高考物理总复习 第11章 机械振动 机械波 光 电磁波（第3课时）光试题1

第3课时光一、选择题1(多选)2013年9月12日国务院办公厅下发文件大气污染防治行动计划，以改善人们的生活环境。其中雾霾天气严重影响人们的身体健康，发生雾霾天气时能见度只有几米，天气变黄变暗，这是由于这种情况下()A只有波长较短的一部分光才能到达地面B只有波长较长的一部分光才能到达地面C只有频率较大的一部分光才能到达地面D只有频率较小的一部分光才能到达地面解析根据光发生明显衍射的条件，发生雾霾天气时，只有波长较长、频率较小的一部分光发生衍射绕过空气中的颗粒物到达地面，选项A、C错误，B、D正确。答案BD2(多选)如图所示，电灯S发生的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则()A图中a光为偏振光B图中b光为偏振光C以SP为轴将B转过180后，在P处将看到光亮D以SP为轴将B转过90后，在P处将看到光亮解析从电灯直接发出的光为自然光，则A错；它通过A偏振片后，即变为偏振光，则B对；设通过A的光沿竖直方向振动，若B偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振片，则P点无光亮，将B转过90时，偏振光的振动方向与B偏振片的透振方向平行，偏振光就能通过偏振片，在P处就可看到光亮，D项正确。答案BD3(多选)下列说法正确的是()A激光可用于测距B激光能量十分集中，只可用于加工金属材料C外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染D激光可用于全息照相，有独特的特点解析激光平行度好，即使在传播了很远的距离之后，它仍保持一定的强度，此特点可用于激光测距，选项A正确；激光的亮度高，能量十分集中，可用于金属加工、激光医疗、激光美容、激光武器等，选项B错误；激光具有很高的相干性，可用于全息照相，由于它记录了光的相位信息，所以看起来跟真的一样，立体感较强，选项D正确；由于激光亮度高、能量大，在切割皮肤的同时，也能杀灭细菌，所以选项C正确。答案ACD4关于薄膜干涉，下列说法中正确的是()A只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象B只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象C厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹D观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧解析当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足振动加强的条件，就会出现明条纹，满足振动减弱的条件就会出现暗条纹。这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现；当薄膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也发生干涉现象，如果是单色光照射，若满足振动加强的条件，整个薄膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前方都是暗的；如果是复色光照射，某些颜色的光因干涉而减弱，另一些颜色的光会因干涉而加强，减弱的光透过薄膜，加强的光被反射回来，这时会看到薄膜的颜色呈某种单色光的颜色，但不形成干涉条纹。答案D5.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如乙 图所示。他改变的实验条件可能是()A减小光源到单缝的距离B减小双缝之间的距离C减小双缝到光屏之间的距离D换用频率更高的单色光源解析在双缝干涉中，相邻明条纹间的距离x，由题图知干涉条纹间距变宽，故可增大l、或减小d。根据c知要增大，应减小。选项B正确，选项A、C、D错误。答案B6束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率，下列光路图正确的是()解析两种单色光射入玻璃砖时的折射角小于入射角，据此可排除选项A、B；已知a光的频率小于b光的频率，那么a光在玻璃砖中的折射率较小，入射角相同时，折射角较大，选项D正确。答案D7.如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带。下面的说法中正确的是()Aa侧是红色光，b侧是紫色光B在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C三棱镜对a侧光的折射率小于对b侧光的折射率D在三棱镜中a侧光的传播速度大于b侧光的传播速度解析由于玻璃对各色光的折射率不同，导致色散的形成，玻璃对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小，据n可知a侧为紫光，b侧为红光，在真空中，红光的波长大于紫光的波长，由n可以求出，在三棱镜中，红光的传播速度大于紫光的传播速度。答案B8很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是()解析红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，根据sin C可知红光发生全反射的临界角较蓝光大，所以蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故C正确。答案C9如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B小球所发的光能从水面任何区域射出C小球所发的光从水中进入空气后频率变大D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大解析发光小球沿水平方向发出的光，均能射出玻璃缸，不发生全反射，选项A错误；小球发出的光射到水面上时，当入射角大于等于临界角时，会发生全反射，选项B错误；光的频率由光源决定，光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，选项C错误；根据n，光在水中的传播速度较小，选项D正确。答案D10(2016温州十校期中)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()A太阳光通过三棱镜形成彩色图样，这是光的衍射现象B“3D电影”是应用了光的干涉原理C用标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象解析太阳光非单色光，其中含有7种色光，经过三棱镜时，不同的色光折射率不同，导致形成彩色图样这是光的色散现象，A错误；3D电影是利用了人的两只眼睛所看到物体有所不同，经过大脑处理后所成的立体图象，B错误；用标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，当较平整时，产生的条纹较均匀，否则不平整的地方条纹就不均匀，C错误；增透膜利用光的干涉现象增大光的穿透率，减小光的反射率，所以D正确，本题正确选项为D。答案D二、非选择题11(2016湖州中学期中)如图所示，为某种透明介质的截面图，AOC为等腰直角三角形，BC为半径R10 cm的四分之一圆弧，AB与水平面屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i45，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1，n2。(1)判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；(2)求两个亮斑间的距离。解析(1)设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，sin C1，C160，同理C245，i45C2，i45C1所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面一部分折射，一部分反射，且由几何关系可知，反射光线与AC垂直，所以在AM处产生的亮斑P1为红色，在AN处产生的亮斑P2为红色与紫色的混合色。(2)画出如图光路图，设折射角为r，两个光斑分别为P1、P2。根据折射定律n1求得sin r由几何知识可得：tan r解得AP15 cm由几何知识可得OAP2为等腰直角三角形，解得AP210 cm所以P1P2(510) cm答案(1)在AM处产生的亮斑颜色为红色，在AN处产生的亮斑颜色为红色与紫色的混合色(2)(510) cm12(2016温州十校期中)一个三棱镜的横截面是直角三角形，且角A为30，ADAC，棱镜材料的折射率为，把此三棱镜放在真空中，一束平行单色光斜射向AC面上的AD部分，经棱镜后垂直于BC面射出，求：(1)这束单色光进入三棱镜的全反射临界角多大？(2)在图中画出一条由AD部分射入，最后垂直BC面射出的光线的完整光路图(不考虑AC和BC界面上的反射光线)；(3)计算此光在AC面上的入射角，要求写出简要的分析过程。解析(1)根据发生全反射时临界角的定义有sin C，可求得临界角C45(2)光线沿BC面垂直射出，可先在AB上靠近B的一端取一个点，从该点做一条光线(反射光线)与BC垂直，再利用光的反射从该点做一条入射光线，该入射光线与AD部分相交于一点，再利用光的折射画出折射光线，并标明光的传播方向即可。(3)根据光路可逆，光沿垂直于BC面的方向从BC面射向三棱镜，最后必将从AD部分射出，光线在三棱镜内部的AB面会发生一次反射，到达AD面，再发生一次折射，最后射出三棱镜，由图可求得，光束在AB面的反射角为60，则在AC面的折射角230由折射率定义 ，可知n，可知sin 1n sin 2则入射角145答案(1)45(2)见解析图(3)45