高中物理 选修3-4 光 提高练习
人教版高中物理选修3-4 第十三章 光 测试含答案及详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-4 第十三章光测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.在双缝干涉实验中，测得第一条明条纹和第三条明条纹相距4.0×10－2m，若双缝间距为0.1 mm，双缝到光屏的距离为l＝4.0 m，则光波的波长为()A． 8.0×10－8mB． 5.0×10－7mC． 1.5×10－8mD． 1.0×10－7m2.如图所示，让白炽灯光通过偏振片P和Q，现以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象．这个实验表明()A．光是电磁波B．光是一种横波C．光是一种纵波D．光是几率波3.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，如图四个光路图中正确的是()A．B．C．D．4.在双缝干涉测波长实验中为了减小实验误差，可采取的办法是()A．减小屏到双缝的距离B．换用不同的滤光片进行多次测量取平均值C．增大缝的宽度D．测出多条亮纹之间的距离，再算出相邻条纹间距5.如图所示，ABC为等腰棱镜，OO′是棱镜的对称轴，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到D点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，下列判断正确的是()A．在同一介质中，a光光速大于b光光速B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光大C．用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距D．在真空中，a光波长大于b光波长6.在没有月光的夜里，清澈透明宽大而平静的水池底部中央，有一盏点亮的灯(可视为点光源)．小鸟在水面上方飞，小鱼在水中游，关于小鸟、小鱼所见，下列说法正确的是( )A．小鱼向上方看去，看到水面到处都是亮的B．小鱼向上方看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C．小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D．小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关7.在空气中，一条光线以60°的入射角射到一平行玻璃砖的上表面ab上，如图所示．已知该玻璃的折射率为，下列说法正确的是()A．光线可能在ab面上发生全反射而不能进入玻璃砖B．光线肯定能从ab面进入玻璃砖且折射角为30°C．光线可能在cd面上发生全反射而不能射出玻璃砖D．光线肯定能从cd面射出玻璃砖且折射角为30°8.如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么()A．A、B、C三个位置都出现亮条纹B．B位置处出现暗条纹C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D．以上结论都不对9.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光10.实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A ＋＋，其中A、B、C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示．则()A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光11.关于光的折射现象，下列说法正确的是()A．光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B．折射定律是托勒密发现的C．人观察盛水容器的底部，发现水变浅了D．若光从真空射入液体中，它的传播速度一定增大12.半径为R的玻璃半圆柱体，截面如图所示，圆心为O，两束平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，∠AOB＝60°，若玻璃对此单色光的折射率n＝，则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为()A．B．C．D．R13.下列关于波的干涉和衍射说法正确的是()A．在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大B．光的干涉和衍射都是光波叠加的结果C．只有当障碍物或孔的尺寸可以跟波长相比，甚至比光的波长还小时，才能产生光的衍射现象D．用单色光做双缝干涉实验时，将双缝中某一缝挡住，屏上不再出现亮、暗相间的条纹，而是一片亮斑14.在光的双缝干涉实验中，光屏上出现的条纹情况是()A．中央明条纹最宽B．各种不同色光的暗条纹间距一样大C．对于同种色光，光屏离双缝距离越远明条纹的间距越小D．在相同装置中红光的明条纹间距比紫光的明条纹间距大15.如图所示的4幅明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)．则在下面的四幅图中从左到右排列，亮条纹的颜色依次是()A．红黄蓝紫B．红紫蓝黄C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图甲所示。
人教版高中物理选修3-4第十三章《光》考试测试卷
第十三章《光》测试卷一、单选题(共15小题)1.关于光现象，下列说法正确的是()A．自然光是偏振光B．在平静的湖面上出现树的倒影是光的全反射现象C．水面上的油膜在阳光的照射下出现彩色的花纹是光的衍射现象D．在光的双缝干涉实验中，把入射光由绿光改为黄光，条纹间距将变宽2.镜发生色散现象，下列说法正确的是()A．红光的偏折最大，紫光的偏折最小B．红光的偏折最小，紫光的偏折最大C．玻璃对红光的折射率比紫光大D．玻璃中紫光的传播速度比红光大3.在完全透明的水下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形的透光圆面，若透光圆面的半径匀速增大，则光源正()A．加速上升B．加速下降C．匀速上升D．匀速下降4.下列有关光现象的说法正确的是()A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大B．以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C．紫光从空气射向水中，只要入射角足够大，就可以发生全反射D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度5.下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是()A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生6.让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息经过处理后还原成声音和图象，这是利用激光的 ()A．平行度好，可以会聚到很小的一点上B．相干性好，可以很容易形成干涉图样C．亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量D．波长短，很容易发生明显的衍射现象7.关于光的偏振现象，下列说法中正确的是（）A．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同B．自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程度的偏振光C．光的偏振现象说明光是一种纵波D．照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用8.光线从折射率为的介质中射向空气，如果入射角为60°，如图所示光路可能的是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D9.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的．光导纤维由内、外两种材料制成，内芯材料的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，如图的一束光信号与界面夹角为α，由内芯射向外层，要想在此界面发生全反射，必须满足的条件是()A．n1＞n2，α大于某一值B．n1＜n2，α大于某一值C．n1＞n2，α小于某一值D．n1＜n2，α小于某一值10.点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是()A．光的反射B．光强太小C．光的干涉D．光的衍射11.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．左侧点燃酒精灯(在灯芯上洒些食盐)，右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．下列是在肥皂膜上观察到的干涉图样示意图，其中最合理的是()A．B．C．D．12.如图甲所示，在平静的湖面下有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色(图乙为俯视图)．则以下说法中正确的是()A．水对a光的折射率比b光的大B．a光在水中的传播速度比b光的大C．a光的频率比b光的大D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄13.已知一束单色光在水中的传播速度是真空中的，则（）A．这束光在水中传播时的波长为真空中的B．这束光在水中传播时的频率为真空中的C．对于这束光，水的折射率为D．从水中射向水面的光线，一定可以进入空气中14.如图所示，让自然光照到P偏振片上，当P、Q两偏振片的透振方向间的夹角为以下哪些度数时，透射光的强度最弱()A． 0°B． 30°C． 60°D． 90°15.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，如图四个光路图中正确的是()A．B．C．D．二、实验题(共3小题)16.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示．(1)以白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点，你认为正确的是______．A．单缝和双缝必须平行放置B．各元件的中心可以不在遮光筒的轴线上C．双缝间距离越大呈现的干涉条纹越密D．将滤光片移走则无干涉现象产生(2)当测量头中的分划板中心刻线第一次对齐A条纹中心时，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时，游标卡尺的示数如图戊所示．已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图戊中游标卡尺的示数为________ mm，所测光波的波长为________ m．(保留两位有效数字)(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，如图己所示．