第四章 光 章末综合练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章 光 章末综合练（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 | 2022-04-20 13:15:33 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修一 第四章 光 章末综合练
一、单选题
1．可见光在空气中波长范围是4 400A到7 700A，即4.4×10－4 mm到7.7×10－4 mm，下面关于光衍射条件的说法正确的是（ ）
A．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几毫米以下时，才能观察到明显的衍射现象
B．卡尺两脚间的狭缝在小到0.2 mm以下时，通过它观察各种光源，都能看到明显的衍射现象
C．卡尺两脚间的狭缝在小到0.4 mm以下时，通过它观察到线状白炽灯丝，有明显的衍射现象
D．光的衍射条件“跟光的波长可以相比”是非常严格的，即只有孔或障碍物的尺寸跟波长差不多时才能观察到光的衍射
2．图甲是用光的干涉法来检查物体表面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查的物体，C为入射光，图乙为观察到的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．入射光C应采用复合光
B．干涉条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的
C．当AB之间某处距离为入射光半波长的奇数倍时，对应条纹是暗条纹
D．若所观察到的条纹如图乙所示，则被检查物体表面上有凹陷
3．如图所示，竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用而形成上薄下厚的薄膜，从膜左侧面水平射入的红光，在左侧面观察到干涉条纹，则下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹是由薄膜左右两个面的光的衍射形成的
B．干涉条纹是红黑相同的竖直条纹
C．入射光如果换成紫光，相邻亮条纹间距变大
D．如果薄膜的下端再厚一些，干涉条纹变密
4．如图所示，在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光，把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜。通过这层液膜观察灯焰的像与下面的哪幅图相符（ ）
A． B．
C． D．
5．一种“光开关”的“核心区”如图虚框区域所示，其中1、2是两个完全相同的截面为等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现开关功能。单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”，已知棱镜对a的折射率为1.5，下列说法正确的是（ ）
A．单色光a在棱镜中的波长是在真空中波长的1.5倍
B．若不充入介质，则实现“开”功能
C．若充入的介质相对棱镜是光疏介质，有可能实现“开”功能
D．若充入的介质相对棱镜是光密介质，有可能实现“关”功能
6．2021年12月9日，我国神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行了太空授课。如图甲所示，王亚平在水球里注入一个气泡，观察水球产生的物理现象。课后小明同学画了过球心的截面图，如图乙所示，内径是R，外径是R。假设一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角i=30°，经折射后恰好与内球面相切。已知光速为c。则（ ）
A．单色光在材料中的折射率为
B．单色光在该材料中的传播时间为
C．只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角，就能够在内球面发生全反射
D．只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角，就能够在外球面发生全反射
7．我们经常看到路边施工处挂有红色的灯，除了红色光容易引起人们的视觉反应外，这样做的另一个重要的原因是（ ）
A．红光比其他可见光更容易发生衍射
B．红光比其他可见光更容易发生干涉
C．红光比其他可见光频率更大
D．红光比其他可见光更容易发生反射
8．下面事实正确的是（ ）
A．光的偏振说明光是纵波
B．在水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象
C．白光通过双缝呈现彩色的明暗相间的条纹是光的衍射现象
