物理（人教版选修34）练习周末培优练6光的折射色散

周末培优练(六)光的折射色散1．(高考上海卷)白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的()A．传播速度不同 B．强度不同C．振动方向不同 D．频率不同解析：由条纹间距公式Δx＝eq\f(L,d)λ知，光的频率不同则波长不同，条纹间距不同．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的是因为光的频率不同．答案：D2．关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是()A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D．照射单缝的单色光的波长越短，光屏上出现的条纹宽度越宽解析：用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹；用红光作光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹；单色光的波长越短，光屏上出现的条纹越窄．答案：B3．(多选)用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在离双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光形成的，图乙是b光形成的．则关于a、b两束单色光，下列说法正确的是()A．a光的频率较高B．a光的波长较长C．对同一介质a光的折射率较大D．在水中a光传播的速度较大解析：由双缝干涉条纹间距与波长成正比可判断a光的波长较长，再由c＝λv可知a光的频率低．对同一介质来说折射率小，光在其间传播的速度大，所以选项B、D正确．答案：BD4．(多选)沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，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：据光发生明显衍射的条件知，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能到达地面，据λ＝eq\f(c,f)知到达地面的光是频率较小的部分，故选项B、D正确．答案：BD5．(高考全国卷)一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜．下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是()解析：红、紫光从左侧射入三棱镜发生折射，不同光的折射率不同，折射角不同，则会分成两束光，紫光的折射率大，则折射角小，偏折更厉害；光从三棱镜中射出时再次发生折射现象，紫光向三棱镜底端偏折的幅度更大，选项B正确．答案：B6．英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象．如图所示为实验装置简图，M为竖直线光源(长直灯丝钠灯)、N和O均为有狭缝的遮光屏、P为像屏．现有四种不同的带有狭缝的遮光屏，实验时的正确选择是()A．N应选1，O应选2 B．N应选3，O应选4C．N应选1，O应选4 D．N应选3，O应选2解析：本题考查观察光的双缝干涉实验的装置．要产生相干光源应先让光通过单缝，然后通过双缝，且缝的方向与线光源方向一致，故选项A正确．答案：A7.如图所示，一细束红蓝复色光垂直于AB边射入直角三棱镜，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、蓝光在三棱镜内的速度，下列说法正确的是()A．v1＜v2，单色光束为红色B．v1＜v2，单色光束为蓝色C．v1＞v2，单色光束为红色D．v1＞v2，单色光束为蓝色解析：红光折射率小于蓝光折射率，由折射率公式n＝eq\f(c,v)知红光在同种介质中的速度较大，即v1＞v2；由全反射公式sinC＝eq\f(1,n)知红光折射率小临界角大，所以蓝光发生全反射时红光依然有折射现象，选项C正确．答案：C8.(高考北京卷)如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b，下列判断正确的是()A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光的频率大于b光的频率C．在真空中a光的波长大于b光的波长D．以上说法都不对解析：a光偏离原来入射方向的角度更大，折射角更大，玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，选项A错误；介质对频率大的光折射率大，选项B正确；在真空中各种光的光速相同，根据c＝λf可知，频率大的光波长小，选项C错误．答案：B9.一束只含有红光和紫光的较强复色光，沿PO方向垂直于AB面射入某种透明材料做成的正三棱镜后分成两束沿O′M和O′N方向射出，则下列情况可能的是()A．O′M为红光，O′N为紫光B．O′M为紫光，O′N为红光C．O′M、O′N均为红、紫复色光D．O′N为红、紫复色光，O′M为红光解析：红光的折射率小于紫光的折射率，发生全反射时红光的临界角大于紫光的临界角，因只有一种光发生了折射，故O′M为红光；由于红光发生了反射，紫光发生了全反射，故O′N为红、紫复色光．答案：D10．(多选)如图为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样．现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播方向中可能正确的是()解析：由双缝干涉图样知λa＞λb，故fa＜fb，na＜nb，以相同入射角射入玻璃砖时，b光折射大，选项A正确，选项B错误；又Ca＞Cb，当复色光垂直射入三棱镜时只有一种光发生全反射，应为b光，故选项C错误，选项D正确．答案：AD11．一个圆柱形筒，直径为12cm，高16cm，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9cm，(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度．解析：先画出一圆柱形筒，筒高为H＝16cm，直径d＝12cm.人眼在A处，筒侧底部“最低点”为B，筒内无液体时，人眼能见深度h＝9(1)sinθ1＝eq\f(d,\r(d2＋h2))，sinθ2＝eq\f(d,\r(d2＋H2))，此液体的折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(\r(d2＋H2),\r(d2＋h2))＝eq\f(4,3).(2)光在此液体中的传播速度v＝eq\f(c,n)＝eq\f(3×108,\f(4,3))m/s＝2.25×108m/s.答案：(1)eq\f(4,3)(2)2.25×108m/s12．半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直．一束复色光沿半径方向与OO′成θ＝30°角射向O点，已知复色光包含有折射率从n1＝eq\r(2)到n2＝eq\r(3)的光束，因而光屏上出现了彩色光带．(1)求彩色光带的宽度；(2)当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，θ角至少为多少？解析：(1)由折射定律n1＝eq\f(sinβ1,sinθ)，n2＝eq\f(sinβ2,sinθ)代入数据，解得β1＝45°，β2＝60°故彩色光带的宽度为Rtan45°－Rtan30°＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(\r(3),3)))R.(2)当所有光线均发生全反射时，光