【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：光导纤维

这是一份【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：光导纤维
【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：光导纤维 一、单项选择题（共18小题；共72分）1. 光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播，以下关于光导纤维的说法正确的是   A. 内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 B. 内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 C. 内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 D. 内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用 2. 光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是   A. 内芯的折射率比外套大，光在内芯与外套的界面发生全反射 B. 内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面发生全反射 C. 内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面发生折射 D. 内芯的折射率与外套相同，外套材料有韧性，可以起保护作用 3. 2008 年北京奥运会上，光纤通信覆盖了所有奥运场馆为各项比赛提供安全可靠的通信服务，光导纤维由内芯和外套两层组成，光从一端进入，从另一端传出，下列说法正确的是   A. 内芯的折射率小于外套的折射率 B. 增大光在端面的入射角，在端面处可能发生全反射 C. 不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间不相同 D. 若红光以如图所示的角度入射，恰能在内芯和外套界面上发生全反射，则改用紫光以同样角度入射时，在内芯和外套界面上将不会发生全反射 4. 如图所示，S 为位于泳池底部的一点光源，当泳池注入部分水时，从泳池上方观察发现，被光源照亮的水面为一直径等于 d 的圆形区域，若想让被照亮区域的面积增大，则可采取的方法是   A. 向泳池外抽水，减小水深 B. 将点光源换成频率更高的单色光 C. 将水换成折射率比水大的某种液体 D. 将水换成折射率比水小的某种液体 5. 如图，边长为 L 的正方体玻璃砖，折射率 n=1.5，玻璃砖的中心有一个小气泡。自正方体外向内观察气泡，正方体表面能看到气泡范围的面积为   A. 15πL2 B. 25πL2 C. 45πL2 D. 65πL2 6. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法错误的是   A. 在光导纤维束内传送图象利用了光的全反射现象 B. 激光全息照相利用了激光的相干性 C. 光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象 D. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度利用了光的偏振现象 7. 关于光纤的说法，正确的是   A. 光纤是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大 B. 光纤是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所以它比普通电线衰减小 C. 光纤是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的 D. 在实际应用中，光纤必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能传导光的 8. 下列选项为光线由空气进入全反射玻璃棱镜再由棱镜射入空气的光路图.可以发生的是   A. B. C. D. 9. 自行车尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间行驶时，从后面开来的汽车发出的强光照在自行车尾灯上，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯由透明介质做成，其外形如图所示。下列说法中正确的是   A. 汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 B. 汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 C. 汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 D. 汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 10. 夏天雨后荷叶上的水珠看起来格外透亮，晶莹剔透，对这一现象有下列不同的解释，其中正确的是   A. 水珠对光有聚集作用，起到了类似凸透镜的作用，所以人看到的光很强，感觉很亮 B. 水珠对光有发散作用，所以人看到的光增多，感觉很亮 C. 