2017年高考物理一轮复习 第12章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 第3讲 光的有关现象和规

光的有关现象和规律一、选择题(1～7题为单选题，8～12题为多选题)1．下列有关光现象的说法正确的是导学号 05801520( )A ．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大B ．以相同入射角从水中射向空气，若紫光能发生全反射，则红光也一定能发生全反射C ．照相机镜头涂有增透膜，是利用光的衍射D ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度 答案：A解析：在光的双缝干涉实验中，根据条纹间距表达式Δx ＝L d λ，若仅将入射光由紫光改为红光，因为红光的波长大于紫光，则条纹间距一定变大，选项A 正确；因为紫光的折射率大于红光，根据sin C ＝1n，则紫光的临界角小于红光，故以相同入射角从水中射向空气，若紫光能发生全反射，则红光不一定能发生全反射，选项B 错误；照相机镜头涂有增透膜，是利用光的干涉，选项C 错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片使反射减弱，但不能增加透射光的强度，故D 错误。

2．(2014·大纲全国卷)在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm 的光，在距双缝1.00 m 的屏上形成干涉图样。

图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm ，则双缝的间距为导学号 05801521( )A. 2.06×10－7 mB ． 2.06×10－4 m C. 1.68×10－4 mD ． 1.68×10－3 m 答案：C解析：本题考查双缝干涉条纹宽度的计算公式，根据公式计算就可以。

条纹间距Δx ＝l d λ，d ＝l Δxλ＝1.68×10－4m ，C 正确，注意1nm ＝10－9m 。

3．(2014·四川理综)如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则导学号 05801522( )A ．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B ．小球所发的光能从水面任何区域射出C ．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大答案：D解析：本题考查光的折射问题，解题的关键是理解光在不同介质传播时各物理量的变化。

只要不发生全反射，小球放在缸底什么位置都可以看到，选项A 错误；只有小于临界角的光才能从水面射出，选项B 错误；光的频率是由光源决定的，光从水中射入空气后频率不变，选项C 错误；由公式n ＝c v 知，光在空气中的传播速度较大，选项D 正确。

4.如图所示，市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。

这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。

以λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为导学号 05801523( )A.18λ B ．14λ C.12λ D ．λ 答案：B解析：红外线最显著的特点之一就是热效应，当光照射物体时，一般都伴随着大量的红外线。

在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(相当于增透膜)，当增透膜最小厚度等于红外线在其中传播的波长的14时，灯泡发出的红外线射到增透膜后，从增透膜的前后表面反射回来的两束红外线发生干涉，相互抵消，使反射的红外线强度减弱，达到冷光效果。

5.为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。

从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。

已知该玻璃的折射率为n ，圆柱长为l ，底面半径为r ，则视场角是导学号 05801524( )A ．arcsin nl r 2＋l 2B ．arcsin nr r 2＋l 2C ．arcsinr n r 2＋l 2 D ．arcsin l n r 2＋l 2答案：B 解析：本题是一道与实际相结合的问题，考查学生对折射定律的应用，同时考查学生独立获取知识的能力。

由题中临界条件可作光路如图所示，入射角为θ，折射角为α，即题中的视场角为θ时，根据折射率n ＝sin θsin α，sin α＝r r 2＋l 2，得视场角为θ＝arcsain nr r 2＋l 2。

6．(2014·重庆理综)打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP 、OQ 边与轴线的夹角θ切割在θ1<θ<θ2的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线，在OP边和OQ 边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 边后射向MN 边的情况)，则下列判断正确的是导学号 05801525( )A ．若θ>θ2，光线一定在OP 边发生全反射B ．若θ>θ2，光线会从OQ 边射出C ．若θ<θ1，光线会从OP 边射出D ．若θ<θ1，光线会在OP 边发生全反射答案：D解析：考查光的全反射知识，解题的关键是找出临界角。

θ>θ2时，光线射到OP 面的夹角将变小，可能小于临界角而不发生全反射，此时射到OQ 的光线夹角将变大，不会从OQ 边射出，选项A 、B 错误；θ<θ1时，光线射到OP 面的夹角将变大，会在OP 面发生全反射。

7．(2014·北京理综)以往，已知材料的折射率都为正值(n >0)。

现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n <0)，称为负折射率材料。

位于空气中的这类材料，入射角i 与折射角r 依然满足sin i sin r＝n ，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。

