第四章章節(jié)復(fù)習(xí)及培優(yōu)提升

第四章光章節(jié)復(fù)習(xí)及培優(yōu)提升0101學(xué)習(xí)目標(biāo)一、課程標(biāo)準(zhǔn)要求1.通過實(shí)驗(yàn)，理解光的折射定律。會(huì)測(cè)量材料的折射率。2.知道光的全反射現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。初步了解光纖的工作原理、光纖技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。例1演示光沿水柱(成彎曲的玻璃柱)的傳播。例2觀察光境的結(jié)構(gòu)，分析光的全反射在光纖中是如何產(chǎn)生的。3.觀察光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，了解這些現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，知道其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。知道光是橫波，會(huì)用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長。例3演示雙縫干涉和單縫衍射現(xiàn)象，觀察雙縫干涉和單縫衍射圖樣，并以此說明光具有波的性質(zhì)。例4利用生活中的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象，討論薄膜干涉的原因。4.通過實(shí)驗(yàn)，了解激光的特性。能舉例說明激光技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用?；顒?dòng)建議(1)通過調(diào)查研究，收集光的偏振現(xiàn)象應(yīng)用的實(shí)例。(2)觀看3D電影，查閱資料，了解3D電影的原理。二、物理素養(yǎng)要求物理觀念光的幾種現(xiàn)象光的折射：(1)折射定律：n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，光從真空斜射入任何介質(zhì)時(shí)，θ1>θ2(2)折射率與傳播速度的關(guān)系：n＝eq\f(c,v)光的全反射：(1)條件：光從光密介質(zhì)斜射向光疏介質(zhì)、入射角大于或等于臨界角(2)臨界角C計(jì)算公式：sinC＝eq\f(1,n)光的干涉：(1)雙縫干涉①條件：兩列頻率相同、相位差恒定、振動(dòng)方向相同的光②條紋間距：Δx＝eq\f(l,d)λ③干涉圖樣：?jiǎn)紊馐敲靼迪嚅g、間隔均勻的條紋(2)薄膜干涉光的衍射：(1)發(fā)生明顯衍射的條件：障礙物或狹縫的尺寸足夠小(2)衍射圖樣：?jiǎn)紊馐敲靼迪嚅g、間隔不均勻的條紋(3)實(shí)例：?jiǎn)慰p衍射、圓孔衍射、泊松亮斑光的偏振：(1)偏振光與自然光的區(qū)別(2)偏振現(xiàn)象證明光是橫波激光：(1)特點(diǎn)：相干性好、平行度好、亮度高(2)應(yīng)用：光纖通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、醫(yī)療、全息照相等科學(xué)思維模型構(gòu)建通過構(gòu)建光路模型，解釋反射、折射等現(xiàn)象光的本性認(rèn)識(shí)通過對(duì)光的衍射、干涉、偏振等現(xiàn)象的研究與理解，知道光具有波動(dòng)性，對(duì)光的本性有了初步的認(rèn)識(shí)科學(xué)探究(1)測(cè)量玻璃的折射率(2)用雙縫干涉測(cè)量光的波長科學(xué)態(tài)度與責(zé)任通過了解光的衍射、干涉，光纖和激光技術(shù)的應(yīng)用等，了解科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系002思維導(dǎo)圖003知識(shí)梳理1.光的反射（1）光的反射現(xiàn)象:光線入射到兩種介質(zhì)的界面上時(shí)，其中一部分光線在原介質(zhì)中改變傳播方向的現(xiàn)象.

（2）光的反射定律:①反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居于法線兩側(cè).②反射角等于入射角.

（3）反射定律表明，對(duì)于每一條入射光線，反射光線是唯一的，在反射現(xiàn)象中光路是可逆的.2.光的折射（1）光的折射現(xiàn)象:光由一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，在兩種介質(zhì)的界面上將發(fā)生光的傳播方向改變的現(xiàn)象叫光的折射.（2）光的折射定律：①折射光線，入射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居于法線兩側(cè).

②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比，即sini/sinr=常數(shù).（3）在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的.（3）折射率①光從真空射入某種介質(zhì)時(shí)，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的折射率，折射率用n表示，即n=sini/sinr.

