第四章 光第四章学科素养提升拔高练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章 光第四章学科素养提升拔高练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 07:46:38 | ||
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文档简介
2019人教版选择性必修第一册 第四章 光 第四章学科素养提升 拔高练习
一、多选题
1．如图所示是光的双缝干涉的示意图，下列说法中正确的是
A．单缝S的作用是为了增加光的强度。
B．双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源。
C．当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时，产生第二条暗条纹。
D．当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为长λ时，产生中央亮条纹。
2．如图所示，一束光由空气射到透明介质球上的A点，入射角为i，则（ ）
A．当i足够大时，在A点将发生全反射
B．当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射
C．无论i多大，在A点都不会发生全反射
D．无论i多大，光从球内向外射出时，都不会发生全反射
3．一细光束以与界面成 30°的角从空气照射到某种介质与空气的分界面上，折射光线与反射光线恰好垂直。下列判断正确的是_______。
A．该介质的折射率为
B．该介质的折射率为
C．光在该介质中的传播速度为
D．使光束以60°入射角从介质照射到分界面上，不会有折射光线射出
E.使光束以30°入射角从介质照射到分界面上，折射光线与反射光线垂直
二、单选题
4．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海市蜃楼和沙漠蜃景都是光的全反射现象，其中沙漠蜃景产生的原因是由于沙漠上层空气的折射率比下层空气折射率大
D．图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是一样的
5．每年夏季，我国多地会出现如图甲所示日晕现象。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。如图乙所示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．在冰晶中，b光的传播速度比a光小
B．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹间距大
C．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小
D．a光的频率较大
6．下列说法中正确的是（ ）
A．在建筑物的玻璃墙外表面镀一层增反膜是利用了光的全反射原理
B．光导纤维传递信号是利用了光的偏振
C．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，这是光的衍射现象
D．凸透镜的弯曲表面向下压在另一块平板玻璃上，让单色光从上方射入，能看到明暗相间的同心圆，这是光的干涉现象
7．下列哪种现象不是由于衍射形成的（ ）
A．通过两支铅笔中间的狭缝观察发光的日光灯会看到彩色条纹
B．光照在不透光的小圆盘上，在其后面阴影中心会出现小亮点
C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面能看到彩色条纹
D．小刚藏在讲桌后面说话，其他同学能够“闻其声不见其人”
8．如图所示为一横截面为直角三角形ABC的玻璃棱镜，其中∠A=30°，D点在AC边上，A、D间距为L，AB=2L。一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，经AB边反射后垂直BC边射出，已知真空中的光速为c，则（ ）
A．玻璃对光线的折射率为 B．玻璃对光线的折射率为
C．光线在棱镜中传播的路程为2L D．光线在棱镜中传播的时间为
三、实验题
9．在测定《玻璃的折射率》的实验中，已画好玻璃砖的界面两直线aa'和bb' 后，实验者不慎误将玻璃砖向上平移如图中虚线所示．若其它操作正确，则测得的折射率与该玻璃砖的真实折射率相比较_____（填偏大、偏小或不变）
10．利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：
（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=______mm，xB=______mm，相邻两条纹间距Δx=______mm；
（2）该单色光的波长λ=_______m；