D．物体边缘在光照下出现了明暗相间的条纹是光的衍射现象
9．以下关于物理常识，描述正确的是（ ）
A．白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带，属于衍射现象
B．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
C．光的振动方向与偏振片的透振方向平行时，光完全不能通过偏振片
D．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
10．双缝干涉实验装置的截面图如图所示，O点为、连线中垂线与光屏的交点，光源发出的波长为的光，O点出现亮条纹。现在右侧垂直放置一块玻璃片，玻璃对该波长光的折射率为1.5，不计光在玻璃片表面的反射，要使O点仍出现亮条纹，则玻璃片的厚度可能是（ ）
A． B． C． D．
11．平行玻璃砖的厚度为d，折射率为n，一束光线以入射角α射到玻璃砖上，出射光线相对于入射光线的侧移距离为Δx，如图所示，则Δx决定于下列哪个表达式( )
A．Δx＝d(1－)
B．Δx＝d(1－)
C．Δx＝dsin α(1－)
D．Δx＝dcos α(1－)
12．如图所示，在一个空长方体箱子的左侧壁刻上双缝，当把一个钠光灯照亮的狭缝放在箱子左边时，在箱子的右侧内壁上产生干涉条纹。如果把箱子用透明的油灌满，条纹的间距将（ ）
A．保持不变 B．减小
C．可能增加 D．增加
二、填空题
13．光导纤维1966年，33岁的华裔科学家___________提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。___________因此获得2009年诺贝尔物理学奖。根据这一理论制造的光导纤维（opticalfiber）已经普遍应用到通信领域。这其中就用到了___________原理。
14．全息照相技术只能记录光波的强弱信息。( )
15．在阳光的照射下，充满雾气的瀑布上方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，其光线传播路径如图所示，图中的圆面代表水珠过球心的截面，太阳光平行截面射入球形水珠后，最后出射光线a、b分别代表两种不同颜色的光线，则水珠对a、b两束光折射率的大小关系是_____；a、b两束光在水珠内传播速度大小关系是_____。（选填“＞”、“＝”或“＜”）
16．在纵波中，_________。在横波中，_________。这种方法适用于看得见质点振动方向的机械波。_________不能产生偏振现象。相同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的。这个现象称为“____________”。一列沿水平方向传播的横波，既可能沿上下方向振动，也可能沿左右方向振动，还可能沿其他“斜”的方向振动。横波的振动方向称为“____________”。
17．想一想：水中的气泡看上去特别明亮，这是为什么呢？
光疏介质和光密介质
光疏介质：两种介质中折射率______的介质叫做光疏介质；
光密介质：两种介质中折射率______的介质叫做光密介质；
玻璃相对于水是______介质；
玻璃相对于金刚石是______介质。
三、解答题
18．如图所示，△ABC为直角三角形棱镜的横截面，∠ABC＝30°。有一细光束MN射到AC面上，且MN与AC面的夹角也为30°，该光束从N点进入棱镜后再经BC面反射，最终从AB面上的O点射出，其出射光线OP与BC面平行。
（1）作出棱镜内部的光路图（不必写出作图过程）；
（2）求此棱镜的折射率；
（3）若AC边长为l，N点为AC边中点，求光线在玻璃中传播的时间。（已知光速为c）
19．有一用透明材料制成的中空圆柱体，内径为R，外径为2R，其截面如图所示。一束细单色光从圆柱面上的A点与AO直径成夹角i＝60°射入，经折射后恰好与内柱面相切，已知真空中光速为c。求：
（1）单色光在该材料中的折射率n；
（2）单色光在该材料中传播的时间t。
20．一束复色光从半球形透明体左侧的P点射入透明体，是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。设a光的折射角为光的折射角为β，如图，求：
（1）透明体对两束光的折射率之比；
（2）两束光在透明体中的传播时间之比。
21．如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，MN为截面的直径，Q是MN上的一点且与M点的距离（R为半圆形裁面的半径）。MN与水平光屏P平行，两者的距离为d，一束与截面平行的红光由Q点沿垂直于MN的方向射入玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，在光屏上得到红光。玻璃砖对该红光的折射率为，，求：