②某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比，即n=c/v，因c>v，所以任何介質(zhì)的折射率n都大于1.兩種介質(zhì)相比較，n較大的介質(zhì)稱為光密介質(zhì)，n較小的介質(zhì)稱為光疏介質(zhì).4.全反射（1）全反射:光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，或光從介質(zhì)射入真空（或空氣）時(shí)，當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90°時(shí)，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫做全反射.（2）全反射的條件：①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，或光從介質(zhì)射入真空（或空氣）.②入射角大于或等于臨界角

（3）臨界角:折射角等于90°時(shí)的入射角叫臨界角，用C表示sinC=1/n（4）全反射棱鏡：橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。選擇適當(dāng)?shù)娜肷潼c(diǎn)，可以使入射光線經(jīng)過全反射棱鏡的作用在射出后偏轉(zhuǎn)90o（右圖1）或180o（右圖2）。要特別注意兩種用法中光線在哪個(gè)表面發(fā)生全反射。（5）玻璃磚：所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的棱柱。當(dāng)光線從上表面入射，從下表面射出時(shí)，其特點(diǎn)是：⑴射出光線和入射光線平行；⑵各種色光在第一次入射后就發(fā)生色散；⑶射出光線的側(cè)移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關(guān)；⑷可利用玻璃磚測(cè)定玻璃的折射率。5.光的色散:白光通過三棱鏡后，出射光束變?yōu)榧t、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光的光束，這種現(xiàn)象叫做光的色散.

（1）同一種介質(zhì)對(duì)紅光折射率小，對(duì)紫光折射率大.

（2）在同一種介質(zhì)中，紅光的速度最大，紫光的速度最小.

（3）由同一種介質(zhì)射向空氣時(shí)，紅光發(fā)生全反射的臨界角大，紫光發(fā)生全反射的臨界角小.6、光的干涉SS/bdacSS1SSS/bdacSS1S2（2）干涉區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的亮、暗紋⑴亮紋：屏上某點(diǎn)到雙縫的光程差等于波長的整數(shù)倍，即δ=nλ（n=0，1，2，……）②暗紋：屏上某點(diǎn)到雙縫的光程差等于半波長的奇數(shù)倍，即δ=（n=0，1，2，……）相鄰亮紋（暗紋）間的距離。用此公式可以測(cè)定單色光的波長。用白光作雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于白光內(nèi)各種色光的波長不同，干涉條紋間距不同，所以屏的中央是白色亮紋，兩邊出現(xiàn)彩色條紋。7.衍射（1）光的衍射現(xiàn)象:光通過很小的孔、縫或障礙物時(shí)，會(huì)在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋，且中央條紋很亮，越向邊緣越暗。（2）各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射。（3）發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。（當(dāng)障礙物或孔的尺寸小于0.5mm時(shí)，有明顯衍射現(xiàn)象。）（4）在發(fā)生明顯衍射的條件下當(dāng)窄縫變窄時(shí)亮斑的范圍變大條紋間距離變大，而亮度變暗。8.光的偏振現(xiàn)象：通過偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)，稱為偏振光。光的偏振說明光是橫波。9.激光004題型精講【專題一】不同色光的折射和全反射問題【點(diǎn)撥】【點(diǎn)撥】可見光中，由于不同顏色光的頻率并不相同，它們?cè)诎l(fā)生折射和全反射時(shí)也有許多不同，如下表：顏色項(xiàng)目紅橙黃綠青藍(lán)紫頻率低→高波長大→小同一介質(zhì)中的折射率小→大同一介質(zhì)中的速度大→小臨界角大→小通過棱鏡的偏折角小→大【典型例題1】（2324高二下·吉林白山·期末）如圖甲所示，水面下有一點(diǎn)光源S，同時(shí)發(fā)射出a光和b光后，在水面上形成一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域（見圖乙），陰影區(qū)域?yàn)閍，b兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光，周邊環(huán)狀區(qū)域?yàn)閎光，則下列說法正確的是（

