高考物理总复习 课时作业34 光的折射 全反射 光的波动性 教科版.doc

课时作业(三十四)光的折射全反射光的波动性1(2012全国)在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有()a改用红光作为入射光b改用蓝光作为入射光c增大双缝到屏的距离d增大双缝之间的距离2.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象图(a)是点燃酒精灯(在灯芯上撒些盐，)图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是()a当金属丝圈旋转30时干涉条纹同方向旋转30b当金属丝圈旋转45时干涉条纹同方向旋转90c当金属丝圈旋转60时干涉条纹同方向旋转30d干涉条纹保持原来状态不变3.发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如右图所示现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则()al1l2l0bl1l2l0cl2l1l0 dl2l1l04.(2012江苏单科)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右侧旋转偏振片p，a、b两点光的强度变化情况是()aa、b均不变 ba、b均有变化ca不变，b有变化 da有变化，b不变5.如图所示，mn是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行由光源s发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心o再射到屏上在水平面内以o点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带当玻璃砖转动角度大于某一值时，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失有关彩色的排列顺序和最先消失的色光是()a左紫右红，紫光 b左红右紫，紫光c左紫右红，红光 d左红右紫，红光6(1)在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是()a光的折射现象、色散现象b光的反射现象、干涉现象c光的衍射现象、偏振现象d光的直线传播现象、光电效应现象(2)如图所示，两个同种玻璃制成的三棱镜，顶角1略大于2，两单色光1和2分别垂直入射三棱镜，其出射光线与竖直界面的夹角12，则下列正确的是()a在棱镜中1光的传播速度比2光的小b1光的频率大于2光的频率c让1光和2光通过同一双缝干涉装置，1光的条纹间距小于2光的条纹间距d在利用1光和2光做衍射实验时，1光的实验效果显著7.(1)如图所示，一个半径为r的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从a点沿水平方向射入球体后经b点射出，最后射到水平面上的c点已知oa，该球体对蓝光的折射率为.则：它从球面射出时的出射角为多少？若换用一束红光同样从a点射向该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点在c的哪侧？(2)某公园有一水池，水面下某处有一光源，在水面上形成一个半径为3 m的圆形亮斑(水面下看)，已知水的折射率n.求：光源的深度；光从光源传到水面的最短时间8.(1)一玻璃砖横截面如右图所示，其中abc为直角三角形(ac边未画出)，ab为直角边，abc45；adc为一圆弧，其圆心在bc边的中点此玻璃的折射率为1.5.p为一贴近玻璃砖放置的、与ab垂直的光屏若一束宽度与ab边长度相等的平行光从ab边垂直射入玻璃砖，则下列说法正确的是_a从bc边折射出一束宽度与bc边长度相等的平行光b屏上有一亮区，其宽度小于ab边的长度c屏上有一亮区，其宽度等于ac边的长度d当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大(2)如下图是研究激光相干性的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝s1、s2，由s1、s2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹，已知入射激光的波长是，屏上的p点到两狭缝s1、s2的距离相等，如果把p处的亮条纹记作0号条纹，由p向上数，与0号亮纹相邻的亮纹依次是1号亮纹、2号亮纹则p1处的亮纹恰好是10号亮纹设直线s1p1的长度为l1，s2p1的长度为l2，则l2l1等于多少？9(2012海南单科)一玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角为锐角，折射率为.现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜不考虑棱镜内部的反射若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图)，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角可在什么范围内取值？