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1、
【鞏固練習(xí)】
一、選擇題
1.(2014 皖南八校聯(lián)考)如圖,一束可見(jiàn)光射向半圓形玻璃磚的圓心O,經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b,則下列判斷正確的是( )
A.玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率
B.在玻璃磚中,a光的速度大于b光的速度
C.a(chǎn)光在真空中的波長(zhǎng)小于b光在真空中的波長(zhǎng)
D.以同一入射角從某介質(zhì)射入空氣,若a光恰發(fā)生全反射,則A光一定能發(fā)生全反射
2.夏天海面上,下層空氣的溫度比上層低,我們?cè)O(shè)想海面上的空氣是由折射率不同的許多水平氣層組成的,遠(yuǎn)處的景物發(fā)出的光線由于不斷被折射,越來(lái)越偏離原來(lái)的方向,以致發(fā)生全反射.人們逆著光線看去就出現(xiàn)了蜃景,如圖所
2、示,則下列說(shuō)法中正確的是( ).
A.海面上,上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小
B.海面上,上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要大
C.A是蜃景,B是景物
D.B是蜃景,A是景物
3.如圖所示,水下光源s向水面A點(diǎn)發(fā)射一束光線,折射光線分為a、b兩束,則( ).
A.a(chǎn)、b兩束光相比較,a光的波動(dòng)性較強(qiáng)
B.用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距
C.在水中a光的速度比b光的小
3、 D.若保持入射點(diǎn)A位置不變,將入射光線順時(shí)針旋轉(zhuǎn),則從水面上方觀察,b光先消失
4.(2014 四川卷)如圖所示,口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球,則( )
A.小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球
B.小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出
C.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大
D.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大
5.一束自然光通過(guò)起偏器照射到光屏上,則圖中光屏上發(fā)亮的有(起偏器上用箭頭表示其透射方向)( ).
6.如圖所示,用單色光A做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),P處為第二條暗紋的中心,改用頻率較低的
4、單色光B重做實(shí)驗(yàn).若其他條件不變,則( ).
A.第二條暗紋中點(diǎn)仍在P點(diǎn)
B.第二條暗紋中點(diǎn)在P點(diǎn)上方
C.中央亮紋的寬度變小,亮紋中點(diǎn)仍在O點(diǎn)
D.中央亮紋的寬度變小,亮紋中點(diǎn)在D點(diǎn)上方
7.如圖所示,直角三角形ABC為一透明介質(zhì)制成的三棱鏡截面,且∠BAC=30°,有一束平行光線垂直射向AC面,已知這種介質(zhì)的折射率為n>2,則( ).
A.可能有光線垂直AB邊射出
B.光線只能從BC邊垂直射出
C.光線只能從AC邊垂直射出
5、D.一定既有光線垂直BC邊射出,又有光線垂直AC邊射出
8.下列應(yīng)用激光的事例中錯(cuò)誤的是( ).
A.利用激光進(jìn)行長(zhǎng)距離精確測(cè)量 B.利用激光進(jìn)行通信
C.利用激光進(jìn)行室內(nèi)照明 D.利用激光加工堅(jiān)硬材料
9.有兩種單色光以相同的入射角從空氣進(jìn)入水中,折射角分別為、,它們?cè)谒袀鞑ハ嗤木嚯x所用時(shí)間分別為t1、t2,則有( ).
A.若t1>t2,則> B.若t1<t2,則<
C.若t1>t2,則< D.若t1<t2,則>
10.下列對(duì)增透膜的敘述,不正確的有( ).
A.?dāng)z
6、影機(jī)的鏡頭涂上一層增透膜后,可提高成像質(zhì)量
B.增透膜是為了增加光的透射,減小反射
C.增透膜的厚度應(yīng)為入射光在薄膜中波長(zhǎng)的四分之一
D.增透膜的厚度應(yīng)為入射光在真空中波長(zhǎng)的四分之一
11.一條光線由空氣射到半圓形玻璃磚表面的圓心O處,在玻璃磚的半圓形表面鍍有銀反射面.則圖中幾個(gè)光路圖,能正確、完整表示光線行進(jìn)過(guò)程的是( ).