（1）红光由于玻璃砖的折射在屏上向什么方向移动？移动距离是多少？
（2）如果保持入射光线和光屏的位置不变，而使玻璃砖沿MN向左移动，移动的距离小于，请定性说明屏上的光点如何移动？亮度如何变化？并求出玻璃砖向左移动多远距离时光点的亮度或增强到最强或减弱到最弱。
22．查阅资料，简述全息照相的原理。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
障碍物与波长相比相差不多或比波长更小时，才能发生明显的衍射，但光并没有机械波那么苛刻，缝的宽度太小时，透过的光太弱，不容易观察到衍射现象，通常情况下，缝的宽度在0.4mm左右时，光的衍射现象比较明显，ABD错误，C正确。
故选C。
2．B
【详解】
A．入射光C应采用单色光，波长一定，不会出现干涉条纹重合，若采用复合光则会出现干涉条纹重合的现象，故A错误；
B．干涉条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉产生的，故B正确；
C．当AB之间某处上下反射光的光程差为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗条纹，故C错误；
D．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹右偏说明被检查物体表面上有凸起，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．干涉条纹是由薄膜左右两个面的反射光叠加形成的，故A错误；
B．一个红条纹是同一厚度的薄膜左右面的反射光形成的，同一水平线上的薄膜厚度相同，则条纹水平，故B错误；
C．把楔形膜两边延长至相交，如图所示
夹角设为，设第n、条亮纹处的薄膜厚度分别为和，到交点的距离分别设为和，因为夹角很小，应用边角关系有
相邻亮纹间距
又根据干涉条件有
，
联立解得
显然相邻亮纹间距随入射光波长增大而增大、随增大而减小，入射光换成紫光，即波长变小，所以相邻亮条纹间距变小，故C错误；
D．而薄膜的下端再厚一些使得增大，则减小，干涉条纹变密，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
液膜上的像是液膜前后两个面反射的光形成的，此像由明暗相间的水平条纹组成。
故选D。
5．C
【详解】
A．根据公式可知
单色光a在棱镜中的传播速度为真空中的
频率不变，单色光a在棱镜中的波长为在真空中波长的 ，A错误；
B．单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，入射角为45° ，根据全反射的条件，临界角为
可知入射角大于临界角，不充入介质，即发生全反射，光不可以通过2，实现“关”功能，B错误；
CD．由光密介质进入光疏介质，可能不发生全反射，进入2，可能实现“开”功能，从光疏介质进入光密介质，不会发生全反射，则一定处于开状态， D错误C正确。
故选C。
6．C
【详解】
A．在A点时，由题意可知，入射角为60°，则由几何关系有
sin∠BAO=
由折射定律得
故A错误；
B．该束单色光在该透明材料中的传播速度为
单色光在该材料中的传播时间为
带入数据解得
故B错误；
C．光束从A点入射，入射角为i′时光束经折射到达内球面的C点，如图
恰好发生全反射，由于
sin∠DCA=
由正弦定理得
解得
sin∠CAO=
由折射定律得
解得
可见，只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角，就能够在内球面发生全反射，则C正确；
D．根据对称性和光路可逆原理可知，在外球面的入射角不会大于临界角，所以不能够在外球面发生全反射，则D错误。
故选C。
7．A
【详解】
红光的波长较长，频率较小，比其他可见光更容易发生衍射，更易被观察到。
故选A。
8．D
【详解】
A．偏振是横波特有的现象，光的偏振说明光是横波，A错误；
B．在水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，B错误；
C．白光通过双缝呈现彩色的明暗相间的条纹是光的干涉现象，C错误；
D．物体边缘在光照下出现了明暗相间的条纹是光的衍射现象，D正确。
故选D。
9．B
【详解】
A．白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带属于光的色散，A错误；
B．激光全息照相是利用了激光相干性好，获得两频率相同的光，从而进行光的干涉，B正确；
C.光的振动方向与偏振片的透振方向垂直时，光完全不能通过偏振片，C错误；
D．产生多普勒效应的原因是观察者与波源的相对运动导致接收到的波的频率发生变化，D错误。
故选B。
10．A
【详解】
