分类汇编：选修3-4 光学综合题

2016年高考物理试题分类汇编：光学[2016上海9].在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则（A）中间条纹间距较两侧更宽（B）不同色光形成的条纹完全重合（C）双缝间距离越大条纹间距离也越大（D）遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹【答案】D【解析】据干涉图样的特征可知，干涉条纹特征是等间距、彼此平行，故选项A错误；不同色光干涉条纹分布位置不相同，因此选项B错误；据公式lxdλ∆=可知，双缝间距d越大，干涉条纹距离越小，故选项C错误；遮住一条缝后，变成了单缝衍射，光的衍射也有衍射条纹，故选项D正确。

[2016四川5].某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。

如图甲所示，O是圆心，MN 是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。

该同学测得多组入射角i和折射角r，做出sin i-sin r图像如图乙所示。

则A.光由A经O到B，n=1.5B.光由B经O到A，n=1.5C.光由A经O到B，n=0.67D.光由B经O到A，n=0.67【答案】B【解析】试题分析：由图线可知sini0.621sin0.93r n===，可得n=1.5；因i是入射角，r是折射角，折射角大于入射角，故光由B经O到A，故选B.考点：光的折射定律[2016上海2].一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时（A）速度相同，波长相同（B）速度不同，波长相同（C）速度相同，频率相同（D）速度不同，频率相同【答案】D【解析】不同的单色光频率不相同，同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率不会发生改变；由公式cvn=可以判断，水的折射率大于空气的，所以该单色光进入水中后传播速度减小。

故选项D正确。

[2016上海3].各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是（A）γ射线、紫外线、可见光、红外线（B）γ射线、红外线、紫外线、可见光（C）紫外线、可见光、红外线、γ射线（D）红外线、可见光、紫外线、γ射线【答案】A【解析】在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线，所以选项A正确。

选修3-4光学综合练习题一、选择题1. 假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比（）A. 将提前B. 将延后C. 在某些地区将提前，在另一些地区将延后D. 不变2. 如图所示，一圆柱形容器的底部有一凹面镜，其主轴与圆柱形容器的轴线重合，一点光源S射向凹面镜的光线，经凹面镜反射平行于主轴，当往容器中注入水后，水面在点光源与凹面镜之间，要使点光源S射向凹面镜的光线，以凹镜反射后互相平行，则点光源就沿主轴（）A. 适当提高B. 适当降低C. 不动D. 无法确定移动方向3. 如图所示，两细束平行的单色光a、b射向同一块玻璃砖的上表面，最终都从玻璃砖的下表面射出。

已知玻璃对单色光a的折射率较小，那么下列说法中正确的有（）A. 进入玻璃砖后两束光仍然是平行的B. 从玻璃砖下表面射出后，两束光不再平行C. 从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离一定减小了D. 从玻璃砖下表面射出后，两束光之间的距离可能和射入前相同4.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差0.6μm，若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2= 7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗条纹的情况是（）A. 单色光f1和f2分别照射时，均出现明条纹B. 单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹C. 单色光f1照射时出现明条纹，单色光f2照射时出现暗条纹D. 单色光f1照射时出现暗条纹，单色光f2照射时出现明条纹5. 在双缝干涉实验中以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（）A. 只有红色和绿色的双缝于涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失B. 红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C. 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D. 屏上无任何光亮6. 用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx 。

1、（2011全国卷1第16题）雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。

设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是A.紫光、黄光、蓝光和红光B.紫光、蓝光、黄光和红光C.红光、蓝光、黄光和紫光D.红光、黄光、蓝光和紫光2、一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面AOB镀银，O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出。

已知光线在M点的入射角为30︒，∠MOA=60︒，∠NOB=30︒。

求（1）光线在M点的折射角（2）透明物体的折射率3、（2011天津第6题）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x∆，若x x∆>∆甲乙，则下列说法正确的是A．甲光能发生偏振现象，则乙光不能B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C．甲光的频率一定大于乙光的频率D．在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙光4、如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°。

一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。

①求介质的折射率。

②折射光线中恰好射到M点的光线是否发生全反射，并求透光部分对应的弧长5、如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。

要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光6、(重庆第18题).在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b 在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大。

关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：○1c光的频率最大○2a光的传播速度最小○3b光的折射率最大○4a光的波长比b光的短，以上回答正确的是A. ○1○2B. ○1○3C. ○2○4D. ○3○47．下列有关光现象的说法正确的是（）A．红光和紫光从真空垂直射入某介质均不偏折，说明此时该介质对二者折射率相同B．以相同入射角从某介质射向空气，若紫光能发生全反射，红光也一定能发生全发射C．在某种透明介质中红光的波长一定大于真空中紫光的波长D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大8．把某一直角玻璃棱镜AOB平放在坐标纸上，如图所示，用一细束红光掠过纸面从C点入射，经AO面反射和折射后，反射光线和折射光线与x轴交于D、E两点．已知C、D、E三点的坐标分别为（0，12）、（-9，0）、（16，0）。

4、如图所示，等腰直角三角形 为某透明介质的横截面， 为 边的中点，位于 点处的点光源在透明介质内向各个方向发射光线，其中从 边上的 点射出的光线平行于 ，从 点射出的光线垂直 向上。已知 边长为 。求：
①该光在介质中发生全反射的临界角 ；
② 的长度 。（可能用到 或 ）
【答案】（1） =450（2）
（1）该单色光在玻璃和水中传播的速度
（2）水面形成的圆形光斑的半径（不考虑两个界面处的反射光线）
【答案】（1）
（2）
【解析】
试题分析：（1）由 得光在水中的速度为 ，光在玻璃中的速度为
（2）如图所示：光恰好在水和空气的分界面发生全反射时：
在玻璃与水的分界面上，由 得
则光斑的半径 。
考点：光的折射定律
D．双缝干涉时，根据 知，用a光照射得到条纹间距小，故D正确；
E．根据光路可逆知光线一定能从下表面射出，不会发生全反射，故E错误。
7、下列说法正确的是_____________。
A. 红光由空气进入水中，波长变短，颜色不变
B. 光纤通信是利用了光的全反射原理
C. 白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带，是光的干涉现象
由几何知识得：
由 得：
所以
【点睛】本题的解题关键是正确作出光路图，要知道当光从光密介质射入光疏介质时要考虑能否发生全反射，根据几何知识和折射定律求解入射角和折射角。
6、a、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c，从平行玻璃砖下表面射出，如图所示。则下列判断正确的是________
高考物理【选修
1、下列说法正确的是____
A. 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的折射的结果，这一现象叫做光的色散