【走向高考】2016届高三物理人教版一轮复习习题：选修3-4-第4讲光的有关现象和规律

选考内容选考内容 选修选修 3 4 第第 4 讲讲 一 选择题 1 2014 四川理综 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 答案 D 解析 本题考查光的折射问题 解题的关键是理解光在不同介质传播时各物理量的 变化 只要不发生全反射 小球放在缸底什么位置都可以看到 选项 A 错误 只有小于临 界角的光才能从水面射出 选项 B 错误 光的频率是由光源决定的 光从水中射入空气后 频率不变 选项 C 错误 由公式 n 知 光在空气中的传播速度较大 选项 D 正确 c v 2 2014 福建理综 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 答案 A 解析 A 图中从玻璃射向空气可能发生全反射 A 正确 B 图中从空气射向玻璃是从 光疏介质射向光密介质 不会发生全反射 B 错误 C 图中光线在玻璃空气界面既有反射 又有折射 因为是从光密介质进入光疏介质 折射角应大于入射角 C 错误 D 图中光线 从空气射向玻璃 折射角应小于入射角 D 错误 3 2014 大纲全国 在双缝干涉实验中 一钠灯发出的波长为 589 nm 的光 在距双缝 1 00 m 的屏上形成干涉图样 图样上相邻两明纹中心间距为 0 350 cm 则双缝的间距为 A 2 06 10 7 m B 2 06 10 4 m C 1 68 10 4 m D 1 68 10 3 m 答案 C 解析 本题考查双缝干涉条纹宽度的计算公式 根据公式计算就可以 条纹间距 x d 1 68 10 4m C 正确 注意 1nm 10 9m l d l x 4 2014 浙江理综 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 答案 CD 解析 本题考查了折射定律的应用 全反射 色光的速度及色光的干涉 解题关键 熟练掌握各部分内容 红光对水的折射率比蓝光小 即 n红v蓝 A c n红 c n蓝 错误 从光密介质进入光疏介质才能发生全反射 B 错误 由于光线从水中射向空气时要 发生折射 使水中的物体看起来比实际要浅 C 正确 根据实验条纹间距 x 故 D 正 确 若不能熟练作出水中光线射向空气的光路图 对 C 选项可能作出错误判断 5 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 答案 C 解析 本题考查光的折射和全反射 意在考查考生应用折射定律解题的能力 a b 光在玻璃砖中入射角相同 在空气中 a 光的折射角大于 b 光 则 a 光的折射率大 A 选项 错误 由 n c v 知 a 光在玻璃砖中的传播速度小于 b 光 B 选项错误 a 光的折射率大 频率大 在真空中波长小 C 选项正确 由全反射知 a 光折射率大 全反射临界角小于 b 的临界角 当 a 光恰好发生全反射时 b 光没有发生全反射 D 选项错误 6 2014 福建福州质检 ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的 一个截面示意图 AB BC 由 a b 两种单色光组成的细光束从空气垂 直 AB 射入棱镜 经两次反射后光线垂直 BC 射出 且在 CD AE 边只 有 a 光射出 光路如图中所示 则 a b 两束光 A 在真空中 a 光的传播速度比 b 光大 B 在棱镜内 a 光的传播速度比 b 光小 C 以相同的入射角从空气斜射入水中 b 光的折射角较小 D 分别通过同一双缝干涉装置 a 光的相邻亮条纹间距小 答案 C 解析 所有光在真空有相同的速度 A 错误 由图知光线在 CD 界面上 相同的入射 角的 a 光发生了折射 b 光发生了全反射 说明 b 光比 a 光折射率大 由公式 v 可知 c n 同种介质中 a 光速度大 B 错误 由于 b 光的折射率大 根据折射率大小 n 可知以相 sini sin 同的入射角从空气斜射入水中 b 光的折射角较小 C 正确 折射率小的光的波长大 通 过同一双缝干涉装置 a 光的相邻亮条纹间距大 D 错误 7 2014 重庆理综 打磨某剖面如图所示的宝石时 必须将 OP OQ 边与轴线的夹角 切割在 1 2 光线一定在 OP 边发生全反射 B 若 2 光线会从 OQ 边射出 C 若 1 光线会从 OP 边射出 D 若 2时 光线射到 OP 面的 夹角将变小 可能小于临界角而不发生全反射 此时射到 OQ 的光线夹角将变大 不会从 OQ 边射出 选项 A B 错误 nb 在同一 块平板玻璃中的传播速度 va tb 故 A 正确 全反射临界角 sinC na nb a 的全反射临界角比 b 光的小 d va d vb 1 n B 正确 na nb 说明频率 a b 在真空中的波长 b a 因此 b 光形成的相邻亮条纹间距 大 C 错误 照射同一金属发生光电效应时电子最大初动能 Ek0 h W 用 a 光照射产生 的最大初动能大于 b 光的 D 错误 二 非选择题 9 2014 兰州 张掖联考 由透明体做成的三棱柱 横截面为有一个锐 角为 30 的直角三角形 如图所示 AC 面镀膜 经透明体射到 AC 面的光 只能反射 现有一束光从 AB 面的 D 点垂直 AB 面射入透明体 经 AC 面 E 点反射后从 BC 面射出透明体 出射光线与 BC 面成 30 角 1 求该透明体的折射率 2 若光线从 BC 面的 F 点垂直 BC 面射入透明体 经 AC 面 E 点反射 后从 AB 面射出透明体 试画出经 E 点后的光路图 并标明出射光线与 AB 面所成夹角的 角度 不用列式计算 答案 1 2 见解析图 3 解析 1 如图 由几何关系 1 30 2 60 由折射定律 n sin 2 sin 13 2 光路图如图 10 2014 山东潍坊一模 半径为 R 的玻璃半圆柱体 横截面如图所示 圆心为 O 底 边水平 一束单色光竖直向下射向圆柱面 入射点为 P 入射角为 60 经折射后射向底边 的 Q 点 图中未画出 已知玻璃的折射率 n 求 3 1 PQ 间的距离 2 光线 PQ 能否在 Q 点发生全反射 答案 1 R 2 光线 PQ 不能在 Q 点发生全反射 3 3 解析 1 画出光路图 如图所示 由折射定律 n 其中 i 60 n 解得 折射角 r 30 sini sinr3 由几何关系得 cos30 cos60 则 PQ R PM PQ PM PO 3 3 2 设临界角为 C 则有 sinC 1 n 3 3 在底面上 Q 点 根据几何知识得入射角为 i 30 则 sini sin30 则得 1 2 3 3 i C 故不能发生全反射 11 2014 大庆质量检测 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 R 10cm 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 i 45 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 2 3 n2 则 32 1 在水平屏幕 MN 上出现亮斑的颜色 2 求两个亮斑间的距离 答案 1 AM 处为红色 AN 处为红色与紫色的混合色 2 5 10 cm