页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共23小题；共92分）
1. 2020 年 5 月，我国第一台半导体激光隐形晶圆切割机研制成功。如图所示，两平行细激光束 a 、 b 射向空气中足够大的长方体透明材料的下表面，发现该材料的上表面只有一处有光线射出，则
A. 材料对激光 a 的折射率大于对激光 b 的折射率
B. 激光 a 的频率小于激光 b 的频率
C. 两束激光在材料的上表面发生了干涉
D. 有一束激光在材料的上表面发生了全反射

2. 一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束蓝光从 AC 面的 P 点沿平行底面 AB 方向射入棱镜后，经 AB 面反射，再从 BC 面的 Q 点射出，且有 PQ∥AB（图中未画光在棱镜内的光路）。如果将一细束绿光仍从 P 点沿平行底面 AB 方向射入三棱镜，则从 BC 面射出的光线
A. 仍从 Q 点射出，出射光线平行于 AB
B. 仍从 Q 点射出，出射光线不平行于 AB
C. 可能从 Qʹ 点射出，出射光线平行于 AB
D. 可能从 Qʺ 点射出，出射光线平行于 AB

3. 下列说法不正确的是
A. 图 1 为检验工件平整度的装置，利用了薄膜干涉的原理
B. 图 2 为光照射不透明小圆板得到的衍射图样
C. 图 3 中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大
D. 图 4 的原理和照相机镜头表面加上增透膜的原理是不同的

4. 每年夏季，我国多地会出现日晕现象。日晕是当日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。图甲所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a 、 b 为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是
A. 通过同一装置发生双缝干涉，b 光的相邻条纹间距大
B. 在冰晶中，b 光的传播速度小
C. 从同种玻璃射入空气发生全反射时，a 光的临界角小
D. 照射同一光电管时，a 光使其逸出的光电子最大初动能大

5. 酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影。但当你靠近“水面”时，它却随你靠近而后退。对此现象正确的解释是
A. 出现的是“海市蜃楼”，是由光的折射造成的
B. “水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉
C. 太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射
D. 太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发生全反射

6. 下列说法正确的是
A. 海市蜃楼是光发生干涉的结果
B. 照相机镜头的增透膜，应用了光的衍射原理
C. 用双缝干涉实验装置观察白光的干涉现象，中央条纹是红色的
D. 肥皂膜上看到的彩色条纹是膜的两表面反射光干涉的结果

7. 半圆形介质截面如图所示，O 为圆心，两束不同颜色的单色光 a 、 b 相互平行，从不同位置进入介质，其中单色光 a 入射方向正对圆心 O ， 单色光 b 的入射点位于圆心 O 的正上方。a 光线恰好在半圆形介质的底边发生全反射，且光线 a 的入射角为 45∘，则下列说法正确的是
A. 单色光 a 在介质中的折射率为 2
B. 单色光 b 比单色光 a 的频率大
C. 光线 b 在介质中的折射角可能小于 30∘
D. 在同一双缝干涉实验中，仅把用 a 光照射换成用 b 光照射，观察到的条纹间距变大

8. 【 2013 丰台一模 15 】两束单色光线 a 、 b 以相同的角度从某种玻璃射入空气，发现 a 发生了全反射、 b 没有发生全反射，则下列说法中正确的是
A. 光线 a 的波长较大B. 玻璃对光线 a 的折射率较大
C. 光线 b 的临界角较小D. 光线 b 在玻璃中的速度较小

9. 【 2017 朝阳二模 14 】如图所示，ABC 是一个用折射率 n>2 的透明介质做成的棱镜，其截面为等腰直角三角形。现有一束光从图示位置垂直入射到棱镜的 AB 面上，则该光束
A. 能从 AC 面射出B. 能从 BC 面射出
C. 进入棱镜后速度不变D. 进入棱镜后波长变长

10. 光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务。目前，我国正建设高质量的宽带光纤通信网络。下列说法正确的是
A. 光纤通信利用光作为载体来传递信息
B. 光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理
C. 光导纤维传递光信号是利用光的色散原理
D. 目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制金属丝

11. 一束光从介质射向空气（介面竖直），已知光从这介质射向空气的临界角等于 43∘。图中正确的光路图是
A. B.
C. D.