）A．a(chǎn)光的頻率比b光的小B．水對(duì)a光的折射率比對(duì)b光的大C．a(chǎn)光在水中的傳播速度比b光的大D．在同一裝置的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，a光的干涉條紋間距比b光的寬【答案】B【詳解】ABC．因單色光b照亮的區(qū)域半徑較大，根據(jù)可知，a光的全反射臨界角較小，即a光比b光更容易全反射，根據(jù)可知a光的折射率更大。根據(jù)各色光特性可知，a光折射率大則a光頻率比b光的大。又因?yàn)榭芍琤光在水中的傳播速度較大。故B正確，AC錯(cuò)誤；D．因b光的頻率較小，波長較大，根據(jù)可知，在同一裝置的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，b光的干涉條紋間距比a光寬，故D錯(cuò)誤。故選B。【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】（2324高二下·云南大理·期末）（多選）某復(fù)色光由空氣斜射入某介質(zhì)中后分解為a、b兩束單色光，如圖所示。以下說法正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率比b光小B．a(chǎn)光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光大C．光由介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光的臨界角比b光小D．a(chǎn)、b通過相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，b光的干涉條紋間距較大【答案】CD【詳解】A．由折射定律可知，入射角相同，折射角小的折射率大，則a光的折射率比b光的大小，折射率大的頻率大，則a光的頻率比b光大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．由有a光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由可知。光由介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光的臨界角比b光小，故C項(xiàng)正確；D．由雙縫干涉間距可知a、b通過相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，b光的干涉條紋間距較大，故D項(xiàng)正確。故選CD。【專題二】幾何光學(xué)的綜合問題【點(diǎn)撥】【點(diǎn)撥】1．確定光是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，還是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。若光是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，根據(jù)公式sinC＝eq\f(1,n)確定臨界角。2．畫光路圖，利用幾何知識(shí)分析邊、角關(guān)系并注意判斷能否發(fā)生全反射，找出臨界角。根據(jù)折射定律、全反射規(guī)律、正弦定理、三角函數(shù)等進(jìn)行有關(guān)計(jì)算?！镜湫屠}1】（2324高二下·四川樂山·期末）如圖所示，三角形ABC為三棱鏡的橫截面，真空中一細(xì)束單色光從ABC的側(cè)面AC上中點(diǎn)D點(diǎn)入射，改變?nèi)肷浣莍，當(dāng)AC側(cè)面的折射光線與BC邊平行時(shí)，恰好沒有光線從AB側(cè)面邊射出棱鏡，已知，且，，真空中的光速為c，結(jié)果可以使用分?jǐn)?shù)表示，求：（1）該棱鏡對(duì)該單色光的折射率；（2）該單色光從D點(diǎn)入射到第一次從棱鏡中射出傳播的時(shí)間。【答案】（1）；（2）【詳解】（1）根據(jù)題意畫出該單色光在三棱鏡中的光路圖單色光在AB邊恰好發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系可得又可得（2）由幾何關(guān)系可得單色光的三棱鏡中的傳播距離為已知可得，單色光的三棱鏡中的傳播速度為單色光的三棱鏡中的傳播時(shí)間為【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】（2324高二下·四川瀘州·期末）如圖所示為一個(gè)長為，寬為L的長方形和半徑為L的四分之一圓弧組成的玻璃磚ABCD，一束單色光從BC圓弧上E點(diǎn)沿平行AB邊的方向射入玻璃磚，折射光線恰好經(jīng)過F點(diǎn)，已知，，光在真空中的傳播速度為c