则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx时，测量值________实际值．(填“大于”、“小于”或“等于”)17.如图，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标的原点，直边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与轴负方向的夹角，只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测得角α和β，便可求得玻璃得折射率．某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线OA上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在y＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应该采取的措施是______________．若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是_____________________．若他已正确地测得了的α、β的值，则玻璃的折射率n=_____________________．18.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3.图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B，C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB，CD均垂直于法线并分别交法线于A，D点．(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量的有__________，则玻璃砖的折射率可表示为____________．(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．三、计算题(共3小题)19.由折射率n＝的透明物质制成的三棱柱，其横截面如图中△ABC所示，一光束SO以45°的入射角从AB边射入，在AC边上恰好发生全反射，最后垂直BC边射出，求：(1)光束经AB面折射后，折射角的大小．(2)△ABC中△A和△B的大小．20.如图所示，是一种折射率n＝1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小sin i＝，求：(1)光在棱镜中传播的速率；(2)画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过程．(不考虑返回到AB和BC面上的光线)21.如图，上、下表面平行的厚玻璃砖置于水平面上，在其上方水平放置一光屏．一单色细光束从玻璃砖上表面入射，入射角为i，经过玻璃砖上表面和下表面各一次反射后，在光屏上形成两个光斑．已知玻璃砖的厚度为h，玻璃砖对该单色光的折射率为n，光在真空中的速度为c.求：(1)两个光斑的间距d；(2)两个光斑出现的时间差Δt.四、简答题(共3小题)22.将手电筒射出的光照到平面镜上，发生反射后，再用偏振片观察反射光，发现旋转偏振片时有什么现象？说明什么？23.在真空中，黄光波长为6×10－7m，紫光波长为4×10－7m.现有一束频率为5×1014Hz的单色光，它在n＝1.5的玻璃中的波长是多少？它在玻璃中是什么颜色？24.凸透镜的弯曲表现是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入(如图所示)。
人教版高中物理选修3-4重点题型巩固练习] 光 复习与巩固 基础
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人教版高中物理选修3-4知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习【巩固练习】一、选择题1．(2014 皖南八校联考)如图，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，则下列判断正确的是()A．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率B．在玻璃砖中，a光的速度大于b光的速度C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长D．以同一入射角从某介质射入空气，若a光恰发生全反射，则A光一定能发生全反射2．夏天海面上，下层空气的温度比上层低，我们设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的，远处的景物发出的光线由于不断被折射，越来越偏离原来的方向，以致发生全反射．人们逆着光线看去就出现了蜃景，如图所示，则下列说法中正确的是（）．A．海面上，上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B．海面上，上层空气的折射率比下层空气的折射率要大C．A是蜃景，B是景物D．B是蜃景，A是景物3．如图所示，水下光源s向水面A点发射一束光线，折射光线分为a、b两束，则（）．A．a、b两束光相比较，a光的波动性较强B．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距C．在水中a光的速度比b光的小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，b光先消失4．(2014 四川卷)如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A．小球必须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5．一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有（起偏器上用箭头表示其透射方向）（）．6．如图所示，用单色光A做双缝干涉实验时，P处为第二条暗纹的中心，改用频率较低的单色光B重做实验．若其他条件不变，则（）．A．第二条暗纹中点仍在P点B．第二条暗纹中点在P点上方C．中央亮纹的宽度变小，亮纹中点仍在O点D ．中央亮纹的宽度变小，亮纹中点在D 点上方7．如图所示，直角三角形ABC 为一透明介质制成的三棱镜截面，且∠BAC=30°，有一束平行光线垂直射向AC 面，已知这种介质的折射率为n ＞2，则（ ）．A ．可能有光线垂直AB 边射出B ．光线只能从BC 边垂直射出C ．光线只能从AC 边垂直射出D ．一定既有光线垂直BC 边射出，又有光线垂直AC 边射出8．下列应用激光的事例中错误的是（ ）．A ．利用激光进行长距离精确测量B ．利用激光进行通信C ．利用激光进行室内照明D ．利用激光加工坚硬材料9．有两种单色光以相同的入射角从空气进入水中，折射角分别为1θ、2θ，它们在水中传播相同的距离所用时间分别为t 1、t 2，则有（ ）．A ．若t 1＞t 2，则1θ＞2θB ．若t 1＜t 2，则1θ＜2θC ．若t 1＞t 2，则1θ＜2θD ．若t 1＜t 2，则1θ＞2θ10．下列对增透膜的叙述，不正确的有（ ）．A ．摄影机的镜头涂上一层增透膜后，可提高成像质量B ．增透膜是为了增加光的透射，减小反射C ．增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的四分之一D ．增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的四分之一11．一条光线由空气射到半圆形玻璃砖表面的圆心O 处，在玻璃砖的半圆形表面镀有银反射面．则图中几个光路图，能正确、完整表示光线行进过程的是（ ）．12．如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜，叠合在一起组成一个长方体，一单色光从P的上表面射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率n P＞n Q，射到P上表面的光线与P的上表面的夹角为θ，下列判断正确的是（）．A．光线一定在Q的下表面发生全反射B．光线一定能从Q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定等于θC．光线一定能从Q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定大于θD．光线一定能从Q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定小于θ二、填空题13．如图13-27所示，用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC；在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像________，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3________，P4________，记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作图13-27直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°；则该透光物质的折射率n为______，并在图中画出正确完整的光路图．14．在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图13-28甲所示．转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图13-28乙所示．已知双缝间距d=1.5 mm，双缝到屏的距离L=1.00 m，则被测光波的波长为________。
人教版高中物理选修3-4 第十三章《光》测试题(解析版)
