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高二物理光学试题总结及答案详解.doc

上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化()
A.这主要是光的干涉现象
B.这主要是光的衍射现象
C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗
D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细
16.如下图所示,在水面下同一深度并排紧挨着放置分阶段分别能发出红光、黄光、蓝
光和紫光的四个灯泡.一个站在这四盏灯正上方离水面有一定距离处观察,他感觉离
反射定律和几何知识得∠4=300,则
第一次射入空气的折射角∠5=450.
sin
5
2
sin
n, sin
5
4
2
(2)设光线由O点到E点所需的时间
t,则
t
OD
DE, v
c,
v
n
由数学知识得OD
3
a DE
2
3a

,
3
由以上各式可得t
5 6a。
3c
26.3m
上浮
27.解:(1)连接
OB
、 ,如图D-2。在
B
点光线的入射角、折射角分别标为
光源正在上浮还是下沉?
27.如图,MN是一条通过透明球体球心的直线。在真空中波长为λ0=564 nm的单色细光束
AB平行于MN的射向球体,B为入射点,若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是
2
球半径的
倍,且与MN所成的角α=30°,求:此单色光在透明球体中的波长和透明
体折射率。
A
B
C
M
O

N
D
长为L,折射率为n,且光在玻璃的内界面上恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度
为c,则光通过此段玻璃管所需的时间为。
21.如图所示,一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上,棱镜的折射率为2。这条光线
离开棱镜时与界面间的夹角为。
22.某同学设计了一个测定激光的波长的实验装置如图所示,激光器发出一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、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线.
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
12.如图所示是用光学的方法来检查一物体表面光滑程度的装置,其中A为标准平板,B为被
检查其表面光滑程度的物体,C为单色入射光,如果要说明能检查平面光滑程度的道理,
则需要用到下列哪些光学概念()
A.反射和干涉B.全反射和干涉
i


BC
r

OCP中:有
OC
OP
解得:
OCP 135
(45°值舍)
sin
sin
OCP
进而可得:
COP 15
i B
由折射率定义:
sin i
r
C
在B点有:n
O
sin r
α
sin(180
135 )
D
在C点有:n
sin
BCO
又BCO r
所以,i=45°
又:BCO
180
iCOP
120故:r=30°
因此,透明体的折射率
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
14.如图所示,劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图(a)所示.将一块平板玻璃放置在另
一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜,
当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹如图(b)所示.干涉条纹有如下特点:(1)任意
A.光的偏振现象表明光是一种横波
B.超声波可以在真空中传播
C.白光经光密三棱镜折射发生色散时,红光的偏折角最大
D.当日光灯启动时,旁边的收音机会发出“咯咯”声,这是由于电磁波的干扰造成的
3.如图所示,激光液面控制仪的原理是:固定的一束激光AO以入射角i照射到水平面上,
反射光OB射到水平放置的光屏上,屏上用光电管将光讯号转换为电讯号,电讯号输入控制
一、不定项选择题
1.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是()
A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象
D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
2.下列关于波的叙述中正确的是()
系统来控制液面的高度,若发现光点在屏上向右移动了s距离,即射到B点,则液面的
高度变化是()
A.液面降低
C.液面降低
s
sin i s
2tan i
B.液面升高
D.液面升高
s
sini
s
2 tani
4.下列几种应用或技术中,用到光的干涉原理的是(

A.照相机镜头上的增透膜
B
.透过羽毛看到白炽灯呈现彩色
C.在磨制平面时,检查加工表面的平整度
水面最近的那盏灯发出的光是()
A.红光B.黄光
C.蓝光D.紫光
17.如图所示,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3,入射角为450(相
应的折射角为240),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150,如图中虚线所示,则()
28.如图所示用某种透明材料制成一块等腰直角棱镜,其顶点为
A、B、C,使光线从
AB面入
射,调整到入射角
θ 取某个特殊值, 恰能使它射入棱镜后在
AC面上满足全反射临界条件。
试求此材料的折射率
n的大小。
29.如图所示,游泳池宽度L=15 m,水面离岸边的高度为0.5 m,在左岸边一标杆上装有一
灯,A灯距地面高0.5 m,在右岸边站立着一个人,E点为人眼的位置,人眼距地面离
边的中点垂直
AC面入射, =2
a,棱镜的折射率为n=
2
,求:
AC
(1)光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角.
(2)光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c).
26.已知水的折射率为4/3,在水下距离水面H=7m处放一个强点光源,则可在水面见到
一个圆形透光面,求这个圆形透光面的半径R。若水面上见到的透光面正在减小,问这个
9.如图甲所示,某玻璃三棱镜的顶角为θ ,恰好等于绿光的临界角。当一束白光通过三棱镜,
在光屏M上形成红橙黄绿蓝靛紫的彩色光带后,将白光束的入射角i逐渐减小到0,则以
下说法正确的是()
A.M屏上的彩色光带最上边的是红光
B.在入射角
i
逐渐减小的过程中
M上最先消失的是紫光
C.在入射角
i
逐渐减小的过程中
M上最先消失的是红光
二、填空题
19.
20
.n2L/c
21.90°和45°
22.(1)相干
(2)
11.4
16. 7
减小测量的偶然误差(或提高实验的精确度)
6.6×10-7m
(3
)变小
23.(1)光路如图所示
(2)
∠i和∠r (3)
sin i
24
5
n
.17
sin
17
三、计算题
25.解:(1)如图所示,因为光线在D点发生全反射,由
时测量多条干涉条纹宽度的目的是,所测光波的波长为m.(保留两位
有效数字)
(3)如果实验时将红激光换成蓝激光,屏上相邻两条纹的距离将。
23.某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验,先在白纸上放好圆柱形玻璃砖,在玻
璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察,调整视线使P1的像
被P2的像挡住,接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,
D.若把三棱镜换成如图乙所示的平行玻璃砖,则入射角
i
逐渐增大的过程中在光屏上最
先消失的是紫光
10.如图所示,甲图中S为点光源,AB为一遮光板,CD表示AB上的透光部分,C、D之
间的距离
d可以调节,
MN为光屏,乙图和丙图上的白色部分表示光通过
CD在屏上得到的
光亮部分,则下列说法中正确的是(

A.CD为一窄缝B.CD为一圆孔
45
180,得145
2
n
ADE
sin1sin(45
2)
sin 45
cos
2
cos45
sin
2
1(cos2
sin i
sin 45
2
n
sin 30
sin r
(2)因为:n
0
564
399nm
0,所以单色光在透明体中的波长
nm
n
2
28.解:依题意画光路图,设光从
AB面进入棱镜的入射角为
θ 时,对应的折射角为
θ1,折射
光线DE射到AC界面时入射角为θ,此时光线恰沿
AC面射出。
2
设折射率为 ,在△
中,
(90
1) (902)
E点垂直于边射入的单色光在
F处发

G
H
生全反射,在G、H连续发生两次折射后射出。若该单色光在三块材
料的传播速率依次为
v1、v2、v3,下列关系式中正确的是(

A.v3>v1>v2
B.v2>v3>v1
C.v3>v2>v1
D.v1>v2>v3
7.a光经过某干涉仪形成的光的干涉图样如图甲所示,
若只将a光换成b光照射同一干涉仪,
A.光束1转过15
0
B.光束1转过300
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