（3）若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将_______（填“变大”“不变”或“变小”）；若改用频率较高的单色光照射，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将______（填“变大”“不变”或“变小”）。
11．在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示．
（1）在答题纸上相应的图中画出完整的光路图____；
（2）对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n=____________（保留3位有效数字）；
（3）为了观察光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了二次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示．图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和_____________（填“A”和“B”）
四、解答题
12．半径为的半圆形玻璃砖放置在竖直平面内，其截面如图所示，为圆心，直径沿竖直方向，当一束单色光从点下方与点的距离为的点垂直于射入玻璃砖时，光线恰好不从玻璃砖圆弧面射出。当此光线从点下方与点的距离为的点（图中未画出）射入时，在玻璃砖圆弧界面折射后通过虚线上的点，求点到点的距离。已知，。
13．（1）一列简谐波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为
A．4m、6m和8m B．6m、8m和12m
C．4m、6m和12m D．4m、8m和12m
（2）利用半圆柱形玻璃，可减小激光束的发散程度．在题11（2）图所示的光路中，A为激光的出射点，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点．若某条从A点发出的与AO成α角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率．
14．一正三棱柱形透明体的横截面如图所示，AB=AC=BC=6R，透明体中心有一半径为R的球形真空区域，一束平行单色光从AB面垂直射向透明体。已知透明体的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：
(i)从D点射入透明体的光束要经历多长时间从透明体射出；
(ii)为了使光线不能从AB面直接进入中间的球形真空区域，则必须在透明体AB面上贴至少多大面积的不透明纸。（不考虑AC和BC面的反射光线影响）。
15．如图所示，有一玻璃砖，，，一束单色光从面上的点射入，从面的点射出，且出射光线与面夹角为，，且。求：
（1）玻璃砖折射率；
（2）改变单色光射入方向，使其在面恰好发生全反射，则判断反射光到达面是否发生全反射？说明理由。
16．激光已经深入到我们生活的各个方面。某物理小组利用激光束测量玻璃对激光的折射率和利用双缝干涉测量激光的波长。
(1)如图所示，在水平面上方适当位置固定激光光源，使其发射与水平面成30°角斜向下的激光，在水平光屏上M点呈现一小光斑。放入一块平行于水平面的长方体玻璃砖，激光光斑移至水平光屏上的N点。测得玻璃砖厚度为 d＝ cm，MN＝b＝2 cm。根据以上信息，求该玻璃砖的折射率 n；
(2)为测量该激光的波长，将激光垂直射向间距为 d 的双缝（每个缝的宽度很窄，宽度可忽略），在双缝后面距离为 L处的光屏上可以观察到干涉条纹。现使测量头的分划板中心刻线与条纹的中心对齐，经测量得出5条亮条纹之间的距离为 a，求该激光的波长。
17．如图所示，ABD为半圆柱透明体的横截面，圆心在O点、半径为R。一细束单色光在真空中从AD面上无限靠近A处以入射角i（）斜射入半圆柱结果恰好在B点发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c，求半圆柱对该单色光的折射率n。
18．用单色光做双缝干涉实验，已知屏上一点P到双缝的路程差，当用波长为的单色光照射时，P点将出现亮条纹还是暗条纹？若用波长为的单色光照射，此时在中央亮条纹和P点之间有几条暗条纹？
五、填空题
19．如图所示，ABC为半圆形玻璃砖的截面，圆的半径为R,0为圆心，D为A0的中点，一束单色光以与AC面成30°角的方向斜射到O点，经玻璃砖折射后刚好照射到圆弧的最低点B点,则玻璃砖对单色光的折射率为________,光在B点折射后的折射角大小为________．
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．BC
【详解】
A．单缝S的作用是为了尽量获取频率单一的光源，A错误；
B．双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源，B正确；
C．当光路程差为光的半波长的奇数倍时，产生暗条纹，当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时，产生第二条暗条纹，C正确；
