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1、江苏省高邮市界首中学高二物理光学专题突破训练题新人教版选修3-4一、选择题1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（） A.a 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 侧光的折射率大于对b 侧光的折射率D. 在三棱镜中a 侧光的传播速率大于b 侧光的传播速率2下面是四种与光有关的事实用光导纤维传播信号；用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度；一束白光通过三棱镜形成彩色光带；水面上的油膜呈现彩色。其中，与光的干涉
2、有关的是：()ABCD3在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象（）A 都是光的衍射现象；B 都是光的干涉现象；C 前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象；D 前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象。4在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是（）5下列实验中，能证实光具有波动性的是（）1 光电效应实验2 光的双缝干涉实验3 光的圆孔衍射实验4 粒子散射实验A1 和2B2 和3C1 和4D3 和46. 彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，其中a、b
3、 为两种单色光以下说法正确的是（）A 在真空中a 光波长小于b 光波长B a 光光子频率大于b 光光子的频率C 在同一玻璃中a 光速度小于b 光速度D 用同一双缝干涉装置看到的a 光干涉条纹间距比b 光干涉条纹宽7单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，则可观察到的图象是（）18. A 与 B是两束平行的单色光，它们从空气斜射入水中的折射角分别为r A、 r B，若 r A r B，则（）A.A 的折射率大于B 的折 射率B. A的频率大于B 的频率C. 在空气中A 的波长小于B 的波长D.在水中 A 的传播速度大于B的传播速度9下列事例哪些应用了光的全反射现象：（）A 光导纤维通讯B用三棱镜
4、观察太阳光谱、C 某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路90D 用白光照肥皂膜看到彩色条纹10消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生的噪声。干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，产生波长为 的声波沿水平管道自左向右传播。当声波到达 a 处时，分成两束相干波，它们分别通过r 1 和 r 2 的路程，再在b 处相遇，即可达到消弱噪声的目的。若r= r 2 r 1,则r 等于：（）A波长 的整数倍B波长 的奇数倍C 半波长2 的奇数倍D半波长2 的偶数倍11图示为一直角棱镜的横截面，bac90， abc
5、 60。一平行细光束从O点沿垂直于bc 面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n2 ，若不考虑原入射光在bc 面上的反射光，则有光线（）A .从 ab 面射出B .从 ac 面射出C .从 bc 面射出，且与bc 面斜交D .从 bc 面射出，且与bc 面垂直12如图所示，一细束红蓝复色光与 AB边垂直射入直角三棱镜，在AC面上反射和折射分成两束细光束,其中一束细光束为单色光束，若用V1 和 V2 分别表示红、蓝单色光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是（）A V1 V2单色光束为红色B V1 V2单 色光束为红色D V1 V2单色光束为蓝色13太阳光照射在平坦的大沙漠上，我们在沙漠中向前看去，
6、发现前方某处射来亮光，好像太阳光从远处2水面反射来的一样，我们认为前方有水。但走到该处仍是干燥的沙漠，这现象在夏天城市中太阳光照射沥青路面时也能观察到。对这种现象正确的解释是A 越靠近地面，空气的折射率越大B这是光的干涉形成的C 越靠近地面，空气的折射率越小D这是光的衍射形成的14 如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d 的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏， 屏的距离远近可调， 在屏上出现紫、红两条光带，可能是（）A紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C红色光带在上，紫色光
7、带在下，红色光带较宽D红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽15一复色光中只含有a、 b两种单色光，在真空中 a 光的波长大于 b 光的波长在真空中， a 光的速度（选填“大于” 、“等于”或“小于”）b 光的速度若用此复色光通过玻璃半球且经球心O射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是用该复色光做双缝干涉实验，得到如图所示的干涉图样则实线表示（选填“ a”或“ b”）光的干涉条纹16如图所示，水下光源S向水面 A 点发射一束光线，折射光线分成a， b 两束，则（）A在水中 a 光的速度比b 光的速度小B用同一双缝干涉实验装置做实验，a 光的干涉条纹间距大于b 光的间距Ca、b 两束