，求：（1）玻璃磚對(duì)該光的折射率；（2）光在玻璃中傳播的時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）根據(jù)題意，畫出光路圖，如圖所示由幾何關(guān)系可知，光線在點(diǎn)入射角為，由于，則由折射定律可得，玻璃磚對(duì)該光的折射率（2）根據(jù)題意可知，光在玻璃中的臨界角滿足光線在點(diǎn)入射角的正弦為發(fā)生全反射，光路圖如圖所示可知，光線從點(diǎn)射出玻璃，由幾何關(guān)系可得，由公式可得，光線在玻璃中的傳播速度為則光在玻璃中傳播的時(shí)間005強(qiáng)化訓(xùn)練一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)1．（2324高二下·天津·期末）下列四幅圖能說明光是橫波的是（

）A．折射 B．干涉 C．偏振 D．衍射【答案】C【詳解】ABD．光的折射、光的干涉、光的衍射都不能說明光是橫波，ABD錯(cuò)誤；C．光的偏振能說明光是橫波，C正確。故選C。2．（2324高二下·陜西咸陽·期末）利用微距相機(jī)可以拍攝到形狀各異的雪花圖像，其中有一種“彩虹”雪花，中間部分有一個(gè)夾有空氣的薄冰層，呈彩色花紋。下列現(xiàn)象的原理與之相同的是（）A．泊松亮斑B．陽光下的肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋C．利用光導(dǎo)纖維傳遞信息，實(shí)現(xiàn)光纖通信D．電影院放映3D影片，佩戴立體眼鏡，形成立體效果【答案】B【詳解】該現(xiàn)象是光的干涉現(xiàn)象，則A．泊松亮斑是光的衍射，原理與該現(xiàn)象不相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．陽光下的肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉，原理與該現(xiàn)象相同，選項(xiàng)B正確；C．利用光導(dǎo)纖維傳遞信息，實(shí)現(xiàn)光纖通信，是全反射現(xiàn)象，原理與該現(xiàn)象不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．電影院放映3D影片，佩戴立體眼鏡，形成立體效果，是光的偏振，原理與該現(xiàn)象不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3．（2024·河南·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，等腰直角三角形ABC為一棱鏡的截面，一細(xì)光束從M點(diǎn)射入棱鏡，入射角為60°，折射后在P點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，光在真空中傳播的速度為c，則該細(xì)光束在棱鏡中傳播的速度為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】入射角，折射角為，由折射定律得設(shè)臨界角為，則由幾何關(guān)系得折射率與波速的關(guān)系為聯(lián)立解得故選A。4．（2324高二下·四川宜賓·期末）如圖所示，等腰三角形為一棱鏡的橫截面，；一平行于邊的細(xì)光束從邊射入棱鏡，在邊反射后從邊射出，出射光分成了不同顏色的兩束，甲光的出射點(diǎn)在乙光的下方，不考慮多次反射。下列說法正確的是（）A．甲光的頻率比乙光的高B．在真空中的傳播速度，甲光比乙光的大C．該棱鏡對(duì)甲光的折射率大于對(duì)乙光的折射率D．在棱鏡內(nèi)邊反射時(shí)的入射角，甲光比乙光的大【答案】D【詳解】AC．根據(jù)折射定律和反射定律作出光路圖如圖所示由圖可知，乙光在棱鏡中偏轉(zhuǎn)得的折射角較小，根據(jù)折射定律可知乙光的折射率大于甲光的折射率，則乙光的頻率高于甲光的頻率，根據(jù)可知乙光的波長短，故AC錯(cuò)誤；B．不同頻率的光在真空中的傳播速度是一樣的，在真空中甲光和乙光的傳播速度相同，故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)幾何關(guān)系可知光在棱鏡內(nèi)bc邊反射時(shí)的入射角，甲光比乙光的大，故D正確。故選D。5．（2324高一下·重慶沙坪壩·期末）小南同學(xué)通過查閱資料在家中完成了雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。其實(shí)驗(yàn)操作過程如下：首先，他在紙板上割出一條窄縫，在窄縫中央沿平行縫的方向固定一根拉直的頭發(fā)絲。然后，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。最后，他用紅色激光照射雙縫，在墻面上觀察到干涉條紋。已知雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中兩狹縫自身寬度不影響條紋間距，若他想使條紋間距變大，下列操作可行的是（）A．