物理：鲁科版选修3-4第5章光的干涉衍射偏振(章综合).docx

1、高考物理二轮复习光学专题训练一、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ABCD答案-B3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 ）DXDiTa9E3d 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。答案-C4下列关于光的说法中正确的是）A红光光子能量比紫光光子能量小B在真空中红光波长比紫光波长短C红光和紫光相遇时能产生

2、干涉现象D红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时也一定有电子向外发射答案-AD5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 ） DRTCrpUDGiTcBcC b、6下列实验中，能证实光具有波动性的是）cdab错误 !光电效应实验错误 ! 光的双缝干涉实验错误 ! 光的圆孔衍射实验错误 ! 粒子散射实验 jLBHrnAILgA）错误 !和错误 !B）错误 !和错误 !C）错误 !和错误 ! D）错误 !和错误 !xHAQX74J0X答案-B7人类对光的本性认识的过程中先后进行了一系列实验，如图所示的四个示意图所表示的实验能说明光具有波动性

3、的是： ） LDAYtRyKfE-1-/15答案 - ABD8在演示光电效应的实验中，把某种金属板连在验电器上，第一次，用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针就张开一个角度。第二次，在弧光灯和金属板之间，插入一块普通玻璃板，再用弧光灯照射，验电器指针不张开。由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光中的）A）可见光成份B）红外光成份C）紫外光成份D）无线电波成份答案-A9下列说法中正确的是）A）光传播的速度总是3108m/sB）托马斯杨的双缝干涉实验现象表明光是一种电磁波C）为了解释光电效应实验现象普朗克提出了光子说D）光和无线电波都能在真空中传播答案-D10如图所示的光电管的实验中，发现用一定

4、频率的A 单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应，那么）dvzfvkwMI1A B 光的频率大于A 光的频率。B A 光的频率大于B 光的频率。C 用 A 光照射光电管时流过电流表G的方向是a 流向 b。D 用 A 光照射光电管时流过电流表G的方向是b 流向 a。答案-BC光电管aGb电源11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 为两种单色光以下说法正确的是） rqyn14ZNXIA 在真空中 a 光波长小于 b 光波长B a 光光子能量大于 b 光光子的能量C 在同一玻璃中 a 光速度小于 b

5、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 光干涉条纹宽答案-D12如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中 S 为发光点， T 是望远镜，平面镜O与凹面镜B 构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=LL可长达几十千M），且远大于OB以及 S 和 T 到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当转动频率达到f0 并可认为是匀速转动时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速-2-/15c。根据题中所测量的物理量得到光速c 的表达式正确的是） CEmxvxOtOcoA. c=4Lf0。B. c=8Lf0。C. c=16Lf0。D. c=

6、32Lf0。SixE2yXPq5答案-C13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）A答案-A14 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rA 、rB ，若rA rB，则 ）6ewMyirQFLA.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 的传播速度答案-D15 a 、 b 两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是a 光照射时形成的干涉图样，图乙是b 光照射时形成的干涉图样。下列关于a、b 两束单色光的说

7、法正确的是）kavU42VRUsA a 光子的能量较大B在水中a 光传播的速度较小C若用 b 光照射某金属没有光电子逸出，则a 光照射该金属时也没有光电子逸出D若 a 光是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的，则b 光可能是氢原子的核外电子从第四能级向第三能级跃迁时产生的y6v3ALoS89答案-C16如图所示为一束白光照射到放置在空气中的玻璃三棱镜发生色散的光路示意图b 为其中 两处折射出的单色光, 以下说法中正确的是:） M2ub6vSTnPA.a 光的光子能量小于b 光的光子能量B. 在玻璃中a 光的传播速度小于b 光的传播速度C.用同一双缝干涉装置看到的a 光干涉条纹间距比

8、b 光的宽D.如果 b 光能使某种金属发生光电效应, 则 a 光也一定能使该金属发生光电效应答案-BD17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 ）0YujCfmUCw A）都是光的衍射现象；,a 、baB）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。答案-C18下列事例哪些应用了光的全反射现象：）A 光导纤维通讯-3-/15B 用三棱镜观察太阳光谱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答案-AC19消除噪声污染是当前环境保护的

9、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r1 和 r2 的路程，再在b 处相遇，即可达到消弱噪声的目的。若r= r2 r1,则r 等于：） eUts8ZQVRdA波长 的整数倍B波长 的奇数倍C半波长的奇数倍D 半波长的偶数倍答案-C20图示为一直角棱镜的横截面，bac90， abc 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n，若不考虑原入射光在bc 面上的反

10、射光，则有光线） sQsAEJkW5TA .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 面垂直答案-BD21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，若用和分别表示红、蓝单色光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是GMsIasNXkA ） CA单色光束为红色B单色光束为红色D单色光束为蓝色答案-C22 1923 年，美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下，选择两个距离已经精确测量过的山峰距离为 L），在第一个山峰上装一个强光源