假设玻璃片的厚度为，从、向点传播的两列光，经过玻璃片和同样厚度的真空形成的时间差等于周期的整数倍，则点振动加强，形成亮条纹，光在玻璃中的传播速度为
根据题意有
（，，……）
联立解得
（，，……）
选项A正确，BCD错误；
故选A。
11．C
【详解】
由于Δx随厚度d、入射角α、折射率n的减小而减小，因此若将d、α、n推向极端，即
当α＝0时
Δx＝0
d＝0时
Δx＝0
n＝1时
Δx＝0
考查四个选项中能满足此三种情况的只有C项，ABD错误，C正确。
故选C。
12．B
【详解】
箱子灌满油时，折射率增大，根据
v=
可知光速减小，根据
v=λf
可知光的波长减小，根据干涉条纹间距公式
Δx=λ
可知条纹间距减小，故ACD错误，B正确。
故选B。
13． 高锟 高锟 光的全反射
【详解】
[1][2][3] 966年，33岁的华裔科学家高锟提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。根据这一理论制造的光导纤维（opticalfiber）已经普遍应用到通信领域。这其中就用到了光的全反射原理。
14．错误
【详解】
全息相片的拍摄利用了光的干涉原理，全息照相技术不仅记录了光波的强弱信息，还记录了光波的相位信息，故错误。
15． ＞ ＜
【详解】
[1]根据光路图知，a、b两束光的入射角相等，而a光的折射角小，由折射定律得
可知a光的折射率较大，即
[2]根据知，a光在水滴中传播的速度较小，即
16． 振动方向与波的传播方向平行 振动方向与波的传播方向垂直 纵波 偏振现象 偏振方向
【详解】
[1][2]在纵波中，振动方向与波的传播方向平行。在横波中，振动方向与波的传播方向垂直。这种方法适用于看得见质点振动方向的机械波。
[3]纵波不能产生偏振现象。
[4]相同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的。这个现象称为“偏振现象”。[5]一列沿水平方向传播的横波，既可能沿上下方向振动，也可能沿左右方向振动，还可能沿其他“斜”的方向振动。横波的振动方向称为“偏振方向”。
17． 小 大 光密 光疏
【详解】
[1]光疏介质：两种介质中折射率小的介质叫做光疏介质。
[2]光密介质：两种介质中折射率大的介质叫做光密介质。
[3]光在玻璃中的折射率大于水中的折射率，玻璃相对于水是光密介质。
[4]光在玻璃中的折射率小于金刚石中的折射率，玻璃相对于金刚石是光疏介质。
18．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）如图所示光路
（2）设光在N点的入射角为i，折射角为r，光在Q点的入射角为，则光在Q点的反射角为，在O点的入射角为r，折射角为i，由几何关系得
在三角形BOQ中,其中∠B=30°
联立可得
i=60°，r=30°
由折射定律知，三棱镜材料的折射率
（3）
由几何关系可知
，，
由几何关系可知
∠BQO=30°=∠B
故三角形BOQ为等腰三角形，可得
解得
19．（1）；（2）
【详解】
（1）画出光路图，如图所示
设折射角为r，由图中几何关系结合折射定律得
解得
（2）设单色光在该材料中的传播速度为v，则有
解得
20．（1）；（2）
【详解】
（1）两束光在透明体表面发生折射现象，入射角相同，由折射定律
可知透明体对两束光的折射率之比
（2）设透明体的半径为R，则a光在透明体中的传播路程为
b光在透明体中传播的路程为
又因为光在透明体中的传播速度为
光在透明体中的传播时间为
两束光在透明体中的传播时间之比
21．（1）左，；（2）左移亮度减弱至消失，
【详解】
（1）光线应向屏的左侧移动
（2）发生会反特的临界角
所以
C=37°
当玻璃砖左移时，入射角增大，折射角增大，所以光线左移。当增大到37°时发生全反射，以后折射光线消失，所以光，点左移亮度减弱至消失。移动距离由几何知识有
22．全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束光直接射向感光片，另一束光经被摄物反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，感光片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的相位关系而不同。所以全息照相不仅记录了物体上的反光强度，也记录了相位信息。人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射感光底片，人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。
【详解】
