1、第13章 光单元综合1(2015新课标全国)在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距x1与绿光的干涉条纹间距x2相比x1_x2(填“”“”或“”)若实验中红光的波长为630 nm，双缝到屏幕的距离为1 m，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为_mm.解析光的双缝干涉条纹间距x(为光的波长，L为屏与双缝之间距离，d为双缝之间距离)，红光波长长红绿，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即x1x2，条纹间距根据数据可得x2.1 mm2.1103 m，根据x可得d，代入数值得：d3.00104 m0.300 mm.答案(
2、1)0.3002(2015新课标全国)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则()A在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B在真空中，a光的波长小于b光的波长C玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失E分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距解析试题分析：由图可知：玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故C项错误；在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故A项正确；a光的频率大于b光的频率，在真空中，a光的波长小于b光的波
3、长，故B项正确；若改变光束的入射方向使角逐渐变大，因为a光的折射率大，则折射光线a首先消失，故D项正确；a光的波长小于b光的波长，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E项错误答案ABD3(2015天津)中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在玄真子涛之灵中写道：“雨色映日而为虹”从物理学的角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的下图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光()A在同种玻璃中传播，a的传播速度一定大于b光B以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大C分别照射同一光电管，若
4、b光能引起光电效应a光也一定能D以相同的入射角从水中射入空气在空气中只能看到一种光时，一定是a光答案C4(2015重庆)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示M、N、P、Q点的颜色分别为()A紫、红、红、紫B红、紫、红、紫C红、紫、紫、红 D紫、红、紫、红解析试题分析：白光中的可见光部分从红到紫排列，对同一介质的折射率n紫n红，由折射定律知紫光的折射角较小，由光路可知，紫光将到达M点和Q点，而红光到达N点和P点，故选A项答案A5(2015四川)直线P1P2过均
5、匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图a、b光相比()A玻璃对a光的折射率较大B玻璃对a光的临界角较小Cb光在玻璃中的传播速度较小Db光在玻璃中的传播时间较短解析由于a、b光平行且关于过球心O的直线P1P2对称，因此它们的入射角i相等，根据图中几何关系可知，b光在玻璃球中的光路偏离进入球之前方向较多，即b光的折射角较小，根据折射定律有，n，所以玻璃对b光的折射率较大，故选项A错误；根据临界角公式有：sinC，所以玻璃对光的临界角较大，故选项B错误；根据折射率的定义式有：n，所以b光在玻璃中的传播速度v较小，故选项C正确；根据图中几何关系可知，a、b光进入
6、玻璃球后，b光的光程d较大，根据匀速直线运动规律有：t，所以b光在玻璃中的传播时间较长，故选项D错误答案C6(2015北京)“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察并依次插上P3和P4.在插P3和P4时，应使()AP3只挡住P1的像BP4只挡住P2的像CP3同时挡住P1、P2的像解析测定玻璃折射率相对较简单，需要了解本实验的具体实验步骤即可解题答案C7(2015安徽)如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面
7、进入空气当出射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为.已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为()A. B.C. D.解析由几何关系，得入射角等于，折射角等于，所以折射率为，故选A项答案A8(2015福建)如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为a、b，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb则()Aanb Bab，nanbCab，nab，nanb解析由图知，三棱镜对b光的折射率较大，又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，所以nab，所以B项正确ACD项错误答案B9(2014新课标全国)一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半
8、径为r的圆形发光面，在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上，已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率解析如图所示，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A点折射，根据折射定律有nsinsin式中n是玻璃的折射率，是入射角，是折射角现假设A恰好在纸片边缘，由题意，在A点刚好发生全反射，故设AA线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有sin由题意，纸片的半径应为RLr联立以上各式可得n答案10(2014新课标全国卷)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，
9、如图所示玻璃的折射率为n.(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？(2)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置解析(1)在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如题图所示，由全反射条件有sin由几何关系有OERsin由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l2OE联立式，代入已知数据，得lR(2)设光线在距O点R的C点射入后，在上表面的入射角为，由几何关系及式和已知条件得
10、60光线在玻璃砖内会发生三次全反射最后由G点射出，如图所示，由反射定律和几何关系得OGOCR射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出答案(1)R(2)见解析11(2015山东)半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO的截面如图所示位于截面所在平面内的一细束光线，以角i0由O点入射，折射光线由上边界的A点射出当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射求A、B两点间的距离解析光路如图；当光线从A点射出时，设折射角为r，由光的折射定律可知：n，则A点到左端面的距离为x1；若在B点发生全反射时，则sinC，故B点离左端面的距离x2RtanC，联立解得A
11、B间的距离为xx2x1R()答案R()12(2015江苏)人造树脂是常用的眼镜片材料，如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点，已知光线的入射角为30，OA5 cm，AB20 cm，BP12 cm，求该人造树脂材料的折射率n.解析设折射角为，由折射定律sin30nsin由几何关系知：sin，且OP代入数据解得n(或n1.5)答案1.513(2015海南)一半径为R的半圆形玻璃砖，横截面如图所示已知玻璃的全反射临界角r(r)与玻璃砖的底平面成(r)角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直接从玻璃砖底面射出若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度解析光路图如图所示，沿半径方向射入玻璃砖的光线，即光线射到MN上时，根据几何知识入射角恰好等于临界角，即恰好在圆心O处发生全反射，光线左侧的光线，经球面折射后，射到MN上的角一定大于临界角，即在MN上发生全反射，不能射出，光线右侧的光线射到MN上的角小于临界角，可以射出，如图光线与球面相切，入射角190，从MN上垂直射出，根据折射定律可得sin2，根据全反射定律n，两式联立解得2r根据几何知识，底面透光部分的宽度OERsinr.答案Rsinr