第十三章《光》测试题一、单选题(共15小题)1.一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示．则该介质的折射率为()A． 2.00B． 1.73C． 0.58D． 0.502.如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样．分析各图样的特点可以得出的正确结论是()A． a、b是光的干涉图样B． c、d是光的干涉图样C．形成a图样光的波长比形成b图样光的波长短D． c、d中央条纹为暗纹3.两个完全相同的等腰三棱镜如图放置，相邻两侧面相互平行，一束白光从棱镜A的左面入射，从B的右面出射，则出射光线是()A．一束白光B．白光带C．散射彩色带D．平行彩色带4.如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°.己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行．此玻璃的折射率为()A．B． 1.5C．D． 25.如图所示，井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，两井底部各有一只青蛙，则 ()A．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星6.在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C、D点射向介质，如图所示．已知A点的入射角为30°，介质对a光的折射率na＝.下列判断正确的是()A．在该介质中，光传播速度v a＞v bB．a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏向角为30°C．光从该介质射向空气发生全反射时，临界角Ca＞CbD．a、b光分别通过同一双缝干涉装置时，屏上的条纹间距Δxa＞Δxb7.关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法不正确的是()A．屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B．当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹D．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光8.在没有月光的夜里，清澈透明宽大而平静的水池底部中央，有一盏点亮的灯(可视为点光源)．小鸟在水面上方飞，小鱼在水中游，关于小鸟、小鱼所见，下列说法正确的是( )A．小鱼向上方看去，看到水面到处都是亮的B．小鱼向上方看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C．小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D．小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关9.光学是物理学中一门古老科学，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，在现代生产、生活中有着广泛的应用．下列有关图中应用，说法不正确的是()A．在图甲中，利用光的干涉原理检测物体表面的平整度B．在图乙中，内窥镜利用了光的全反射原理C．在图丙中，利用光的偏振原理实现电影的3D效果D．在图丁中，超声波测速仪利用波的衍射原理测汽车速度10.实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A ＋＋，其中A，B，C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示．则()A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光11.激光束来切割各种物质，这是利用了激光的 ( )A．相干性好B．向性好C．高能量D．平行度高12.在自行车的后挡泥板上，常常安装着一个“尾灯”。
人教版高二物理选修3-4《光》专题复习+跟踪练习
高中物理《光》专题复习+跟踪练习Ⅱ 学习指导一、本章知识结构⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧激光及其应用光的偏振衍射中的色散干涉折射时的色散光的色散光的衍射薄膜干涉双缝干涉光的干涉光的波动性全反射光的折射光的传播光、 二、本章重点、难点分析1．光的传播光在同一种均匀介质中沿直线传播。
光在真空中的传播速度为c ＝3.00×108m /s 。
小孔成像、影子、日食、月食等都是光的直线传播形成的现象。
反射定律：反射光线跟入射光线和法线在同一平面上；反射光线与入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。
折射定律：折射光线与入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧；入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数，即=risin sin 常数。
这一常数是一个可以描述介质光学性质的物理量——折射率。
折射率：当光从真空射入某种介质时，上式中的比例常数就称为这种介质的折射率，即折射率rin sin sin =。
研究表明，某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即vcn =。
全反射：光由光密介质射向光疏介质，且入射角等于或大于临界角时，会发生全反射现象。
当光由介质射向真空或空气时，临界角的大小为)1(sin 1nC -=。
例1 如图所示，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角a 为30°。
一束光线垂直于ab 面射入棱镜，又从ac 面射出。
出射光线与入射光线之间的夹角为30°。
则此棱镜材料的折射率是（ ）A ．23 B ．23 C ．33 D ．3答案：D例2 如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc ，其中ac 面是镀银的。
现有一光线垂直于ab 面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc 面射出。
则 （ ）A ．∠a ＝30°，∠b ＝75°B ．∠a ＝32°，∠b ＝74°C ．∠a ＝34°，∠b ＝73°D ．∠a ＝36°，∠b ＝72°答案：D例3 水的折射率为n ，距水面深h 处有一个点光源，由此可知水面上有光射出的圆形区域的直径为 （ ）A ．)1tan(arcsin 2n hB ．2h tan （arcsin n ）C ．⎪⎭⎫ ⎝⎛n h 1arccos tan 2D ．2h cot （arccos n ）答案：A说明：解答以上三道例题，需要运用关于光的反射、折射、全反射的知识，没有光路图的首先要认真做好光路图，然后再结合平面几何的知识解题。
高三物理专题复习《选修3-4》强化提高训练(新含答案)
高中物理专题复习选考部分《选修3-4》强化提高训练1．(1)下列说法正确的是________．A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线B．物体做机械振动，不一定产生机械波C．单摆具有等时性，即周期与振幅无关D．X射线在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视E．机械波从一种介质传播进入另一种介质时，其频率一定不变(2)如图所示为一横截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，其中∠A＝30°，D 点在AC边上，A、D间距为L，AB＝23L.一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，光线垂直BC边射出，已知真空中的光速为c，求：①玻璃的折射率；②光线在棱镜中传播的时间．2.(1)如图，一透明球体置于空气中，球半径R＝10 cm，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，已知出射光线CD与直线MN的夹角为30°，则透明球体对该光的折射率n＝________．若改变光束AB的入射角，则经折射进入该球体内的光线再次向空气出射时，________(填“有”或“不”)可能发生全反射现象．(2)一列沿水平x轴传播的简谐横波，频率为10 Hz，某时刻，当质点M到达其平衡位置且向上运动时，在其右方相距0.8 m处的质点N恰好到达最高点．求该列简谐横波的传播速度．3．(1)2015年12月30日在新疆阿克陶县发生3.3级地震，震源深度7千米．如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4 km/s.如图所示，波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到N处，则________．A．从波源开始振动到波源迁移到地面需要1.75 s时间B．波的周期为0.015 sC．从波传到N处开始计时，经过t＝0.03 s位于x＝240 m 处的质点加速度最小D．图示时刻，波的图象上M点的速度沿y轴负方向，经过一段极短时间动能减小E．图示时刻，波的图象上除M点外与M点势能相等的质点有7个(2)某探究小组的同学利用直角三棱镜做光学实验，直角三棱镜的截面如图所示，棱镜的折射率为2，α＝30°，BC边长度为a.P为垂直于直线BCO的光屏．现有一宽度等于AB边长度的平行单色光束垂直射向AB面，已知sin 75°＝24＋64，cos 75°＝64－24.求：①光线从AC面射出时的折射角；②在光屏P上被折射光线照亮的光带的宽度．4．(1)下列对光学和相对论的认识正确的是________．A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关B．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度利用了光的衍射C．要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变小E．全息照片往往用激光来拍摄，主要利用了激光的相干性(2)沿x轴方向传播的简谐横波如图所示，其中实线为t＝0时刻的波形，虚线为t＝0.3 s时刻的波形，求：(导学号59230115)①该波的周期；②该波的波速最小值．5．(1)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是______．A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移(2)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4 3.①求池内的水深；②一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m．当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)．高中物理专题复习选考部分《选修3-4》强化提高训练（参考答案）1．(1)下列说法正确的是________．A．只有物体温度较高时，才能向外辐射红外线B．物体做机械振动，不一定产生机械波C．单摆具有等时性，即周期与振幅无关D．X射线在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视E．机械波从一种介质传播进入另一种介质时，其频率一定不变(2)如图所示为一横截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，其中∠A＝30°，D 点在AC边上，A、D间距为L，AB＝23L.一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，光线垂直BC边射出，已知真空中的光速为c，求：①玻璃的折射率；②光线在棱镜中传播的时间．解析：(1)一切物体在任何温度都能向外辐射红外线，A错误；由于机械波传播需要介质，故当物体在真空中做机械振动时，不会产生机械波，B正确；单摆具有等时性，即周期与振幅无关，C正确；X射线不带电，不会在磁场中偏转，X射线的穿透力较强，可用来进行人体透视，D错误；机械波从一种介质传播进入另一种介质时，其频率一定不变，E正确．(2)①光路如图，因为光线垂直BC边射出，有β＝30°，光线在E点发生反射，有α＝30°，可知r＝180°－90°－2×30°＝30°.