10.如图所示，为某种透明介质的截面图，aoc为等腰直角三角形，bc为半径r10 cm的四分之一圆弧，ab与水平屏幕mn垂直并接触于a点由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心o，在ab分界面上的入射角i45，结果在水平屏幕mn上出现两个亮斑已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1，n2.(1)判断在am和an两处产生亮斑的颜色；(2)求两个亮斑间的距离11(2010海南卷)如图为某一报告厅主席台的平面图，ab是讲台， s1、s2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示，报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫，为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消已知空气中声速为340 m/s.若报告人声音的频率为136 hz，问讲台上这样的位置有多少个？12.半径为r的玻璃圆柱体，截面如图所示，圆心为o，在同一截面内，两束相互垂直的单色光射向圆柱面的a、b两点，其中一束沿ao方向，aob30，若玻璃对此单色光的折射率n.(1)试作出两条光线从射入到第一次射出的光路图，并求出各折射角(当光线射向柱面时，如有折射光线则不考虑反射光线)(2)求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点(或延长线的交点)与a点的距离详解答案课时作业(三十四)1ac2d金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，d对3d如图所示，根据折射定律n而n蓝n红，i蓝i红所以l2l1l0.4c5b本题考查光的全反射和光的色散在水平面内以o为圆心沿逆时针方向缓慢转动玻璃砖，光线发生如下图所示的折射，折射程度最大的是紫光，折射程度最小的是红光，因此左红右紫，随着转动，紫光的折射角最先达到90，因此紫光最先发生全反射，最先消失，b项正确难度较易6(1) c(2)d(1)衍射、干涉现象是波的特有现象，而横波具有偏振现象，均能反映波的波动性，所以c选项正确(2)光在棱镜的右侧发生折射，由题意知，光由玻璃射向空气的过程中，单色光1的入射角大于单色光2的入射角，由于折射角相等，由折射定律知玻璃对单色光1的折射率小于对单色光2的折射率，即n1n2，故1光的频率小于2光的频率，b选项错；由v得在棱镜中1光的传播速度比2光的大，a选项错；由c/f得1光波长较长，双缝干涉实验中，光的波长越长，条纹间距越大，故c选项错；光的波长越长，衍射越明显，故d选项正确7解析：(1)设入射角为，由几何关系可知：sin 由n可得：sin nsin 所以：60由于红光的频率小于蓝光的频率，所以红光的折射率小于蓝光的折射率，因入射角相同，由n可知红光的折射角小于蓝光的折射角，所以红光从球体射出后落到水平面上形成的光点在c的右侧(2)圆形亮斑是由光的全反射形成的，设光源的深度为h，临界角为c，则有：sin c且sin c由两式代入数据得h m光在水中的速度为v光在竖直方向上传播到达水面的时间最短：即：tmin由三式代入数据得tmin108 s.答案：(1) 60c的右侧(2) m108 s8解析：(1)设光在玻璃砖bc面与ac弧面上的临界角为c，则有sin c，显然c45，故可知光将在整个bc面上发生全反射，也会在ac弧面上靠近a点和c点附近区域发生全反射d点附近的射出光线形成会聚光束照到光屏p上由以上分析可知b、d选项正确(2)根据双缝干涉原理，产生亮条纹的条件是光程差为波长的整数倍，即sn (n0、1、2)，当n0时产生0号亮纹，当n10时产生10号亮纹，所以l2l110.答案：(1)bd(2)109解析：设入射光线经玻璃折射时，入射角为i，折射角为r，射至棱镜右侧面的入射角为，根据折射定律有sin insin r由几何关系得r当i0时，由式知r0，有最大值m(如图)，由式得m同时m应小于玻璃对空气的全反射临界角，即sin m由式和题给条件可得，棱镜顶角的取值范围为045.答案：04510解析：(1)设红光和紫光的临界角分别为c1、c2，sin c1，c160，同理c245，i45c2，i45c1所以紫光在ab面发生全反射，而红光在ab面一部分折射，一部分反射，且由几何关系可知，反射光线与ac垂直，所以在am处产生的亮斑p1为红色，在an处产生的亮斑p2为红色与紫色的混合色(2)画出如图光路图，设折射角为r，两个光斑分别为p1、p2.根据折射定律n1求得sin r由几何知识可得：tan r，解得ap15 cm由几何知识可得oap2为等腰直角三角形，解得ap210 cm所以p1p2(510) cm答案：(1)红、紫的混合色(2)(510) cm11解析：相应于声频f136 hz的声波的波长是2.5 m式中v340 m/s是空气中的声速在图中，o是ab的中点，p是ob上任一点将s1ps2p表示为k式中k为实数，当k0,2,4，时，从两个喇叭传来的声波因干涉而加强；当k1,3,5，时，从两个喇叭传来的声波