C*在介质中b的速度较大
D*单色光b的频率较低
答案：
A
解析：
如图，由
＝n可知b的折射率大于a的折射率*所以b的频率较大，a的频率较小，D错误*由频率大小进一步可知，a频率较小更容易发生衍射现象，A正确*由n＝
可知介质中va>bb，C项错误*由sinC＝
可知Ca>Cb，B错误*
7*如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行，此玻璃的折射率为（ ）
A*
B*1*5
C*
D*2
答案：
C
解析：
其光路图如下图所示，
由几何关系知r＝30°，折射率n＝
＝
，故C正确*
8*根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是（ ）
A*人看到的是鱼的实像，位置变浅了些
B*人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些
C*鱼看到的是人的实像，位置偏低了些
D*鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些
答案：
BD
解析：
人看鱼的光路如图甲所示，因入射角i小于折射角r，则人将看到鱼的虚像，且位置比实际情况变浅了些，B正确；鱼看到人的光路如图乙所示，因入射角i大于折射角r，则鱼将看到人的虚像，且比实际位置要高，D正确*
9*如图是一个
圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线*已知该棱镜的折射率n＝
，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线（ ）
答案：
B
10*如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点*已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则（ ）
A*该棱镜的折射率为
B*光在F点发生全反射
C*光从空气进入棱镜，波长变小
D*从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
答案：
AC
解析：
由几何关系可知，入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°*由折射定律n＝
＝
＝
，A选项正确；在BC界面上，入射角为30°，临界角的正弦值为sinC＝
＝
>sin30°，即C>30°，所以在F点，不会发生全反射，B选项错误；光从空气进入棱镜，频率f不变，波速v减小，所以λ＝
减小，C选项正确；由上述计算结果，作出光路图，可知D选项错误*
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、填空题（共3小题，每小题5分，共15分*把答案直接填在横线上）
11*“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图甲所示*
（1）某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点
a*灯丝与单缝和双缝必须平行放置
b*干涉条纹与双缝垂直
c*干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关
d*干涉条纹的间距与光的波长有关
以上几点中，你认为正确的是__________*
（2）当测量头中的分划板中心刻度对准某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为________mm*
（3）如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示*则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx时，测量值__________实际值*（填“大于”、“小于”或“等于”）
答案：
（1）ad
（2）0*702（0*701－0*703均算对） （3）大于
12*如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图*玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则
（1）出射光线与入射光线__________*（填仍平行或不再平行）
（2）以入射点O为圆心，以R＝5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得
＝1*68cm，
＝1*12cm，则该玻璃砖的折射率n＝__________*
答案：
（1）不再平行
（2）1*5
13*登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力*有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜*他选用的薄膜材料的折射率为n＝1*5，所要消除的紫外线的频率为γ＝8*1×1014Hz*
（1）他设计的这种“增反膜”所依据的原理是__________________________*
（2）这种“增反膜”的厚度是______________*
（3）请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是（ ）
A*薄膜干涉说明光具有波动性
B*如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行
C*干涉条纹一定是彩色的
D*利用薄膜干涉也可以“增透”
答案：
（1）两反射光叠加后加强
（2）1*23×10－7m （3）A、D
解析：
