一、选择题
1．下列说法中正确的是（ ） A．紫光的波长比红光的波长大
B．频率越高的电磁波在真空中传播速度越快 C．光的偏振现象说明光是纵波
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理
2．一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边未画出），AB为直角边，
ABC45，ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴
近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则（ ）
A．从BC边折射出一束宽度比BC边长度小的平行光 B．从BC边折射出一束宽度比BC边长度大的平行光 C．屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度 D．屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度
3．彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（a、b是单色光）。下列关于a光与b光的说法正确的是（ ）
A．水滴对a光的折射率小于对b光的折射率
B．a光在水滴中的传播速度大于b光在水滴中的传播速度
C．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距
D．a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长
4．2008年北京奥运会上，光纤通讯将覆盖所有奥运场馆为各项比赛提供安全可靠的通信
服务，光导纤维是由内芯和外套两层组成，光从一端进入，另一端传出，下列说法正确的是（ ）
A．内芯的折射率小于外套的折射率
B．增大光从端面入射的入射角，在端面处可能发生全反射
C．不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间不相同 D．若红光以如图所示的角度入射，恰能在内芯和外套界面上发生全反射，则改用紫光以同样角度入射时，在内芯和外套界面上将不会发生全反射
5．如图所示为一半圆形玻璃砖的截面，O点为玻璃砖的圆心，AB为玻璃砖的直径。B固定一点光源，向玻璃砖内各个方向发出单色光，只有弧面AD上有光线射出。已知弦AD的长度为23R（R为玻璃砖的半径），则该玻璃砖的折射率为（ ） 3
A．2 B．3
C．
23 3D．
6 26．光线以45°入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，恰好没有光线射到空气中，则光线在该玻璃中的传播速度为（ ） A．1.732108m/s C．2.121108m/s
则下列说法中错误的是（ ）
B．3.000108m/s D．3.464108m/s
7．如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c进入空气，
A．在水中a光的临界角比b光的临界角大 B．在水中a光的速度比b光的速度大 C．a光的频率比b光的频率大 D．b光的折射率比a光的折射率大
8．如图所示，三角形 ABC 为某透明介质的横截面，O 为 BC 边的中点，∠BAO 为θ。位于截面所在平面内的一束光线以角 i 入射，第一次到达 AB 边恰好发生全反射。则该介质的折射率 n 为（ ）
A． C． sinisin
cosB．1(sinisin2) cossinisin2) cossinisin
cosD． 1(9．如图，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是（ ）
A．若三种色光在三棱镜发生全反射，则a光的临界角最小 B．a、b、c三色光在真空传播，a光的波长最长 C．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中传播，a光速度最大
D．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大 10．关于甲、乙、丙三个光学现象，下列说法正确的是（ ）
甲：激光束通过双缝产生明暗条纹
乙：单色光通过劈尖空气薄膜产生明暗条纹
丙：激光束通过细丝产生明暗条纹
A．三个现象中产生的明暗条纹均为干涉条纹 B．甲中，双缝的间距越大，条纹间距越大
C．乙中，若被检查平面上有个凹陷，此处对应条纹会向右凸出 D．丙中，如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了
11．如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃分成OB、OC两束光。下列说法正确的是（ ）
A．光束OB是红光
B．紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长大 C．紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率小 D．两束光分别在OB、OC段传播时所用的时间相等
12．如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点射出（B点图中未画出）。已知该光线在玻璃砖中的传播速度为法错误的是（ ）
2c，c为光在真空中的传播速度，则下列说2
A．平行玻璃砖的折射率为2 B．入射点A与出射点B之间的距离为C．平行玻璃砖的全反射临界角为30°
D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD长度至少2d 13．如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角是45°时，折射角为30°，则以下说法正确的是
23d 3
A．反射光线与折射光线的夹角为120° B．该液体对红光的折射率为3
C．该液体对红光的全反射临界角为45°
D．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面时，折射角也是30°
14．把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关阐释合理的是（ ）
A．远离中心点处亮环的分布较疏
B．用白光照射时，不会出现干涉形成的圆环
C．是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的 D．与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的
15．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示．干涉条纹有如下特点：(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等．(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图甲所示装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹( )
A．变疏 C．不变
B．变密 D．消失
二、填空题
16．前不久，中科院光电技术研究所宣布，其承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。这是世界上首台用紫外光源实现了22 纳米分辨率的光刻机。光刻机是生产大规模集成电路（芯片）的核心设备， 光刻机的曝光波长越短，分辨率越高。“浸没式光刻”是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长提高分辨率的技术。如图所示，若浸没液体的折射率为1.40，当不加液体时光刻胶的曝光波长为189nm，则加上液体时光在液体中的传播速度为______m/s，光刻胶的曝光波长变为______nm（光在在真空中的传播速度c=3. 0×108 m/s）（计算结果保留三位有效数字）。
17．图示为一透明柱状介质的横截面图，三角形ABC为直角三角形。一细束红光PD从AC边中点D射到AC，折射后的光线经CB恰好发生全反射。已知AC=L，∠PDA=30°，光在真空中的速度大小为c，则该介质对红光的折射率为___________，红光从D传播到CB所用的时间为___________。
18．乙、丙、丁三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置分别如下图所示，其中乙同学画边界cd时没有紧靠玻璃砖，丙同学采用的是梯形玻璃砖，丁同学画好边界后不慎触碰玻璃砖使其略有平移。他们的其他操作均正确，且均以ab、cd为界面画光路图。
则三位同学测得的折射率与真实值相比：乙同学________，丙同学_______，丁同学_______（均选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
19．用干涉法检查物体表面平滑程度，产生的干涉条纹是一组平行的条纹，若劈尖的上表面向上平移，如图甲所示，则干涉条纹的距离将__________；若使劈尖角度增大，如图乙所示，干涉条纹的距离将__________。（均选填“变窄”、“变宽”或“不变”）
20．如图所示，一个直角三棱镜放置在空气中，∠A=30°，一束含有a、b两种光的复色光垂直AB边射入三棱镜，a光恰好在AC边发生全反射，b光的折射角为60°，则a、b两种光在棱镜中传播速度之比为______；用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样中，_______（选填“a”或“b”）光条纹间距较大。
21．奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了.如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间.
(1)偏振片A的作用是_______________________________________________________. (2)偏振现象证明了光是一种________. (3)以下说法中正确的是________. A．到达O处光的强度会明显减弱 B．到达O处光的强度不会明显减弱
C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于α D．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度等于α 22．某同学利用游标卡尺观察教室内日光灯的衍射现象．他将游标卡尺的两个测量脚逐渐靠近，将眼睛紧贴着狭缝观察日光灯，并让狭缝与日光灯管平行．当游标卡尺之间的狭缝足够小的时候，他观察到了光的衍射现象，此时游标卡尺如下图．
（1）请读出此时游标卡尺的读数________________．
（2）请描述他看到的现象：_______________________________．
23．用如图所示的装置测定玻璃的折射率．在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使二者的圆心重合，使激光束从玻璃圆弧一侧入射并垂直直径平面通过圆心O射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应位置的刻度，以圆心O为轴逆时针缓慢转动光具盘，同时观察直径平面一侧出射光线的变化：出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止，并记下这时入射光线在光具盘上位置的刻度，光具盘上两次刻度之间的夹
角θ就是光束从玻璃射向空气的____________．玻璃的折射率表达式n＝________.
24．下列四幅图片中属于光的干涉的是______，属于光的衍射的是______。
25．在做“插针法测量玻璃砖的折射率”的实验中，对于如图所示的梯形玻璃砖（两个光学面不平行），实验结果可能是下列图中的___________。（请选择一个正确答案）
26．如图所示，在双缝干涉实验中，激光的波长为7.30107m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.30107m，则在这里出现的应是________（选填“亮条纹”或“暗条
纹”）。
三、解答题
27．水平放置的三棱镜截面如图所示，A90，B60，AB10cm。一束竖直向下的光束从AB边中点D入射，折射光经过三棱镜BC边反射后，从AC边上的E点垂直射出。已知真空中的光速c3108m/s，求： (1)三棱镜的折射率；
(2)光在三棱镜中从D到E所用的时间。
28．一棱镜的截面图如图所示，AE为四分之一圆弧，B为圆心，BCDE为矩形，一细光束从圆弧中点F沿半径射入棱镜，恰好在B点发生全反射，在CD面只发生一次反射，并从圆弧上的G点（未画出）射出，已知AB＝r，BC＝d，真空中光速为c。求： (1)棱镜的折射率n；
(2)光在棱镜中传播所用的时间t。
29．如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖平放在水平的桌面上。一束宽度d3R的单2色光平行于桌面射向玻璃砖时，入射光线的上边界光线折射后恰射到半圆形玻璃砖右侧的B点处。设真空中的光速为c，求： （1）半圆形玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）入射光线的两边界光线到达半圆形玻璃砖右侧端点B的时间差。
30．如图所示为某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一圆，圆心为O；光线从AB面上的M点入射，入射角i＝60°，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出．已知OB段的长度为l＝6 cm，真空中的光速c＝3.0×108 m/s．求：
(ⅰ)透明材料的折射率n；
(ⅱ)光从M点传播到O点所用的时间t．
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