（1）光的直线传播与反射——2024届高考二轮复习光学专练提能(含答案)

这是一份（1）光的直线传播与反射——2024届高考二轮复习光学专练提能(含答案)，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于光现象，下列说法正确的是( )
A.山在水中的倒影是光的折射形成的B.筷子在水中“折断”是光的色散现象
C.小孔成像是光的直线传播形成的D.凸透镜成像是光的反射形成的
2．生活中有很多光现象，以下关于对光现象的解释说法不正确的是( )
A.我们看到水中的筷子弯折是光的折射现象
B.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
C.水中的气泡特别明亮是光的干涉现象
D.小孔成像是利用光的直线传播
3．如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则( )
A.当入射角时，光在玻璃砖中的传播时间为
B.当入射角时，光在玻璃砖中的传播时间为
C.之间的距离为
D.之间的距离为
4．如图所示为显示桌面微小形变的实验装置，M、N为两面平面镜，P为光点，向下压桌面的作用力为F，则( )
A.F增大时，光点向上移动
B.F增大时，光点向下移动
C.无论F增大还是减小，光点都向上移动
D.无论F增大还是减小，光点都向下移动
5．如图，两平面反射镜A和B斜交，交点为O，两镜夹角为36度，两反射镜的反射面相对。在两反射镜之间有一物点P，观察者位于两镜之间，观察者在A镜中最多可以看到多少个P点像( )
A.2个B.3个C.4个D.5个
6．半径为R的半圆柱形介质截面如图所示，O为圆心，AB为直径，Q是半圆上的一点，QO垂直于AB。相互平行的同种单色光a和b，从不同位置进入介质，光线a沿直线射向O点，在O点恰好发生全反射，光线b从Q点射向介质，入射角为45°，b光经介质折射后，与a的反射光 交于P点，则P到QO的垂直距离为( )
A.B.C.D.
7．高锟是著名的华裔物理学家，因在光纤通信方面的研究获得诺贝尔物理学奖，被人们尊称为光纤之父。光纤通信的主要部件为光导纤维，其由纤芯和包层两部分组成，以合适角度进入光纤的光能够在纤芯和包层分界面上发生全反射。如图所示，一条长直光导纤维的长度，纤芯的折射率，在纤芯与包层的分界面发生全反射的临界角。现一束细光从左端面中点射入，下列说法正确的是( )
A.光导纤维中纤芯材料的折射率应小于包层材料的折射率
B.为使射入的光在纤芯与包层的界面恰好发生全反射，光在左端面的入射角应为37°
C.若从左端射入的光能够传送到右端（无损失），则光在光导纤维内传输的最长时间约为
D.若从左端射入的光能够传送到右端（无损失），则光在光导纤维内传输的最短时间约为
二、多选题
8．关于光的反射与折射，以下说法正确的是( )
A.光发生反射时，光的传播方向一定改变
B.光发生折射时，一定伴随着反射现象
C.光发生反射时，光的传播方向可能偏转90°
D.光发生反射时，一定伴随着折射现象
9．下列说法正确的是( )
A.全息照相主要是利用了光的衍射现象
B.单反相机的增透膜利用了光的偏振现象
C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉
D.用光导纤维传输信息是利用了光的全反射的原理
E.医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点
三、实验题
10．如图所示，半圆形滑轨垂直固定在水平底座上，红色激光笔可以保持半径方向沿半圆形滑轨自由滑动；水平底座上装有一可在水平面内自由转动的L形支架，绿色激光笔B安装在支架的水平横梁上并可以沿横梁移动，在半圆形滑轨的圆心处放置一块小平面镜。小梅和小丽在用该装置探究光的反射规律的实验中：
（1）打开红色激光笔A的开关，让其发出的红色激光入射到小平面镜上的O点，小梅观察发现此时这条红色入射光经平面镜反射后有______条反射光；
（2）小梅沿半圆形滑轨移动红色激光笔A，发现红色入射光向中间位置靠近时红色反射光也向中间位置靠近，反之亦然。她猜想：红色反射光与红色入射光之间是不是有一条对称轴呢？
为了验证她的猜想，她打开绿色激光笔B并调节其位置，让其发出的绿色激光从O点正上方入射到O点，此时没有观察到绿色反射光。重新打开红色激光笔A并不断改变红色入射光的方向，发现这条绿色激光真的好像是红色反射光与红色入射光之间的对称轴！
