【加練半小時(shí)】2022版高考物理（全國(guó)）一輪練習(xí)：第十四章 微專題84

PAGE9[方法點(diǎn)撥]1對(duì)光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象的理解要結(jié)合實(shí)際2利用光的折射定律，折射率，注意結(jié)合數(shù)學(xué)幾何圖形及相關(guān)三角函數(shù)關(guān)系的知識(shí)1多選雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，綠光通過(guò)單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫的距離相等，光通過(guò)雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋，屏上O點(diǎn)距雙縫S1和S2的距離相等，，折射率為n＝eq\r3，直徑AB與屏幕垂直并接觸于A點(diǎn)，激光a以入射角i＝30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑

圖21求兩個(gè)光斑之間的距離；

2改變?nèi)肷浣?，使屏MN上只剩一個(gè)光斑，求此光斑離A點(diǎn)的最長(zhǎng)距離

42022·山東省、湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考如圖3所示，一束平行單色光從空氣垂直入射到橫截面為等腰三角形的三棱鏡AB面上，AB和AC長(zhǎng)度相等，頂角為θ＝30°，底邊BC長(zhǎng)為L(zhǎng)，這種單色光在三棱鏡中的折射率為n＝eq\r2在三棱鏡右側(cè)有一足夠大的豎直光屏垂直于BC，光屏到C點(diǎn)的距離為3L求光屏上光斑的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的距離tan15°＝2－eq\r3，結(jié)果可以保留根號(hào)

圖3

52022·福建省福州市一模如圖4所示，置于空氣中的一透明立方體的截面為正方形ABCD，BC面和CD面均鍍銀，、Q、N分別為AB邊、BC邊、CD邊、面的夾角為30°，經(jīng)折射、反射后從N點(diǎn)射出，剛好回到S點(diǎn)計(jì)算中可能會(huì)用到的近似值：eq\r2＝，eq\r6＝，sin15°＝

圖41畫出光路圖，并求出立方體的折射率n；2已知光在空氣中的速度近似等于真空中的速度c，正方體ABCD的邊長(zhǎng)為a，求該光線從S點(diǎn)發(fā)出后回到S點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

62022·廣西南寧二中月考如圖5所示，光屏PQ的上方有一半圓形玻璃磚，其直徑AB與水平面成30°角

圖51若讓一束單色光沿半徑方向豎直向下射向圓心O，由AB面折射后射出，當(dāng)光點(diǎn)落在光屏上時(shí)，繞O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)整入射光與豎直方向的夾角，該角為多大時(shí)，光在光屏PQ上的落點(diǎn)距O′點(diǎn)最遠(yuǎn)已知玻璃磚對(duì)該光的折射率為n＝eq\r22若讓一束白光沿半徑方向豎直向下射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上形成完整彩色光帶，則光帶的最右側(cè)是什么顏色的光若使光線繞圓心O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，什么顏色的光最先消失？

72022·福建省廈門外國(guó)語(yǔ)學(xué)校摸底如圖6所示，在長(zhǎng)為3l，寬為l的長(zhǎng)方形玻璃磚ABCD中，有一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正三棱柱的空缺部分EFG，其中三棱柱的EF邊平行于AB邊，H為EF的中點(diǎn)，G點(diǎn)在CD邊中點(diǎn)處忽略經(jīng)CD表面反射后的光

圖61一束白光a垂直于AB邊射向FG邊的中點(diǎn)O時(shí)會(huì)發(fā)生色散，在玻璃磚CD邊形成彩色光帶通過(guò)作圖，回答彩色光帶所在區(qū)域并定性說(shuō)明哪種顏色的光最靠近G點(diǎn)；2一束寬度為eq\fl,2的單色光，垂直于AB邊入射到EH上時(shí)，求CD邊上有透射光的寬度已知該單色光在玻璃磚中的折射率為n＝eq\r3

答案精析[O點(diǎn)處光程差為零，對(duì)于任何光都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，均為亮條紋，故A正確，B錯(cuò)誤；紅光的波長(zhǎng)比綠光長(zhǎng)，藍(lán)光的波長(zhǎng)比綠光短，根據(jù)Δ＝eq\fl,d可知，C正確，D錯(cuò)誤][偏振光是橫波，不能是縱波，故A錯(cuò)誤；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉原理，故B正確；光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用光的全反射原理，故C正確；用X光透視人體是利用X光的穿透性，但X射線是電磁波，在磁場(chǎng)中不能偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，聲源與觀察者相對(duì)靠近時(shí)，觀察者所接收的頻率大于聲源振動(dòng)的頻率，故E正確]31eq\f40,3eq\r3cm210eq\r2cm解析1光路圖如圖所示：

設(shè)折射角為r，折射光線交MN于；2當(dāng)入射角增大發(fā)生全反射時(shí)，屏MN上只剩一個(gè)光斑，此光斑Q′離A點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)，恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角，即i＝C，且sinC＝eq\f1,n，Q′A＝eq\fR,tanC，代入數(shù)據(jù)解得O′A＝10eq\r2cm48－3eq\r3L解析根據(jù)臨界角公式sinC＝eq\f1,n，解得臨界角C＝45°，光線射入三棱鏡后，在AC邊的入射角為30°，不會(huì)發(fā)生全反射，設(shè)光射出AC邊時(shí)的折射角為i，根據(jù)折射定律有n＝eq\fsini,sin30°，解得i＝45°根據(jù)題意，射到光屏上最低點(diǎn)的位置在圖中S1點(diǎn)，如圖所示

由幾何關(guān)系可知∠OCS1＝30°，故OS1＝3Ltan30°＝eq\r3L，在BC邊的入射角為75°，大于全反射的臨界角45°，會(huì)發(fā)生全反射由題意可知，從BC邊全反射的光線中射到光屏上最高點(diǎn)的位置在圖中S2點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知∠OBS2＝15°，故OS2＝4Ltan15°＝8－4eq\r3L，所以，光屏上光斑的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的距離為S＝OS1＋OS2＝8－3eq\r3L512\fa,c解析

1根據(jù)題意作出光路圖，光線在、QN、QM的長(zhǎng)均為eq\f\r2,2a，∠＋QM＋QN,v，光在透明物體外傳播所用的時(shí)間t2＝eq\fSN間有彩色光帶，紅光最靠近G點(diǎn)

理由：在FG面，光線由空氣射向玻璃，光線向法線偏折，因?yàn)榧t光的折射率小于紫光的折射率，所以紅光的偏折角更小，故紅光更靠近G點(diǎn)2垂直于EH入射的光，在EG界面上會(huì)發(fā)生折射和反射現(xiàn)象，光路圖如圖所示：

在E點(diǎn)的入射光，根據(jù)幾何關(guān)系和折射定律可知∠1＝60°，n＝eq\fsin∠1,sin∠2，解得∠2＝30°，在E點(diǎn)的折射光線射到CD界面的I點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知∠3＝30°，根據(jù)臨界角公式有sinC＝eq\f1,n＝eq\f\r3,3，sin∠3＝eq\f1,2<sinC