全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束光直接射向感光片，另一束光经被摄物反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，感光片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的相位关系而不同。所以全息照相不仅记录了物体上的反光强度，也记录了相位信息。人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射感光底片，人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．可见光在空气中波长范围是4 400A到7 700A，即4.4×10－4 mm到7.7×10－4 mm，下面关于光衍射条件的说法正确的是（ ）
A．卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几毫米以下时，才能观察到明显的衍射现象
B．卡尺两脚间的狭缝在小到0.2 mm以下时，通过它观察各种光源，都能看到明显的衍射现象
C．卡尺两脚间的狭缝在小到0.4 mm以下时，通过它观察到线状白炽灯丝，有明显的衍射现象
D．光的衍射条件“跟光的波长可以相比”是非常严格的，即只有孔或障碍物的尺寸跟波长差不多时才能观察到光的衍射
2．图甲是用光的干涉法来检查物体表面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查的物体，C为入射光，图乙为观察到的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A．入射光C应采用复合光
B．干涉条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉形成的
C．当AB之间某处距离为入射光半波长的奇数倍时，对应条纹是暗条纹
D．若所观察到的条纹如图乙所示，则被检查物体表面上有凹陷
3．如图所示，竖直放置的肥皂薄膜受到重力作用而形成上薄下厚的薄膜，从膜左侧面水平射入的红光，在左侧面观察到干涉条纹，则下列说法正确的是（ ）
A．干涉条纹是由薄膜左右两个面的光的衍射形成的
B．干涉条纹是红黑相同的竖直条纹
C．入射光如果换成紫光，相邻亮条纹间距变大
D．如果薄膜的下端再厚一些，干涉条纹变密
4．如图所示，在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光，把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜。通过这层液膜观察灯焰的像与下面的哪幅图相符（ ）
A． B．
C． D．
5．一种“光开关”的“核心区”如图虚框区域所示，其中1、2是两个完全相同的截面为等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现开关功能。单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”，已知棱镜对a的折射率为1.5，下列说法正确的是（ ）
A．单色光a在棱镜中的波长是在真空中波长的1.5倍
B．若不充入介质，则实现“开”功能
C．若充入的介质相对棱镜是光疏介质，有可能实现“开”功能
D．若充入的介质相对棱镜是光密介质，有可能实现“关”功能
6．2021年12月9日，我国神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行了太空授课。如图甲所示，王亚平在水球里注入一个气泡，观察水球产生的物理现象。课后小明同学画了过球心的截面图，如图乙所示，内径是R，外径是R。假设一束单色光（纸面内）从外球面上A点射入，光线与AO直线所成夹角i=30°，经折射后恰好与内球面相切。已知光速为c。则（ ）
A．单色光在材料中的折射率为
B．单色光在该材料中的传播时间为
C．只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角，就能够在内球面发生全反射
D．只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角，就能够在外球面发生全反射
7．我们经常看到路边施工处挂有红色的灯，除了红色光容易引起人们的视觉反应外，这样做的另一个重要的原因是（ ）
A．红光比其他可见光更容易发生衍射
B．红光比其他可见光更容易发生干涉
C．红光比其他可见光频率更大
D．红光比其他可见光更容易发生反射
8．下面事实正确的是（ ）
A．光的偏振说明光是纵波
B．在水面上的油膜呈现彩色是光的衍射现象
C．白光通过双缝呈现彩色的明暗相间的条纹是光的衍射现象
D．物体边缘在光照下出现了明暗相间的条纹是光的衍射现象
9．以下关于物理常识，描述正确的是（ ）
A．白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带，属于衍射现象