为了减少进入眼睛的紫外线，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射出来形成的光叠加后加强，则光程差（大小等于薄膜厚度d的2倍）应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d＝Nλ′（N＝1,2，…），因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的
*紫外线在真空中的波长是λ＝c/γ＝3*7×10－7m*在膜中的波长是λ′＝λ/n＝2*47×10－7m，故膜的厚度至少是1*23×10－7m*干涉和衍射都证明光具有波动性，如果薄膜厚度均匀变化，则干涉条纹一定平行，白光的干涉为彩色条纹，单色光的干涉则为该色光颜色，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射光叠加后减弱则会“增透”*
三、论述·计算题（共5小题，共45分*解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14*（8分）空中有一只小鸟，距水面3m，其正下方距水面4m深处的水中有一条鱼*已知水的折射率为4/3*
（1）鸟从空中看到水中的鱼离它的距离是多少？
（2）鱼在水中看空中的鸟离它的距离是多少？
答案：
（1）6m
（2）8m
解析：
（1）首先作出鸟看鱼的光路图，如图所示*由于是在竖直方向上看，所以入射角很小，即图中的i和r均很小，故有tani＝sini，tanr＝sinr*由图可得：
h1tanr＝h′tani，h′＝h1tanr/tani＝h1sinr/sini＝
＝4×
m＝3m
则鸟看水中的鱼离它：
H1＝（3＋3）m＝6m
（2）同理可得鱼看鸟时：
h″＝nh2＝3×
m＝4m
则H2＝（4＋4）m＝8m
15*（8分）为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失，可在透镜表面涂上一层增透膜，一般用折射率为1*38的氟化镁，为了使波长为5*52×10－7m的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相消，求所涂的这种增透膜的厚度*
答案：
1×10－7m
解析：
由于人眼对绿光最敏感，所以通常所用的光学仪器其镜头表面所涂的增透膜的厚度只使反射的绿光干涉相消，但薄膜的厚度不宜过大，只需使其厚度为绿光在膜中波长的
，使绿光在增透膜的前、后两个表面上的反射光互相抵消*而光从真空进入某种介质后，其波长会发生变化*若绿光在真空中波长为λ0，在增透膜中的波长为λ，由折射率与光速的光系和光速与波长及频率的关系得：
n＝
＝
，得λ＝
，那么增透膜厚度d＝
λ＝
＝
m＝1×10－7m*
16*（9分）（2009·高考江苏物理，12）下图是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上*照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r＝11cm的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l＝10cm*若已知水的折射率n＝
，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h*（结果保留两位有效数字）
答案：
2*1m
解析：
设照片圆形区域的实际半径为R，运动员的实际长为L，由折射定律nsinα＝sin90°
由几何关系sinα＝
，
＝
得h＝
·
r
取L＝2*2m，解得h＝2*1（m）（1*6～2*6m都算对）
17*（10分）为从军事工事内部观察到外面的目标，在工事壁上开一长方形孔*设工事壁厚d＝34*64cm，孔的宽度L＝20cm，孔内嵌入折射率n＝
的玻璃砖如图所示，试问：
（1）嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？
（2）要想使外界180°范围内景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖？
答案：
（1）120°
（2）2
解析：
当人眼处于底端左边呈对角线向外看时，视野最大，光路如图所示，又d＝34*64cm，L＝20cm，则
tanβ＝
＝
，所以β＝30°
（1）折射定律
＝
，所以α＝60°
（2）要使视野的张角为180°，即α′＝90°，由折射定律得
＝n，所以n＝2
18*（10分）单色细光束射到折射率n＝
的透明球面，光束在过球心的平面内，入射角i＝45°，研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如下图所示（图上已画出入射光和出射光）*
（1）在图上大致画出光线在球内的路径和方向*
（2）求入射光与出射光之间的夹角α
（3）如果入射光是一束白光，透明球的色散情况与玻璃相仿，问哪种颜色光的α角最大，哪种颜色光的α角最小？
答案：
（1）参看解析；
（2）30°；（3）红光的α最大，紫光的α最小
解析：
（1）光线从入射到出射的光路如下图所示*入射光线AB经玻璃折射后，折射光线为BC，又经球内壁反射后，反射光线为CD，再经折射后，折射出的光线为DE*OB、OD为球的半球，即为法线*
（2）由折射定律
＝n，得sinr＝
＝
＝
∴r＝30°
由几何关系及对称性，有
＝r－（i－r）＝2r－i
∴α＝4r－2i，把r＝30°，i＝45°代入得α＝30°
（3）由
（2）问解答可知，i＝45°，n越小，sinr越大，r角越大，同时α＝2r－i*
∴红光的α最大，紫光的α最小*
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