寒假作业(十五) 光-【步步维赢·优练必刷】2024-2025学年高二物理寒假作业

高二物理寒假作业（十五）光 4.自然光与偏振光的比较 知一识点-记 自然光 偏振光 1.人射角与折射角的大小关系 自然光通过起偏 光从一种介质进入另一种介质时，折射 光的直接从光源发出 器后的光或由某 来源的光 种介质反射或折 角与入射角的大小关系不要一概而论， 射的光 不 要视两种介质的折射率大小而定.当光 在垂直于光的传 同 在垂直于光的传 播方向的平面内， 从真空斜射入介质时，入射角大于折射 点 光的 播方向的平面内， 光振动沿所有方 振动 光振动沿某个特 角：当光从介质斜射入真空时，入射角小 向，且沿各个方向 方向 定方向（与起偏器 振动的光波的强 于折射角， 透振方向一致) 度都相同 2.光的传播速度 不管是自然光还是偏振光，传播方 相同点 介质的折射率n跟光在其中的传播速度 向与振动方向一定垂直 v有关，即n=号，由于光在真空中的传播 精=典=题-练 速率c大于光在任何介质中的传播速率 1.下列成语、俗语在一定程度上反映了人类对 u,所以任何介质的折射率n都大于1.因 自然现象的认识，其中从物理学的角度分析 此，光从真空斜射入任何介质时，入射角 正确的是 ( 均大于折射角；而光由介质斜射入真空 A.“一叶障目”说明光能发生衍射现象 时，入射角均小于折射角。 B.“镜花水月”说明平面镜成的像是虚像 3.光的衍射现象和光的直线传播的关系： C.“海市蜃楼”说明光能发生干涉现象 光的直线传播只是一个近似的规律，当 D.“随波逐流”说明在波的传播过程中， 光的波长比障碍物或小孔尺寸小得多 质点将沿波速方向随波迁移 时，光可以看成沿直线传播；在小孔或障 2.下列说法正确的是 碍物尺寸可以跟波长相差不多，甚至比 A.真空中蓝光的波长比红光的波长长 波长还要小时，衍射现象就十分明显， B.天空中的彩虹是由光的干涉形成的 ·42· C.光纤通信利用了光的全反射原理 6.通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩 D.机械波在不同介质中传播，波长保持 色条纹，瀑布在阳光下呈现的彩虹以及 不变 太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色，这些 现象分别属于 ( 3.光在某种玻璃中的传播速度是3×10m/s, A.光的衍射、折射和干涉现象 要使光由空气射入玻璃时折射光线与反 B.光的干涉、衍射和折射现象 射光线成直角，则入射角应是 C.光的干涉、折射和衍射现象 A.30 B.60° D.光的衍射、干涉和折射现象 C.45 D.90 7.将两个偏振片紧靠在一起，把它们放在 4.为了减少光学元件的反射损失，可在光 一盏灯（自然光）前面，眼睛透过偏振片 学元件表面镀上一层增透膜，利用薄膜 看到灯光很微弱.如果将其中一个偏振 干涉相消来减少反射光.如果照相机镜 片旋转180°，在旋转过程中会观察到的 头所镀膜对绿光的折射率为n,要使绿光 现象是 ( 在垂直人射时反射光完全抵消，最小厚 A.灯光逐渐增强，然后又逐渐减弱 度为d,那么绿光在真空中的波长入。为 B.灯光逐渐增强，然后减到零 C.灯光逐渐增强，没有变弱现象 A.号 吧 D.灯光逐渐增强，再减弱，然后又增强到 较亮 C.4d D.4nd 8.(多选)在光纤制造过程中，拉 5.如图所示，一束光从介质 介质6 伸速度不均匀，会使得拉出的 a斜射向介质b,在两种介 介质a 光纤偏离均匀的圆柱体，而呈 质的分界面上发生了全反 圆台状，如图所示，已知此光纤 射，下列判断正确的是 长度为L,圆台对应底角为0，折射率为 A.a是光疏介质，b是光密介质 ,真空中光速为c.