換用綠色激光照射雙縫 B．減小紙板與墻面的距離C．換用更細(xì)的頭發(fā)絲 D．換用更粗的頭發(fā)絲【答案】C【詳解】A．根據(jù)雙縫干涉相鄰明條紋間距表達(dá)式有綠光的波長小于紅光的波長，可知，換用綠色激光照射雙縫時(shí)，條紋間距變小，故A錯(cuò)誤；B．結(jié)合上述，減小紙板與墻面的距離，條紋間距變小，故B錯(cuò)誤；CD．頭發(fā)絲的直徑間接表示雙縫的間距d，若條紋間距變大，則可知換用更細(xì)的頭發(fā)絲，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6．（2324高二下·安徽六安·期末）如圖所示，一束由兩種色光混合的復(fù)色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃磚的上表面，得到三束光線I、II、III，若玻璃磚的上下表面足夠?qū)?，下列說法正確的是（）A．光束I、光束II、光束III均為單色光B．玻璃對(duì)光束Ⅲ的折射率大于對(duì)光束Ⅱ的折射率C．改變?chǔ)两牵馐鳬I、III與I不平行D．光束II、III在玻璃磚中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間可能相同【答案】D【詳解】A．兩種色光都在玻璃磚的上表面發(fā)生了反射，入射角相同，由反射定律知，它們的反射角相同，可知光束Ⅰ是復(fù)色光，而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同導(dǎo)致偏折分離，所以光束Ⅱ、Ⅲ為單色光。故A錯(cuò)誤；B．由圖知：光束Ⅱ的偏折程度大于比光束Ⅲ的偏折程度，根據(jù)折射定律可知玻璃對(duì)光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ的折射率，故B錯(cuò)誤C．一束由兩種色光混合的復(fù)色光沿PO方向射出，經(jīng)過反射、再折射后，光線仍是平行，因?yàn)楣獾姆瓷鋾r(shí)入射角與反射角相等。所以由光路可逆可得出射光線平行。改變?chǔ)两?，光線I、II、III仍保持平行，故C錯(cuò)誤；D．光束在玻璃磚中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間為玻璃磚的上下表面間的厚度，為折射角，當(dāng)或60°時(shí)，兩者可能相同。故D正確。故選D。7．（2324高二下·安徽蚌埠·期末）如圖，包含黃、紫兩種顏色的一束復(fù)色光沿半徑方向射入一塊半圓形玻璃磚。在玻璃磚底面的入射角為i，經(jīng)折射后，分成a光、b光從O點(diǎn)射出。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光為黃光，b光為紫光B．在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度C．若改變光束的入射方向使i角逐漸變大，則a光先發(fā)生全反射D．玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率【答案】C【詳解】AD．根據(jù)光路可逆，光從空氣中射入玻璃磚中，a光入射角大于b光入射角，折射角相等，根據(jù)折射定律可知光折射率大于光折射率，則光頻率大于光頻率，則b光為黃光，a光為紫光，故AD錯(cuò)誤；B．根據(jù)結(jié)合A選項(xiàng)分析可知在玻璃磚中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)全反射發(fā)生的臨界條件可知從玻璃磚中射出時(shí)a光發(fā)生全反射的臨界角較小，若改變光束的入射方向使i角逐漸變大，則a光先發(fā)生全反射，故C正確。故選C。8．（2324高二下·安徽馬鞍山·期末）如圖所示，包含兩種單色光的光束沿PO方向射入橫截面為半圓形的柱體，O為半圓形的圓心，其折射光線分別從M、N兩點(diǎn)射出。PO與法線的夾角，OM與分界面的夾角，真空中光速，則（）A．該介質(zhì)對(duì)從M處射出色光的折射率為B．從M處射出色光在該介質(zhì)中傳播的速度為C．從M點(diǎn)射出的色光穿過該柱體所需的時(shí)間長D．從N點(diǎn)射出的色光頻率比從M點(diǎn)射出的色光頻率低【答案】B【詳解】AB．由折射定律知，該介質(zhì)對(duì)從M處射出色光的折射率則從M處射出色光在該介質(zhì)中傳播的速度故A錯(cuò)誤，B正確；CD．由圖知，從N點(diǎn)射出的色光偏轉(zhuǎn)更厲害，其折射率更大，由知，從N點(diǎn)射出的色光波速較小，色光在柱體內(nèi)傳播的距離相等，則從N點(diǎn)射出的色光穿過該柱體所需的時(shí)間長，折射率大的色光頻率高，則從N點(diǎn)射出的色光頻率比從M點(diǎn)射出的色光頻率高，故CD錯(cuò)誤。故選B。9．