《大高考》2016届高考物理（全国通用）配套课件+配套练习：专题

考点一 光的折射和全反射

1．[2015·新课标全国Ⅱ，34(1)，5分](难度★★★)(多选)如图，一束光沿半径方

向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则( )

A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B．在真空中，a光的波长小于b光的波长 C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率

D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失 E．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间

距大于b光的干涉条纹间距

解析 由题图可知,a光的折射角大于b光的折射角，根据折射定律可以判断c

出玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故C错误；根据n＝v可知，在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度，故A正确；a光的频率大于b光的频率,根据λ＝

c

ν可知，在真空中a光的波长小于b光的波长，故B正

确；若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，因为a光的折射率大，则折射光线a首先消失,故D正确；a光的波长小于b光的波长，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误． 答案 ABD

2．(2015·安徽理综，18，6分)(难度★★★)如图所示，一束单色光从空气入射到

棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气．当出射角i′

和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ.已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为( )

α＋θsin2A.

αsin2sin θC.

α

sin（θ－2）

α＋θsin2B.

θsin2sin αD.θ sin （α－2）

解析 由题图可知,a光的折射角大于b光的折射角，根据折射定律可以判断c

出玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故C错误；根据n＝v可知，在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度，故A正确；a光的频率大于b光的频率,根据λ＝

c

ν可知，在真空中a光的波长小于b光的波长，故B正

确；若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，因为a光的折射率大，则折射光线a首先消失,故D正确；a光的波长小于b光的波长，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故E错误． 答案 A

3．(2015·福建理综，13，6分)(难度★★)如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为

两束单色光a、b,波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则( )

A．λa＜λb，na＞nb C．λa＜λb，na＜nb

B．λa＞λb，na＜nb D．λa＞λb，na＞nb

解析 由题图知，三棱镜对b光的折射率较大，所以na＜nb.又因为光的频率

越大，介质对光的折射率就越大，故b光的频率大于a光的频率，又根据c＝λν，所以b光的波长小于a光的波长，即λa＞λb，所以B正确，A、C、D错误． 答案 B

4．(2015·天津理综,2，6分)(难度★★)中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐

人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”．从物理学角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的．右图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光( )

A．在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光

B．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大 C．分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能

D．以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时，一定是a

光

解析 由题图可知，a光的折射率大于b光的折射率，即na＞nb，有fa＞fb，c

B错误，C正确；由v＝n知a光在玻璃中的传播速度小于b光，A错误；由1

sin C＝n知a光的全反射临界角小于b光，D错误． 答案 C

5．(2015·四川理综，3，6分)(难度★★)直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束

a、 b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图．a、b光相比( )

A．玻璃对a光的折射率较大 B．玻璃对a光的临界角较小 C．b光在玻璃中的传播速度较小 D．b光在玻璃中的传播时间较短

解析 由图可知，b折射程度较大，故玻璃对b的折射率较大，A错误；由1c

sin C＝n知b的临界角较小,B错误；由v＝n知，b在玻璃中的传播速度较小，s

C正确；由t＝v知,b在玻璃中传播距离大且传播速度小，故b在玻璃中的传播时间较长，D错误． 答案 C

6．(2014·北京理综，20，6分)(难度★★)以往，已知材料的折射率都为正值(n＞

0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n＜0)，sin i

称为负折射率材料．位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足sin r＝n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是( )

解析 折射线与入射线应位于法线的同一侧，故选项A、D错误．因为材料折射率n＝－1,在电磁波由空气进入介质的入射点，sin α＝－sin (－β)，得α＝β，则C项错；故正确选项为B. 答案 B

7．[2014·重庆理综，11(1)，6分](难度★★★)打磨某剖面如图所示的宝石时，必

须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线,在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是( )

A．若θ＞θ2，光线一定在OP边发生全反射

B．若θ＞θ2，光线会从OQ边射出 C．若θ＜θ1，光线会从OP边射出 D．若θ＜θ1，光线会在OP边发生全反射

解析 作出θ1＜θ＜θ2时的光路如图所示.由图中几何关系有i1＝90°－θ，

2θ＋90°－i1＋90°－i2＝180°,即i1＋i2＝2θ.则有i2＝3θ－90°.可见θ越大

时i2越大、i1越大．要使光线在OP上发生全反射，应有i1≥C，即θ≤90°C

－C；要使光线在OQ上发生全反射，应有i2≥C，即θ≥30°＋3.可见在OPC

边和OQ边都发生全反射时应满足θ1＜30°＋≤θ≤90°－C＜θ2.故当θ

3＞θ2时一定有θ＞90°－C,光线一定不会在OP边上发生全反射,同时也一C

定有θ＞30°＋3，即光线若能射在OQ边上，一定会发生全反射，故A、B皆错误．当θ＜θ1时，一定有θ＜90°－C，即光线一定在OP边发生全反射，C错误，D正确．

答案 D

8．(2014·福建理综，13，6分)(难度★★)如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃

砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是( )