光线平行于AB边从D点射入棱镜，入射角θ＝60°，由折射定律有n＝sin θsin r＝ 3.②△ADE为等腰三角形，有DE＝AD＝L，EB＝AB－2L cos 30°，解得EF＝EB·cos β＝3L 2.光线在棱镜中传播的路程s＝DE＋EF＝2.5L，光线在棱镜中传播的速度v＝cn，光线在棱镜中传播的时间t＝s v＝53L2c.答案：(1)BCE(2)①3②53L 2c2.(1)如图，一透明球体置于空气中，球半径R＝10 cm，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，已知出射光线CD与直线MN的夹角为30°，则透明球体对该光的折射率n＝________．若改变光束AB的入射角，则经折射进入该球体内的光线再次向空气出射时，________(填“有”或“不”)可能发生全反射现象．(2)一列沿水平x轴传播的简谐横波，频率为10 Hz，某时刻，当质点M到达其平衡位置且向上运动时，在其右方相距0.8 m处的质点N恰好到达最高点．求该列简谐横波的传播速度．解析：(1)作法线OB、OC，连接透明球内的折射光线BC，设光束在B点的入射角为i，由sin i＝5210＝22，得i＝45°，根据球体的对称关系，光束在C点的折射角也为45°，由几何关系得∠BOC ＝120°，所以光束AB 在B 点的折射角r ＝30°，在B 点由折射定律有n ＝sin i sin r ＝sin 45°sin 30°＝ 2.因为光进入透明球体时的折射角等于出射时的入射角，总是小于全反射临界角，所以不可能发生全反射现象．(2)波沿x 轴有向左和向右传播两种情况，若波向右传播，其波形如图1所示，根据题意有⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋34λ1＝0.8 m(n ＝1，2，…)，波速v 1＝λ1f ＝324n ＋3m/s(n ＝0，1，2，…)．若波向左传播，其波形如图2所示，根据题意有⎝ ⎛⎭⎪⎫k ＋14λ2＝0.8 m(k ＝0，1，2，…)，波速v 2＝λ2f ＝324k ＋1m/s(k ＝0，1，2，…)． 答案：(1)2 不 (2)向右传播时，324n ＋3m/s(n ＝0，1，2，…) 向左传播时，324k ＋1m/s(k ＝0，1，2，…) 3．(1)2015年12月30日在新疆阿克陶县发生3.3级地震，震源深度7千米．如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4 km/s.如图所示，波沿x 轴正方向传播，某时刻刚好传到N 处，则________．A ．从波源开始振动到波源迁移到地面需要1.75 s 时间B ．波的周期为0.015 sC ．从波传到N 处开始计时，经过t ＝0.03 s 位于x ＝240 m 处的质点加速度最小D．图示时刻，波的图象上M点的速度沿y轴负方向，经过一段极短时间动能减小E．图示时刻，波的图象上除M点外与M点势能相等的质点有7个(2)某探究小组的同学利用直角三棱镜做光学实验，直角三棱镜的截面如图所示，棱镜的折射率为2，α＝30°，BC边长度为a.P为垂直于直线BCO的光屏．现有一宽度等于AB边长度的平行单色光束垂直射向AB面，已知sin 75°＝24＋64，cos 75°＝64－24.求：①光线从AC面射出时的折射角；②在光屏P上被折射光线照亮的光带的宽度．解析：(1)波上质点并不随波迁移，选项A错误；由题意可知该波的周期为T＝60 m4 km/s＝0.015 s，从波传到x＝120 m处开始计时，经过t＝0.03 s，波刚好传到x＝240 m处，位于x＝240 m处的质点在平衡位置，加速度最小，选项B、C 正确；由“上下波”法可得，题图所示时刻，M点的速度沿y轴负方向，正在向平衡位置运动，速度增大，则动能增大，选项D错误；由简谐运动的对称性可得除M点外与M点势能相等的质点有7个，选项E正确．(2)①光线在AB面上折射后方向不变，射到AC面上的入射角i＝30°，如图甲所示，折射角为r，根据折射定律有n＝sin rsin i，解得r＝45°.甲乙②如图乙所示，可画出折射光线在光屏上的光带宽度等于CE，∠EAC＝45°，∠ECA＝30°，AC＝2a，在△AEC中，根据正弦定理有CEsin 45°＝ACsin 105°，解得CE＝(23－2)a.答案：(1)BCE(2)①45°②(23－2)a4．(1)下列对光学和相对论的认识正确的是________．A．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关B．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度利用了光的衍射C．要确定雷达和目标的距离需要直接测出电磁波从发射到被目标接收的时间D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变小E．全息照片往往用激光来拍摄，主要利用了激光的相干性(2)沿x轴方向传播的简谐横波如图所示，其中实线为t＝0时刻的波形，虚线为t＝0.3 s时刻的波形，求：(导学号59230115)①该波的周期；②该波的波速最小值．解析：(1)相对论认为空间和时间与物质的运动快慢有关，A正确；检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两面反射的光线在标准样板的下表面叠加，发生薄膜干涉，形成干涉条纹，B错误；雷达利用了电磁波的反射原理，雷达和目标的距离s＝12cΔt，直接测出的是从发射电磁波至接收到反射的电磁波的时间间隔Δt，C错误；在双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，由于波长变小，故干涉条纹间距变小，D正确；激光具有良好的相干性，全息照片就是利用激光的相干性进行拍摄的，E正确．(2)①若波沿x轴负方向传播，由14T＋nT＝0.3 s(n＝0，1，2，…)解得波的周期可能为T＝ 1.21＋4ns(n＝0，1，2，…)，若波沿x轴正方向传播，由34T＋nT＝0.3 s(n＝0，1，2，…)．解得波的周期可能为T＝ 1.23＋4ns(n＝0，1，2，…)②由波形图可知，波长λ＝1.2 m，若波沿x轴负方向传播，当n＝0时，可得T max＝1.2 s，v min＝λTmax＝1 m/s，同理，若波沿x轴正方向传播，可得v min＝3 m/s.答案：(1)ADE(2)①－1.21＋4ns或1.23＋4ns(n＝0，1，2，…)②1 m/s或3 m/s5．(1)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是______．A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移(2)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4 3.①求池内的水深；②一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m ．当他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)．解析：(1)水面波是一种机械波，说法A 正确．根据题意得周期T ＝159 s ＝53s ，频率f ＝1T ＝0.6 Hz ，说法B 错误．波长λ＝v f ＝1.80.6m ＝3 m ，说法C 正确．波传播过程中，传播的是振动形式，能量可以传递出去，但质点并不随波迁移，说法D 错误，说法E 正确．(2)①如图，设到达池边的光线的入射角为i ，依题意，水的折射率n ＝43，光线的折射角θ＝90°.由折射定律有n sin i ＝sin θ①由几何关系有sin i ＝ll 2＋h 2②式中，l ＝3.0 m ，h 是池内水的深度．联立①②式并代入题给数据得 h ＝7m ≈2.6 m ．③②设此时救生员的眼睛到池边的距离为x .依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ′＝45°.由折射定律有n sin i ′＝sin θ′④式中，i ′是光线在水面的入射角．设池底点光源A 到水面入射点的水平距离为a .由几何关系有sin i ′＝aa 2＋h 2⑤x ＋l ＝a ＋h ′⑥式中h ′＝2 m ．联立③④⑤⑥式得x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3723－1m ≈0.7 m. 答案：(1)ACE (2)①2.6 m ②0.7 m。
高中物理,选修3---4,第十三章《光》,全章新课教学,课时同步强化训练汇总,(附详细参考答案)
高中物理选修3---4第十三章《光》全章新课教学课时同步强化训练汇总（附详细参考答案）一、《光的反射和折射》课时同步强化训练（附详细参考答案）二、《全反射》课时同步强化训练（附详细参考答案）三、《光的干涉》课时同步强化训练（附详细参考答案）四、《实验：用双缝干涉测量光的波长》课时同步强化训练（附详细参考答案）五、《光的衍射》《光的偏振》课时同步强化训练（附详细参考答案）六、《光的颜色色散》《激光》课时同步强化训练（附详细参考答案）★★★选修3--4第十三章《光》单元质量检测试卷（一）（附详细参考答案）★★★选修3--4第十三章《光》单元质量检测试卷（二）（附详细参考答案）§§13.1《光的反射和折射》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________ 1.如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知( )A.光是从真空射入介质的B.C.D.反射光线与折射光线的夹角为60°2.如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是( )A.bO不可能是入射光线B.aO可能是入射光线C.cO可能是入射光线D.Ob可能是反射光线3.关于光的折射现象，下列说法中正确的是( )A.光的传播方向发生改变的现象B.人在岸上观察水中的鱼比实际位置浅C.若光从空气射入某种液体中，它的速率一定减小D.观察者看见太阳刚从地平线升起时，其实太阳位于地平线以下4.用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa′和bb′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将( )A.偏大B.偏小C.不变D.无法确定5.假设地球表面不存在大气层，那么我们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( )A.将提前B.将延后C.不变D.在某些地区将提前，在某些地区将延后6.如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是( )A.光的反射B.光的折射C.光的直线传播D.小孔成像7.在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体( )A.比物体所处的实际位置高B.比物体所处的实际位置低C.跟物体所处的实际位置一样高D.以上三种情况都有可能8.某研究性学习小组在探究光的折射过程中，研究折射角与入射角之间的关系，当光由空气斜射入玻璃中时，测得实验数据如表：由此实验数据可以初步得到的结论是( )A.在误差允许范围内，入射角与折射角之比总是定值B.在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值C.