8、光相比较， b 光的波动性较强,a 光的波动性较弱D若保持入射点A 位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察， a 光先消失二、填空、计算题17. 某同学自己动手利用如图所示的装置观察光的干涉现象，其中A 为单缝屏， B 为双缝屏，整个装置位于一暗箱中，实验过程如下：（ A）该同学用一束太阳光照射A 屏时，屏 C上没有出现干涉条纹；移去B 后，在屏上出现不等间距条纹；此条纹是由于产生的；（ B）移去 A 后，遮住缝S1 或缝 S2 中的任一个， C上均出现一窄 亮 斑 出 现 以 上 实 验 结 果 的 主 要 原 因 是318如图所示，临界角C 为 450 的液面上有一点光源S 发出
9、一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为 d 的平面镜 M上，当平面镜 M绕垂直过中心 O的轴以角速度 做逆时针匀速转动时，观察者发现水面上有一光斑掠过，则观察者们观察到的光斑在水面上掠过的最大速度为多少？19半径为 R 的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，O 为圆心，已知玻璃的 折射率为 2 ，当光由玻璃射向空气时， 发生全反射的临界角为 _。一 束与 MN 平面成 450 的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有 部分光能从 MN 平面上射出。 则能从 MN 射出的光束的宽度为 _。20图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R 20cm，折射率为3 ， AB是一条直径，今有一束平行光沿
10、 AB方向射向圆柱体，试求：光在圆柱体中的传播速度；距离直线 AB多远的入射光线，折射后恰经过B 点.21如图所示，某透明液体深 1m，一束与水平面成 300 角的光线照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为 450。试求：该液体的折射率；进入液面的光线经多长时间可以照到底面。422. 如图所示， 有一截面是直角三角形的棱镜ABC， A=30o. 它对红光的折射率为n1. 对紫光的折射率为n2.在距 AC边 d 处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜 .（ 1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？（ 2）若两种光都能从 AC面射出，求在光屏 MN上两
11、光点间的距离 .23. 如图，一透明球体置于空气中，球半径 R=10cm，折射率 n 2 MN是一条通过球心的直线，单色细光束 AB平行于 MN射向球体， B 为入射点， AB 与 MN间距为 5 2 cm， CD为出射光线补全光路并求出光从 B点传到 C点的时间；求 CD与 MN所成的角 （需写出求解过程）24. 如图所示， 某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC，在垂直于 AC面的直线 MN上插两枚大头针P1、P2，在 AB面的左侧通过棱镜观 察 大 头 针P1 、P2 的像，调整视线方向，直到P1 的像被 P2 的像挡住，再在观察的这一侧先后插5上两枚大头针 P3、 P4，使 P3
12、 挡住 P1、 P2 的像，大头针和三棱镜，过 P3、P4 作直线与 AB面交于P4 挡住 P3 和 P1、 P2 的像，记下 P3、P4 和三棱镜的位置，移去D，量出该直线与 AB面的夹角为 450，则透光物质的折射率n=25在水面上放置一个足够大的遮光板，板上有一个半径为r 的圆孔， 圆心的正上方h 处放一个点光源S，在水面下深H处的底部形成半径为R的圆形光亮区域( 图中未画出 ) 测得 r =8cm，h=6cm，H=24cm，R=26cm，求水的折射率26如图所示， 一束平行单色光由空气斜射入厚度为h 的玻璃砖， 入射光束与玻璃砖上表面夹角为，入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为1，经折射后
13、出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b2，可以认为光在b空气中的速度等于真空中的光速c求：光在玻璃砖中的传播速度v27据报道： 2008 年北京奥运会时，光纤通信网将覆盖所有奥运场馆，为各项比赛提供安全可靠的通信服务光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输如图所示，一根长为L 的直光导纤维，它的折射率为 n如果把该光纤放在空气中， 要使从它的一个端面进入光纤的光发生全反射， 最大的入射角是多少 ( 用该角的正弦函数值表示 ) ？为简化问题，光纤外套忽略不计628如图所示，某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率，OA是画在纸上的直线，他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、 P2 两枚大头针，
14、如图放上玻璃砖（如粗黑线所示），然后插上P3、 P4 大头针。其中他确定P3 大头针位置的方法应当是：若该同学实验操作规范准确，其记录的情况如图所示。该同学还用圆规做了一个以O为圆心，半径与玻璃砖相同的半圆（如图中虚线所示）。请您帮这位同学算出玻璃砖的折射率，写出必要的计算过程。29如图所示，一束激光垂直照射在半球形玻璃砖的直径上，并过圆心O沿直线在球面上射出，玻璃砖的半径为 R当激光束向上平移距离 d 时，从 A 点垂直射入玻璃砖，恰好没有光线从球面上射出，求玻璃砖的折射率AO30如图所示，一束截面为圆形半径为R的平行单色光，垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S 上形成一个圆形亮区，已知玻璃半球的半径为R，屏幕 S到球心的距离为d（ d3R），不考虑光的干涉和衍射，玻璃对该光的折射率为n，求屏幕上被照亮区域的半径。78