D．中央亮条纹在在S1、S2中间连线与屏的交点处，当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为0时，产生中央亮条纹，D错误。
故选BC。
2．CD
【详解】
光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此光在A点由空气进入介质球，肯定不能发生全反射。在图中，对于球上任意一点，球面法线一定过圆心，设r为光从A点射入时的折射角，为光从B点射出时的入射角，它们为等腰三角形的两底角，因此有
根据折射定律得
即随着i的增大，r增大，但r不能等于或大于临界角C，故也不可能等于或大于临界角，即光从B点射出时，也不可能发生全反射，在B点的反射光射向D点，从D点射出时也不会发生全反射。
故选CD。
3．BDE
【详解】
AB．光束以与界面成30°的角射入时，折射光线与反射光线恰好垂直，可得折射角
根据折射率定义有
选项A错误，B正确；
C．根据可得光在该介质中的传播速度
选项C错误；
D．全反射的临界角
使光束以60°入射角从介质照射到分界面上，入射角大于临界角，发生全反射，所以不会有折射光线射出，选项D正确；
E．使光束以30°入射角从介质照射到分界面上，反射角为30°，据光路可逆得，折射角为60°，所以折射光线与反射光线的夹角为90°，选项E正确。
故选BDE。
4．D
【详解】
A．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相，知P处凹陷，而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知Q处凸起，故A正确，不符合题意；
B．图为光线通过小圆板得到的衍射图样，若用光照射很小的不透明圆板时，后面会出现一亮点，故B正确，不符合题意；
C．由于上层空气的折射率比下层空气折射率大，沙漠蜃景是光的全反射现象，故C正确，不符合题意；
D．立体电影是光的偏振，与镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉，它们的原理不相同，故D错误，符合题意。
故选D。
5．A
【详解】
A．由题图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，根据
可知在冰晶中，b光的传播速度比a光小，故A正确；
BD．由于六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，故b光的频率较大，则a光波长大于b光波长，根据
可知，通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹间距小，故BD错误；
C．根据
可知从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大，故C错误。
故选A。
6．D
【详解】
A．在建筑物的玻璃墙外表面镀一层增反膜是利用了光的干涉现象，A错误；
B．光导纤维传递信号是利用了光的全反射原理，B错误；
C．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，这是光的干涉现象，C错误；
D. 凸透镜的弯曲表面向下压在另一块平板玻璃上，让单色光从上方射入，能看到明暗相间的同心圆，这是光的干涉现象，故D正确
故选D。
7．C
【详解】
A．通过两支铅笔中间的狭缝观察发光的日光灯会看到彩色条纹是光的衍射现象，现象A不符合题意；
B．光照在不透光的小圆盘上，在其后面阴影中心会出现小亮点属于光的衍射现象，现象B不符合题意；
C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面能看到彩色条纹属于薄膜干涉现象，选项C符合题意；
D．小刚藏在讲桌后面说话，其他同学能够“闻其声不见其人”，属于声波的衍射现象，选项D不符合题意。
故选C。
8．A
【详解】
AB．光路如图所示
因为光线垂直BC边射出，可知
β=30°
光线在E点发生反射，根据光的反射定律有
α=30°
根据几何关系可知
r=30°
光线平行于AB边从D点射入棱镜，入射角
θ=60°
由折射定律有
故A正确，B错误；
C．△ADE为等腰三角形，由几何关系有
DE=AD=L
又由于
因此
光线在棱镜中传播的路程为
C错误；
D．光线在棱镜中传播的速度
光线在棱镜中传播的时间为
D错误。
故选A。
9．不变
【详解】
如右图所示，实线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而虚线是未将玻璃砖向上平移时作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律 得知，测得的折射率将不变．
10．11.1 15.6 0.75 变小 变小
【详解】
（1）[1]A位置读数为
[2]B位置读数为
[3]相邻两条纹间距为
。
（2）[4]由
得
（3）[5]由
可知，其他条件保持不变时，双缝间距变大，则条纹间距变小。