解析 光束沿玻璃砖半径射向O点，在界面处入射角大于临界角时，发生全反射，小于临界角时，在空气中的折射角大于入射角，A正确，C错误；当光束由空气射向玻璃砖时，由发生全反射的条件可知B错误；在玻璃中的折射角应小于入射角，D错误． 答案 A

9．(2014·四川理综，3，6分)(难度★★★)如图所示，口径较大、充满水的薄壁

圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球．则( )

A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大

解析 设发光小球在P点,如图甲,当发光小球不在缸底中心O时，仍有光线从侧面射出,所以A错误；光从水面射入空气时,当入射角大于临界角时，会发生全反射现象，如图乙，只有在入射角θ小于临界角C的范围内光才能从水面射出，B错误；光从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，C错c误；光在水中的传播速度v＝n，光在空气中的传播速度近似等于真空中的传播速度c，所以D正确．

答案 D

10．(2013·福建理综,14，6分)(难度★★)一束由红、紫两色光组成的复色光，从

空气斜射向玻璃三棱镜．下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是( )

解析 本题考查光的折射，意在考查考生对折射率以及折射定律的理解．红光和紫光的折射率不同，红光的折射率较小,对比各选项中的图象可知选B. 答案 B

11．(2013·浙江理综,16，6分)(难度★★)与通常观察到的月全食不同，小虎同学

在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的.小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是( )

A．地球上有人用红色激光照射月球 B．太阳照射到地球的红光反射到月球

C．太阳光中的红光经地球大气层折射到月球 D．太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹

解析 小虎同学观看月全食时看到的整个月亮是暗红的，这是由于太阳光中的红光经地球的大气层折射到月球而形成的，则C项正确，其他选项错误． 答案 C

12．(2013·天津理综,8，6分)(难度★★★★)(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面

如图，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则( )

A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大 B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大 C．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑 π

D．β＜θ＜2时，光屏上只有1个光斑

解析 当θ较小时，屏上NQ区域有两个光斑，这是两种单色光折射后折射程度不同的结果，当θ＝α时NQ区域A光消失，说明A光发生了全反射，A光发生全反射的临界角为α，同理，B光发生全反射的临界角为β，由于β>α，1c

由n＝sin C可知，B光的折射率小，A项正确；由v＝n可知，B光在半圆形玻璃砖中传播速度较大，B项错误；α<θ<β时,NQ区域只有一个光斑，而由π

于光的反射，在NP区域还有一个光斑，β<θ<2时，两种单色光全部发生全反射．在NQ区域没有光斑,在NP区域有一个由全反射形成的光斑，D项正确． 答案 AD

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.

sin i

解析 设折射角为γ，由折射定律n＝，其中i＝30°

sin γ由几何关系知

BP－OA22，且OP＝（BP－OA）＋AB OP

449

代入数据解得n＝14(或n＝1.5)

449

答案 14(或n＝1.5) sin γ＝

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．

解析 光路如图；

sin i0

当光线从A点射出时，设折射角为r，由光的折射定律可知：n＝sin r，则AR1

点到左端面的距离为x1＝tan r；若在B点发生全反射时，则sin C＝n，故B

点离左端面的距离x2＝Rtan C，联立解得A、B间的距离为Δx＝x2－x1＝n2－sin2i01

R(2－sin i)

0n－1n2－sin2i01

答案 R(2－sin i)

0n－1

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，

π

横截面如图所示．已知玻璃的全反射临界角γ(γ＜3)．与玻璃砖的底平面成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2

柱面折射后，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．

解析 光路图如图所示，沿半径方向射入玻璃砖的光线，即光线①射到MN上时，根据几何知识，入射角恰好等于临界角，即恰好在圆心O处发生全反射，光线①左侧的光线，经球面折射后，射到MN上的角一定大于临界角，即在MN上发生全反射，不能射出，光线①右侧的光线射到MN上的角小于临界角，可以射出，如图光线③与球面相切，入射角θ1＝90°，折射角即为γ，从MN上垂直射出．根据几何知识，底面透光部分的宽度OE＝Rsin γ