11、S。由它发出的光经过狭缝射在八面镜A 的镜面 1 上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B 上，再由凹面镜 B 反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面 3 上再次反射，经过望远镜 C，进入观测者的眼中，如图所示，如果八面镜在电动机带动-4-/15下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转动的角速度为时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速约等于）TIrRGchYzgA.B.C.D.答案-B23太阳光照射在平坦的大沙漠上，我们在沙漠中向前看去，发现前方某处射来亮光，好像太阳光从远处水面反射来的一样，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

12、光照射沥青路面时也能观察到。对这种现象正确的解释是7EqZcWLZNXA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答案-C24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） lzq7IGf02EA紫色光带在上，红色光带在紫d下，紫色光带较宽B紫色光带在下，红色光带在红d上，紫色光带较宽C红色光带在上，紫色光带在BC下，红色光带较宽D红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽答案-C

13、D25 6 分）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”）光的干涉条纹答案 - 等于2分） BC2分） 答不全的得1 分、有错选的不得分）a2 分）26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-5-/15B用同一双缝干涉实验装置做实验，a 光的干涉

14、条纹间距大于b 光的间距Ca、 b 两束光相比较，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 光先消失答案-B二、填空、计算题27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：zvpgeqJ1hkA）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NrpoJac3v1 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答案 - A）光

15、的衍射4 分） B）双缝 S1、 S2 太宽 4 分）28如图所示，红光和紫光分别从介质1 和介质 2 中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质 1 与紫光在介质 2 的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。真空真空红光介质 1紫光介质 21nowfTG4KI答案 - 介质对红光的折射率等于介质对紫光的折射率；红光在介质中的传播速度和紫光在介质中的传播速度相等；红光在介质中发生全反射的临界角与紫光在介质中发生全反射的临界角相等。 其它答法正确也可） fjnFLDa5Zo若答成：在同一介质中紫光比红光的折射率大；在同一介

16、质中红光比紫光的传播速度大；在同一介质中红光比紫光发生全反射的临界角大等）tfnNhnE6e529如图 a）所示，临界角 C 为 450 的液面上有一点光源S 发出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？ HbmVN777sL解读： 设平面镜转过 角时，光线反射到水面上的P点，光斑速度为V，可知：S且，而dM故O液体的临界角为 C，当 2 =C=450 时， V 达到最大速度 Vmax,a即30 4 分）半径为的半圆柱形玻璃，横截面

17、如图所示，为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为_。一束与平面成的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从平面上射出。则能从射-6-/15450。试求：出的光束的宽度为 _。 V7l4jRB8Hs答案 -31图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R 20cm，折射率为，是一条直径，今有一束平行光沿方向射ABAB向圆柱体，试求：83lcPA59W9AOB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 .解读： 光在圆柱体中的传播速度2 分）设光线 PC经折射后经过B点，光路图如图所示P CB由折射定律有：2 分）DO又由几何关

18、系有：1 分）解得光线 PC离直线 AB的距离 CD=Rsin 10cm折射角(1分所以(2 分光在液体中传播的速度时:位移m(2分速度m/s(2分 所以 :s(2分33 1）下列说法中正确的是）-7-/15A在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了；火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化AVktR43bpwB托马斯 ?杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波C在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象D在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽E光异纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大F麦克斯韦提出电磁场

19、理论并预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在G次声波是频率低于20 Hz 的声波，它比超声波更易发生 衍射2）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N的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直ABC边射入棱镜 . ORjBnOwcEdB1 ）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上两光点间的距离 .d解读： 1） ADEG12解： 1） v 红=C/ n1AMv 紫 =C/ n2v 红 / v 紫=n2/ n1N3 分.方程 2

20、 分，结果 1 分）CB r12dtanr 1=dAM 方程每个 1 分，结果 1 分）34 10 分）如图，一透明球体置于空气中，球半径 R=10cm，折射率n MN是一条通过球AB心的直线，单色细光束AB 平行于 MN射向球体， BC为入射点， AB 与 MN间距为 5cm， CD为出射光MOP N线 2MiJTy0dTTD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 在 B 点光线的入射角、折射角分别标为 i 、 r ，Sin i= 5/10=/2,所以，i 451 分）由折射率定律：在 B点有：iB1 分）rCSin r= 1/2MOP ND-8-/15故： r

21、 301 分）BC=2Rcos r1分）t = BCn/C=2Rncos r/C 10-9 s 1 分）由几何关系可知1 分） 302 分）35 是光波叠加造成的D在光的双缝干涉实验中，条纹间距与缝的宽度成正比2）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P 、P ，在 AB面的左12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上两枚大头针P3、 P4，使 P3 挡住P、P 的像， P 挡住 P 和 P、P 的像，记下P 、 P 和三棱镜的位置，12431234移去大头针和三棱

