熱點拔高練（十五）光學

一、單項選擇題

1.如圖所示是一豎立的肥皂液薄膜的橫截面,關(guān)于在豎直放置的肥皂膜上產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象，下

列說法不正確的是（D）

A.薄膜上干涉條紋基本上是水平的

B.用藍光照射產(chǎn)生的干涉條紋間距比黃光照射時產(chǎn)生的條紋間距窄

C.T?涉條紋間的暗紋是由于膜前后表面兩反射光疊加減弱產(chǎn)生的

D.從右側(cè)向左看,可以看到干涉條紋

2.加圖，一小孩在河水清澈的河面上以1m/s的速度游泳，L0時刻他看到自己正下方的河底

有一小石塊，b3s時他恰好看不到小石塊了，河水的折射率正右下列說法正確的是（C）

_-----

善秦m菱

A.3s后，小孩會再次看到河底的石塊

B.前3s內(nèi)，小孩看到的石塊越來越明亮

C.這條河的深度為gm

D.t=0時小孩看到的石塊深度為竽m

3.單鏡頭反光相機簡稱單反相機,它用一塊放置在鏡頭與感光部件之間的透明平面鏡把來自

鏡頭的圖像投射到對焦屏上,對焦屏上的圖像通過五棱鏡的反射進入人眼中。如圖為單反照相

機取景器的示意圖,//施為五棱鏡的一個截面,力比1_比;光線垂直/切射入，分別在必和協(xié)上

發(fā)生全反射,且兩次反射的入射角相等,最后光線垂直比,射出，則該五棱鏡折射率的最小值為

(A)

（

E\五棱鏡_里人眼

A'~~——

/平而鏡

丁才一至感光部件

A.——B.——C.-D.V2

sin22.5cos22.5°2

4.雙縫干涉實驗是物理史上最美的實驗之一,如圖所示,用單色光進行雙縫干涉實驗,單色光

通過單縫S后對稱地通過平行于單縫的雙縫s、S,光屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋，。點在s、w

的中垂線上。則（B）

A.若將單縫S向左移動，將看到光屏上明暗相間的條紋向0點靠攏

B.若將光屏向左移動，將看到光屏上明暗相間的條紋向。點靠攏

C.若將單縫S向上移動，將看到光屏上明暗相間的條紋整體向上移動

D.若將雙縫S、S的間距變小,將看到光屏上明暗相間的條紋向。點靠攏

5.用如圖所示的實驗裝置觀察雙縫干涉圖樣,雙縫之間的距離是0.2mm,用的是綠色濾光片，

在毛玻璃屏上可以看到綠色干涉條紋。下列說法正確的是（B）

光源濾光片小縫雙維遮光筒光屏

A￥1-1.A

A.毛玻璃屏上的干涉條紋與雙縫垂直

B.如果把毛玻璃屏向遠離雙縫的方向移動,相鄰兩亮條紋中心的距離變大

C.把綠色濾光片換為紅色,相鄰兩個亮條紋中心的距離減小

D.如果改用間距為0.3mm的雙縫,相鄰兩個亮條紋中心的距離變大

二、多項選擇題

6.由a、〃兩種單色光構(gòu)成的復(fù)色光束從水中斜射入空氣中的光路圖如圖所示，關(guān)于a、方兩種

單色光，下列說法正確的是（B、D）

h

A.從同種介質(zhì)中斜射入空氣發(fā)生全反射時，〃光的臨界角小于。光的臨界角

B.在同種介質(zhì)中傳播，&光傳播速度大于6光傳播速度

C.相同條件的雙縫干涉實驗中，a光的相鄰亮條紋間距比力光的相鄰亮條紋間距小

D.通過同一狹縫,a光的衍射現(xiàn)象比。光的衍射現(xiàn)象更明顯

7.把一個曲率半徑很大的凸透鏡的彎曲表面壓在另一個玻璃平面上，讓單色光從上方射入,俯

視可以觀察到明暗相間的同心圓環(huán),如圖所示。這個現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的，這些同心圓叫作

牛頓環(huán)。為了使同一級圓環(huán)的半徑變大（例如從中心數(shù)起的第二條圓環(huán)），則應(yīng)（A、C）

入射光

11111111

A.將凸透鏡的曲率半徑變大

B.將凸透鏡的曲率半徑變小

C.改用波長更長的單色光照射

D.改用波長更短的單色光照射

8.半徑為4的均質(zhì)透明半圓柱體的橫截面示意圖如圖所示。一綠色細光束平行于直徑AC從P

點射向半圓柱體,進入半圓柱體后,經(jīng)/個面反射,到達/I。面/點到直徑/C的距離為日M透明

半圓柱體對綠光的折射率為式,僅考慮第一次到達力。面的光線。則下列說法正確的是

（A、C）

-C

A.綠光束在力C面上一定發(fā)生全反射

B.綠光束在力。面上一定不會發(fā)生全反射

C.若入射光束為紅色光束,則到達月C面的光一定不會發(fā)生全反射

D.若入射光束為紅色光束,則到達力。面的光一定發(fā)生全反射

三、計算題

9.如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點光源4它到池邊的水平距離為3.0m。從點光源力射

向池邊的光線力〃與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為，

*5

(1)求池內(nèi)的水深。

(2)一救生員坐在離池邊不遠處的高凳上，他的眼睛到池面的高度為2.0m0當他看到正前下

方的點光源力時,他的眼睛所接收的光線與豎直方向的夾角恰好為45°。求救生員的眼睛到

池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。

【解析】(D如圖,設(shè)到達池邊的光線的入射角為九依題意,水的折射率后,光線的折射角0

=90°o由折射定律有

/7sin2=sin夕①

由幾何關(guān)系有

sin/-J—(2)

式中，片3m”是池內(nèi)水的深度。聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得左6m^2.6m③

(2)設(shè)此時救生員的眼睛到池邊的距離為人依題意，救生員的視線與豎直方向的夾角為0

'=45°。由折射定律有

儂in『二sin0'④

式中，一是光線在水面的入射角。設(shè)池底點光源力到水面入射點的水平距離為久由幾何關(guān)系

有

sin/,=y==⑤

V?2+/i2

x^l=a^hf?

式中h'=2mo聯(lián)立各式得

m^O.7m

答案：(D2.6m(2)0.7m

10.如圖所示,某透明材料的橫截面是半徑為"的半圓,/由為直徑，。為圓心。〃為圓周上的一

點,〃到月8的距離為日此透明材料的折射率為苧,底面兒?用吸光材料涂黑。入射光平行于AB

射向圓面上的P點,經(jīng)兩次折射后射出。匚知真空中的光速為G求：

(1)出射光線與開始的入射光線間的夾角〃；

(2)光通過透明材料的時間。

【解析】(1)設(shè)光在射入半圓面時入射角為4折射角為明如圖所示

由幾何關(guān)系可得sin產(chǎn)券噂

解得戶60。

由折射定律外四呼

sina2

解得。=45°

射出圓面時,設(shè)入射角為￡,折射角為r,有爐嗎