12.如圖所示,P、Q是兩種透明材料制成的兩塊相同的直角梯形棱鏡,疊合在一起組成一個(gè)長(zhǎng)方體,一單色光從P的上表面射入,折射光線正好垂直通過(guò)兩棱鏡的界面,已知材料的折射率nP>nQ,射到P上表面的
7、光線與P的上表面的夾角為,下列判斷正確的是( ).
A.光線一定在Q的下表面發(fā)生全反射
B.光線一定能從Q的下表面射出,出射光線與下表面的夾角一定等于
C.光線一定能從Q的下表面射出,出射光線與下表面的夾角一定大于
D.光線一定能從Q的下表面射出,出射光線與下表面的夾角一定小于
二、填空題
13.如圖13-27所示,用某種透光物質(zhì)制成的直角三棱鏡ABC;在垂直于AC面的直線MN上插兩枚大頭針P1、P2,在AB面的左側(cè)透過(guò)棱鏡觀察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線方向,直到P1的像________,再在觀察的這一側(cè)
8、先后插上兩枚大頭針P3、P4,使P3________,P4________,記下P3、P4的位置,移去大頭針和三棱鏡,過(guò)P3、P4作圖13-27直線與AB面相交于D,量出該直線與AB面的夾角為45°;則該透光物質(zhì)的折射率n為_(kāi)_____,并在圖中畫(huà)出正確完整的光路圖.
14.在“雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,調(diào)節(jié)分劃板的位置,使分劃板的中心刻線對(duì)齊中央亮條紋的中心,此時(shí)螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖13-28甲所示.轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃線向一側(cè)移動(dòng),使分劃板的中心刻線對(duì)齊第3條亮條紋的中心,此時(shí)螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖13-28乙所示.已知雙縫間距d=1.5 mm,雙縫到屏的距離
9、L=1.00 m,則被測(cè)光波的波長(zhǎng)為_(kāi)_______。
三、解答題
15.(2014 蘭州、張掖聯(lián)考)由透明體做成的三棱柱,橫截面為有一個(gè)銳角為30°的直角三角形,如圖所示,AC面鍍膜,經(jīng)透明體射到AC面的光只能反射?,F(xiàn)有一束光從AB面的D點(diǎn)垂直AB面射入透明體,經(jīng)AC面E點(diǎn)反射后從BC面射出透明體,出射光線與BC面成30°角。
(1)求該透明體的折射率;
(2)若光線從BC面的F點(diǎn)垂直BC面射入透明體,經(jīng)AC面E點(diǎn)反射后從AB面射出透明體,試畫(huà)出經(jīng)E點(diǎn)后的光路圖,并標(biāo)明出射光線與AB面所成夾角的角度(不用列式計(jì)算)
10、【答案與解析】
一、選擇題
1.【答案】C
【解析】本題考查光的折射和全反射,意在考查考生應(yīng)用折射定律解題的能力。a、b光在玻璃磚中入射角相同,在空氣中a光的折射角大于b光,則a光的折射率大,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;由n=c/v知,a光在玻璃磚中的傳播速度小于b光,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;a光的折射率大,頻率大,在真空中波長(zhǎng)小,C選項(xiàng)正確;由全反射知,a光折射率大,全反射臨界角小于b的臨界角,當(dāng)a光恰好發(fā)生全反射時(shí),b光沒(méi)有發(fā)生全反射,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.【答案】A、C
【解析】光只有從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)才會(huì)發(fā)生全反射.