现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。

若该材料对此电磁波的折射率n ＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是导学号 05801526( )答案：B解析：本题考查折射定律问题，关键要明确负折射率材料的特点，根据题中所给负折射材料的性质，入射光线和折射光线位于法线的同一侧，由此可知，A 、D 选项正确，根据折射定律sin i sin r＝n ＝－1。

所以同一侧的入射角等于折射角B 对，C 不正确。

本题命题情景新颖，具有创新性，但本质还是考查折射定律，考查了考生的阅读，理解能力。

8.把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示。

这时可以看到明暗相间的条纹。

下面关于条纹的说法中正确的是导学号 05801527( )A．干涉条纹是光在空气尖劈膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B．干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧答案：AC解析：根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气膜前后表面反射的两列光叠加而成，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以A项对，B项错。

因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D项错误。

条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故C项正确。

9.夏天海面上，下层空气的温度比上层低，我们设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的，远处的景物发出的光线由于不断被折射，越来越偏离原来的方向，以致发生全反射。

人们逆着光线看去就出现了蜃景，如图所示，则下列说法中正确的是导学号 05801528( )A．海面上，上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B．海面上，上层空气的折射率比下层空气的折射率要大C．A是蜃景，B是景物D．B是蜃景，A是景物答案：AC解析：夏天海面上的下层空气温度比上层低，密度比上层大，折射率也比上层大。

我们可以把海面上的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的。

远处的山峰、船舶、楼房、人等发出的光线射向空中时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层空气的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射到地面，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中即蜃景。

A、C选项正确，B、D选项错误。

10．(2014·浙江理综)关于下列光学现象，说法正确的是导学号 05801529( ) A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽答案：CD解析：本题考查了折射定律的应用、全反射、色光的速度及色光的干涉。

解题关键熟练掌握各部分内容。

红光对水的折射率比蓝光小，即n 红<n 蓝，v 红＝c n 红>v 蓝＝c n 蓝，A 错误；从光密介质进入光疏介质才能发生全反射，B 错误；由于光线从水中射向空气时要发生折射，使水中的物体看起来比实际要浅，C 正确；根据实验条纹间距Δx ∝λ，故D 正确。

若不能熟练作出水中光线射向空气的光路图，对C 选项可能作出错误判断。

11.(2015·唐山模拟)某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中，用一束含有两种A 、B 不同颜色的光束以一定的角度从三棱镜的一边射入，并从另一面射出，如图所示。

由此我们可以知道导学号 05801530( )A ．在同种介质中，A 光的波长比B 光的波长长B ．从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A 光的折射角比B 光的小C ．A 、B 两种光在水中的速度一样大D ．A 、B 两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，B 光先发生全反射 答案：AD解析：由图可知，B 光折射率较大，B 光的频率大。

在同种介质中，A 光的波长比B 光的波长长，选项A 正确；从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A 光的折射角比B 光的大，选项B 错误；A 、B 两种光在水中的速度，A 光较大，选项C 错误；由于B 光的折射率较大，B 光的全反射临界角较小，A 、B 两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，B 光先发生全反射，选项D 正确。

12．(2014·天津理综)一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a 、b 两束，如图所示，则a 、b 两束光导学号 05801531( )A ．垂直穿过同一平板玻璃，a 光所用的时间比b 光长B ．从同种介质射入真空发生全反射时，a 光临界角比b 光的小C ．分别通过同一双缝干涉装置，b 光形成的相邻亮条纹间距小D ．若照射同一金属装置都能发生光电效应，b 光照射时逸出的光电子最大初动能大 答案：AB解析：由a 、b 光的偏折情况可判断a 的折射率大于b 的折射率，即n a >n b ，在同一块平板玻璃中的传播速度，v a ＝c n a <v b ＝c n b ，因此垂直穿过同一块平板玻璃的时间t a ＝d v a >t b ＝d v b ，故A 正确；全反射临界角sin C ＝1n，n a >n b ，a 的全反射临界角比b 光的小，B 正确；n a >n b ，说明频率νa >νb ，在真空中的波长λb >λa ，因此b 光形成的相邻亮条纹间距大，C 错误；照射同一金属发生光电效应时电子最大初动能E k 0＝h ν－W ，用a 光照射产生的最大初动能大于b 光的，D 错误。