新教材高二物理上学期寒假作业6光

光1．截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为2，只考虑由DE干脆射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是()A．光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的eq\f(1,2)B．光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的eq\f(2,3)C．若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将增大D．若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将减小【答案】AC【解析】由题可知sinC＝eq\f(\r(2),2)，可知临界角为45o，因此从D点发出的光，竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘，同时C点也恰好是出射光线的边缘，如图所示，因此光线只能从MC段射出，依据几何关系可知，M恰好为AC的中点，因此在AA'C'C平面上有一半的面积有光线射出，A正确，B错误；由于频率越高，折射率越大，当光源发出的光的频率变小，，折射率也会变小，导致临界角会增大，这时M点上方也会有光线出射，因此出射光线区域的面积将增大，C正确，D错误。2．某同学利用图示装置测量某种单色光的波长．试验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以视察到干涉条纹。回答下列问题：(1)若想增加从目镜中视察到的条纹个数，该同学可________；A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．运用间距更小的双缝(2)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ＝____________；(3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为________nm(结果保留3位有效数字)。【答案】(1)B(2)eq\f(d·Δx,（n－1）l)(3)630【解析】(1)若想增加从目镜中视察到的条纹个数，须要减小条纹间距，由公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，须要减小双缝到屏的距离l或增大双缝间的距离d，故B正确，A、C、D错误。(2)由题意可知，eq\f(Δx,n－1)＝eq\f(l,d)λ⇒λ＝eq\f(d·Δx,（n－1）l)。(3)将已知条件代入公式解得λ＝630nm。1．如图所示，口径较大、充溢水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A．小球必需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2．(多选)如图为始终角棱镜的横截面，∠bac＝90°，∠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＝eq\r(2)，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3．现在高速马路上的标记牌都用“回来反光膜”制成。夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标记牌上的字特殊醒目。这种“回来反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内匀称分布着一层直径为10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为eq\r(3)，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，如图所示，那么第一次入射的入射角应是()A．15°B．30°C．45°D．60°4．如图所示的双缝干涉试验，用绿光照耀单缝S时，在光屏P上视察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以()A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光5．在双缝干涉试验中，以白光为光源，在屏幕上视察到了彩色干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一块红色滤光片，在另一缝前放一块绿色滤光片(只能分别透过红光和绿光)，这时()A．屏上只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消逝B．屏上红色和绿色的双缝干涉条纹消逝，其他颜色的双缝干涉条纹依旧存在C．屏上任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但仍有光亮D．屏上无任何光亮6．如图所示为一束复色光AO从某一介质射向空气时发生折射的状况，图中入射光束AO与分界面成60°角，折射光束OB与入射光束AO延长线的夹角为15°，折射光束OB与折射光束OC间的夹角也为15°，则以下说法正确的是()A．OB光的频率大于OC光的频率B．全反射时OB光的临界角小于OC光的临界角C．介质对OB光和OC光的折射率之比为eq\r(6)∶2D．OB光和OC光在介质中的速度之比为eq\r(6)∶27．(多选)如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。下列说法正确的是()A．a光的频率大于b光的频率B．光束a在空气中的波长较大C．出射光束a、b肯定相互平行D．a、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角大8．(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN。由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，渐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A光的光斑消逝，接着增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B光的光斑消逝，则()A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大B．A光在玻璃砖中的传播速度比B光的大C．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑D．β＜θ＜eq\f(π,2)时，光屏上只有1个光斑9．明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是()A．若增大入射角i，则b光先消逝B．在该三棱镜中a光波长小于b光C．a光能发生偏振现象，b光不能发生D．若a、b光分别照耀同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低10．如图所示，让灯光通过偏振片P，在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q，转动Q视察通过两块偏振片的透射光。