B．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
C．光的振动方向与偏振片的透振方向平行时，光完全不能通过偏振片
D．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化
10．双缝干涉实验装置的截面图如图所示，O点为、连线中垂线与光屏的交点，光源发出的波长为的光，O点出现亮条纹。现在右侧垂直放置一块玻璃片，玻璃对该波长光的折射率为1.5，不计光在玻璃片表面的反射，要使O点仍出现亮条纹，则玻璃片的厚度可能是（ ）
A． B． C． D．
11．平行玻璃砖的厚度为d，折射率为n，一束光线以入射角α射到玻璃砖上，出射光线相对于入射光线的侧移距离为Δx，如图所示，则Δx决定于下列哪个表达式( )
A．Δx＝d(1－)
B．Δx＝d(1－)
C．Δx＝dsin α(1－)
D．Δx＝dcos α(1－)
12．如图所示，在一个空长方体箱子的左侧壁刻上双缝，当把一个钠光灯照亮的狭缝放在箱子左边时，在箱子的右侧内壁上产生干涉条纹。如果把箱子用透明的油灌满，条纹的间距将（ ）
A．保持不变 B．减小
C．可能增加 D．增加
二、填空题
13．光导纤维1966年，33岁的华裔科学家___________提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。___________因此获得2009年诺贝尔物理学奖。根据这一理论制造的光导纤维（opticalfiber）已经普遍应用到通信领域。这其中就用到了___________原理。
14．全息照相技术只能记录光波的强弱信息。( )
15．在阳光的照射下，充满雾气的瀑布上方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，其光线传播路径如图所示，图中的圆面代表水珠过球心的截面，太阳光平行截面射入球形水珠后，最后出射光线a、b分别代表两种不同颜色的光线，则水珠对a、b两束光折射率的大小关系是_____；a、b两束光在水珠内传播速度大小关系是_____。（选填“＞”、“＝”或“＜”）
16．在纵波中，_________。在横波中，_________。这种方法适用于看得见质点振动方向的机械波。_________不能产生偏振现象。相同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的。这个现象称为“____________”。一列沿水平方向传播的横波，既可能沿上下方向振动，也可能沿左右方向振动，还可能沿其他“斜”的方向振动。横波的振动方向称为“____________”。
17．想一想：水中的气泡看上去特别明亮，这是为什么呢？
光疏介质和光密介质
光疏介质：两种介质中折射率______的介质叫做光疏介质；
光密介质：两种介质中折射率______的介质叫做光密介质；
玻璃相对于水是______介质；
玻璃相对于金刚石是______介质。
三、解答题
18．如图所示，△ABC为直角三角形棱镜的横截面，∠ABC＝30°。有一细光束MN射到AC面上，且MN与AC面的夹角也为30°，该光束从N点进入棱镜后再经BC面反射，最终从AB面上的O点射出，其出射光线OP与BC面平行。
（1）作出棱镜内部的光路图（不必写出作图过程）；
（2）求此棱镜的折射率；
（3）若AC边长为l，N点为AC边中点，求光线在玻璃中传播的时间。（已知光速为c）
19．有一用透明材料制成的中空圆柱体，内径为R，外径为2R，其截面如图所示。一束细单色光从圆柱面上的A点与AO直径成夹角i＝60°射入，经折射后恰好与内柱面相切，已知真空中光速为c。求：
（1）单色光在该材料中的折射率n；
（2）单色光在该材料中传播的时间t。
20．一束复色光从半球形透明体左侧的P点射入透明体，是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。设a光的折射角为光的折射角为β，如图，求：
（1）透明体对两束光的折射率之比；
（2）两束光在透明体中的传播时间之比。
21．如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，MN为截面的直径，Q是MN上的一点且与M点的距离（R为半圆形裁面的半径）。MN与水平光屏P平行，两者的距离为d，一束与截面平行的红光由Q点沿垂直于MN的方向射入玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，在光屏上得到红光。玻璃砖对该红光的折射率为，，求：
（1）红光由于玻璃砖的折射在屏上向什么方向移动？移动距离是多少？
（2）如果保持入射光线和光屏的位置不变，而使玻璃砖沿MN向左移动，移动的距离小于，请定性说明屏上的光点如何移动？亮度如何变化？并求出玻璃砖向左移动多远距离时光点的亮度或增强到最强或减弱到最弱。