答案 Rsin γ

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．

解析 如图，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A′点折射，根据折射定律有

nsin θ＝sin α①

式中，n是玻璃的折射率，θ是入射角，α是折射角．

现假设A′恰好在纸片边缘．由题意，在A′点刚好发生全反射，故

α＝2②

设AA′线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有 sin θ＝

L

③ L2＋h2π

由题意，纸片的半径应为 R＝L＋r④ 联立以上各式得 n＝

1＋（

h

）2⑤ R－r

h

）2 R－r

答案 1＋（

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？

3

(2)一细束光线在O点左侧与O相距2R处垂直于AB从下方入射，求此光

线从玻璃砖射出点的位置．

解析 (1)在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图．

1

由全反射条件有sin θ＝①

n由几何关系有OE＝Rsin θ②

由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l＝2OE③ 联立①②③式，代入已知数据得l＝2R④

3

(2)设光线在距O点2R的C点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系及①式和已知条件得

α＝60°＞θ⑤

光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G点射出，如图．

由反射定律和几何关系得 3

OG＝OC＝2R⑥

射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出． 答案 (1)2R (2)见解析

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

4或tan 15°＝(2－3)．

解析 (1)根据全反射规律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得

1sin C＝n①

代入数据得C＝45°②

设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得 r＝30°③ 由折射定律得 sin in＝sin r④

联立③④式，代入数据得 i＝45°⑤

(2)在△OPB中，根据正弦定理得 OPL

＝

sin 75°sin 45°⑥

设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得 OP＝v-t⑦ cv＝n⑧

联立⑥⑦⑧式，代入数据得

6＋2

t＝2cL⑨ 答案 (1)45° (2)

6＋22cL

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.

解析 设光在鳞片中的折射角为r，折射定律sin i＝nsin r

2dcl1在鳞片中传播的路程l1＝cos r，传播速度v＝n，传播时间t1＝v，解得t1＝2n2d

cn2－sin2 i

2h

同理，在空气中的传播时间t2＝ccos i 2n2d2h

则t＝t1＋t2＝＋ 22ccos icn－sin i2n2d2h答案 ＋ cn2－sin2 iccos i

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)

解析 由题意知，光线经界面CD和EA两次反射后传播方向改变了90°，光线在两界面上反射时，反射角与入射角的和都为45°，则对应的入射角α＝22.5°

1

则折射率最小值n＝

sin 22.5°

1

答案 sin 22.5°

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．

解析 光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体，则表示光线第一次到达表面时需要发生反射，则全反射区域不需要镀膜，非全反射区域需要镀膜．

考虑从玻璃立方体中心O点发出一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射，由折射定律可知 nsin θ＝sin α①

式中，n为折射率，θ为入射角，α为折射角．

现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点． π

由题意，在A点恰好发生全反射，故αA＝2②

如图所示，设线段OA在立方体上表面的投影长为RA，由几何关系有 sin θA＝

RAa2

R2＋（A

2）③

式中a为玻璃立方体的边长．

由①②③式，并代入数据得RA＝

aa

＝④ 222n－1

由题意，上表面所镀面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆，所求的镀膜面积S′与玻璃立方体的表面积S之比为 S′6πR2A

＝2⑤ S6a

S′π

由④⑤两式得S＝4 π

答案 4 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 C．红、紫、紫、红

B．红、紫、红、紫 D．紫、红、紫、红

解析 玻璃对红光的折射率最小，对紫光的折射率最大，由折射定律和反射定律可知M点为紫色、N点为红色，P点为红色，Q点为紫色，故A项正确． 答案 A

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

cd

解析 由图知na＞nb，则由n＝v知va＜vb，故由t＝v知ta＞tb，A正确；由1

sin C＝n知Ca＜Cb，故B正确；因对同种介质频率越大、波长越短时折射率L

越大，故λa＜λb，结合双缝干涉条纹宽度Δx＝dλ可知C错误；由光电效应方程Ekm＝hν－W＝h

c

λ－W可知，同一金属W相同时，a光频率高，用a光

照射时逸出的光电子最大初动能大，D错误． 答案 AB

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．2.06×10－7 m B．2.06×10－4 m C．1.68×104 m

－

D．1.68×103 m

－

－9

1.00×589×10ll

解析 由Δx＝dλ可得双缝间距d＝·λ＝m＝1.68×

Δx0.350×10－210－4 m，选项C正确． 答案 C

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 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

l

解析 由(甲)和(乙)两图可知改变条件以后条纹变宽，由Δx＝dλ可知，只有B正确． 答案 B

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

c

解析 因为频率f蓝>f红，则n蓝>n红，又因为在水中v＝n，得到v蓝

边看水中物体时比实际深度浅，则C项正确；Δx＝dλ，λ红＞λ蓝，同一装置L/d相同，所以用红光时条纹间距更宽，D项正确． 答案 CD

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

解析 根据题意，a、b两束光在半圆形玻璃界面以相同入射角入射时b光发

1

生了全反射而a光没有发生全反射，根据sin C＝n可知b光折射率大，根据sin ic

折射率定义式n＝sin r可知选项B错误；又根据n＝v可知b光在同一均匀介质中传播速度小于a光，选项A正确；b光折射率大，其频率也大，则a光若能使某种金属发生光电效应，b光也一定能使该金属发生光电效应，选项L

