【高考物理專題】高三物理一輪總復(fù)習(xí)-光的折射、全反射與干涉專題復(fù)習(xí)卷

高中物理高考備考一輪總復(fù)習(xí)——光的折射、全反射與干涉專題復(fù)習(xí)卷一、單選題（共7題）1．如圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射單縫S時(shí)，在光屏P上觀察到干涉條紋。要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以（）A．增大S1與S2的間距 B．減小雙縫到光屏的距離C．將綠光換為紅光 D．將整個(gè)裝置放在水中2．用兩個(gè)紅燈泡照射白墻，在墻上看到的是()A．明暗相間的條紋 B．彩色條紋C．一片紅光 D．晃動(dòng)的條紋3．如圖為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．雙縫干涉中也存在光的衍射現(xiàn)象B．雙縫的間隙越大，條紋的間距越大C．中心處的明條紋寬度比兩側(cè)的明條紋寬度大D．同樣條件下，紫光產(chǎn)生的條紋間距大于紅光產(chǎn)生的條紋間距4．彩虹是由陽(yáng)光進(jìn)入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后離開(kāi)水滴時(shí)再折射一次形成。彩虹形成的示意圖如圖所示，一束白光L由左側(cè)射入水滴，a、b是白光射入水滴后經(jīng)過(guò)一次反射和兩次折射后的兩條出射光線（a、b是單色光）。下列關(guān)于a光與b光的說(shuō)法正確的是（）A．水滴對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率B．a(chǎn)光在水滴中的傳播速度大于b光在水滴中的傳播速度C．用同一臺(tái)雙縫干涉儀做光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光相鄰的亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距D．a(chǎn)、b光在水滴中傳播的波長(zhǎng)都比各自在真空中傳播的波長(zhǎng)要長(zhǎng)5．光纖通信利用光的全反射將大量信息高速傳輸。如圖所示，一條圓柱形的光導(dǎo)纖維，長(zhǎng)為，它的玻璃芯的折射率為，外層材料的衍射率為，光在空氣中的傳播速度為，若光從它的一端射入經(jīng)全反射后從另一端射出所需的最長(zhǎng)時(shí)間為，則下列說(shuō)法中正確的是（）A． B．C． D．6．如圖所示，a、b兩束不同單色光相互平行，從平行玻璃磚表面入射，從面出射時(shí)變?yōu)橐皇鈉，則下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)、b中有一束光在面發(fā)生了全發(fā)射B．在玻璃中a光傳播速度大于b光的傳播速度C．在同一個(gè)雙縫干涉裝置中，a光干涉條紋間距較大D．減小玻璃磚的厚度，光從面出射時(shí)變?yōu)閮墒g距變大的平行光7．如圖所示是一半徑為的玻璃球體，為球心，為水平直徑。是豎直放置的光屏且與玻璃球體相切與點(diǎn)，一束單色光線從點(diǎn)沿方向射出，出射光線垂直于光屏，已知，光在真空中的傳播速度為，則下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是（）

A．此玻璃的折射率為B．光從點(diǎn)傳播到點(diǎn)需用時(shí)C．該玻璃球的臨界角應(yīng)小于45°D．光從A點(diǎn)傳播到點(diǎn)與從點(diǎn)傳播到點(diǎn)的時(shí)間之比為二、多選題（共4題）8．如圖所示，光在真空和某介質(zhì)的界面MN上發(fā)生折射，由圖可知（）A．光是從真空射入介質(zhì)的B．光是由介質(zhì)射入真空的C．介質(zhì)的折射率為D．介質(zhì)的折射率為9．如圖，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2；已知玻璃折射率為，入射角為45°（相應(yīng)的折射角為24°）?，F(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過(guò)O點(diǎn)垂直于圖面軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15°，如圖中虛線所示。則（）A．光束1轉(zhuǎn)過(guò)15° B．光束1轉(zhuǎn)過(guò)30°C．光束2轉(zhuǎn)過(guò)的角度小于15° D．光束2轉(zhuǎn)過(guò)的角度大于15°10．關(guān)于折射率，下列說(shuō)法中正確的是（）A．根據(jù)可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比B．根據(jù)，可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比C．根據(jù)可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比D．同一頻率的光由第一種介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)時(shí)，折射率與波長(zhǎng)成反比11．如圖所示，一束黃光和一束藍(lán)光，從O點(diǎn)以相同角度沿PO方向射入橫截面為半圓形的玻璃柱體，其透射光線分別從M、N兩點(diǎn)射出，已知α＝45°，β＝60°，光速c＝3×108m/s。則下列說(shuō)法正確的是()