现光从下方垂直射入 B.光的入射角必须大于或等于临界角 下台面，则 A.光从真空射入光纤，光的频率不变 C.光在介质a中的速度大于在介质b中 B.光通过此光纤到达小截面的最短时间 的速度 D.该光束一定是单色光 为 ·43· C.从上方截面射出的光束一定是平行光 10.用某一单色光做双缝干涉实验时，已知 D.若满足sin0>】,则光在第一次到达 双缝间的距离为0.25mm,在距离双缝 n 为1.2m处的光屏上，测得5条亮纹间 光纤侧面时不会从光纤侧面射出 的距离为7.5mm. 9.如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的 (1)求这种单色光的波长 实验中，需要从标尺上读出某条亮条纹的位 (2)若用这种单色光照射到增透膜上， 置.图中所示的读数是 mm. 已知增透膜对这种光的折射率为1.3， 234 5单位：cm i▣ 则增透膜的厚度最小应取多少？ 01234567890 若双缝相距为d,双缝到 屏间的距离为，相邻两 个亮条纹中心的距离为 △.x,则光的波长表示为 9.80mm场 λ= (字母表达式)，某同学在两 个亮条纹之间测量，得出以下结果，其他 数据为：d=0.20mm,l=700mm,测量 △x的情况如下图所示.由此可计算出该 光的波长为：入= m. ·44·从空气进入水中时,频率不变,波速变大,则波长 由峰峰叠加,可知BD决定的直线为加强线,过 变大,D错误. A点、C点平行于BD直线的两条直线也应是加 3.D 根据观察到明显衍射的条件是缝、小孔 强线,a、c两点在BD直线上,故a、c是振动加 的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多,或 强点,分别过b、d且平行于BD直线的两条直 小于波长,因此应缩小小孔的尺寸或增大波 线均在两加强线之间,应为减弱线,故b、d两点 长,选项A、B错误;根据公式v一f及水波 的振动是减弱的,B选项正确。 的波速由介质决定,即水波的波速不变,则 8.ABD在波的干涉中,振动加强区域里的质点 减小频率可以使波长增大,故选项C错误, 总在自己的平衡位置两侧做简谐运动,只是质 D正确. 点的振幅较大,为A+A,本题中由于A 4.C 根据波向右传播,由“上下坡法”或平移法可 A,故振动减弱区的质点并不振动,而此时A 得质点A向上振动,A错误;质点B在波谷位 点是波峰与波峰相遇,B点是波谷与波谷相遇, 置,速度为零,B错误;根据质点B经过0.1s第 都是加强点,又因为A、D、B三点在一条振动加 一次回到平衡位置可得周期T一0.4s,那么, 强线上,这条线上任一点的振动都是加强的, 故此三点都为加强点,且都是一会儿在波峰, 一会儿在波谷,C点是波峰与波谷相遇点,是 位移为正,向上振动,质点B在平衡位置向上振 减弱点,不振动. 动,C正确,D错误 9.解析:波在-T时间内传播的距离为x三= 5.C 由于质点F要追随和它邻近的并且离波 源稍近的质点运动,又知道质点F的运动方 向是向下的,则与它邻近的离波源稍近的质 点的位置应在它的下方,对照图像可以判断 衡位置处的速度最大,所以在平衡位置附近的 出波源在质点F的右方,故波是向左传播的; 所以选项A是错误的;与质点H邻近的并且 动方程为y一Asin(at一。);若以平衡位置为起 离波源稍近的质点I的位置在质点H的上 方,则质点H的运动方向是向上的,所以选项B 6 也是错误的;用同样的方法可以判断出质点C 要向下运动直接回到平衡位置,而质点B则先 向上运动到达最大位移处后再返回平衡位置。 间内通过的最大路程为、③A 这样质点C要比质点B先回到平衡位置,故选 项C是正确的;质点C此时处在最大位移处,其 加速度最大,所以选项D是错误的。 