[6]根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越小，所以其他条件保持不变时，改用频率较高的单色光照射，则条纹间距变小。
11． 1.510.03 A
【详解】
(1)[1]作图如下，注意
（2）[2]假设每小格边长为1，
得
（3）[3]由射入后，第一次折射时入射角大于折射角，第二次折射时折射角大于入射角，经过点，光路如下图红线，若从点射出，如下图蓝线，则不能保证上述条件
12．
【详解】
从入射，
光线恰好不从玻璃砖圆弧面射出，发生全反射，设临界角为，则有
从点入射，则有
解得
则
光路图如下
在三角形中，由几何关系可得
得
三角形中，有
则点到点的距离
解得
13．（1）C
（2）折射率
【解析】
（1）若两质点经过平衡位置时的振动方向相同，说明λ=6m；若两质点经过平衡位置时的振动方向相反，说明6m=λ或λ，即λ=4m或12m．综上分析，选项C正确．
（2）设折射角为r，根据光路图，利用几何关系可得，由折射定律可得，玻璃的折射率．
【考点定位】（1）简谐横波波长的计算．
（2）光的折射定律，折射率的计算．
14．(i)；(ii)
【详解】
(i)设透明体的临界角为C，依题意
可知，从D点射入的光线在E点处的入射角为，大于临界角C，发生全反射，其光路图如图所示，
最终垂直于BC边射出，设经历时间为t，则
又
又
得：
(ii)如图，
从真空球上G和G′处射入的光线刚好在此处发生全反射，而在这两条光线之间射入的光线，其入射角均小于，将会射入真空区域，所以只要将这些区间用不透明纸遮住就可以了，显然，在透明体AB面上，被遮挡区域至少是个圆形,设其半径为r，由几何关系可知
则
15．（1）；（2） 不会发生全发射，见解析
【详解】
（1）如图甲所示，做法线，，则，则入射角
则由折射定律得
（2）全反射临界角为
则
如图乙所示，，故
则该单色光在面入射角为，故不会发生全发射；
16．（1）；（2） 。
【详解】
(1)由几何关系可知
解得
r=30°
根据光的折射定律可得
(2)5条亮条纹之间的距离为 a，可知条纹间距
根据解得
17．
【详解】
该单色光在圆柱体中传播的光路图如图所示
有
折射角r=90°－∠1，其中∠1=∠2，根据光的折射定律有
解得
∠2=60°，
18．亮条纹；两条
【详解】
当时
故P点将出现亮条纹，且中央亮条纹和P点之间有两条亮条纹
当时
故P点将出现暗条纹，且中央亮条纹和P点之间有两条暗条纹
19． 60°
【详解】
设光在D点折射时的折射角为r，如图所示：
由几何关系可知，，则折射率，由几何知识可知光线在B点的入射角等于，由光路可逆性原理知，光在B点折射后的折射角大小等于．
答案第1页，共2页
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一、多选题
1．如图所示是光的双缝干涉的示意图，下列说法中正确的是
A．单缝S的作用是为了增加光的强度。
B．双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源。
C．当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时，产生第二条暗条纹。
D．当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为长λ时，产生中央亮条纹。
2．如图所示，一束光由空气射到透明介质球上的A点，入射角为i，则（ ）
A．当i足够大时，在A点将发生全反射
B．当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射
C．无论i多大，在A点都不会发生全反射
D．无论i多大，光从球内向外射出时，都不会发生全反射
3．一细光束以与界面成 30°的角从空气照射到某种介质与空气的分界面上，折射光线与反射光线恰好垂直。下列判断正确的是_______。
A．该介质的折射率为
B．该介质的折射率为
C．光在该介质中的传播速度为
D．使光束以60°入射角从介质照射到分界面上，不会有折射光线射出
E.使光束以30°入射角从介质照射到分界面上，折射光线与反射光线垂直
二、单选题
4．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海市蜃楼和沙漠蜃景都是光的全反射现象，其中沙漠蜃景产生的原因是由于沙漠上层空气的折射率比下层空气折射率大
D．图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是一样的
5．每年夏季，我国多地会出现如图甲所示日晕现象。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。如图乙所示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．在冰晶中，b光的传播速度比a光小
B．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹间距大
