13.[2015·江苏单科,12B(3)](难度★★)人造树脂是常用的眼镜镜片材料.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°,OA=5 cm,AB=20 cm,BP=12 cm,求该人造树脂材 料的折射率n.
14.[2015·山东理综,38(2)](难度★★★)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.
15. [2015·海南单科,16(2),8分](难度★★★)一半径为R的半圆柱形玻璃砖,横截面如图所示.已知玻璃的全反射临界角γ(γ<面成
π
).与玻璃砖的底平3
π
( -γ)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2
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.
16.[2014·新课标全国Ⅱ,34(2),10分](难度★★★)一厚度为h的大平板玻璃水 平放置,其下表面贴有一半径为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.
17.[2014·新课标全国Ⅰ,34(2),9分](难度★★★)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,如图所示.玻璃的 折射率为n=2. (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
3
R处垂直于AB从下方入射,求此光线2
从玻璃砖射出点的位置.
18.[2014·山东理综,38(2)](难度★★★)如图,三角形ABC为某透明介质的横 截面,O为BC边的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射, 第一次到达AB边恰好发生全反射.已知θ=15°,BC边长为2L,该介质的 折射率为2.求: (1)入射角i; (2)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用 到:sin 75°=
6+2
或tan 15°=(2-3). 4
word.
19.[2014·江苏单科,12B(3)](难度★★★)Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈 现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉.电子显微镜下鳞片结构的示意图见题图.一束光以入射角i从a点入射,经过 折射和反射后从b点出射.设鳞片的折射率为n,厚度为d,两片之间空气 层厚度为h.取光在空气中的速度为c,求光从a到b所需的时间t.
20.[2013·江苏,12B(3),4分](难度★★)右图为单反照相机取景器的示意图,ABCDE为五棱镜的一个截面,AB⊥BC.光线垂直AB射入,分别在CD和EA 上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC射出.若两次反 射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示)
21.[2012·新课标全国卷,34(2),9分](难度★★★★)一玻璃立方体中心有一点 状光源.今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只 经过一次折
射不能透出立方体.已知该玻璃的折射率为2,求镀膜的面积与 立方体表面积之比的最小值.
考点二 光的干涉、衍射和偏振 1.[2015·重庆理综,11(1),6分](难度★★)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 2.(2014·天津理综,8,6分)(难度★★★)(多选)一束由两种频率不同的单色光组 成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束,如图所示, 则a、b两束光( )
A.垂直穿过同一块平板玻璃,a光所用的时间比b光长 B.从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小 C.分别通过同一双缝干涉装置,b光形成的相邻亮条纹间距小 D.若照射同一金属都能发生光电效应,b光照射时逸出的光电子最大初动能大 3.(2014·大纲全国,17,6分)(难度★★)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.2.06×107 m B.2.06×104 m
--
C.1.68×104 m D.1.68×103 m 4. [2014·江苏单科,12B(1)](难度★★)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏 上观察到题(甲)图所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如题 (乙) 图所示.他改变的实验条件可能是( ) A.减小光源到单缝的距离
word.
B.减小双缝之间的距离 C.减小双缝到光屏之间的距离 D.换用频率更高的单色光源 5.(2014·浙江理综,18,6分)(难度★★★)(多选)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 6.(2012·天津理综,6,6分)(难度★★★)(多选)半圆形玻璃砖横截面如图,AB 为直径,O点为圆心.在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB 射入玻璃砖,两入射点到O的距离相等.两束光在半圆边界上反射和折射的 情况如图所示,则a、b两束光( ) A.在同种均匀介质中传播,a光的传播速度较大 B.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角大 C.若a光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能 D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大 7.[2012·江苏单科,12B(1)]如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和 Q, A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧.旋转偏振片P,A、B两点光的 强度变化情况是( ) A.A、B均不变 B.A、B均有变化 C.A不变,B有变化 D.A有变化,B不变 8.(2012·全国理综,16)(难度★★★)(多选)在双缝干涉实验中,某同学用黄光作 为入射光.为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有( ) A.改用红光作为入射光 B.改用蓝光作为入射光 C.增大双缝到屏的距离 D.增大双缝之间的距离 9.(2011天津理综,6,6分)(难度★★★)(多选)甲、乙两单色光分别通过同一双 缝干涉装置得到各自的干涉图样,设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx,若 Δx甲>Δx乙,则下列说法正确的是( ) A.甲光能发生偏振现象,乙光则不能发生 B.真空中甲光的波长一定大于乙光的波长 C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量 D.在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光 10.[2015·江苏单科,12B(2)](难度★★)用2×106 Hz的超声波检查胆结石,该 超声波在结石和胆汁中的波速分别为2 250 m/s和1 500 m/s,则该超声波在 结石中的波长是胆汁中的________倍.用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短,遇到结石时________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射.
考点三 实验:测定玻璃的折射率 用双缝干涉测光的波长 1.[2015·北京理综,21(1)](难度★★) “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1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,并依次插上大头针P3和P4.在插P3和P4时,应使________(选填选项前的字母). A.P3只挡住P1的像 B.P4只挡住P2的像 C.P3同时挡住P1、P2的像
word.
2.[2015·新课标全国Ⅰ,34(1)](难度★★★)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Δx1与 绿光的干涉条纹间距Δx2相比,Δx1____Δx2(填“>”、“=”或“<”).若 实验中红光的波长为630 nm,双缝与屏幕的距离为1.00 m,测得第1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. 3.[2012·江苏物理,12B(2)](难度★★★)“测定玻璃的折射率”实验中,在玻璃 砖的一侧竖直插两个大头针A、B,在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插 入第四个大头针D时,要使它____________.图是在白纸上留下的实验痕迹, 其中直线a、a′是描在纸上的玻璃砖的两个边.根据该图可算得玻璃的折射率 n=________.(计算结果保留两位有效数字)
4.[2012·福建理综,19(1),6分](难度★★★)在“用双缝干涉测光的波长”实验 中(实验装置如下图):
①下列说法哪一个是错误的________.(填选项前的字母) ......
A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝 B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐
C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距Δx=a/(n-1)
②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为________mm.
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