A．兩束光穿過(guò)玻璃柱體所需時(shí)間相同B．OM是黃光，ON是藍(lán)光C．玻璃對(duì)OM光束的折射率為D．若將OM光束從N點(diǎn)沿著NO方向射入，一定不會(huì)發(fā)生全反射三、解答題（共4題）12．如圖所示，橫截面為半圓形的某種透明柱體介質(zhì)，截面的半徑為，直徑與水平屏幕垂直并與點(diǎn)接觸。由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光沿半徑方向射向圓心，已知該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射半分別為，。求：(1)紅光和紫光在介質(zhì)中傳播的速度比；(2)若逐漸增大復(fù)色光在點(diǎn)的入射角，使面上剛好只有一種色光射出，此時(shí)入射角的大小及屏幕上兩個(gè)亮斑的距離。13．某透明材料的截面為正六邊形的一部分，形狀如圖所示，其中AB、BC、CD、DE是正六邊形的四條邊，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，O為該正六邊形的中心，兩虛線為相互垂直、過(guò)中心O的輔助線。一細(xì)光束從AE邊垂直入射到達(dá)BC中點(diǎn)后恰好發(fā)生全反射。已知光速為c。（1）求透明材料的折射率；（2）畫出這束光在透明材料中傳播的光路圖；（3）求這束光在透明材料中傳播的時(shí)間。14．如圖所示，一束平行光以θ1=30°的入射角從玻璃射向空氣中，折射角為θ2=45°，求：（1）玻璃的折射率；（2）光的玻璃中的傳播速度；（3）增大θ1，則θ2如何變化？玻璃的折射率增大嗎？15．有一半徑為R的玻璃半球，右側(cè)面鍍銀，在其對(duì)稱軸PO上離O點(diǎn)R處有一點(diǎn)光源S，O為半球的球心，且PO水平，如圖所示。在真空中，從光源S發(fā)出的一細(xì)光束射到半球面上，其中一部分光經(jīng)球面反射后恰能豎直向上傳播，另一部分光經(jīng)過(guò)折射進(jìn)入玻璃半球內(nèi)，經(jīng)右側(cè)鍍銀面反射恰能沿原路返回。已知光在真空中的傳播速度為c，求：（1）玻璃的折射率。（2）光源S處的光，從發(fā)出到原路返回所經(jīng)歷的時(shí)間。參考答案1．C【詳解】AB．在波的干涉中，干涉條紋的間距，由公式可得，條紋間距與波長(zhǎng)、雙縫到屏之間的距離成正比，與雙縫間的距離d成反比，故要增大間距應(yīng)減小d，增大雙縫到光屏的距離或增大光的波長(zhǎng)，故AB錯(cuò)誤；C．若將綠光換為紅光，即波長(zhǎng)變長(zhǎng)，根據(jù)干涉條紋的間距，則相鄰條紋間距更大，故C正確；D．將整個(gè)裝置放在水中，水的折射率大于1，所以波長(zhǎng)減小，所以相鄰條紋間距更小，故D錯(cuò)誤。故選C。2．C【詳解】?jī)蔁襞莶皇窍喔晒庠?，故現(xiàn)象為C，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。3．A【詳解】A．雙縫干涉中也存在光的衍射現(xiàn)象，A正確；B．由可知，雙縫的間隙d越大，條紋的間距越小，B錯(cuò)誤；C．雙縫干涉的條紋寬度是相同的，C錯(cuò)誤；D．由可知，紫光的波長(zhǎng)較短，條紋間距較小，D錯(cuò)誤。故選A。4．C【詳解】A．由圖可知，a、b光第一次進(jìn)入水滴發(fā)生折射時(shí)，a光的折射角較小，即再根據(jù)折射率公式可得A錯(cuò)誤；B．根據(jù)折射率與光在介質(zhì)中傳播速度的關(guān)系可得B錯(cuò)誤；C．雙縫干涉相鄰亮條紋間距公式因?yàn)閯t可得（把a(bǔ)光看成紫光，b光看成紅光）即a光相鄰的亮條紋間距小于b光的相鄰亮條紋間距，C正確；D．a(chǎn)、b光在水滴中傳播的速度減小，光的頻率不變，由則波長(zhǎng)都比各自在真空中傳播的波長(zhǎng)要短，D錯(cuò)誤。故選C。5．B【詳解】如圖所示，欲使光在n1和n2的界面上發(fā)生全反射，需有：光在介質(zhì)n1中的傳播最長(zhǎng)路程為傳播速度為故最長(zhǎng)時(shí)間為故選：B。6．D【詳解】A．根據(jù)光路的可逆性原理可知，對(duì)于平行玻璃磚界面來(lái)說(shuō)，能夠射進(jìn)玻璃磚的光線，在另一個(gè)界面絕對(duì)不會(huì)發(fā)生全反射，因此對(duì)本題而言，無(wú)論是a或b光線，都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；B．畫出光路圖如下圖所示根據(jù)折射定律有sini=nasinia，sini=nbsinib由圖可知ib>ia，則nb<na，根據(jù)波速與折射率的關(guān)系有n=則vb>va，B錯(cuò)誤；C．由波長(zhǎng)與折射率的關(guān)系可知λb>λa根據(jù)干涉條紋間距公式有x=則xb>xa，C錯(cuò)誤；D．如圖所示減小玻璃磚的厚度，下邊界變?yōu)镸′N′，則出射時(shí)變?yōu)閮墒g距變大的平行光，D正確。故選D。7．D【詳解】A．做出光路圖如圖所示