（2324高二下·河南周口·期末）如圖所示，陰影部分ABC為一透明材料做成的柱形光學(xué)元件的橫截面，該材料折射率。AC弧為一半徑為R的圓弧，D為圓弧的圓心，ABCD構(gòu)成正方形，在D處有一點(diǎn)光源。若只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線，從光源射入圓弧AC的光中，有一部分光線不能從AB、BC直接射出，則不能射出的光線與能射出的光線對(duì)應(yīng)的圓弧的比為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】射入圓弧的光越靠近B越容易發(fā)生全反射，令臨界角為C則有解得畫出光路圖如圖所示若沿DE方向射到AB面上的光線剛好發(fā)生全反射，則若沿DG方向射到BC面上的光線剛好發(fā)生全反射，則則不能射出的光線與能射出的光線對(duì)應(yīng)的圓弧的比為故選C。10．（2324高二下·云南普洱·期末）如圖，一束單色光沿半圓柱形玻璃磚的半徑射入玻璃磚，并于O點(diǎn)射出，在O點(diǎn)的入射角，產(chǎn)生反射光束1和折射光束2，光線2與法線夾角為?，F(xiàn)以O(shè)點(diǎn)為圓心，將該玻璃磚順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過角時(shí)，折射光束2恰好消失，下列說法正確的是（??）A．光束1的頻率比光束2的頻率大 B．光束1的波長比光束2的波長大C． D．【答案】C【詳解】A．同一單色光，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，速度不同，但頻率相同，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，可知光在介質(zhì)中的速度變小，波長變短，故B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)入射角為時(shí)，由折射定律可得，玻璃磚對(duì)該單色光束的折射率為將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過角時(shí)，折射光束2恰好消失，說明光線發(fā)生了全反射，此時(shí)光線的入射角恰好等于臨界角，由臨界角公式得入射角為玻璃磚順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。11．（2324高二下·福建福州·期末）如圖所示為某防窺膜的原理簡(jiǎn)化圖，在透明介質(zhì)中等距排列有相互平行的吸光屏障，屏障的高度與防窺膜厚度相等、方向與屏幕垂直。從屏幕上相鄰兩吸光屏障中點(diǎn)O發(fā)出的光線經(jīng)透明介質(zhì)由吸光屏障邊緣射入空氣，在空氣中的出射角θ稱為可視角度，可視角度越小防窺效果越好，則下列做法中能提高防窺效果的是（）A．增大屏幕亮度 B．減小相鄰兩吸光屏障間距C．減小防窺膜的厚度 D．增大透明介質(zhì)的折射率【答案】B【詳解】A．增大屏幕亮度，不能減小可視角度，不能提高防窺效果，故A錯(cuò)誤；BCD．設(shè)屏障的高度與防窺膜厚度均為x，相鄰屏障的間距為L；如圖所示根據(jù)折射定律根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得根據(jù)折射定律聯(lián)立整理得可知當(dāng)減小相鄰兩吸光屏障間距L時(shí)，因?yàn)檎凵渎什蛔?，則可視角度減小，能提高防窺效果；當(dāng)減小防窺膜的厚度x時(shí)，因?yàn)檎凵渎什蛔?，則可視角度增大，不能提高防窺效果；當(dāng)增大透明介質(zhì)的折射率，因?yàn)橄噜弮晌馄琳祥g距L和防窺膜的厚度x不變，則可視角度增大，不能提高防窺效果，故B正確，CD錯(cuò)誤。故選B。12．（2324高二下·天津南開·期末）光纖通訊使網(wǎng)速得到了大幅提升，光纖通訊中信號(hào)傳播的主要載體是光纖，它的結(jié)構(gòu)如圖甲所示。一束激光由光纖內(nèi)芯左端的點(diǎn)以的入射角射入置于真空中的直線光纖內(nèi)芯，恰好在內(nèi)芯的側(cè)面（側(cè)面與過O的法線平行）A點(diǎn)發(fā)生全反射，如圖乙所示。已知內(nèi)芯的長度為L，光在真空中的傳播速度為，下列說法正確的是（）A．光纖內(nèi)芯的折射率比外套的大B．頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大C．內(nèi)芯對(duì)這種激光的折射率為D．圖乙中光在內(nèi)芯中傳播的時(shí)間為【答案】AD【詳解】A．激光在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射，所以內(nèi)芯是光密介質(zhì)，外套是光疏介質(zhì)，即光纖內(nèi)芯的折射率比外套的大，故A正確；B．