12. 某玻璃的临界角为 42∘，当在玻璃中的某一光线射到玻璃与空气的分界面时，若入射角略小于临界角，则光线在空气中的折射角应为
A. 小于 42∘ B. 小于 60∘ C. 小于 90∘ D. 无折射光线

13. 如图所示，入射光线 I 经 45∘ 的直角三棱镜折射，反射后，沿着与入射光相反的方向射出，如图中光线 II 所示，现将棱镜顺时针方向转过一个小角 α，如图虚线所示，则
A. 出射光线应与光线 I 平行B. 出射光线也顺时针方向转过 α 角
C. 出射光线逆时针方向转过 α 角D. 出射光线顺时针方向转过 2α 角

14. 测定折射率是鉴定宝石真假的一种方法。如图所示为某种宝石的截面图，∠ACE=∠BDE=∠CED=90∘，现使一束红光以入射角 i=60∘ 射到 AC 边上某点，在 CE 边中点 M 发生全反射，并从 ED 边上 N 点折射出，其中 CE=43 mm，EN=2 mm（真空中的光速 c=3×108 m/s），则
A. 该宝石对红光的折射率 n=233
B. 红光从入射到从 N 点射出经历的时间为 833×10−11 s
C. 调整红光的入射角 i，可使光线在 ED 边上发生全反射
D. 换用蓝光进行鉴定，光线有可能在 ED 边上发生全反射

15. 如图所示，P 是一束含有两种单色光的光线，沿图示方向射向半圆形玻璃砖的圆心 O，折射后分成 a 、 b 两束光线，则下列说法中正确的是
A. a 光频率小于 b 光频率
B. 在玻璃砖中传播的时间 a 光比 b 光长
C. 玻璃对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率
D. 若让玻璃砖在纸面内绕 O 点逆时针转动 180∘，P 光线保持不变，则 a 、 b 两束光线也保持不变

16. 一束由 a 、 b 两种单色光组成的复色光射向玻璃制成的三棱镜，通过三棱镜的传播情况如图所示。关于 a 、 b 两种单色光，下列说法正确的是
A. 玻璃对 a 色光的折射率大于对 b 色光的折射率
B. a 色光的光子能量小于 b 色光的光子能量
C. a 色光在玻璃中的传播速度比 b 色光小
D. a 色光发生全反射的临界角比 b 色光小

17. 如图所示，一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，入射角 i=45∘，折射角 r=30∘，则
A. 此介质的折射率等于 1.5B. 此介质的折射率等于 12
C. i 大于 45∘ 时会发生全反射现象D. 此介质全反射的临界角为 45∘

18. 【 2015 丰台一模 14 】如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为等腰直角 △ABC,∠A 为直角，玻璃三棱镜的折射率为 2。此截面所在平面内的光线沿平行于 BC 边的方向射到 AB 边的中点，对这条光线进入棱镜之后的光路分析正确的是
A. 直接射到 AC 边上，发生全反射现象
B. 直接射到 BC 边上，发生全反射现象
C. 直接射到 AC 边上，部分光线从 AC 边射出
D. 直接射到 BC 边上，部分光线从 BC 边射出

19. 如图所示，空气中有一折射率为 2 的玻璃柱体，其横截面是圆心角为 90∘ 、半径为 R 的扇形 OAB，一束平行光平行于横截面，以 45∘ 入射角照射到 OA 上，OB 不透光，若只考虑首次入射到圆弧 AB 上的光，则 AB 上有光透出部分的弧长为
A. 16πR B. 14πR C. 13πR D. 512πR

20. 如图是一个 14 圆柱体棱镜的截面图，图中 E 、 F 、 G 、 H 将半径 OM 分成 5 等份，虚线 EE1 、 FF1 、 GG1 、 HH1 平行于半径 ON，ON 边可吸收到达其上的所有光线。已知该棱镜的折射率 n=53，若平行光束垂直入射并覆盖 OM，则光线（）
A. 不能从圆孤 NF1⌢ 射出B. 只能从圆孤 NG1⌢ 射出
C. 能从圆孤 G1H1⌢ 射出D. 能从圆孤 H1M⌢ 射出

21. 如图所示，直角三角形 ABC 为一透明介质制成的三棱镜截面，且 ∠BAC=30∘，有一束平行光线垂直射向 AC 面，已知这种介质的折射率为 n>2，则
A. 可能有光线垂直 AB 边射出
B. 光线只能从 BC 边垂直射出
C. 光线只能从 AC 边垂直射出
D. 一定既有光线垂直 BC 边射出，又有光线垂直 AC 边射出

22. 平行光 a 垂直射向一半径为 R 的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有 P 、 Q 之间所对圆心角为 60∘ 的球面上有光射出，若仅将 a 平行光换成 b 平行光，测得有光射出的范围增大，设玻璃球对 a 和 b 两种色光折射率分别为 na 和 nb，光子能量分别为 Ea 和 Eb．则
A. na>nb,Ea>EbB. na>nb,Ea