22．查阅资料，简述全息照相的原理。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
障碍物与波长相比相差不多或比波长更小时，才能发生明显的衍射，但光并没有机械波那么苛刻，缝的宽度太小时，透过的光太弱，不容易观察到衍射现象，通常情况下，缝的宽度在0.4mm左右时，光的衍射现象比较明显，ABD错误，C正确。
故选C。
2．B
【详解】
A．入射光C应采用单色光，波长一定，不会出现干涉条纹重合，若采用复合光则会出现干涉条纹重合的现象，故A错误；
B．干涉条纹是由A的下表面反射光和B的上表面反射光发生干涉产生的，故B正确；
C．当AB之间某处上下反射光的光程差为入射光的半波长奇数倍时，对应条纹是暗条纹，故C错误；
D．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹右偏说明被检查物体表面上有凸起，故D错误。
故选B。
3．D
【详解】
A．干涉条纹是由薄膜左右两个面的反射光叠加形成的，故A错误；
B．一个红条纹是同一厚度的薄膜左右面的反射光形成的，同一水平线上的薄膜厚度相同，则条纹水平，故B错误；
C．把楔形膜两边延长至相交，如图所示
夹角设为，设第n、条亮纹处的薄膜厚度分别为和，到交点的距离分别设为和，因为夹角很小，应用边角关系有
相邻亮纹间距
又根据干涉条件有
，
联立解得
显然相邻亮纹间距随入射光波长增大而增大、随增大而减小，入射光换成紫光，即波长变小，所以相邻亮条纹间距变小，故C错误；
D．而薄膜的下端再厚一些使得增大，则减小，干涉条纹变密，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
液膜上的像是液膜前后两个面反射的光形成的，此像由明暗相间的水平条纹组成。
故选D。
5．C
【详解】
A．根据公式可知
单色光a在棱镜中的传播速度为真空中的
频率不变，单色光a在棱镜中的波长为在真空中波长的 ，A错误；
B．单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，入射角为45° ，根据全反射的条件，临界角为
可知入射角大于临界角，不充入介质，即发生全反射，光不可以通过2，实现“关”功能，B错误；
CD．由光密介质进入光疏介质，可能不发生全反射，进入2，可能实现“开”功能，从光疏介质进入光密介质，不会发生全反射，则一定处于开状态， D错误C正确。
故选C。
6．C
【详解】
A．在A点时，由题意可知，入射角为60°，则由几何关系有
sin∠BAO=
由折射定律得
故A错误；
B．该束单色光在该透明材料中的传播速度为
单色光在该材料中的传播时间为
带入数据解得
故B错误；
C．光束从A点入射，入射角为i′时光束经折射到达内球面的C点，如图
恰好发生全反射，由于
sin∠DCA=
由正弦定理得
解得
sin∠CAO=
由折射定律得
解得
可见，只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角，就能够在内球面发生全反射，则C正确；
D．根据对称性和光路可逆原理可知，在外球面的入射角不会大于临界角，所以不能够在外球面发生全反射，则D错误。
故选C。
7．A
【详解】
红光的波长较长，频率较小，比其他可见光更容易发生衍射，更易被观察到。
故选A。
8．D
【详解】
A．偏振是横波特有的现象，光的偏振说明光是横波，A错误；
B．在水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，B错误；
C．白光通过双缝呈现彩色的明暗相间的条纹是光的干涉现象，C错误；
D．物体边缘在光照下出现了明暗相间的条纹是光的衍射现象，D正确。
故选D。
9．B
【详解】
A．白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带属于光的色散，A错误；
B．激光全息照相是利用了激光相干性好，获得两频率相同的光，从而进行光的干涉，B正确；
C.光的振动方向与偏振片的透振方向垂直时，光完全不能通过偏振片，C错误；
D．产生多普勒效应的原因是观察者与波源的相对运动导致接收到的波的频率发生变化，D错误。
故选B。
10．A
【详解】
假设玻璃片的厚度为，从、向点传播的两列光，经过玻璃片和同样厚度的真空形成的时间差等于周期的整数倍，则点振动加强，形成亮条纹，光在玻璃中的传播速度为
根据题意有
（，，……）
联立解得
（，，……）
选项A正确，BCD错误；
故选A。
11．C
【详解】
由于Δx随厚度d、入射角α、折射率n的减小而减小，因此若将d、α、n推向极端，即
当α＝0时
Δx＝0
d＝0时
Δx＝0
n＝1时
Δx＝0
考查四个选项中能满足此三种情况的只有C项，ABD错误，C正确。
故选C。
12．B