頻率越大的光，介質(zhì)對(duì)它的折射率越大，根據(jù)可知光在光纖中傳播的速度越小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)折射定律根據(jù)全反射公式代入數(shù)據(jù)解得故C錯(cuò)誤；D．光在內(nèi)芯中傳播的路程為光的傳播速度大小為則光在內(nèi)芯中傳播的時(shí)間為故D正確。故選AD。13．（2324高二下·安徽阜陽·期末）如圖甲所示是一“足球”玻璃球，某次實(shí)驗(yàn)過程中將一束藍(lán)光水平向右照射且過球心所在的豎直截面，其正視圖如圖乙所示，AB是沿水平方向的直徑。當(dāng)光束從C點(diǎn)射入時(shí)恰能從右側(cè)射出且射出點(diǎn)為B，已知玻璃球的半徑為R，C點(diǎn)到AB豎直距離，且球內(nèi)的“足球”是不透光體，不考慮反射光的情況下，下列說法正確的是（）A．繼續(xù)增加h（），則光一定不會(huì)在右側(cè)發(fā)生全反射B．B點(diǎn)的出射光相對(duì)C點(diǎn)入射光方向偏折了30°C．將藍(lán)光換成紅光后，光在玻璃球中傳播時(shí)間將變長D．用該藍(lán)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，減小雙縫間距，其他條件不變，則屏上干涉條紋間距變小【答案】A【詳解】B．根據(jù)幾何關(guān)系，結(jié)合光路可逆，作出光路圖如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有可得，由于B點(diǎn)入射光線與法線的夾角，則出射光線與法線的夾角，所以B點(diǎn)的出射光相對(duì)C點(diǎn)入射光方向偏折了60°，B錯(cuò)誤；A．繼續(xù)增加h（h<R），結(jié)合上述可知，第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角，根據(jù)光路可逆原理可知，第二次折射的折射角一定等于第一次折射的入射角，即光一定不會(huì)在右側(cè)發(fā)生全反射，A正確；C．由于紅光的波長比藍(lán)光長，所以紅光在介質(zhì)中的折射率比藍(lán)光要小，紅光在介質(zhì)中的傳播的距離比藍(lán)光短，根據(jù)光在介質(zhì)中傳播速度的公式可知紅光的波速比藍(lán)光大，因此，將藍(lán)光換成紅光后，光在玻璃球中傳播時(shí)間將變短，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，減小雙縫間距，其它條件不變，則屏上干涉條紋間距變大，D錯(cuò)誤。故選A。二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)14．（2324高二下·山東·期中）下列關(guān)于甲、乙、丙、丁四幅圖像中物理現(xiàn)象的描述，正確的是（）A．若測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖甲所示，則在這種情況下測(cè)量干涉條紋的間距時(shí)，測(cè)量值大于實(shí)際值；B．圖乙中，當(dāng)M固定不動(dòng)，將N從圖示位詈開始鐃水平軸在豎直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，光屏Р上光的亮度保持不變C．圖丙是利用光的干涉來檢查樣板平整度的實(shí)驗(yàn)，右側(cè)小墊片厚度越大則干涉條紋越密集D．圖丁稱“泊松亮斑”，為光通過小圓孔后出現(xiàn)的衍射圖像【答案】AC【詳解】A．條紋與分劃板中心刻線不平行時(shí)，實(shí)際值為條紋與分劃板中心豎直刻線間的夾角，故由可知測(cè)量值大于實(shí)際值，故A正確；B．當(dāng)M固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)N時(shí)，從圖示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中，光屏P上的光亮度逐漸變暗，故B錯(cuò)誤；C．圖丙是利用光的干涉來檢查樣板平整度的實(shí)驗(yàn)，右側(cè)小墊片厚度越大，傾角越大，相鄰條紋間距越小，則干涉條紋越密集，故C正確；D．圖丁為泊松亮斑，是光通過小圓板衍射形成的，故D錯(cuò)誤。故選AC。15．（2324高三下·山東·階段練習(xí)）雄安新區(qū)政府廣場(chǎng)的燈光噴泉為城市的夜景增添了色彩。水面下方處，有一邊長為的正方形燈帶，燈帶的寬度忽略不計(jì)。燈帶可以交替發(fā)出紅綠兩種顏色的光，（水對(duì)紅光的折射率為）下列說法正確的是（