C正确；a光频率低则波长长，根据Δx＝dλ可知a光双缝干涉条纹间距大，选项D正确． 答案 ACD

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 D．A有变化，B不变

C．A不变，B有变化

解析 白炽灯光属于非偏振光，通过偏振片P后的自然光变成了偏振光，当P转动时，通过偏振片P后光强不变，选项B、D错误；同时，P的偏振方向发生变化，使B处光强发生变化，选项A错误，C正确． 答案 C

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 C．增大双缝到屏的距离

B．改用蓝光作为入射光 D．增大双缝之间的距离

l

解析 根据条纹间距Δx＝d·λ可知：要增大干涉条纹的间距，可增大λ，

λ红>λ黄，选项A正确；λ黄>λ蓝，选项B错误；增大到屏的距离l，Δx增大，选项C正确；增大双缝间距d，Δx减小，选项D错误． 答案 AC

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

L

解析 Δx＝dλ，Δx甲＞Δx乙，故λ甲＞λ乙，故B正确；光都具有偏振现象，故A错误；由c＝λf可知f甲＜f乙，故甲光的光子能量小于乙光的光子能量，故C错误；在同一均匀介质中，波长大的光传播速度大，故D项正确． 答案 BD

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．

λ1v1v

解析 根据λ＝f，在传播过程中，频率保持不变，所以＝v＝1.5；根据

λ2

2

波长越长越容易发生衍射，所以超声波遇到结石时，不容易发生衍射． 答案 1.5 不容易

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)．

图1

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

解析 在插上大头针P3时，应使P3挡住P1、P2的像；插上大头针P4时，应使P4挡住P3，同时挡住P1、P2的像．所以选项C正确． 答案 C

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. l

解析 双缝干涉条纹间距Δx＝dλ，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即Δx1＞Δx2.相邻条纹间距Δx＝

lλl

根据Δx＝dλ可得d＝＝0.3 mm.

Δx

10.5 mm－3

＝2.1 mm＝2.1×10 5

m，

答案 0.3 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)

解析 大头针A、B确定的是入射光线的方位,大头针C、D确定的是与之对应的出射光线的方位．故达到目的时四个针位于同一光路上，D能挡住C及A、B的像．如图所示，连接AB、CD并延长分别与a、a′相交于E、F两点，再连接EF即可得到与入射光线AB对应的折射光线,过E点作a的垂线，则

AB、EF与垂线间的夹角即为入射角及对应的折射角．

sin i

解法1：用量角器测出入射角i及折射角r，查正弦表,由n＝sin r可得折射率． 解法2：以E点为圆心，适当长度为半径作圆,设圆与AB、EF相交于G、H，GI过G、H作法线的垂线GI与HJ，用刻度尺测出GI与HJ的长度，则n＝HJ.

答案 挡住C及A、B的像 1.8(1.6～1.9都算对)

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.

解析 ①在不放置单缝和双缝时才能根据光屏上光斑的形状来判定光束是否沿遮光筒的轴线传播,故A错误.因条纹宽度是指相邻亮纹中心或相邻暗纹中心之间的距离，故B正确．微小量累积法可有效减小测量中的偶然误差，故C正确．答案为A.

②手轮上固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为47.0×0.01 mm，故测量结果为1.5 mm＋47.0×0.01 mm＝1.970 mm. 答案 ①A ②1.970

AB、EF与垂线间的夹角即为入射角及对应的折射角．

sin i

解法1：用量角器测出入射角i及折射角r，查正弦表,由n＝sin r可得折射率． 解法2：以E点为圆心，适当长度为半径作圆,设圆与AB、EF相交于G、H，GI过G、H作法线的垂线GI与HJ，用刻度尺测出GI与HJ的长度，则n＝HJ.

答案 挡住C及A、B的像 1.8(1.6～1.9都算对)

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.

解析 ①在不放置单缝和双缝时才能根据光屏上光斑的形状来判定光束是否沿遮光筒的轴线传播,故A错误.因条纹宽度是指相邻亮纹中心或相邻暗纹中心之间的距离，故B正确．微小量累积法可有效减小测量中的偶然误差，故C正确．答案为A.

②手轮上固定刻度读数为1.5 mm，可动刻度读数为47.0×0.01 mm，故测量结果为1.5 mm＋47.0×0.01 mm＝1.970 mm. 答案 ①A ②1.970

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