3.【答案】A、D
【解析】由題圖知,a光的折射率小,頻率小,波長(zhǎng)大,波動(dòng)
11、性較強(qiáng),A項(xiàng)正確;雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中相鄰明紋間距與波長(zhǎng)成正比,a光的條紋間距大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在水中a光的速度大于b光,C項(xiàng)錯(cuò)誤;b光的折射率大,入射光順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),最先消失的應(yīng)是b光.D項(xiàng)正確.
4.【答案】D
【解析】本題考查光的折射問(wèn)題,解題的關(guān)鍵是理解光在不同介質(zhì)傳播時(shí)各物理量的變化。只要不發(fā)生全反射,小球放在缸底什么位置都可以看到,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;只有小于臨界角的光才能從水面射出,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;光的頻率是由光源決定的,光從水中射入空氣后頻率不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由公式知,光在空氣中的傳播速度較大,選項(xiàng)D正確。
5.【答案】A、B、D
【解析】自然光通過(guò)起偏器后成為偏振光,當(dāng)偏振光的振動(dòng)方向與
12、偏振方向平行時(shí)能夠通過(guò),否則不能通過(guò),所以A、B、D三項(xiàng)正確.
6.【答案】B
【解析】由和可知B項(xiàng)正確.不論波長(zhǎng)如何變化,中央亮紋的中心仍在O點(diǎn).
7.【答案】D
【解析】因?yàn)閚>2,而,所以,C<30°,射到AB邊的入射角i=30°,發(fā)生了全反射,此光線反射到AC邊的入射角i=60°,再次發(fā)生全反射而垂直射到BC邊上,從BC邊射出,同理,射到BC邊上的光線,經(jīng)兩次全反射后垂直AC射出.
8.【答案】C
【解析】激光的單向性好,不利于室內(nèi)照明,并且大功率的激光要靠專門的激光器產(chǎn)生,成本太高,且由于激光的能量集中,會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害,因此C項(xiàng)所述激光的應(yīng)用是錯(cuò)誤的.
9.
13、【答案】C、D
【解析】通過(guò)相同距離、時(shí)間長(zhǎng)的速度小,則其折射率大,入射角相同時(shí)折射角就?。?
10.【答案】D
【解析】增透膜利用薄膜干涉中反射光互相抵消的特點(diǎn)起到使透射光增加的作用,因而可以提高成像質(zhì)量,A、B兩項(xiàng)正確.為達(dá)到反射相消,薄膜厚度應(yīng)為入射光在薄膜中波長(zhǎng)的四分之一,使薄膜兩表面分別反射的光正好相消.所以C項(xiàng)正確.D項(xiàng)不正確.
11.【答案】D
【解析】光射到玻璃磚的上表面發(fā)生反射和折射,折射光經(jīng)下面反射再回到上表面,又發(fā)生反射和折射.同時(shí)反射光到達(dá)下表面再反射至上表面也發(fā)生反射和折射.根據(jù)光路的可逆性原理可知D項(xiàng)正確.
12.【答案】C
【解析】因折
14、射光線正好垂直界面而不改變傳播方向,由折射定律,,而nP>nQ,r1=r2,所以sin i1>sin i2,i1>i2,所以,C項(xiàng)正確.
二、填空題
13.【答案】被P2的像擋住 擋住P1和P2的像 擋住P1、P2的像和P3 光路圖如圖所示.
【解析】利用插針?lè)ù_定光路,注意觀察線路有時(shí)遮擋的是物體,有時(shí)遮擋的是物體的像,目的是為了確定某一種入射光線和對(duì)應(yīng)的折射光線,便于利用折射定律求解折射率.
14.【答案】3.15×10-7 m
【解析】題圖甲讀數(shù)為1.130 mm.題圖乙讀數(shù)為1.760 mm.
亮條紋間距.
由公式得:
三、解答題
15.【答案】(1) (2)見(jiàn)解析圖
【解析】(1)如圖,由幾何關(guān)系
θ1=30°,θ2=60°
由折射定律
(2)光路圖如圖