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2019年高考物理一輪總復習 第十二章 第2講 光的波動性課時提能演練 新人教版 一、選擇題(本大題共5小題,每小題6分,共30分。每小題只有一個選項正確) 1.(xx上海高考)白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的,其原因是不同色光的　(　　) A.傳播速度不同 B.強度不同 C.振動方向不同 D.頻率不同 【解析】選D。白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的,其原因是不同色光的頻率不同。 2.下列有關光現(xiàn)象的說法中正確的是　(　　) A.在太陽光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的干涉現(xiàn)象 B.在光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光由綠光改為黃光,則條紋間距變窄 C.光導纖維絲內(nèi)芯材料的折射率應比外套材料的折射率小 D.γ光比微波更易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象 【解析】選A。在太陽光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的薄膜干涉現(xiàn)象,A對;若僅將入射光由綠光改為黃光,波長變大,則條紋間距變寬,B錯;光導纖維絲利用光的全反射傳播,內(nèi)芯材料的折射率應比外套材料的折射率大,C錯;γ光比微波的波長小得多,不容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,D錯。 3.(xx漳州模擬)兩束不同顏色的平行單色光a、b,以相同的入射角由真空射向同一介質(zhì),如圖所示。a、b光的折射角α<β,下列判斷正確的是　(　　) A.在真空中傳播時,a光的速度較小 B.在該介質(zhì)中傳播時,a光的速度較小 C.若同時增大兩束光的入射角,則a光首先發(fā)生全反射 D.若a、b兩束光在介質(zhì)中相遇,則會發(fā)生干涉現(xiàn)象 【解析】選B。在界面發(fā)生折射時,折射角小的a光折射率大,據(jù)v=,可知a光在該介質(zhì)中傳播速度較小,真空中傳播速度相同,選項A錯誤,B正確;a、b兩束光頻率不同,不會發(fā)生干涉現(xiàn)象,選項D錯誤;從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)不會發(fā)生全反射,選項C錯誤。 4.如圖所示,a、b兩種單色光沿不同方向射向玻璃三棱鏡,經(jīng)三棱鏡折射后沿同一方向射出,下列說法中正確的是　(　　) A.在玻璃中,a光傳播速度較大 B.若a為綠光,則b可能為黃光 C.光從玻璃射向空氣時,a光發(fā)生全反射的臨界角較小 D.若用同一干涉裝置做實驗,則a光的干涉條紋間距較小 【解析】選A。由光路圖可知a光折射率較小,頻率較小,波長較長,若用同一干涉裝置做實驗,則a光的干涉條紋間距較大,B、D錯;據(jù)v=可知a光傳播速度較大,A對;據(jù)sinC=可知光從玻璃射向空氣時,a光發(fā)生全反射的臨界角較大,C錯。 【變式備選】已知某玻璃對藍光的折射率比對紅光的折射率大,則兩種光 　(　　) A.在該玻璃中傳播時,藍光的速度較大 B.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中,藍光折射角較大 C.從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時,紅光臨界角較大 D.用同一裝置進行雙縫干涉實驗,藍光的相鄰條紋間距較大 【解析】選C。已知n藍>n紅,又根據(jù)公式n=可知,v紅>v藍,A錯誤;若入射角為α,折射角為β,則n=,所以sinβ=,可見,入射角相同時,折射率小的折射角大,紅光折射角較大,B錯誤;因為sinC=,所以折射率小的臨界角大,從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時,紅光臨界角較大,C正確;根據(jù)條紋間距公式Δy=λ可知,用同一裝置進行雙縫干涉實驗, 的比值不變,條紋間距與波長成正比,紅光和藍光相比,紅光的波長較長,所以紅光的相鄰條紋間距較大,D錯誤。故選C。 5.(xx廈門模擬)有a、b兩束單色光從空氣中平行照射在平行玻璃磚上,它們經(jīng)玻璃折射后射入空氣的光線如圖所示。則有關a、b光的說法正確的是　(　　) A.在玻璃中傳播時a光的速度較大 B.在同一雙縫干涉實驗裝置發(fā)生干涉時a光的干涉條紋間距較大 C.從同一介質(zhì)射向空氣時a光發(fā)生全反射的臨界角較小 D.只有a光才是偏振光 【解析】選C。由圖可知a光的折射率大,傳播速度小,從同一介質(zhì)射向空氣時a光發(fā)生全反射的臨界角較小,選項A錯誤,C正確;a光波長小,在同一雙縫干涉實驗裝置發(fā)生干涉時a光的干涉條紋間距較小,選項B錯誤;經(jīng)過折射的a、b兩束單色光都是偏振光,選項D錯誤。 【總結(jié)提升】分析幾何光學與物理光學綜合問題時應注意以下幾個方面: (1)熟記在介質(zhì)中折射率大的色光頻率大以及紅光到紫光各色光的順序及折射率的大小順序。 (2)據(jù)v=、sinC=結(jié)合折射率關系比較各色光的傳播問題以及據(jù)臨界角判斷發(fā)生全反射情況。 (3)據(jù)波長大小和Δy=λ比較各色光干涉條紋寬度和發(fā)生衍射的明顯程度。 二、非選擇題(本大題20分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位) 6.(能力挑戰(zhàn)題)用氦氖激光器發(fā)出的紅光進行雙縫干涉實驗,已知使用的雙縫間距離d=0.1mm,雙縫到屏的距離L=6.0m,測得屏上干涉條紋中亮紋的間距是3.8cm, (1)氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長λ是多少? (2)如果把整個裝置放入折射率是的水中,這時屏上的條紋間距是多少? 【解題指南】解答本題需明確以下兩個方面: (1)由條紋間距Δy、雙縫間距d,雙縫到屏的距離L及波長λ的關系,可得光波的波長。 (2)知道水的折射率,可知該波在水中的波長,然后由Δy、d、L、λ的關系,可計算條紋間距。 【解析】(1)由Δy=λ可以得出,紅光的波長λ λ=Δy =m =6.310-7m 激光器發(fā)出的紅光的波長是6.310-7m?！? (7分) (2)如果整個裝置放入水中,激光器發(fā)出的紅光在水中的波長為λ′ λ′= =m =4.710-7m (6分) 這時屏上條紋間距是 Δy′=λ′ =m =2.810-2m=2.8cm (7分) 答案:(1)6.310-7m　(2)2.8 cm