在误差允许范围内，入射角与折射角之差总是定值D.在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之差总是定值9.在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用插针法找出与入射光线对应的出射光线，现在甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图所示的四组插针结果．(1)从图上看，肯定把大头针插错了的同学是_________．(2)从图上看，测量结果准确度最高的同学是_________．10.如图所示，半圆玻璃砖的半径R＝10 cm，折射率为n直径AB与屏幕垂直并接触于A点，激光a以入射角i＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现了两个光斑．求两个光斑之间的距离L.11.一个圆柱形筒，直径为12 cm，高16 cm，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm.当筒中盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧的最低点，求：(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度．§§13.1《光的反射和折射》课时同步强化训练详细参考答案1.【解析】选C.根据图象可知，入射角为30°，折射角为60°，反射光线与折射光线垂直，光是从介质射入真空的，折射率sini sin60n sinr sin30︒=︒＝＝只有C 正确. 2.【解析】选A 、B 、D.由于入射角等于反射角，入射光线、反射光线关于法线对称，所以aO 、Ob 应是入射光线或反射光线,PQ 是法线.又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，所以aO 是入射光线，Ob 是反射光线，Oc 是折射光线.3.【解析】选B 、C 、D.根据光的折射的规律，可知水中的物体视深变浅.光在介质中的传播速率c v n=变小，太阳光的传播方向发生弯曲，故B 、C 、D 对；光发生反射时传播方向也发生改变，故A 错.4.【解析】选C.经过玻璃砖的光路如题图中实线所示，由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线，如图中虚线所示，由几何知识可知，测出的折射角与正确值相同．5.【解析】选B.如果不存在大气层，只有当太阳上升到观察者的“地平线”时才能被观察到.6.【解析】选B.太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，使人感觉太阳的位置比实际位置偏高，故B 正确.7.【解析】选A.当从水中确定空气中物体的位置时，潜水员会感觉到岸上物体的位置升高，故A 项正确．【变式备选】把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d 的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是( )A.a中的字比b中的字高B.b中的字比a中的字高C.一样高D.a中的字较没有玻璃时的高，b中的字和没有玻璃时的一样【解析】选A、D.如图所示，放在b中的字反射的光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故人看到字的位置是字的真实位置．而放在a中的字经折射，人看到的位置比真实位置要高．8.【解析】选B.由表中数据可得，在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值.故B对.9.【解析】光线透过平行玻璃砖时出射光线与入射光线平行，且从空气射入玻璃砖时入射角大于折射角，因而光线透出时，相对于入射光线向右下侧发生偏移.另外，插针确定光路时，入射角稍大些好且插针相距稍远些好．由上图可知，甲、乙图中出射光线向左上侧偏移，不符合事实，肯定插错了.丙与丁相比较，前者入射角及插针间距都比丁图小些，故丁同学测量最准确．答案：(1)甲、乙(2)丁10.【解析】画出光路图，设折射角为γ， 根据折射定律sin n siniγ＝，解得γ＝60°，由几何知识得，△OPQ 为直角三角形，所以两个光斑PQ 之间的距离L ＝PA ＋AQ ＝Rtan30°+2Rsin60°解得L 23.1 cm ≈ 答案：23.1 cm【总结提升】折射问题的四点注意(1)根据题意画出正确的光路图；(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系,要注意入射角、折射角的确定；(3)利用反射定律、折射定律求解；(4)注意光路可逆性、对称性的应用．11.【解题指南】画光路图时应注意的问题：(1)光路是可逆的．(2)垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上．【解析】先画出一圆柱形筒，筒高为H ＝16 cm ，直径d ＝12 cm.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 cm.筒内盛满液体时，人眼看到B 点．根据光的折射定律画出光路如图所示．(1)1sin θ2sin θ 此液体的折射率12sin n sin θθ＝ 43＝ (2)光在此液体中的传播速度8c v 2.2510 m /s n ⨯＝＝答案：(1)43(2)2.25³108 m/s§§13.2《全反射》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________ 1．光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务.目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络．下列说法正确的是( )A．光纤通信是利用光作为载体来传递信息B．光导纤维传递光信号是利用光的直线传播的原理C．光导纤维传递光信号是利用光的折射原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝2．一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°.如图所示的四个光路图中正确的是( )3．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则( )AB．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行4.如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，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.5．如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，现有一束单色光垂直于水平端面A 射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出．设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则( )A．n B．n可能为2C．t可能为c D．t可能为4.8rc6．如图是一个14圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM 分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n=53，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线( )A．不能从圆弧NF1射出B．只能从圆弧NG1射出C．能从圆弧G1H1射出D．能从圆弧H1M射出7.如图所示，一束平行光从真空垂直射向一块半圆形玻璃砖的底面，下列说法正确的是( )A.只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B.只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C.通过圆心的光线将沿直线穿过，不发生偏折D.圆心两侧一定范围外的光线将在曲面处发生全反射8．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为( )A．r B．1.5r C．2r D．2.5r 9.2008年奥运会会上，光纤通信网覆盖了所有的比赛场馆，为各项比赛提供安全、可靠的通信服务，光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输．如图是一根长为l的光导纤维，由内芯和包层两层介质组成，其折射率分别为n1和n2，则n1____________________n2(选填“<”、“>”或“=”)；若发生全反射的临界角为θ，光在真空中的速度为c，则一束光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最长时间为__________．10．一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图所示为过轴线的截面图，调整入射角α，使光线恰好在水和空气的界面上，求sinα的值．发生全反射．已知水的折射率为4311.如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.（1）求介质的折射率.（2）折射光线中恰好射到M点的光线___________(选填“能”或“不能”）发生全反射.§§13.2《全反射》课时同步强化训练详细参考答案1．【解析】选A 、D.光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米，由内芯和外套组成，内芯的折射率大，其原理是光传播时在两个界面处发生全反射，故D 对，B 、C 错．光是一种电磁波，它像无线电波一样，作为一种载体来传递信息，A 对． 2．【解析】选A.设临界角为C ，则sinC=1n=0.67，sin45°，入射角45°大于临界角C ，发生全反射，故正确选项为A.3．【解析】选A 、C.本题考查折射率和全反射的有关知识，意在考查学生运用几何光学知识解决问题的能力．由几何知识可知三角形EBF 为等边三角形，故从E 点入射的光线，入射角为60°，折射角为30°，由折射定律可知sin60n sin30︒==︒，A 正确；光射在F 点时，入射角为30°，故不发生全反射，折射角为60°，B 、D 错；光从空气中进入棱镜中，光速减小，而光的频率不变，所以光在棱镜中的波长变小，C 正确． 4.【解析】设折射角为r ，由折射定律sinin sinr=和几何关系l =2dtanr ，联立可解得厚度d .=5．【解题指南】解答本题应把握以下两点：（1）作出光路图，由临界角的范围求出折射率. （2）由n=cv 和t=x v分析时间的取值范围.【解析】选A 、B.根据题意可画出光路图如图所示，则两次全反射时的入射角均为45°，所以全反射的临界角C ≤45°，折射率n ≥1sin45 A 、B 项均正确；光在介质中的传播速度v=c n ，所以传播时间t=x v ≥c，C 、D 项均错误．6．【解析】选B.