同组的小丽从周围不同方向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光，竟然发现从某个方向看去它们是重合的。这说明红色反射光、红色入射光和绿色激光______；
（3）这条绿色激光的位置是否真的是红色反射光与红色入射光之间的对称轴呢？在没有量角器的情况下，小丽又打开一支蓝色激光笔，让蓝色激光逆着红色反射光的方向入射到O点，如果______，就说明这条绿色激光的位置的确是红色反射光与红色入射光之间的对称轴。
参考答案
1．答案：C
解析：A.山在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故A错误；
B.插入水中的筷子，由于筷子反射的光在水面处发生光的折射，根据折射定律，折射角大于入射角，所以我们看到筷子变弯折，故B错误；
C.小孔成像是光的直线传播形成的倒立的实像，故C正确；
D.凸透镜对光线具有会聚作用，其成像原理是光的折射，故D错误。
故选C。
2．答案：C
解析：因为光的折射，所以我们看到水中的筷子是弯曲的，A说法正确。光导纤维传输数据利用了光的全反射，B说法正确。水中的气泡特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光发生了全反射，C说法错误。小孔成像利用了光的直线传播原理，D说法正确。
3．答案：B
解析：本题考查光在介质中的传播。光路如图所示，当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行，所以出射点在O点正上方。设之间的距离为d，则垂直入射时有，当入射角时，有，联立解得，C、D错误；当入射角时，光在玻璃砖中的传播时间为，解得，A错误，B正确。
4．答案：B
解析：光反射时，反射角等于入射角，光依次被这两个平面镜反射，最后射到刻度尺上形成光点P，若在两镜之间桌面上用力F向下压桌面即增大F时，M、N将向中间倾斜，则光的入射角相对减小，由光的反射定律可知，反射角也减小，光点会在刻度尺上向下移动。
故选B。
5．答案：D
解析：P点在平面镜中所成像的个数为
如图所示
这些像都在以O为圆心，以为半径的圆上，其中与B中成的一个像重合，所以，观察者在A镜中最多可以看到5个像点，故ABC错误，D正确。
故选D。
6．答案：A
解析：光线a在AB面上发生全反射，根据
得
解得折射率
根据折射定律知
解得b光在半圆柱面上的折射角
根据三角形知识，则
整理可以得到
故选项A正确，BCD错误。
故选A。
7．答案：C
解析：为了在内芯与包层的分界面发生全反射，光导纤维中内芯材料的折射率应大于包层材料的折射率，故A错误；为使射入的光在内芯与包层的界面恰好发生全反射，设光在左端面的入射角为θ，则有，又可得，，解得，故B错误；光在内芯的传播速度为，当光射到芯层与包层分界面的入射角等于临界角C时，光在光导纤维内传输的时间最长，此时光传播的路程为，则最长时间为，故C正确；当光射向左端面的入射角为0°时，光在光导纤维内传输的时间最短，则有，故D错误。故选C。
8．答案：ABC
解析：A.光发生反射时，光的传播方向一定改变，有人认为当入射角为0°时，也就是光线垂直界面入射时，反射角为零，光线不改变方向，实际上光的传播方向改变180°，选项A正确；
C.当入射角为45°时，反射角也为45°光的传播方向偏转90°，选项C正确；
BD.光发生折射时，一定伴随着反射现象，而当发生全反射现象时，只有反射现象而无折射现象，故B正确，D错误。
故选ABC。
9．答案：CDE
解析：本题考查了光的干涉、衍射以及全息照相等方面的内容，体现了物理观念中物质观念等要素。全息照相主要是利用了光的干涉现象，故A错误；增透膜利用了光的干涉原理，是利用膜的前后两个表面产生的反射光，发生干涉相消来增加透射的，故B错误；用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉，故C正确；用光导纤维传输信息是利用了光的全反射原理，故D正确；医学上用激光做“光刀”是利用了激光的亮度高、能量大的特点，故E正确。
10．答案：（1）1（2）在同一平面内（3）蓝色反射光与红色入射光重合
解析：（1）红色激光入射到小平面镜上的O点，经平面镜反射后有1条反射光。
（2）从周围不同方向观察红色入射光、红色反射光和绿色激光，发现从某个方向看去它们是重合的。这说明红色反射光、红色入射光和绿色激光在同一平面内。
（3）由于光的可逆性，让蓝色激光逆着红色反射光的方向入射到O点，如果蓝色反射光与红色入射光重合，就说明这条绿色激光的位置的确是红色反射光与红色入射光之间的对称轴。