当透射的光线最强时，记录P、Q放置的位置关系，假如在这一位置处将P转动90°，在Q的另一侧视察到的现象是()A．射出光线的强度保持不变B．有光线射出，强度变弱C．有光线射出，强度变强D．无光线射出11．如图所示，AOB为透亮扇形玻璃砖，圆心角∠AOB＝60°，OM为∠AOB的角平分线，平行于OM的单色光在空气中由OA边射入玻璃砖，经OA面折射后的光线恰平行于OB。则下列说法正确的是()A．该玻璃的折射率为2B．经OA面折射后的光线射到AMB面都将发生全反射C．该入射光在空气中的波长与玻璃砖中的波长相等D．该入射光在空气中的频率与玻璃砖中的频率相等12．(1)激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是________。(填选项字母)A．激光是纵波B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同C．两束频率不同的激光能产生干涉现象D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离(2)如图所示是双缝干涉试验装置，运用波长为600nm的橙色光源照耀单缝S，在光屏中心P处视察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)。现换用波长为400nm的紫光源照耀单缝，则________。(填选项字母)A．P和P1仍为亮点B．P为亮点，P1为暗点C．P为暗点，P1为亮点D．P、P1均为暗点(3)如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度匀称的介质，经下表面反射后，从上表面的A点射出。已知入射角为i，A与O相距l，介质的折射率为n，试求介质的厚度d。13．如图所示，△ABM为透亮柱状介质的横截面，其中∠A＝30°。一束单色光从AM的中点P以肯定的入射角入射，恰好能在AB边上发生全放射，且反射后的光线垂直BM边射出。已知BM边的长度为a，光在真空中的传播速度为c，求：(1)该透亮介质的折射率；(2)该单色光在透亮介质中的传播时间。

1．【答案】D【解析】小球在缸底的其他位置也能从侧面看到，A项错误；光线由水射向空气时，有可能发生全反射，B项错误；光在不同介质中的频率是不变的，C项错误；由v＝eq\f(c,n)可知，光在水中的速度小于在空气中的速度，D项正确。2．【答案】BD【解析】由棱镜材料的折射率n＝eq\r(2)可知，全反射临界角为45°，平行细光束在ab面上入射角为60°，大于临界角，发生全反射，反射光在ac面上入射角为30°，小于临界角，既有反射又有折射，光线在bc面上垂直出射，B、D项正确。3．【答案】D【解析】通过“回来反光膜”的光路图可知入射角i是折射角γ的2倍，即i＝2γ，由折射定律，有n＝eq\f(sini,sinγ)＝eq\f(2sinγcosγ,sinγ)＝2cosγ＝eq\r(3)，得γ＝30°，i＝2γ＝60°，故D项正确。4．【答案】C【解析】据光的干涉产生的条纹间距满意的关系Δx＝eq\f(L·λ,d)可知，增大S1与S2的间距，条纹间距减小，A项错误；减小双缝屏到光屏的距离，条纹间距减小，B项错误；将绿光换成红光，波长增大，条纹间距增大，C项正确；绿光换成紫光，波长减小，条纹间距减小，D项错误。5．【答案】C【解析】红色滤光片只允许红光通过，绿色滤光片只允许绿光通过。通过一缝的光是红光，通过另一缝的光是绿光，而红光和绿光不能发生干涉，屏上无干涉条纹，但有光到达，C项正确。6．【答案】D【解析】过O点作法线，依据折射定律，对于OB光有nBsin30°＝sin45°，对于OC光有nCsin30°＝sin60°，解得nB＝eq\r(2)和nC＝eq\r(3)，因为在同一种介质中，介质对频率大的光的折射率也大，故A项错；依据sinC临＝eq\f(1,n)可知，OB光的折射率较小，其全反射临界角较大，故B项错；介质对OB光和OC光的折射率之比为eq\r(6)∶9，故C项错；由公式v＝eq\f(c,n)可知，D项对。7．【答案】AC【解析】作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，故A正确；a光的频率较大，则波长较小，故B错误；因为a、b两光在玻璃砖上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，依据几何学问可知出射光束肯定相互平行，故C正确；因为a光的折射率较大，由临界角公式sinC＝eq\f(1,n)，知a光的临界角小，故D错误。8．【答案】AD【解析】当A光光斑消逝时，sinα＝eq\f(1,nA)；当B光光斑消逝时，sinβ＝eq\f(1,nB)。由于β＞α，故nA＞nB，A项正确；依据n＝eq\f(c,v)，得vA＜vB，B项错误；当α＜θ＜β时，A光发生全反射，B光发生折射和反射，在光屏PQ上有两个光斑，C项错误；当β＜θ＜eq\f(π,2)时，A、B两光都发生全反射，光屏PQ上有一个光斑，D项正确。9．【答案】D【解析】设折射角为α，在右界面的入射角为β，依据几何关系有α＋β＝A，依据折射定律n＝eq\f(sini,sinα)，增大入射角i，折射角α增大，β减小，而β增大才能使b光发生全反射，故A错误；由光路图可知，a光的折射率小于b光的折射率(na＜nb)，则a光的波长大于b光的波长(λa＞λb)，故B错误；依据光电效应方程和遏止电压的概念可知最大初动能Ek＝hν－W0，再依据动能定理－eUc＝0－Ek，即遏止电压Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)，可知入射光的频率越大，须要的遏止电压越大，na＜nb，则a光的频率小于b光的频率(νa＜νb)，a光的遏止电压小于b光的遏止电压，故D正确；光是一种横波，横波有偏振现象，纵波没有，有无偏振现象与光的频率无关，故C错误。10．【答案】D【解析】当P、Q的透光方向相同时，透过的光线最强，当P、Q的透光方向垂直时，光线不能透过两个偏振片。透射光最强时，P、Q的透光方向相同，P转动90°，P、Q的透光方向垂直，无光线透过偏振片Q，D项正确。11．【答案】D【解析】依题意作出光路图(图略)，由几何学问得，入射角i＝60°，折射角γ＝30°，由折射定律n＝eq\f(sini,sinγ)得n＝eq\r(3)，A错误；由sinC＝eq\f(1,n)可知，光在此介质中发生全反射的临界角C大于30°，经OA面折射后照耀到eq\x\to(AM)面这一范围的光线可能发生全反射，经OA面折射后照耀到eq\x\to(MB)范围的光线不能发生全反射，B错误；光在不同介质中传播的过程中频率不变，D正确；若光在真空中的传播速度为c，则光在玻璃砖中的传播速度为v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),3)c，由v＝λf可知，该入射光在空气和玻璃砖中的波长不同，C错误。12．【答案】(1)D(2)B(3)eq\f(\r(n2－sin2i),2sini)l【解析】(1)本题主要考查激光的性质，意在考查考生综合分析问题的实力。光是横波，A项错；激光在介质中的波长为λ＝eq\f(c,νn)，不同介质n不同，所以波长不同，B项错；产生干涉的条件是频率相同，C项错；利用激光平行度好的特点可以测量月球和地球之间的距离，D项正确。(2)从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为相干光，由题意，屏中心P点到S1、S2距离相等，即由S1、S2分别射出的光到P点的路程差为零，因此是亮纹中心。因而，无论入射光是什么颜色的光