）A．發(fā)紅光時(shí)在燈帶點(diǎn)的正上方觀察，觀察到到水面的距離為B．水面上被照亮的區(qū)域面積約為C．發(fā)出紅光時(shí)水面被照亮的區(qū)域比發(fā)出綠光時(shí)水面被照亮的區(qū)域大D．若燈帶的深度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，水面被照亮的區(qū)域面積也變?yōu)樵瓉淼膬杀丁敬鸢浮緽C【詳解】A．從燈帶上發(fā)出的紅光射向水面時(shí)折射角大于入射角，射到人的眼睛中，由光的可逆性可知光線從發(fā)光體上方沿直線射到眼睛里，則觀察到發(fā)光體的位置比實(shí)際位置偏高，即發(fā)紅光時(shí)在燈帶點(diǎn)的正上方觀察，觀察到到水面的距離小于13cm，故A錯(cuò)誤；B.紅光頻率比綠光小，則折射率較小，根據(jù)可知，紅光臨界角較大，則水面上被照亮部分的面積由紅光決定，由水面上被照亮的區(qū)域面積約為故B正確；C．紅光的臨界角大于綠光的臨界角，可知發(fā)出紅光時(shí)水面被照亮的區(qū)域比發(fā)出綠光時(shí)水面被照亮的區(qū)域大，故C正確；D．若燈帶的深度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，即變?yōu)?h0，由面積表達(dá)式可知，水面被照亮的區(qū)域面積不一定變?yōu)樵瓉淼膬杀叮蔇錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共14分。16．（2324高二下·河南三門峽·期末）如圖所示，某同學(xué)在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，長方體玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面和。O為直線AO與的交點(diǎn)。在直線OA上豎直插上，P1、P2兩枚大頭針。(1)該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有______。（填選項(xiàng)前的字母）A．插上大頭針P3，使P3僅擋住P2的像B．插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像C．插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P2的像D．插上大頭針P4，使P4僅擋住P3的像(2)過P3、P4作直線交于，過作垂直于的直線，連接O、。測(cè)量圖中角α和角β的大小，則玻璃的折射率n=________。【答案】(1)BC(2)【詳解】（1）該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有：確定P3大頭針的位置，方法是插上大頭針P3，使P3能擋住P1、P2的像；確定P4大頭針的位置，方法是插上大頭針P4，使P4能擋住P3和P1、P2的像；故BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC。（2）根據(jù)折射定律可得玻璃的折射率為17．（2324高二下·河北邢臺(tái)·階段練習(xí)）如圖甲所示，利用雙縫干涉測(cè)定光的波長的實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距，雙縫到光屏間的距離，實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，該同學(xué)可________。A．將單縫向雙縫靠近 B．將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)C．將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng) D．使用間距更小的雙縫(2)某種單色光照射雙縫得到的干涉條紋如圖乙所示，分劃板在圖乙中B位置時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖丙所示，已知分劃板在A位置時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)________，相鄰兩亮條紋的間距________。(3)該單色光的波長________?！敬鸢浮?1)B(2)15.60.6(3)【詳解】（1）A．若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，應(yīng)該減小相鄰條紋間的距離，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可得，將單縫向雙縫靠近對(duì)條紋間距沒有影響。故A錯(cuò)誤；BC．同理，將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)，L減小，條紋間距減小，將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)，L增大，條紋間距增大。故B正確；C錯(cuò)誤；D．同理，使用間距更小的雙縫，d減小，條紋間距增大。故D錯(cuò)誤。故選B。（2）[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)方法可得[2]由圖所示可知，A、B位置之間有5個(gè)條紋間距，所以相