1、选考内容选修3-4第4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。2(2014福建理
2、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()A2.06107 mB2.06104 mC. 1
3、.68104 mD. 1.68103 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，d1.68104m，C正确，注意1nm109m。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错误；从光密介质进入光疏介质才能发生全反射，B错误；
4、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Ca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
5、的折射角大于b光，则a光的折射率大，A选项错误；由nc/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，ABBC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
6、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，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12，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
7、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，vatb，故A正确；全反射临界角sinC，nanb，a的全反射临界角比b光的小，B正确；nanb，说明频率ab，在真空中的波长ba，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Ek0hW，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
8、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)见解析图解析(1)如图，由几何关系130，260由折射定律n(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：(1)PQ
9、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点发生全反射解析(1)画出光路图，如图所示。由折射定律n，其中i60，n，解得：折射角r30由几何关系得cos30，cos60，则PQR。(2)设临界角为C，则有：sinC在底面上Q点，根据几何知识得入射角为i30，则sinisin30，则得iC，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R10cm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n12/3，n2，则(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)(510)cm解析(1)设红光和紫光的临界角分别为C1、C2。由sinC11/n1/2，则C160；同理由于C245，且i45C245，发生全反射i2i13030C，由折射定律有：，所以r45(2)镜中光速v，所求时间t。