由折射率n=53知该棱镜的全反射临界角为C=37°(sinC=35)，刚好从G 点入射的光线垂直进入棱镜后，在G 1点恰好发生全反射，则 1G M 圆弧上所有入射光线均发生全反射，不会从中射出，只有 1NG 圆弧上入射的光线折射后射出棱镜．所以只有B 正确，A 、C 、D 错误．7.【解析】选B 、C 、D.垂直射向界面的光线不发生偏折，因而光束沿直线平行射到半圆面上，其中通过圆心的光线将沿直线穿过，不发生偏折；由中心向两侧，光从半圆面进入真空时的入射角逐渐增大并趋于90°，当入射角等于或大于临界角时，会发生全反射，故B 、C 、D 正确.8．【解析】选C.如图所示，光线射到A 或B 时，入射角大于临界角，发生全反射，而后由几何关系得到第二次到达界面的时候垂直射出．O点为△ABC 的重心，设EC=x ，则由几何关系得到：x 2x r 3=.解得光斑半径x=2r.9.【解析】光从内芯射向包层时会发生全反射，故内芯的折射率应大于包层的折射率；当内芯射向包层的入射光的入射角等于临界角θ时，光的路线最长，所用时间也最长，设为t max ，此时光束在沿光导纤维方向的速度分量为vsin θ，则光在穿过光导纤维时有l =vsin θ²t max ， 得1max 1n t .csin vsin csin n ===θθθl l l答案：>1n csin θl10．【解析】当光线在水面发生全反射时，有 sinC=1n① 当光线从左侧射入时，由折射定律有sin n sin C 2α=π-（）② 联立①②式，代入数据可得sin α=3.答案：3【变式备选】一束光波以45°的入射角，从AB 面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率试求光进入AB面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路．【解析】sin α=sini 1n 2==，α=30°由1sinC n2==得，C=45°. 光在AC 面发生全反射，并垂直BC 面射出． 答案：30° 光路图如图11.【解析】（1）由题意画出光路图如图所示，可得入射角i=60°，折射角r=30°，由折射定律可得此介质的折射率为sini sin60n sinr sin30︒===︒（2）由题意画出恰好经过M 点的折射光线如图所示，可得出此时射向M 点的入射角为30°，全反射的临界角11sinC sin30n 2==>︒=，故不能发生全反射.答案：（1）（2）不能【总结提升】应用光的折射和全反射理论分析问题 （1）正确、灵活地理解、应用折射率公式 折射率公式为sinin sinr=（i 为真空中的入射角，r 为某介质中的折射角）.根据光路可逆原理，入射角、折射角是可以随光路的逆向而“换位”的.我们可以这样来理解、记忆：sini n sinr =（空）（介）或1sini n sinr =（介）（空）. （2）对临界角的理解光线从介质进入真空或空气.折射角r=90°时，发生全反射，此时的入射角i （介）叫临界角C. 由1sini sinC nsinr ==（介）（空）.（3）分析、计算问题的应用分析、计算时要掌握好n 的两种表达式及有关数学知识，如三角函数（尤其是特殊角的函数）.着重理解两点：第一，光的频率（颜色）由光源决定，与介质无关；第二，同一介质中，频率越大的光折射率越大.例如同一介质对紫光的折射率大，对红光的折射率小.再应用n=c v等知识，就能准确而迅速地判断有关色光在介质中的传播速度、波长、入射光线与折射光线偏折程度等问题.§§13.3《光的干涉》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1．由两个不同光源所发出的两束白光落在同一0点上，不会产生干涉现象．这是因为( )A．两个光源发出光的频率相同B．两个光源发出光的强度不同C．两个光源的光速不同D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源2．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样，这是因为( )A．手电筒射出的光不是单色光B．干涉图样太细小看不清楚C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光源3．两盏普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为( )A．两盏灯亮度不同B．灯光的波长太短C．两灯光的振动情况不同D．电灯发出的光不稳定4．用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹．在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变__________，如果改用白光做实验，在屏上将出现__________色条纹．5.能发生干涉的两束光应是( )A.亮度一样B.颜色一样C.频率相等D.传播方向相同6．如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么( )A．A、B、C三个位置都出现亮条纹B．B位置出现暗条纹C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D．以上结论都不对7．取两块平板玻璃，合在一起用手捏紧，会从玻璃板上看到彩色条纹，这是光的干涉现象，有关这一现象的叙述正确的是( ) A．这是上下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果B．这是两玻璃板间的空气薄层上下两表面的反射光干涉的结果C．这是上面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果D．这是下面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果8．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波波长)( )①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹；②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹；④在的点形成亮条纹；③在距双缝的路程差为n2距双缝的路程差为（n＋1）λ的点形成暗条纹．2A．①②B．②③C．③④D．②④9．用波长为λ的平行单色光做“双缝干涉”实验，O点处为中央亮条纹，若要O点处为中央亮条纹上面的第一条亮条纹，则双缝应向_______移动_______．(双缝间距为d，挡板与屏间距离为l)10.如图所示，用激光束照射双缝干涉实验装置，后面屏上出现干涉条纹.其中单缝的作用是产生线光源，单缝、双缝应平行放置.若将单缝绕中心轴旋转（不超过90°）,条纹将发生什么变化？若将双缝绕中心轴旋转（不超过90°）,条纹将发生什么变化？11．光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术．发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用．光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85 μm的单色光．上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06 μm 的单色光．这种操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标．根据以上信息，回答下列问题：(1)在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？(2)为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？(已知光纤纤芯的折射率为1.47)§§13.3《光的干涉》课时同步强化训练详细参考答案1．【解析】选D.紧扣相干光源的条件须为同频率的单色光源，而不同光源发出的光频率一般不同，所以不会产生干涉现象．2．【解析】选D.两束光的频率不同，不满足干涉产生的条件．3．【解析】选C.一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的．4．【解析】在双缝干涉实验中，在其他条件不变的情况下，干涉条纹的间距与入射光的波长成正比，紫光波长小于红光波长，所以改用紫光做实验，干涉条纹间距将变小．改用白光做实验时，由于七色光的波长不同，各自干涉条纹的间距不同．在光屏幕上单色光加强的位置不同，于是出现彩色干涉条纹．可通过实验现象直接得出答案．答案：小彩5.【解析】选C.发生干涉的条件是两光源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定.6．【解题指南】（1）在干涉现象中，所谓“振动加强的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同，该点的振幅是两列波的振幅之和，而不要理解为该点始终处于波峰或波谷，在某些时刻它也可以位于平衡位置(如图中C点)．（2）所谓“振动减弱的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的，该点的振幅是两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，则该点始终在平衡位置，对光波而言，该点是完全暗的．【解析】选A.本题中，A、B、C三点总是振动加强的点，屏上对应出现的都是亮条纹．另外，要特别注意波谷与波谷相遇的点(图中B点)振动也是加强的，不要以为B点是暗的．7．【解析】选B.形成干涉条纹是有一定条件的，即两列相干光的路程差需要连续变化，当Δr＝±kλ(k＝0,1,2…)时，形成明条纹，当λ(k＝0,1,2…)时，形成暗条纹．当入射光是白光时，Δr＝±(2k＋1)2就会形成彩色条纹，对平板玻璃来说，每一块平板玻璃上下表面都是平行的，故不具备产生干涉条纹的条件，而中间的空气膜，则可能具备这一条件．8．【解析】选D.在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δx为波长的整数倍时，即Δx＝kλ，k＝0,1,2,3…这点为加强点，该处出现亮条纹；当某处距双缝距离之差Δx为半波长的奇数倍时，即Δx＝λ，k＝0,1,2,3…这点为减弱点，该处出现暗条纹．(2k＋1)2【总结提升】光的干涉条件的分析生活中任何两个各自独立发光的光源产生的光在空间相叠加都不会产生干涉，这是由物体的发光机理决定的，即任何两个各自独立的光源都不是相干光源.所以杨氏双缝干涉中单缝的作用就是从同一光源得到线光源，以便能有相同的频率和振动规律.双缝是由同一个狭缝照亮的，所以双缝也就成了一对相干光源.光的相干条件中频率相同是光发生干涉的必要条件，要发生干涉，两光源还必须具有相同的振动方向和恒定相位差.通常的问题中对相干光源的条件说法比较含蓄，要注意挖掘.9．【解析】当下移Δx＝dlλ时，开始的下边第一条亮条纹后来刚好是中央亮条纹，那么开始的中央亮条纹处刚好是上面第一条亮条纹．答案：下dlλ10.【解析】在双缝干涉实验中，单缝的作用是形成线光源，双缝的作用是形成振动情况相同的相干光源.当单缝旋转时，双缝被照亮的面积减小，双缝虽然仍能形成相干光源，但由于通过双缝的光能量减少，所以屏上仍能产生干涉条纹，但条纹变暗.当双缝旋转时，同样会导致干涉条纹变暗.同时，干涉条纹保持与双缝平行，也随双缝的旋转而旋转.答案：见解析11．