新课标2013年高考考前预测核心考点专项突破
光学
光的波动性以及光的粒子性三部分,高考对本考点的考查一般以选项题的形式出现，重点放在考查光学一些重要的规律和概念上，注重课本，加强理解；“考课本”、“不回避陈题”是高考对光学命题的特点。 “联系实际、联系生活、联系高科技”已成为高考命题的新趋向；也是这几年光学命题的热点．目前高考中几何光学已淡化了“像”的概念，侧重于“光路”的考查（折射、全反射、棱镜等），一般是考查光线的去向的定性分析和定量计算问题；同时几何光学还常与力学中的直线运动、平抛运动、圆周运动、万有引力定律等相结合命题，考查学生的分析综合能力，估计以后高考试题不会有太大的变化，但会加强对光学的物理规律的理解和对物理现象、物理情景的分析能力的考查。光的波动内容近两年命题频率较高，对光的波动性进行考查，主要是以干涉和衍射以及电磁波谱知识为要点,考查波动光学的一些初步理论、以及建立这些理论的实验基础和一些重要的物理现象；尤其是波动光学近年新增知识点有“双缝干涉的条纹间距与波长的关系”、 “光的偏振现象”、“物质波”、“激光的特性及应用”等也在高考中有所体现．光的粒子性主要考查光电效应规律理解和爱因斯坦光电效应方程的熟练应用．
第一部分 高考题荟萃
考点1 光的折射和全反射
1.某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（ B ）
A．24m B．32m C．40m D．48m
解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.
2.一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边
?ABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃
砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，
- 1 -
则 （ BD ）
A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光 B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度 C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度
D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
解析：本题考查光的折射和全反射.宽为AB的平行光进入到玻璃中直接射到BC面,入射角为45>临界角??arcsino
1,所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度的竖直1.5向下的平行光射到AC圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB的长度,B对.D正确。
3.（1）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的 上，不同的单色光在同种均匀介质中 不同。
答案：（1）界面，传播速度
4.如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝2r。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则 （ AB ）
A. n可能为3 B. n可能为2 C. t可能为22r4.8rD. t可能为
c c解析：只经过两次全反射可知第一次入射角为45°，反射光路图如右图所示。根据全反射可知临界角C≤45°，再根据n＝
1可知n≥2；光在透sinC明柱体中运动路程为L＝4r，运动时间为t＝L/V＝4nr/c，则t≥42r/c，CD均错。
5.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光
从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为??30，E、F分别为边AB、BC的中点，则（ AC ）
o - 2 -
A．该棱镜的折射率为3 B．光在F点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小
D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
解析：在E点作出法结线可知入射角为60，折射角为30，折射率为3；由光路的可
o
o
逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；由公式?介??空气n，可
知C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故D错。
6.（物理——物理3-４）（2）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图2为过轴线
4的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为
3α的值。
图2
，
?
解析： （2）当光线在水面发生全放射时有sinC?1，当光线从左侧射入时，由折射定n7。 3律有
sin?sin(?C)2??n，联立这两式代入数据可得sin??考点：光的折射和全放射
7.（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为 。（填写选项前的字母）
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（A）0.4c （B）0.5c （C）0.9c （D）1.0c
（3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水利方运动馆的景象呈现在半径r?11cm的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度l?10cm，若已知水的折射率为n?泳池的水深h，（结果保留两位有效数字）
4，请根据运动员的实际身高估算该游3
答案：（1）D；（3）设照片圆形区域的实际半径为R,运动员的实际长为L折射定律
nsin??sin90?
几何关系sin??RR2?h2,RL? rl得h?Ln2?1·r
l取L?2.2m，解得h?2.1(m)（1.6~2.6m都算对） 解析：（1）根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变。D项正确。
(3)根据题意能画出光路图，正确使用物象比解决本题的关键。
设照片圆形区域的实际半径为R,运动员的实际长为L，光路如图： 折射定律 nsin??sin90?
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几何关系 sin??RR2?h2,物象比RL? rl得h?Ln2?1·r
l取L?2.2m，解得h?2.1(m)
（本题为估算题，在取运动员实际长度时可以有一个范围，但要符合实际，故求得h值可以不同1.6~2.6m均可）
8.如图，一透明半圆柱体折射率为n?2，半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。
解析：半圆柱体的横截面如图所示，OO'为半径。设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有
nsin??1
式中，?为全反射临界角。由几何关系得
?OO'B? ②
S?2RL??O'OB ③
代入题所给条件得
S??3RL ④
o
9.一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30，斜边AB＝a。棱镜材料的折射率为n=
o
。在此截
面所在的平面内，一条光线以45的入射角从AC边的中点M射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。
解析：
设入射角为i，折射角为r，由折射定律得
sini?n ① sinr 由已知条件及①式得
r?300 ②
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