C．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小
D．a光的频率较大
6．下列说法中正确的是（ ）
A．在建筑物的玻璃墙外表面镀一层增反膜是利用了光的全反射原理
B．光导纤维传递信号是利用了光的偏振
C．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，这是光的衍射现象
D．凸透镜的弯曲表面向下压在另一块平板玻璃上，让单色光从上方射入，能看到明暗相间的同心圆，这是光的干涉现象
7．下列哪种现象不是由于衍射形成的（ ）
A．通过两支铅笔中间的狭缝观察发光的日光灯会看到彩色条纹
B．光照在不透光的小圆盘上，在其后面阴影中心会出现小亮点
C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面能看到彩色条纹
D．小刚藏在讲桌后面说话，其他同学能够“闻其声不见其人”
8．如图所示为一横截面为直角三角形ABC的玻璃棱镜，其中∠A=30°，D点在AC边上，A、D间距为L，AB=2L。一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，经AB边反射后垂直BC边射出，已知真空中的光速为c，则（ ）
A．玻璃对光线的折射率为 B．玻璃对光线的折射率为
C．光线在棱镜中传播的路程为2L D．光线在棱镜中传播的时间为
三、实验题
9．在测定《玻璃的折射率》的实验中，已画好玻璃砖的界面两直线aa'和bb' 后，实验者不慎误将玻璃砖向上平移如图中虚线所示．若其它操作正确，则测得的折射率与该玻璃砖的真实折射率相比较_____（填偏大、偏小或不变）
10．利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：
（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=______mm，xB=______mm，相邻两条纹间距Δx=______mm；
（2）该单色光的波长λ=_______m；
（3）若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将_______（填“变大”“不变”或“变小”）；若改用频率较高的单色光照射，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将______（填“变大”“不变”或“变小”）。
11．在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示．
（1）在答题纸上相应的图中画出完整的光路图____；
（2）对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n=____________（保留3位有效数字）；
（3）为了观察光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了二次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示．图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和_____________（填“A”和“B”）
四、解答题
12．半径为的半圆形玻璃砖放置在竖直平面内，其截面如图所示，为圆心，直径沿竖直方向，当一束单色光从点下方与点的距离为的点垂直于射入玻璃砖时，光线恰好不从玻璃砖圆弧面射出。当此光线从点下方与点的距离为的点（图中未画出）射入时，在玻璃砖圆弧界面折射后通过虚线上的点，求点到点的距离。已知，。
13．（1）一列简谐波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为
A．4m、6m和8m B．6m、8m和12m
C．4m、6m和12m D．4m、8m和12m
（2）利用半圆柱形玻璃，可减小激光束的发散程度．在题11（2）图所示的光路中，A为激光的出射点，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点．若某条从A点发出的与AO成α角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率．
14．一正三棱柱形透明体的横截面如图所示，AB=AC=BC=6R，透明体中心有一半径为R的球形真空区域，一束平行单色光从AB面垂直射向透明体。已知透明体的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：
(i)从D点射入透明体的光束要经历多长时间从透明体射出；
(ii)为了使光线不能从AB面直接进入中间的球形真空区域，则必须在透明体AB面上贴至少多大面积的不透明纸。（不考虑AC和BC面的反射光线影响）。
15．如图所示，有一玻璃砖，，，一束单色光从面上的点射入，从面的点射出，且出射光线与面夹角为，，且。求：
（1）玻璃砖折射率；