【解析】(1)设信号频率为f，真空中的波长为λ0，c＝λ0f，光在纤芯中的频率仍为f，波长为λ，则光在纤芯中的速度v＝λf，又n＝cv ，可以得出：n1.471.06m1.56m.λλ⨯μμ＝＝＝(2)上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰．答案：（1）1.56 μm （2）见解析§§13.4《实验：用双缝干涉测量光的波长》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1．分别使红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则( )A．Δx1＜Δx2B．Δx1＞Δx2C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变2．用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是( )A．相邻干涉条纹之间的距离相等B．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距3．某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验成功的是( )A．将遮光筒内的光屏，向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C．将单缝向双缝移动少许，其他不动D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动4.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，测量如图所示，此时螺旋测微器。
(完整版)高三物理选修3-4专项练习答案
1、（1）（6分）ACE （2） (9分）【解析】Ⅰ、作出光路图如图：光线Q 在AC 边的入射角：045i =由几何关系可知在AC 边的折射角：030r =由折射定律：2sin sin ==rin Ⅱ、光线P 在玻璃砖中传播时LL s 2330tan 21=︒=L L s 3330cos 22=︒=P 在玻璃砖内传播的速度：c v n =则所要求的时间为：vs s t 21+=由以上各式可得：cL t 665=（2）（10分）【答案】(1)(1－)R (2)45°33【解析】(1)由折射定律n ＝，n 2＝sin β1sin αsin β2sin α︒==30θα代入数据，解得：β1＝45°，β2＝60°故彩色光带的宽度为：R tan 45°－R tan 30°＝(1－)R .33(2)当所有光线均发生全反射时，光屏上的光带消失，反射光束将在PN 上形成一个光点．即此时折射率为n 1的单色光在玻璃表面上恰好先发生全反射，故sin C ＝＝1n 112即入射角θ＝C ＝45° . 1 3、（6分）ABD 2 （9分）解：设折射角为， （1分）αcos lSA θ=光线从S 到玻璃板上表面的传播时间为：（1分）1cos lt C θ=∙h eg C 1A 1B 1光在玻璃板中的传播距离： （1分）=cos dS α光在玻璃板中的传播时间：（1分）2cos ndt C α=∙由题意列式得： （1分）cos cos nd lαθ=又根据折射定律：（2分）sin sin n θα=联立解得： 或（2分）l =l =4、（1）ACE (5分)（2）(10分)解：（i ）设发生全反射的临界角为C ，由折射定律得① (2分) nC 1=sin代入数据得② (1分)°45=C光路图如图所示，由几何关系可知光线在AB 边和BC 边的入射角均为60°，均发生全反射。
高三物理专项训练选修3-4光学
选修3-4光学（2010-2019）题型一、物理光学 (1)题型二、几何光学 (3)题型三、光学实验1测量玻璃的折射率 (9)题型四、光学实验2光的干涉 (10)题型一、物理光学1.（2014·天津）一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b 两束，如图所示，则a、b两束光( )A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大2.（2014·浙江）关于下列光学现象，说法正确的是( )A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽3.（2014·福建）如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是( )A B C D4.（2015全国2）如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线，则（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B. 在真空中，a光的波长小于b光的波长C. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距5.（2015重庆）虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如题11图1所示.M 、N、P、Q点的颜色分别为A。
人教版高中物理选修3-4同步练习：《光的干涉》(含答案)
光的干涉同步练习一．选择题（每小题4分，共44分）1．下列哪些现象属于光的干涉（）A．阳光透过棱镜在墙壁上形成的彩条B．雨后天空中出现的彩虹C．阳光下水面上油膜的彩色条纹D．透过手指缝观察太阳时看到的彩色光芒2．太阳连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线。
产生这些暗线是由于( )A.太阳表面大气层中缺少相应的元素B.太阳内部缺少相应的元素C.太阳表面大气层中存在着相应的元素D.太阳内部存在着相应的元素3．认为光波和无线电波都是电磁波的理由有以下几方面，不正确的理由是( ) A．在真空中的传播速度相同B．都能发生反射、衍射、折射等现象C．传播都不依靠别的介质D．都是由振荡电路中的自由电子的运动产生的4．在双缝干涉实验中，若在屏与狭缝之间紧靠下面一条狭缝处加上一块厚的小玻璃，在屏上出现的干涉条纹位置，跟不加玻璃时的相应的这些干涉条纹位置相比较，则A.相同B.上移C.下移D.转过905. 在双缝干涉实验中，以下说法正确的是（）A．把入射光由黄光变为紫光，相邻两明条纹的距离变窄B．若把双缝中的一条缝遮住，屏上出现一条亮线C．若使屏远离双缝，干涉条纹间距离变宽D．若将入射光改为白光，屏上将出现彩色条纹6. 高墙外的人对墙喊话，墙里的人只能听到声音，但看不见人．这是由于（）A．光波是电磁波，而声波是机械波B．光波是横波，而声波是纵波C．光速太大D．光波的波长比墙的高度小得多。
7．一束单色光从水中射人空气中，则这束光的（）A．频率和波长保持不变B．频率不变，但波长变大C．频率不变，但波长变小D．频率变小，但波长保持不变8.．按红外线、紫外线、伦琴射线、γ射线的顺序进行比较( )A．穿透能力由大到小B．衍射能力由大到小C．粒子性越来越显著D．波动性越来越显著9．关于红外线、紫外线和伦琴射线的产生及其特性的下列说法正确的是( ) A．一切物体都能发出红外线，一切高温物体都能发出紫外线，受激发的原子核能发出伦琴射线；B．红外线有显著的热作用，紫外线有显著的化学作用，伦琴射线有很强的贯穿性，C．按顺序，红外线、紫外线、伦琴射线的波动性依次减弱，D．高速电子流打击到固体物质上能产生伦琴射线。
物理选修3-4加强训练
（1）（6分）图（a ）为一列简谐横波在t =0时刻的波形图，P 是平衡位置在x =1.0m 处的质点，Q 是平衡位置在x =4.0m 处的质点；图（b ）为质点Q 的振动图象，下列说法正确的是（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A ．波向左传播B ．波速为40m/sC ．t =0.10s 时，质点P 向y 轴正方向运动D ．从t =0到t =0.05s ，质点P 运动的路程为20cmE ．从t =0到t =0.25s ，质点Q 运动的路程为50cm（2）（9分）图(甲)中的圆是某圆柱形透明介质的横截面，半径为R =10cm 。
一束单色光沿DC 平行于直径AB 射到圆周上的C 点，DC 与AB 的距离H =25cm 。
光线进入介质后，第一次到达圆周上的E 点（图中未画出），CE =33010cm 。
（i ）求介质的折射率；（ii ）如图（乙）所示，将该光线沿MN 平行于直径AB 射到圆周上的N 点，光线进入介质后，第二次到达介质的界面时，从球内折射出的光线与MN 平行（图中未画出），求光线从N 点进入介质球时的入射角的大小。
34. (1) (6分) BCE（2）（9分）解：（i ）如图（甲）所示，DC 光线进入介质球内，发生折射，有（1分）（1 分） （1 分）（1 分）sin sin n αβ=22R H sin ==α6305.0cos ==RCEβ66sin =β（甲）（乙）解得n（1 分）（ii ）光线第二次到达介质与空气的界面，入射角i ′=r，由折射定律可得折射角r ′=i 。
若折射出的光线PQ 与入射光线MN 平行，则∠POA =∠NOA =i ，光线进入介质的光路如图（乙）所示。
（1分）折射角r =i /2 （1 分） 又解得i =60°（2 分） 34.(1)ACE（2）解：画出光路图如图所示。
（1）因为入射光平行于BC 面，i=60°由折射定律有，得n r i =sin sin光折到AC面上时，由几何关系可得：α+β=90°（2）要使有光线从AC面射出，应有sin≤1：即解得（1）（5分）已知在t1时刻简谐横波的波形如图实现所示，在t2时刻该波的波形图如图中虚线所示，t2-t1=0.1s。
2020届人教版高中物理选修3-4：测试卷(三) 光含答案
阶段验收评估（三）光(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。
第1～5小题只有一个选项符合题意，第6～8小题有多个选项符合题意)1．某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图1所示，则他在光屏上看到的条纹是( )图1解析：选B 单缝衍射条纹中间宽，两侧越来越窄，又由于单缝是水平的，衍射条纹也是水平的，故B对。
2.如图2所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以( )图2A．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．将绿光换为紫光解析：选C 双缝干涉的条纹间距公式：Δx＝ldλ，增大S1与S2的间距就是增大d，所以条纹间距变小，A错误；减小双缝屏到光屏的距离就是减小l，条纹间距变小，B错误；红光波长比绿光波长长，紫光波长比绿光波长短，所以将绿光换为红光，条纹间距增大，C正确，D错误。
3．酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影。
但当你靠近“水面”时，它也随着你靠近而后退。
对此现象正确的解释是( )A．出现的是“海市蜃楼”，是由于光的折射造成的B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C．太阳辐射到地面，使地表温度升高，地表空气折射率大，发生全反射D．太阳辐射到地面，使地表温度升高，地表空气折射率小，发生全反射解析：选D 酷热的夏天地表温度高，地表附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射。
