广东省河源高级中学2022-2023学年下学期高二物理周末作业——波动光学

高二年级物理周末作业——波动光学 1．下列说法正确的是(　　) A．单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小 B．当光从空气射入玻璃时，蓝光比红光更容易发生全反射 C．同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大 D．两束频率不同的光，可以产生干涉现象 2．(多选)如图所示为光线在A、B、C三种介质中传播时发生反射和折射的情况，下列说法中正确的是(　　) A．介质A的折射率比介质B的折射率大 B．介质B的折射率比介质C的折射率大 C．若增大光线的入射角θ，在介质A、B的分界面处可能会发生折射现象 D．若增大光线的入射角θ，在介质B、C的分界面处可能会发生全反射现象 3．如图所示光导纤维的长度为L，某种频率的光在其中的折射率为n，若有各种入射方向的该频率的光照射到此光导纤维一端的横截面上，认为自另一端射出的光在此光导纤维传播的过程中都发生全反射，已知光在真空中的传播速度为c，自另一端射出的光在此光导纤维中的最长传播时间为(　　) A. B. C. D. 4．(多选)关于光现象及其应用，下列说法正确的是(　　) A．白光只有通过三棱镜的折射，才能产生光的色散现象 B．拍摄玻璃橱窗中的物品时，为消除玻璃表面反射光的干扰，需要在照相机镜头前加装偏振片，目的是增加透射光的强度 C．利用光的干涉现象可检查平面的平整度 D．光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率 5．小陆同学带领某研究小组观察杨氏双缝实验，如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2，由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹．已知入射激光的波长为λ，屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记作第0号亮条纹，由P向上数，与0号亮条纹相邻的暗条纹为1号暗条纹，与1号暗条纹相邻的亮条纹为1号亮条纹，1号亮条纹上侧相邻的暗条纹为2号暗条纹，则P1处的暗条纹恰好是10号暗条纹．设直线S1P1的长度为r1，S2P1的长度为r2，则r2－r1等于(　　) A．9λ B．9.5λ C．10λ D．10.5λ 6．由某种新型材料做成的某个光学元件，其中一个截面是半径为R的半圆形，PQ为半圆的直径，O为该柱形截面的圆心，如图所示．一激光器发出的光以与直径PQ成45°角的方向射入元件内，入射点沿PQ由下向上移动，当移动到B点时，光线恰好从元件的中点E射出，继续上移到位置D(图中未标出)时光线恰好不能从圆弧面射出(不考虑经半圆柱内表面反射后射出的光)．已知该新型材料的折射率n＝，光在真空中的传播速度为c.求： (1)由B点射入的光线在元件内传播的时间； (2)D点与O的距离． 7．如图所示，空气中一直角棱镜ABC，∠A＝30°，一束单色光从AC边中点D垂直射入棱镜，从AB边射出的光线与AB边夹角为30°，已知BC边长度为 m，光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s.求： (1)该棱镜的折射率； (2)从BC边射出的光在该棱镜中的传播时间． 8．半径为R的半球形透明体截面如图9，AB为直径，O为圆心，其折射率为.一细束光从圆周上某点射入透明体，经两次折射后沿平行于BA方向从圆周上的P点射出．已知∠AOP＝60°，真空中的光速为c，求： (1)出射光线与入射光线延长线间的夹角； (2)光通过透明体所用的时间． 1答案　A 解析　根据v＝可知，单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小，故A正确；光从空气射入玻璃时不可能发生全反射现象，故B错误；根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，蓝光的波长小于红光的波长，同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故C错误；根据光的干涉的条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D错误． 2答案　BD 解析　光线从B射向A时发生全反射，可知介质A的折射率比介质B的折射率小，选项A错误；光线从B射向C时，折射角大于入射角，可知介质B的折射率比介质C的折射率大，选项B正确；因当入射角为θ时光线已经在A、B界面发生了全反射，则若增大光线的入射角θ，在介质A、B的分界面处仍然发生全反射，不可能会发生折射现象，选项C错误；若增大光线的入射角θ，则在B、C界面的入射角变大，当入射角大于临界角时能在介质B、C的分界面处发生全反射现象，选项D正确。 3答案　A 解析　当光在介质的界面处恰好发生全反射时，光在介质中的传播路程最长，由几何关系可知，最长路程为x＝＝nL，传播速度为v＝，故最长时间t＝＝，故选A. 4答案　BCD 解析　同一介质对于不同频率的光的折射率不同，白光在折射时，不同颜色的光线分开，这种现象就称为光的色散，白光在两种不同介质的界面处都可以发生色散，A错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，