【详解】
箱子灌满油时，折射率增大，根据
v=
可知光速减小，根据
v=λf
可知光的波长减小，根据干涉条纹间距公式
Δx=λ
可知条纹间距减小，故ACD错误，B正确。
故选B。
13． 高锟 高锟 光的全反射
【详解】
[1][2][3] 966年，33岁的华裔科学家高锟提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。根据这一理论制造的光导纤维（opticalfiber）已经普遍应用到通信领域。这其中就用到了光的全反射原理。
14．错误
【详解】
全息相片的拍摄利用了光的干涉原理，全息照相技术不仅记录了光波的强弱信息，还记录了光波的相位信息，故错误。
15． ＞ ＜
【详解】
[1]根据光路图知，a、b两束光的入射角相等，而a光的折射角小，由折射定律得
可知a光的折射率较大，即
[2]根据知，a光在水滴中传播的速度较小，即
16． 振动方向与波的传播方向平行 振动方向与波的传播方向垂直 纵波 偏振现象 偏振方向
【详解】
[1][2]在纵波中，振动方向与波的传播方向平行。在横波中，振动方向与波的传播方向垂直。这种方法适用于看得见质点振动方向的机械波。
[3]纵波不能产生偏振现象。
[4]相同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的。这个现象称为“偏振现象”。[5]一列沿水平方向传播的横波，既可能沿上下方向振动，也可能沿左右方向振动，还可能沿其他“斜”的方向振动。横波的振动方向称为“偏振方向”。
17． 小 大 光密 光疏
【详解】
[1]光疏介质：两种介质中折射率小的介质叫做光疏介质。
[2]光密介质：两种介质中折射率大的介质叫做光密介质。
[3]光在玻璃中的折射率大于水中的折射率，玻璃相对于水是光密介质。
[4]光在玻璃中的折射率小于金刚石中的折射率，玻璃相对于金刚石是光疏介质。
18．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）如图所示光路
（2）设光在N点的入射角为i，折射角为r，光在Q点的入射角为，则光在Q点的反射角为，在O点的入射角为r，折射角为i，由几何关系得
在三角形BOQ中,其中∠B=30°
联立可得
i=60°，r=30°
由折射定律知，三棱镜材料的折射率
（3）
由几何关系可知
，，
由几何关系可知
∠BQO=30°=∠B
故三角形BOQ为等腰三角形，可得
解得
19．（1）；（2）
【详解】
（1）画出光路图，如图所示
设折射角为r，由图中几何关系结合折射定律得
解得
（2）设单色光在该材料中的传播速度为v，则有
解得
20．（1）；（2）
【详解】
（1）两束光在透明体表面发生折射现象，入射角相同，由折射定律
可知透明体对两束光的折射率之比
（2）设透明体的半径为R，则a光在透明体中的传播路程为
b光在透明体中传播的路程为
又因为光在透明体中的传播速度为
光在透明体中的传播时间为
两束光在透明体中的传播时间之比
21．（1）左，；（2）左移亮度减弱至消失，
【详解】
（1）光线应向屏的左侧移动
（2）发生会反特的临界角
所以
C=37°
当玻璃砖左移时，入射角增大，折射角增大，所以光线左移。当增大到37°时发生全反射，以后折射光线消失，所以光，点左移亮度减弱至消失。移动距离由几何知识有
22．全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束光直接射向感光片，另一束光经被摄物反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，感光片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的相位关系而不同。所以全息照相不仅记录了物体上的反光强度，也记录了相位信息。人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射感光底片，人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。
【详解】
全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出的光分为两束，一束光直接射向感光片，另一束光经被摄物反射后再射向感光片。两束光在感光片上叠加产生干涉，感光片上各点的感光程度不仅随强度也随两束光的相位关系而不同。所以全息照相不仅记录了物体上的反光强度，也记录了相位信息。人眼直接去看这种感光的底片，只能看到像指纹一样的干涉条纹，但如果用激光去照射感光底片，人眼透过底片就能看到原来被拍摄物体完全相同的三维立体像。一张全息摄影图片即使只剩下一小部分，依然可以重现全部景物。
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