22、镜，过3、4作直线与AB面交于，量出该直线PPD与 AB面的夹角为450，则透光物质的折射率n=gIiSpiue7A答案 - 1） ABC 3 分） 2）1.41 ） 测得r =8cm， h=6cm， H=24cm， R=26cm，求水的折射率 uEh0U1Yfmh解读：根据光路图，可知2 分）2 分）由折射定律得，得 n=2 分）37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b1，经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b ，可以认为光在空气中的速度等于真空中的光速2c求：光在玻璃砖中的传播速度v IAg9qLs

23、gBX解读： 由光的折射定律得1 分）又1分）由几何关系得1分）h1 分）irh-9-/15由以上各式可得？为简化问题，光纤外套忽略不计WwghWvVhPEi解读：2 分2 分2 分39如图所示，玻璃球的半径为R，折射率n=，今有一束平行光沿直径AB 方向照射在玻璃球上，试求离AB 多远的入射光线最终射出后沿原方向返回。asfpsfpi4kAOB解读： 由光路图知 1 2 2解式得cos 2=即 2 30 1 60d=Rsin 1d=R评分标准： 2 分，各1 分40 ）下列说法中正确的是）把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长振动的频率越高，则波传播一个波长的距

24、离所用的时间越短 1905 年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程日光灯启动时，启动器内的玻璃泡中的氖气发出红光，这是由于氖原子的外层电子受激发而产生的照相机等的镜头涂有一层增透膜,其厚度应为入射光在真空中波长的1/4；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度ooeyYZTjj1BCE4 分，全选对的得 4 分，选不全的，选对一个得 1 分，错选或多选一个扣1 分，扣完为止）2）证明：设从 A 点入射的入射角为1 ，折射角为 ，根据对称性，射出时的入射角2也为 2，所以

25、无论入射角多大，该激光束都能从玻璃中射出 4 分） PgdO0sRlMo2 分）2 分）41 江苏省宿迁市2008 2009 学年度高三年级第一次调研测试）如图所示，一单色光束 a，以入射角i=60 从平行玻璃砖上表面O点入射已知平行玻璃砖厚度为d=10cm，玻璃对该单色光的折射率为n=则光束从上表面进入玻璃砖的折射角为，光在玻璃砖中的传播的时间为 3cdXwckm15aiO答案 - r=30 42如图，一透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率nMN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 5cm， CD为出射光线 h8c52W

26、OngM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 在 B 点光线的入射角、折射角分别i B标为 i 、 r ，Sini=5/10=/2,所以，Mi 451 分）s4 分）ABCMOP NDrCOPND-11-/15由折射率定律：在B点有：1 分）Sin r=1/2故： r 301 分）BC=2Rcos r 1分）t= BCn/C=2Rncos r/C 10 -9s 1分）由几何关系可知1 分） 302 分）43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，如图放上玻璃砖如粗黑线所

27、示），然后插上P3、 P4 大头针。 v4bdyGious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。J0bm4qMpJ92）本小题考查用插针法测定玻璃折射率的实验数据处理方法。答案 - 透过玻璃砖看，P3 大头针挡住 P1、 P2 两枚大头针的像。如图，由折射定律可得：AP144如图所示，由红、紫两种单色光组成的光束P2Oa，以入射角 i从平行玻璃板上表面点入射已知平行玻璃板厚度为d，红光和紫光的折射率分别为n1和

28、n2，真空中的光速为 c试求： XVauA9grYPa1）红光在玻璃中传播的速度；OiP32）红光和紫光在下表面出射点之间的距离OdP4解读： 1） v45 某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器。如图10，在一个圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、 EF。在半径OA上，垂直盘面插上两枚大头针P1、 P2 并保持位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF 作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、 P2。同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3 所插的位置，就可以直接读出液体折

29、射率的值。bR9C6TJscw若 AOF30， OP3与 OC之间的夹角为45，则在P3 处刻的折射率应多大？pN9LBDdtrd若在同一液体中沿AO方向射入一束白光，最靠近0C 边的是哪种颜色的光？增大入射角度，哪种颜色的光在刻度盘上先消失?DJ8T7nHuGT解读： P3 应刻的折射率 最靠近 0C边的是紫光；增大入射角度，紫光在刻度盘上最先消失46如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的 O点 半圆的圆心），产生反射光束 1 和透射光束 2，已知玻璃折射率为入射光，当入射角时，求反射光束 1 和透射光束2 之间的夹1角多大？ QF81D7bvUAO解读： 反射角60 1 分）由折射定律2 1 分）解得折射角r = 30 1 分）因此反射光束1 和透射光束2 之间的夹角1 分47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4B7a9QFw9h解读： 如图所示 1 分