（2）改变单色光射入方向，使其在面恰好发生全反射，则判断反射光到达面是否发生全反射？说明理由。
16．激光已经深入到我们生活的各个方面。某物理小组利用激光束测量玻璃对激光的折射率和利用双缝干涉测量激光的波长。
(1)如图所示，在水平面上方适当位置固定激光光源，使其发射与水平面成30°角斜向下的激光，在水平光屏上M点呈现一小光斑。放入一块平行于水平面的长方体玻璃砖，激光光斑移至水平光屏上的N点。测得玻璃砖厚度为 d＝ cm，MN＝b＝2 cm。根据以上信息，求该玻璃砖的折射率 n；
(2)为测量该激光的波长，将激光垂直射向间距为 d 的双缝（每个缝的宽度很窄，宽度可忽略），在双缝后面距离为 L处的光屏上可以观察到干涉条纹。现使测量头的分划板中心刻线与条纹的中心对齐，经测量得出5条亮条纹之间的距离为 a，求该激光的波长。
17．如图所示，ABD为半圆柱透明体的横截面，圆心在O点、半径为R。一细束单色光在真空中从AD面上无限靠近A处以入射角i（）斜射入半圆柱结果恰好在B点发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c，求半圆柱对该单色光的折射率n。
18．用单色光做双缝干涉实验，已知屏上一点P到双缝的路程差，当用波长为的单色光照射时，P点将出现亮条纹还是暗条纹？若用波长为的单色光照射，此时在中央亮条纹和P点之间有几条暗条纹？
五、填空题
19．如图所示，ABC为半圆形玻璃砖的截面，圆的半径为R,0为圆心，D为A0的中点，一束单色光以与AC面成30°角的方向斜射到O点，经玻璃砖折射后刚好照射到圆弧的最低点B点,则玻璃砖对单色光的折射率为________,光在B点折射后的折射角大小为________．
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．BC
【详解】
A．单缝S的作用是为了尽量获取频率单一的光源，A错误；
B．双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源，B正确；
C．当光路程差为光的半波长的奇数倍时，产生暗条纹，当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时，产生第二条暗条纹，C正确；
D．中央亮条纹在在S1、S2中间连线与屏的交点处，当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为0时，产生中央亮条纹，D错误。
故选BC。
2．CD
【详解】
光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此光在A点由空气进入介质球，肯定不能发生全反射。在图中，对于球上任意一点，球面法线一定过圆心，设r为光从A点射入时的折射角，为光从B点射出时的入射角，它们为等腰三角形的两底角，因此有
根据折射定律得
即随着i的增大，r增大，但r不能等于或大于临界角C，故也不可能等于或大于临界角，即光从B点射出时，也不可能发生全反射，在B点的反射光射向D点，从D点射出时也不会发生全反射。
故选CD。
3．BDE
【详解】
AB．光束以与界面成30°的角射入时，折射光线与反射光线恰好垂直，可得折射角
根据折射率定义有
选项A错误，B正确；
C．根据可得光在该介质中的传播速度
选项C错误；
D．全反射的临界角
使光束以60°入射角从介质照射到分界面上，入射角大于临界角，发生全反射，所以不会有折射光线射出，选项D正确；
E．使光束以30°入射角从介质照射到分界面上，反射角为30°，据光路可逆得，折射角为60°，所以折射光线与反射光线的夹角为90°，选项E正确。
故选BDE。
4．D
【详解】
A．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相，知P处凹陷，而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知Q处凸起，故A正确，不符合题意；
B．图为光线通过小圆板得到的衍射图样，若用光照射很小的不透明圆板时，后面会出现一亮点，故B正确，不符合题意；
C．由于上层空气的折射率比下层空气折射率大，沙漠蜃景是光的全反射现象，故C正确，不符合题意；
D．立体电影是光的偏振，与镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉，它们的原理不相同，故D错误，符合题意。
故选D。
5．A
【详解】
A．由题图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，根据
可知在冰晶中，b光的传播速度比a光小，故A正确；
BD．由于六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，故b光的频率较大，则a光波长大于b光波长，根据
可知，通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹间距小，故BD错误；
C．根据