由幾何關(guān)系可得，，由折射定律可得A正確，不符合題意；B．根據(jù)可得光在玻璃中的傳播速度光從點(diǎn)傳播到點(diǎn)需用時(shí)為B正確，不符合題意；D．從點(diǎn)傳播到點(diǎn)的時(shí)間為光從A點(diǎn)傳播到點(diǎn)與從點(diǎn)傳播到點(diǎn)的時(shí)間之比為D錯(cuò)誤，符合題意；C．由臨界角公式有解得所以該玻璃球的臨界角應(yīng)小于45°，C正確，不符合題意。故選D。8．BD【詳解】根據(jù)題圖可知，入射角為30°，折射角為60°，反射光線與折射光線垂直，光是從介質(zhì)射入真空的，折射率只有BD正確，AC錯(cuò)誤。故選BD。9．BC【詳解】AB．保持入射光不變，半圓柱順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)15°時(shí)，法線轉(zhuǎn)過(guò)15°，則入射角變?yōu)?0°，由幾何關(guān)系可知，反射光線與豎直線成75°，故反射光線偏轉(zhuǎn)了30°；故A錯(cuò)誤，B正確；CD．由題知偏轉(zhuǎn)后，入射角為60°，設(shè)折射角為θ，則由則θ=30°故由幾何關(guān)系可知，光束2轉(zhuǎn)過(guò)的角度為

α=15°+24°-θ=9°故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10．CD【詳解】AB．介質(zhì)的折射率是表示介質(zhì)的光學(xué)特性的物理量，由介質(zhì)本身決定，與入射角和折射角的正弦無(wú)關(guān)，A、B錯(cuò)誤；C．由于真空中光速是個(gè)定值，根據(jù)可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比，C正確；D．根據(jù)可知，當(dāng)f一定時(shí)，v與成正比，由于n與v成反比，故折射率n與波長(zhǎng)成反比，D正確。故選CD。11．BCD【詳解】B．玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率較大，可知OM是黃光，ON是藍(lán)光，B正確；A．根據(jù)v＝可知，藍(lán)光的折射率大，在玻璃中傳播速度較小，則藍(lán)光穿過(guò)玻璃柱體所需的時(shí)間較長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；C．玻璃對(duì)OM光束的折射率為n＝＝＝C正確；D．OM光線的臨界角CsinC＝解得C＝45°，將OM光束從N點(diǎn)沿著NO方向射入時(shí)的入射角等于30°，小于臨界角45°，則一定不會(huì)發(fā)生全反射，D正確。故選BCD。12．(1)；(2)【詳解】(1)根據(jù)得紅光和紫光在介質(zhì)中傳播的速度比(2)紫光的折射率比紅光的大，根據(jù)知紫光的臨界角比紅光的小，當(dāng)增大入射角時(shí)，紫光先發(fā)生全反射，其折射光線消失。如圖所示設(shè)紫光的臨界角為，則得此時(shí)入射角紅光入射角也為，由可得，所以兩個(gè)亮斑的距離為代入數(shù)據(jù)解得13．(1)；(2)光路圖見(jiàn)解析；(3)【詳解】(1)（2）光路圖如圖

根據(jù)光路圖，結(jié)合幾何關(guān)系得(3)根據(jù)光路圖，由幾何關(guān)系，可得光線在透明材料中的光程為光在透明材料中傳播的速度為所以傳播時(shí)間為解得14．（1）；（2）2.12×108m/s；（3）θ2增大，折射率不變【詳解】（1）若光從玻璃射向空氣時(shí)，入射角為30°，折射角為45°；若光從空氣射向玻璃時(shí)，入射角為45°，根據(jù)光路的可逆性知，折射角一定為30°，由折射定律得，