光从水珠射向底下的荷叶时，在到达水与空气膜的交界处，一部分光发生了全反射 D. 从空气射向水珠时，在空气与水交界处一部分光发生了全反射 11. 海域夏天常会出现“海市蜃楼”奇观，这是由于光在大气中的折射和全反射使远处物体在空中形成的   A. 正立虚像 B. 倒立虚像 C. 正立实像 D. 倒立实像 12. 如图所示为光线由空气进入全反射玻璃棱镜、再由棱镜射入空气的光路图。下列情况可以发生的是   A. B. C. D. 13. 下列说法中正确的是   A. 阳光下玻璃的边缘呈现彩色；雨过天晴后，有时天空中会出现彩虹，这两种现象都是光的色散现象 B. 晴朗的天空呈现蓝色是因为阳光色散后只留下蓝色 C. 自行车的尾灯本身不发光，但晚上在汽车灯光照射下显得特别明亮，这是由于尾灯对光的色散引起的 D. 在湿热的夏天，从远处看雨后的公路表面会觉得特别亮，这是因为阳光在积水面上发生色散而形成的 14. 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   A. B. C. D. 15. 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a 、 b 、 c 、 d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是   A. 紫光、黄光、蓝光和红光 B. 紫光、蓝光、黄光和红光 C. 红光、蓝光、黄光和紫光 D. 红光、黄光、蓝光和紫光 16. 光导纤维由很细的内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯和外套的界面发生全反射，如图所示。为了研究简单，现设外套为空气，内芯的折射率为 n，一束光由空气射入内芯，在内芯与空气的界面恰好发生全反射。若光速为 c，则光通过长为 L 的光导纤维所用的时间为   A. Lc B. nLc C. n2Lc D. Lnc 17. 如图所示，一束白光以较大的入射角射到三棱镜的一侧面上，从三棱镜的另一侧面射出，在屏上形成从红到紫的彩色光带。光入射角逐渐减小时   A. 红光最先消失 B. 紫光最先消失 C. 红光和紫光同时消失 D. 红光和紫光都不会消失 18. 如图所示，一束白光从顶角为 θ 的棱镜的一个侧面 AB 以较大的入射角 θ1 入射，经过三棱镜后，在屏 P 上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则   A. 红光最先消失，紫光最后消失 B. 紫光最先消失，红光最后消失 C. 紫光最先消失，黄光最后消失 D. 红光最先消失，黄光最后消失 二、双项选择题（共9小题；共36分）19. 现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料组成，如图所示，其截面 ABC 为直角三角形，∠ACB=30∘。现有一条光线沿着截面从 AC 边上的 O 点以 45∘ 的入射角射入工件，折射后到达 BC 边发生全反射，垂直 AB 边射出。已知 CO=13AC=L，下列说法正确的是   A. 光线在 AC 边的折射角为 30∘ B. 该透明玻璃的折射率为 2 C. 该光线在透明玻璃材料中发生全反射的临界角为 45∘ D. 光线在 BC 边的入射角为 30∘ 20. 如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中 a 、 b 、 c 三种色光，下列说法正确的是   A. 若 b 光为绿光，则 c 光可能为蓝光 B. a 、 b 、 c 三种色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小 C. 若分别让 a 、 b 、 c 三色光通过同一双缝干涉装置，则 a 光形成的相邻干涉条纹的间距最小 D. 若让 a 、 b 、 c 三色光以同一入射角从某介质射向空气，b 光恰能发生全反射，则 a 光也一定能发生全反射 21. 光导纤维由折射率为 n1 的材料制成内芯，在外层包上折射率为 n2 的外套，光线在内芯与外套的界面上发生全反射.下列说法中正确的是   A. 内芯和外套的折射率应满足 n1>n2 B. 内芯和外套的折射率应满足 n11n，则光在第一次到达光纤侧面时不会从光纤侧面射出 26. 如图所示，一横截面为等腰三角形的玻璃砖，底角为 30∘，底边 BC 长为 2a，AP 与 BC 垂直，O 为 BP 中点。一细光束平行于 AB 边从 O 点由空气射入玻璃砖。已知玻璃砖对该光束的折射率 n=3，真空中光速为 c。则光束   A. 在 AC 边会发生全反射 B. 在玻璃砖中的波长为空气中的 3 倍 C. 在玻璃砖内传播的光程为 2a D. 从玻璃砖 BC 边射出的位置与 O 点的距离为 a 27. 固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O 点为圆心，OOʹ 为直径 MN 的垂线。足够大的光屏 PQ 紧靠玻璃砖右侧且垂直于 MN。由 A 、 B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向 O 点，入射光线与 OOʹ 夹角 θ 较小时，光屏 NQ 区域出现两个光斑，逐渐增大 θ 角，当 θ=α 时，光屏 NQ 区域 A 光的光斑消失，继续增大 θ 角，当 θ=β 时，光屏 NQ 区域 B 光的光斑消失，则   A. 玻璃砖对 A 光的折射率比对 B 光的大 B. A 光在玻璃砖中传播速度比 B 光的大 C. α