高中物理选修3-4第十三章-光-综合练习(共9页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第十三章 光 综合练习一、选择题（每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。）1如图1所示，光线R从水中进入空气，那么折射光线可能通过图1AA点BB点CC点DD点2某同学自己动手利用如图2所示器材观察光的干涉现象，其中，A为单缝屏，B为双缝屏，C为像屏当他用一束阳光照射到A上时，屏C上并没有出现干涉条纹他移走B后，C上出现一窄亮斑分析实验失败的原因，最大的可能性是图2A单缝S太窄B单缝S太宽CS到S1与到S2的距离不等D阳光不能作为光源3白光通过双缝产生干涉现象时，在中央看到白色条

2、纹，两侧还出现彩色条纹，其原因是各种色光的波长不同 各种色光的频率不同 各种色光的强度不同 各种色光在真空中的传播速度不同ABCD4如图3所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45下面四个光路图中，正确的是图35对于单缝衍射现象，以下说法正确的是A缝的宽度d越小，衍射条纹越亮B缝的宽度d越小，衍射现象越明显C缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线D入射光的波长越短，衍射现象越明显6图4所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为绿光进行实验的图样，a为中央亮条纹；乙为换用另一种单色光进行实验的图样，a为中央亮条纹则以下说法中正确的是图4A乙图可能是用红光实验产生的条纹

3、，表明红光波长较长B乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短7对于某单色光，玻璃的折射率比水的大，则此单色光在玻璃中传播时A其速度比在水中的大，其波长比在水中的长B其速度比在水中的大，其波长比在水中的短C其速度比在水中的小，其波长比在水中的短D其速度比在水中的小，其波长比在水中的长8如图5所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹已知光速为c，则P点到双缝的距离之差r2r1应为图5ABCD9如图6所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在

4、它们之间是均匀的未知透明介质一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中图6A1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能B4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能C7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能D只能是4、6中的某一条10如图7，一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，入射角为45（相应的折射角为24）现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15，如图中虚线所示则图7A光束1转过15B光束1转过30C光束2转过的角度小于15D光束2转过的角度大于1511如图8所示，一束红光和一束

5、紫光平行入射到三棱镜上，经棱镜折射后，交汇在屏上同一点若三棱镜对红光和紫光的折射率分别为n1和n2则有图8An1n2，a为红光，b为紫光Bn1n2，a为紫光，b为红光Cn1n2，a为红光，b为紫光Dn1n2，a为紫光，b为红光12一束光穿过介质1、2、3时，光路如图9所示，则图9A介质1的折射率最大B介质2是光密介质C光在介质2中的速度最大D当入射角由45逐渐增大时，在1、2分界面上可能发生全反射二、填空题（共24分。把正确答案填在题中的横线上）13玻璃对绿光的折射率是1.5，绿光在真空中波长为5.6107 m，则它在玻璃中的波长为_14在某次双缝干涉实验中，如图10所示，Q处是中央亮纹P往上

6、数的第二条暗纹已知从双缝S1和S2发出的两束相干光到Q处的路程差是9107 m，则实验所使用的单色光源发出光的频率是_ Hz图1015某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置，如图11所示激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图乙中的黑点代表亮点的中心位置图11（1）这个实验现象说明激光具有_性（2）通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长据资料介绍：若双缝的缝间距离为a，双缝到感光片的距离为L，感光片上相邻两光点间的距离为b，则光的波长=该同学测得L=1.0000 m，缝间距a=0.220 m，用带十分度游标的卡尺测感

7、光片上的点的距离时，尺与点的中心位置如图乙所示图乙中第1到第4个光点的距离是_ mm实验中激光的波长=_ m（保留两位有效数字）16主截面为等边三角形的三棱镜，折射率为，光线从它的一个面垂直入射，在图12中的a、b、c、d四条光线中正确的是_图12三、解答题（共28分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位。17（1）用简明的语言表述临界角的定义；（2）玻璃和空气相接触，试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角；（3）当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角C的关系式18如图13，一

8、束波长为0的红光，从空气中垂直于三棱镜的AB面入射，从AC面射出方向如图所示则玻璃对红光的折射率、红光在玻璃中的传播速度、红光在玻璃中的波长各是多少？图13 19如图14所示，ABC为一直角三棱镜的截面，其顶角=30，P为垂直于直线BCD的光屏，现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，在屏P上形成一条宽度等于的光带，试作出光路图并求棱镜的折射率图14 参考答案1A 2B 3A4A 解析：因为玻璃的折射率为n=1.5，所以全反射临界角为C=arcsin=arcsin从图可知入射角=45C，故发生全反射即A图正确5B6A 解析：当实验装置不变的情况下，条纹间距跟波长成正比，由于乙图比甲图条纹

9、间距大，因此可能是红光（可以思考：在选项中，为什么带有“可能”二字，而不是说一定是某种光？）7C8D 解析：在某点产生暗条纹的条件是：光程差r2r1为半波长的奇数倍已知P点出现第3条暗条纹，说明r2r1=，由c=f得=，则r2r1=9B 解析：未知透明介质可以看作是平行介质板，出射光线一定与入射光线平行，但由于该介质的折射率与玻璃的折射率的关系未知，当介质的折射率与玻璃的折射率相同时，出射光线为5，小于玻璃的折射率时为6，大于玻璃的折射率时出射光线为410BC11B 解析：紫光折射率n2大于红光折射率n1，排除C、D据偏折情况排除A12CD 解析：由图中所给角度可以看出，介质2相对于1和3应为

10、光疏介质，1相对于3也为光疏介质，故应是介质3折射率最大由n=c/v可以判定光在介质2中的速度应最大由于介质1相对介质2是光密介质，根据全反射的条件，当入射角由45逐渐增大并超过临界角时便会发生全反射13解析：设绿光在真空中波长为0，频率为f，传播速度为c，则有f=c/0在玻璃中传播时，波长、波速v和频率f的关系是v=f，则=v/f=0再由n=可得：=0=5.6107 m3.7107 m答案：3.7107 m14解析：由题意知：x=，即9107 m=所以=6107 m由c=f得f= Hz=51014 Hz答案：5101415答案：（1）波动 （2）8.5 6.210716答案：C17解析：（1

11、）光从光密介质向光疏介质传播时，入射角小于折射角，当入射角增大时，折射角也增大，当折射角增大到90时，已不再有折射现象，光仍在原介质中传播，这就是全反射现象要发生全反射必须满足两个条件：光从光密介质向光疏介质传播；入射角iC；（3）i=C时，折射角r=90据折射定律=，得sinC=答案：（1）光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90时的入射角叫临界角（2）如图所示（3）sinC=18解析：作出光路图，标出入射角、折射角如图所示由折射率定义得n=sin45/sin30=14传播速度v=214108 m/s红光在玻璃中的波长=070答案：14 214108 m/s 07019解析：平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束，如下图所示图中1、2为AC面上入射角和折射角，根据折射定律，有nsin1=sin2，设出射光线与水平方向成角，则2=1由于= 所以= 而=tan所以tan=可得=30，2=60，所以n=答案：光路图如上图所示n=专心-专注-专业