可知从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大，故C错误。
故选A。
6．D
【详解】
A．在建筑物的玻璃墙外表面镀一层增反膜是利用了光的干涉现象，A错误；
B．光导纤维传递信号是利用了光的全反射原理，B错误；
C．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，这是光的干涉现象，C错误；
D. 凸透镜的弯曲表面向下压在另一块平板玻璃上，让单色光从上方射入，能看到明暗相间的同心圆，这是光的干涉现象，故D正确
故选D。
7．C
【详解】
A．通过两支铅笔中间的狭缝观察发光的日光灯会看到彩色条纹是光的衍射现象，现象A不符合题意；
B．光照在不透光的小圆盘上，在其后面阴影中心会出现小亮点属于光的衍射现象，现象B不符合题意；
C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面能看到彩色条纹属于薄膜干涉现象，选项C符合题意；
D．小刚藏在讲桌后面说话，其他同学能够“闻其声不见其人”，属于声波的衍射现象，选项D不符合题意。
故选C。
8．A
【详解】
AB．光路如图所示
因为光线垂直BC边射出，可知
β=30°
光线在E点发生反射，根据光的反射定律有
α=30°
根据几何关系可知
r=30°
光线平行于AB边从D点射入棱镜，入射角
θ=60°
由折射定律有
故A正确，B错误；
C．△ADE为等腰三角形，由几何关系有
DE=AD=L
又由于
因此
光线在棱镜中传播的路程为
C错误；
D．光线在棱镜中传播的速度
光线在棱镜中传播的时间为
D错误。
故选A。
9．不变
【详解】
如右图所示，实线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而虚线是未将玻璃砖向上平移时作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律 得知，测得的折射率将不变．
10．11.1 15.6 0.75 变小 变小
【详解】
（1）[1]A位置读数为
[2]B位置读数为
[3]相邻两条纹间距为
。
（2）[4]由
得
（3）[5]由
可知，其他条件保持不变时，双缝间距变大，则条纹间距变小。
[6]根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越小，所以其他条件保持不变时，改用频率较高的单色光照射，则条纹间距变小。
11． 1.510.03 A
【详解】
(1)[1]作图如下，注意
（2）[2]假设每小格边长为1，
得
（3）[3]由射入后，第一次折射时入射角大于折射角，第二次折射时折射角大于入射角，经过点，光路如下图红线，若从点射出，如下图蓝线，则不能保证上述条件
12．
【详解】
从入射，
光线恰好不从玻璃砖圆弧面射出，发生全反射，设临界角为，则有
从点入射，则有
解得
则
光路图如下
在三角形中，由几何关系可得
得
三角形中，有
则点到点的距离
解得
13．（1）C
（2）折射率
【解析】
（1）若两质点经过平衡位置时的振动方向相同，说明λ=6m；若两质点经过平衡位置时的振动方向相反，说明6m=λ或λ，即λ=4m或12m．综上分析，选项C正确．
（2）设折射角为r，根据光路图，利用几何关系可得，由折射定律可得，玻璃的折射率．
【考点定位】（1）简谐横波波长的计算．
（2）光的折射定律，折射率的计算．
14．(i)；(ii)
【详解】
(i)设透明体的临界角为C，依题意
可知，从D点射入的光线在E点处的入射角为，大于临界角C，发生全反射，其光路图如图所示，
最终垂直于BC边射出，设经历时间为t，则
又
又
得：
(ii)如图，
从真空球上G和G′处射入的光线刚好在此处发生全反射，而在这两条光线之间射入的光线，其入射角均小于，将会射入真空区域，所以只要将这些区间用不透明纸遮住就可以了，显然，在透明体AB面上，被遮挡区域至少是个圆形,设其半径为r，由几何关系可知
则
15．（1）；（2） 不会发生全发射，见解析
【详解】
（1）如图甲所示，做法线，，则，则入射角
则由折射定律得
（2）全反射临界角为
则
如图乙所示，，故
则该单色光在面入射角为，故不会发生全发射；
16．（1）；（2） 。
【详解】
(1)由几何关系可知
解得
r=30°
根据光的折射定律可得
(2)5条亮条纹之间的距离为 a，可知条纹间距
根据解得
17．
【详解】
该单色光在圆柱体中传播的光路图如图所示
有
折射角r=90°－∠1，其中∠1=∠2，根据光的折射定律有
解得
∠2=60°，
18．亮条纹；两条
【详解】
当时
故P点将出现亮条纹，且中央亮条纹和P点之间有两条亮条纹
当时
故P点将出现暗条纹，且中央亮条纹和P点之间有两条暗条纹
19． 60°
【详解】
设光在D点折射时的折射角为r，如图所示：
由几何关系可知，，则折射率，由几何知识可知光线在B点的入射角等于，由光路可逆性原理知，光在B点折射后的折射角大小等于．
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