4.如图3所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是( )图3A．n1＜n2，a为红光，b为蓝光B．n1＜n2，a为蓝光，b为红光C．n1＞n2，a为红光，b为蓝光D．n1＞n2，a为蓝光，b为红光解析：选B 由题图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光。
高二物理人教版选修3-4试题：第13章+光+课时提升作业+十三+13.2
课时提升作业十三全反射(40分钟100分)一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分)1.酷热的夏天,在平坦的柏油公路上,你会看到在一定距离之外,地面显得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎还能看到远处车、人的倒影。
但当你靠近“水面”时,它也随你靠近而后退。
对此现象正确的解释是( )A.出现的是“海市蜃楼”,是由光的折射造成的B.“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉C.太阳辐射到地面,使地表温度升高,折射率大,发生全反射D.太阳辐射到地面,使地表温度升高,折射率小,发生全反射【解析】选D。
在太阳光照射下,地表温度升高,地面附近空气的折射率变小,光发生全反射,D正确。
【补偿训练】(多选)下述现象哪些是由于全反射造成的( )A.露水珠或喷泉的水珠,在阳光照耀下格外明亮B.直棒斜插入水中时呈现弯折现象C.口渴的沙漠旅行者,往往会看到前方有一潭晶莹的池水,当他们喜出望外地奔向那潭池水时,池水却总是可望而不可及D.在盛水的玻璃杯中放一空试管,用灯光照亮玻璃杯侧面,在水面上观察水中的试管,看到试管壁特别明亮【解析】选A、D。
露水珠或喷泉的水珠,在阳光照耀下在部分位置发生全反射,所以格外明亮,故A正确;直棒斜插入水中时呈现弯折现象是由于光的折射,故B不正确;口渴的沙漠旅行者,往往会看到前方有一潭晶莹的池水,是折射的现象,故C错误;盛水的玻璃杯中放一空试管,用灯光照亮玻璃杯侧面,在水面上观察水中的试管,看到试管壁特别明亮,是由于发生了全反射,故D正确。
2.(2018·杭州高二检测)关于光纤的说法,正确的是( )A.光纤是由高级金属制成的,所以它比普通电线容量大B.光纤是非常细的特制玻璃丝,但导电性能特别好,所以它比普通电线衰减小C.光纤是非常细的特制玻璃丝,由内芯和外套两层组成,光纤是利用全反射原理来实现光的传导的D.在实际应用中,光纤必须呈笔直状态,因为弯曲的光纤是不能传导光的【解析】选C。
光导纤维的作用是传导光,它是直径为几微米到一百微米之间的特制玻璃丝,且由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大。
高二物理人教版选修3-4试题：第13章+光+课时提升作业+十四+13.3
课时提升作业十四光的干涉(40分钟100分)一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分)1.能产生干涉现象的两束光是( )A.频率相同、振幅相同的两束光B.频率相同、相位差恒定的两束光C.两只完全相同的灯泡发出的光D.同一光源的两个发光部分发出的光【解析】选B。
由产生干涉的条件,可知A项错误,B项正确;即使是同一光源的两个部分发出的光,由于相位差随时间不同而改变,所以也不会发生干涉(激光光源除外);通常把一束光一分为二来获得相干光源,故D项错误;对于C选项,也可以以日光灯为例来说明,日光灯下没有干涉现象的出现,说明不符合干涉条件。
2.如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图。
图乙为用绿光进行实验时,在屏上观察到的条纹情况,a为中央亮条纹,丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况,a′为中央亮条纹。
若已知红光、绿光和紫光的波长大小关系为红光的波长最长,紫光的波长最短。
则以下说法正确的是( )A.丙图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长B.丙图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长C.丙图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短D.丙图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短【解析】选A。
根据双缝干涉图样的特点,入射光的波长越长,同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大。
由本题的条件可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长,因此A正确,B、C、D错误。
3.(多选)双缝干涉部分实验装置如图所示,调整实验装置使得像屏上可以看到清晰的干涉条纹。
关于干涉条纹的情况,下列叙述正确的是( )A.若将像屏向右平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹B.若将像屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹将不会发生变化C.若将像屏向上平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹D.若将像屏向上平移一小段距离,屏上的干涉条纹将不会发生变化【解析】选A、C、D。
双缝干涉发生后,并不只在有光屏处有干涉图样,而是在双缝右侧的空间,只要通过双缝后两列光在相遇的地方叠加都能发生光的干涉现象,并且在新的位置仍很清晰,A、C、D正确。
高中物理专题-选修3-4专练
选修3-4专练1.(1)如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，从空气中沿半径方向射入玻璃半圆柱后，一部分光沿OA方向射出，另一部分光沿OB方向射出。
下列说法正确的是________。
A．OA为黄光，OB为紫光B．OA为紫光，OB为黄光C．OA为黄光，OB为复色光D．OA为紫光，OB为复色光(2)在阳光照射下，孔雀的羽毛色彩斑斓，仔细研究时发现孔雀羽毛上有很多细缝，产生这种色彩斑斓是光的________现象；到电影院看立体电影时，工作人员会给你一副眼镜，这是利用了光的________现象。
(3)湖面上停放甲、乙两条船，它们相距30 m，一列水波正在湖面上沿两船连线方向传播，波先传到甲船，观察到甲船从开始振动的1 min内上下震荡30次，而乙船在这个时间内上下震荡28次。
求：①这列波的周期；②水波在水面上传播的速度。
解析：(1)OB为反射光，故OB应为复色光；而折射后只有一束光线，故有一束光发生了全反射，而黄光与紫光相比较，由sin C＝1n知紫光的临界角要小，故紫光发生了全反射，则OA应为黄光，故C项正确，A、B、D项错误。
(2)孔雀羽毛上有很多细缝，光通过细缝，形成光的干涉条纹，即为色彩斑斓；电影院看立体电影时，眼镜是利用了光的偏振现象制成的。
(3)①甲船从开始振动的1 min内上下震荡30次，则甲船的振动周期为：T＝tn ＝6030s＝2 s这列波的周期等于船的振动周期，也为2 s。
②波从甲船传到乙船，1 min内，甲船比乙船多震荡2次，说明两船间的距离是两个波长，由题意得2λ＝30 m得λ＝15 m则v ＝λT＝7.5 m/s 。
答案：(1)C (2)干涉 偏振 (3)①2 s ②7.5 m/s2．(1) 下列说法正确的是________。
A ．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理B ．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在C ．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场D ．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽(2)如图所示，平衡位置处于坐标原点的波源S 在y 轴上振动，产生频率为50 Hz 的简谐横波向x 轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s ，平衡位置在x 轴上的P 、Q 两个质点随波源振动着，P 、Q 的x 轴坐标分别为x P ＝3.5 m 、x Q ＝－3 m ，当波源S 位移为负且向－y 方向运动时，P 、Q 两质点的位移方向______，速度方向________。
鲁科版高中物理选修3-4课时训练·速提升第5章第3节第4节.docx
高中物理学习材料桑水制作课时训练·速提升1.(基础理论辨析题)关于光的偏振和激光的特点，下列说法正确的是( )A.只有横波才有偏振现象B.光属于电磁波，是纵波，没有偏振现象C.自然界中没有偏振光D.激光和激光器是20世纪最重大的科学发现之一E.激光的诞生使全息照相成为现实F.全息照相是利用光的衍射实现的2.波可以分为横波和纵波两种，只有横波才能产生的现象是( )A.偏振现象B.折射现象C.干涉现象D.衍射现象3.在演示双缝干涉实验时常用激光作光源，这主要是应用激光的什么特性( ) A.亮度高 B.方向性强C.相干性好D.波动性好4.下列关于偏振光的说法中正确的是( )A.直接从太阳发出的光含有偏振光B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光D.单色光就是偏振光5.关于全息照相，下列说法中正确的是( )A.全息照相技术记录了被拍摄物体的三维图像信息B.全息照片的拍摄利用了光的干涉C.全息照相利用了激光的衍射信息来记录被拍摄物体D.立体电影的拍摄利用的是全息照相技术6.对自然光和偏振光，以下认识正确的是( )A.从太阳、蜡烛等普通光源直接发出的光是自然光B.自然光通过一个偏振片后成为偏振光，偏振光再通过一个偏振片后又还原为自然光C.灯光透过偏振片，偏振片旋转时看到透射光的亮度无变化，说明透射光不是偏振光D.自然光只有在通过偏振片后才能成为偏振光7.(2013·海淀高二检测)下列说法中正确的是( )A.光的反射现象和折射现象说明光是横波B.光的偏振现象说明光是一种纵波C.激光通过狭缝时不可能产生衍射现象D.应用光的偏振技术观看立体电影8.如图所示，让太阳光通过M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上，P的右侧再放一光屏Q，现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周，则关于光屏Q上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是( )A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮，其他位置时光屏上无亮光B.光屏上亮、暗交替变化C.光屏上亮度不变D.光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动9.(2012·江苏高考)如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧。