【文档说明】第四章 光 能力提高卷(B卷)(全解全析版)-高二物理分层训练AB卷(人教版2019选择性必修第一册).docx,共(12)页,1.643 MB,由envi的店铺上传
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第四章光能力提高卷(B卷)高二物理·全解全析123456789101112CCADAACDABDADADBCD1.C【解析】ABD.皂液膜上的干涉、相机镜头涂有增透膜、检查平面的平整程度都是利用光的干涉,故ABD不符合题意;C.圆盘后呈现泊松
亮斑是光的衍射现象,故C符合题意。故选C。2.C【解析】A.频率由光源决定,光由空气进入该液体中传播时,光波频率不变,故A错误;B.光在液体中的传播速度为cvn=解得23vc=故B错误;C.加上液体时光刻胶的曝光波长为vf=不加液体时,有c=λ0f联立
代入数据可得133nm故C正确;D.由上分析可知,在液体中曝光光波的传播速度变为原来的23,而传播距离不变,所以在液体中所需的时间变为原来的32,故D错误。故选C。3.A【解析】A.由图可知沿PO方向射入时OM光线的折射角较大,由折射定律可知玻璃柱体对OM光线的折射率较小,根据cvn=可
得OM光线在玻璃柱体内的传播速度较大,因为通过的距离相等,则M点出射的单色光穿过玻璃柱体所需的时间较短,A正确;BC.由折射定律可得玻璃对OM光束的折射率为sin452sin30n==根据cvn=得8831032m/s=10m/s22v=B
C错误;D.分析可得对发生全反射的临界角有12sin2Cn==则光线从M点沿着MO方向射入时入射角小于临界角,不会发生全反射,D错误。故选A。4.D【解析】AB.a光在水面上形成的圆形亮斑面积较大,知a光的临界角较大,
根据1sinCn=知a光的折射率较小,再由cvfn==可知,在水中,a光的波长比b光大,a光的传播速度比b光大,故AB说法正确;C.依据1sinCn=结合几何关系,可知221brnhr=+而复色光圆形区域的面积为2221b
hSrn==−故C说法正确;D.a光的折射率小,波长长,根据双缝干涉条纹与波长成正比,可知相同条件下,a光干涉条纹比b光宽,故D说法错误。本题选错误的,故选D。【点睛】从同一光源发出的光,折射后水面上形成的圆形亮斑面积越大,临界角越大。5
.A【解析】A.由题图可知,a光的折射角较小,而两光的入射角相等,根据折射率公式sinsinn=可知a光在同一介质中的折射率较大,根据折射率的速度公式cnv=可知a光在玻璃中的传播速度小,故A正确;B.根据选项A的分析可知,a光的折射率更大。而折射率越大,以相同角度斜射到同一玻璃砖表面后侧
移量越大,从题图中也可看出a光的侧移量更大,故B错误;C.根据双缝干涉条纹的间距公式Lxd=可知波长越长,间距越大,而根据选项A的分析可知,a光的折射率更大,则频率更大,波长更小,所以abxx故C错误;D.根据选项A的分析,b光的折射率更小,根据1sinCn=可知
b光的临界角更大,不容易发生全反射,因此在空气中只能看到一种光时,一定是b光,故D错误。故选A。6.A【解析】A.双缝干涉图样的相邻亮或暗条纹的间距不变,故乙为双缝干涉图样,而衍射图样为中间宽两侧窄的特点,故图丙为光的衍射图样,故A正确;B.狭缝越小,衍射的
范围越大,衍射条纹越宽,遮住一条狭缝,另一狭缝宽度减小,其他条件不变,则衍射现象增强,图丙中亮条纹宽度将增大,故B错误;C.根据双缝干涉公式ΔLxd=可知当仅增加L时,图乙中相邻亮条纹的中心间距增大,故C错误;D.照射双缝时,若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍,则两
束光波发生相互削弱,即为暗条纹,故D错误。故选A。7.C【解析】自然光通过偏振片后成为偏振光,当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时能够通过,垂直时不能通过。故选C。8.D【解析】A.由知入射角60=再作图可知折射角30=该棱镜的折射率为sin3sinn==
由几何关系可知,光线在F点的入射角等于AB面上的折射角,根据光路可逆原理知,光在F不能发生全反射,而且F点射出的光束与BC夹角为,故A错误;BCD.如果入射的是蓝光或紫光,棱镜对蓝光和紫光的折射率比红光大,则偏折到FC之间的某点,故BC错误,D正确。故选D。9.ABD【解析】A.由图可知,在
内芯介质中a单色光的折射角比b单色光大,根据折射定律sinsininr=在内芯介质中a单色光的折射率比b单色光小,又由cnv=可知,在内芯介质中a单色光的传播速度比b单色光大,故A正确;B.根据折射定律可知,入射角i由0逐渐增大时,a、b单色光的折射角都增大,a单色光的折射角大于
b单色光,导致a、b单色光在到达内芯和外套界面时的入射角都减小,且a单色光入射角小于b单色光,由于a单色光的折射率比b单色光小,根据1sinCn=可知,a单色光发生全反射的临界角大于b单色光,则a单色
光全反射现象先消失,故B正确;C.由于光在不同介质中的频率不变,根据cnv=传播速度减小,由vf=波长减小,故C错误;D.当入射角i=时,设a单色光的折射角为r,根据折射定律有sinsininr=可得sinsinirn=根据数学知识
可知22sincosnirn−=根据几何关系可知,a单色光的传播距离为cosLxr=由cnv=传播速度为cvn=则a单色光在介质中传播的时间为222sinxLntvcn==−故D正确。故选ABD。10.AD【解析】A.由题图可知a光的偏折程度比b
光的偏折程度小,根据棱镜色散规律可知a光的波长比b光的波长大,a光的频率比b光的频率低,A正确;B.冰晶对b光的折射率比对a光的折射率大,根据cvn=可知在冰晶中,b光的传播速度较小,B错误;C.根据Lxd=b光波长小,则b光条纹间距更小,C错误;D.同种
玻璃对a光的折射率比对b光的折射率小,根据1sinCn=可知从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较大,D正确;故选AD。11.AD【解析】A.图甲是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度,图甲
中上板是标准样板,下板是待检查的光学元件,故A正确;B.根据条纹间距公式Lxd=如果换用频率更大的单色光,则光的波长变短,其他条件不变,则图乙中的干涉条纹变窄,故B错误;C.若出现图丙中弯曲的干涉条纹,说明亮条纹提前出
现,说明被检查的平面在此处出现了凹陷,故C错误;D.用单色光垂直照射图丁中的牛顿环,牛顿环中的空气厚度不是均匀变化,空气膜厚度增加的越来越快,则亮条纹会提前出现,所以得到的条纹是随离圆心的距离增加而逐渐变窄的同心圆环,故D正确。故选AD。12.BCD【解
析】A.光线从O点入射,设折射角为,由折射定律得sin60sinn=解得45=即在AB边的折射角为45°,故A错误;BC.光从光密介质射入光疏介质发生全反射的临界角设为,有162sinsin4532n===即45而AE边、CD边的入射角为45故光能
从AE边、CD边射出,由折射定律得在AE边的折射角为60,故BC正确;D.光从CD边反射后射到DE边,假设入射角为,出射点为F,连接CF,设正方形边长为2a,由正弦定理得2sinsin45aa=得2sin4=由折射定律得sinsinn=可得
31sinsin3042==所以折射角小于30°,故D正确。故选BCD。13.(2分)2(2分)小于(2分)见解析(2分)【解析】(1)[1]光路图如图所示(2)[2]由几何知识可知,入射角为30,折射角为45,由折射定律可知,折射率sin4
52sin30n==(3)[3][4]若实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移,移至图中虚线处,作出光路图如图所示可知出射光线相对于玻璃砖不动时的出射光线向下平移,所以对折射角的测量无影响,但测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置,所以作出的BC面的反射
光线(图中红线)会比实际的反射光线(图中蓝线)向逆时针方向偏,由此造成所测光线在AC面的入射角θ比实际值偏大,由折射定律可知,折射率测量值sin452sinnn==<即该玻璃折射率的测量值小于真实值。14.16.4(1分)0.88(1分)77.010−(2分)【解析】(1)[1]游标卡尺读
数为16mm0.14mm16.4mmBx=+=[2]相邻两条纹间距16.411.10.88mm6x−==(2)[3]该单色光的波长70.4mm0.88mm7.010m0.5mdxD−===15.
(1)2adL=;(4分)(2)4adnL(4分)【解析】(1)由图乙可知,相邻两个波峰之间的距离为2a,即相邻两条亮条纹中心的距离2ax=根据双缝干涉条纹的间距公式Lxd=可得被测蓝光的波长2adL=(
2)当蓝光在膜中的光程差恰好等于光在薄膜中的波长时,即2sd==则出现明条纹,此时镜片表面所镀“增反膜”的厚度最小,为该蓝光在膜中波长的一半,即2d=又因为n=联立可得,镜片表面所镀“增反膜”的最小厚度为4addn
L=16.(1)3n=(4分);(2)3Ltc=(4分)【解析】(1)光线在M点发生折射,由于光线从光密介质射入光疏介质折射,光路如图所示则由折射定律得sinsinn=代入数值可得()sin90303sin30n−==(2)在N点
全反射,则有1sinCn=光由PNQ的路程为sinLsC=光在介质中的传播速度为速度3ccvn==解得3sLtvc==17.(1)43n=;(3分)(2)82.2510m/sv=;(4分)(3)P点为暗条纹(3分)【解析】(1)光路如图,根据对
称性易知,折射角满足23tan4Lrd==37r=则折射率sin534sin373n==(2)根据43cnv==知832.2510m/s4vc==(3)过D做DE垂直反射光线,可知两束反射光的光程差可表示为()20.64000032m2AEnABBDScnABnBDAEcc−
+=−=+−+=真空真空73.210m2−=真空可知200000112S=真空故P点为暗条纹。18.(1)263ac(7分);(2)33a(7分)【解析】(1)设从A点经AB面
折射直接射到CD面的E点,入射角是45°,折射角为θ,玻璃折射率n=2,则sin45sinn=cosADAEll=AEltv=cvn=解得θ=30°263atc=(2)设玻璃的临界角为C,则1sinCn=解得C=45°由(
1)可得,E点以下都透光,则tanDEla=CEDElal=−解得33DEla=3(1)3CEla=−经AB面折射射到BC面光线的入射角都是60°,即都要发生全反射。过B点的光折射后经BC反射到DC的位置是F,F是
最高点,F点以下都透光,则CFtan30la=33CFla=因为33CFla=>33CElaa=−所以CD面能透光的宽度为33CFla=