10.解析:(1)设简谐波的波速为v.波长为入,周期 .100 为T,由T-2得T-0.1s 6.D 由题意可知,此波的波长为-二 m 50 / 向一y方向运动时,P质点位移为负,速度沿十 代入数据解得x-1m. (2)P点距离两波源的路程差为PB一PA= 1m一入,故P点是振动加强点 正,速度沿十v方向,故D正确。 答案:(1)1m(2)加强 7.B 对于波的干涉图样要清楚:一条加强线、一 高二物理寒假作业(十五) 光 条减弱线、一条加强线......其是加强线、减弱线 1.B“一叶障目”说明光沿直线传播,故A错误; 彼此相间的稳定图样,在图中A、B、C、D四点, “镜花水月”说明平面镜成的像是虚像,故B正 .5. 确;“海市辱楼”说明光能发生折射,故C错误; 8.AD 光的频率由光源决定,与介质无关,所以 在波的传播过程中质点不沿波速方向随波迁 光从真空射入光纤,光的频率不变,A正确;光 移,故D错误。 通过此光纤到达小截面的最短距离为L,光在 2.C 红光的频率小于蓝光的频率,在真空中红光 光纤中的传播速度-,则光通过此光纤到达 77 比蓝光波长长,故选项A错误,天空中的彩虹是 水滴对不同色光的折射程度不同造成的,选项B 光纤侧面全反射后再从上方截面射出的光束与 错误,光纤通信利用了光的全反射原理,选项C 垂直射出上方截面的光束不平行,C错误;全反 正确,机械波在不同介质中传播时,其频率不 射临界角记为C,则sinC-1,到达光纤侧面的 71 变,但传播速度不同,由v一xf知,波长也不同, 选项D错误. 3.B 设入射角为i,则折射角,-90{*}一i,根据折 光在第一次到达光纤侧面时发生全反射,不会 sin(90-) sinr 从光纤侧面射出,D正确。 9.解析:从题图可以看出,主尺示数为5mm,游标尺 所以tani-3,即i-60{故选B. 第12条刻线与主尺上的刻线对齐,即游标尺示数 4.D 为12×0.02mm-0.24mm,游标卡尺的示数为 4d,则绿光在真空中的波长为入。一n一4nd. 5 mm十0.24mm=5.24mm.由千涉条纹间距 5.B 光从介质a射向介质b,在a、b介质的分界 的计算公式△x二 面上发生了全反射,则a是光密介质,万是光疏 -△ 介质,A错误;对照全反射的条件可知,光的入 5 mm 射角必须大于或等于临界角,B正确:由以上分 -1.96mm,代入数据解得光的波长为x一5.6× 析得知,a对该束光的折射率大于b对该束光的 107m. # 折射率,由v一知,光在介质a中的速度小于 答案:5.24 11 5.6×10-7 在介质中的速度,C错误;此光可以是单色光, 10.解析:(1)根据公式△x= 也可以是复色光,D错误 6.A 通过狭缝观察发光的日光灯会看到彩色 条纹,是因为当缝的宽度小于波的波长时,能 又/-1.2m,d-0.25x10-m 发生明显的衍射现象;瀑布在阳光下呈现的 0.25×10-*×7.5×10-3 所以- -△r= 彩虹,是光的折射现象;肥皂膜表面可看到彩 1.2×4 -m- ,” 色条纹,是肥皂膜的前后两面反射回来的两 3.9×10m. 列光发生干涉时形成的彩色条纹,故A正确。 (2)根据公式n-c)f,o-)得-## B、C、D错误. 2 7.A 由开始时眼睛透过偏振片看到的灯光很弱, 所以a'-13.9×107 -m-3.0×10-m 1 表明此时的偏振方向几乎垂直,当其中一个偏 1.3 振片转动180{}的过程中,两偏振片的方向由几 故增透膜的最小厚度d'- 乎垂直到平行再到几乎垂直,所以通过的光强 10-8m. 先增强,然后又逐渐减弱,故A正确,B、C、D 答案:(1)3.9×10m (2)7.5×10*m 错误. .60.