高中物理人教版选修3-4第十三章过关检测 含答案
人教版高中物理选修3-4第十三章《光》考试测试卷
第十三章《光》测试卷一、单选题(共15小题)1.关于光现象，下列说法正确的是()A．自然光是偏振光B．在平静的湖面上出现树的倒影是光的全反射现象C．水面上的油膜在阳光的照射下出现彩色的花纹是光的衍射现象D．在光的双缝干涉实验中，把入射光由绿光改为黄光，条纹间距将变宽2.镜发生色散现象，下列说法正确的是()A．红光的偏折最大，紫光的偏折最小B．红光的偏折最小，紫光的偏折最大C．玻璃对红光的折射率比紫光大D．玻璃中紫光的传播速度比红光大3.在完全透明的水下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形的透光圆面，若透光圆面的半径匀速增大，则光源正()A．加速上升B．加速下降C．匀速上升D．匀速下降4.下列有关光现象的说法正确的是()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，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射C．紫光从空气射向水中，只要入射角足够大，就可以发生全反射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5.下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是()A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生6.让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息经过处理后还原成声音和图象，这是利用激光的 ()A．平行度好，可以会聚到很小的一点上B．相干性好，可以很容易形成干涉图样C．亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量D．波长短，很容易发生明显的衍射现象7.关于光的偏振现象，下列说法中正确的是（）A．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同B．自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程度的偏振光C．光的偏振现象说明光是一种纵波D．照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用8.光线从折射率为的介质中射向空气，如果入射角为60°，如图所示光路可能的是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D9.光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的．光导纤维由内、外两种材料制成，内芯材料的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，如图的一束光信号与界面夹角为α，由内芯射向外层，要想在此界面发生全反射，必须满足的条件是()A．n1＞n2，α大于某一值B．n1＜n2，α大于某一值C．n1＞n2，α小于某一值D．n1＜n2，α小于某一值10.点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是()A．光的反射B．光强太小C．光的干涉D．光的衍射11.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．左侧点燃酒精灯(在灯芯上洒些食盐)，右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．下列是在肥皂膜上观察到的干涉图样示意图，其中最合理的是()A．B．C．D．12.如图甲所示，在平静的湖面下有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色(图乙为俯视图)．则以下说法中正确的是()A．水对a光的折射率比b光的大B．a光在水中的传播速度比b光的大C．a光的频率比b光的大D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄13.已知一束单色光在水中的传播速度是真空中的，则（）A．这束光在水中传播时的波长为真空中的B．这束光在水中传播时的频率为真空中的C．对于这束光，水的折射率为D．从水中射向水面的光线，一定可以进入空气中14.如图所示，让自然光照到P偏振片上，当P、Q两偏振片的透振方向间的夹角为以下哪些度数时，透射光的强度最弱()A． 0°B． 30°C． 60°D． 90°15.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，如图四个光路图中正确的是()A．B．C．D．二、实验题(共3小题)16.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示．(1)以白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点，你认为正确的是______．A．单缝和双缝必须平行放置B．各元件的中心可以不在遮光筒的轴线上C．双缝间距离越大呈现的干涉条纹越密D．将滤光片移走则无干涉现象产生(2)当测量头中的分划板中心刻线第一次对齐A条纹中心时，游标卡尺的示数如图丙所示，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时，游标卡尺的示数如图戊所示．已知双缝间距为0.5 mm，从双缝到屏的距离为1 m，则图戊中游标卡尺的示数为________ mm，所测光波的波长为________ m．(保留两位有效数字)(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，如图己所示．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”)17.如图，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标的原点，直边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与轴负方向的夹角，只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测得角α和β，便可求得玻璃得折射率．某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线OA上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在y＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应该采取的措施是______________．若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是_____________________．若他已正确地测得了的α、β的值，则玻璃的折射率n=_____________________．18.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3.图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B，C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB，CD均垂直于法线并分别交法线于A，D点．(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量的有__________，则玻璃砖的折射率可表示为____________．(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．三、计算题(共3小题)19.由折射率n＝的透明物质制成的三棱柱，其横截面如图中△ABC所示，一光束SO以45°的入射角从AB边射入，在AC边上恰好发生全反射，最后垂直BC边射出，求：(1)光束经AB面折射后，折射角的大小．(2)△ABC中△A和△B的大小．20.如图所示，是一种折射率n＝1.5的棱镜，用于某种光学仪器中，现有一束光线沿MN方向射到棱镜的AB面上，入射角的大小sin i＝，求：(1)光在棱镜中传播的速率；(2)画出此束光线射出棱镜后的方向，要求写出简要的分析过程．(不考虑返回到AB和BC面上的光线)21.如图，上、下表面平行的厚玻璃砖置于水平面上，在其上方水平放置一光屏．一单色细光束从玻璃砖上表面入射，入射角为i，经过玻璃砖上表面和下表面各一次反射后，在光屏上形成两个光斑．已知玻璃砖的厚度为h，玻璃砖对该单色光的折射率为n，光在真空中的速度为c.求：(1)两个光斑的间距d；(2)两个光斑出现的时间差Δt.四、简答题(共3小题)22.将手电筒射出的光照到平面镜上，发生反射后，再用偏振片观察反射光，发现旋转偏振片时有什么现象？说明什么？23.在真空中，黄光波长为6×10－7m，紫光波长为4×10－7m.现有一束频率为5×1014Hz的单色光，它在n＝1.5的玻璃中的波长是多少？它在玻璃中是什么颜色？24.凸透镜的弯曲表现是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入(如图所示)。
人教版高中物理选修3-4《第13章光》单元综合试题及答案2.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．检查视力时人与视力表之间的距离应为5m，现因屋子太小而使用一个平面镜，视力表到镜子的距离为3m，如图所示，那么人到镜中的视力表的距离和人到镜子的距离分别为( )A．5m,2m B．6m,2mC．4.5m,1.5m D．4m,1m答案：A2．表面附有油膜的透明玻璃片，当有白光照射时，可在照射面及玻璃片的边缘分别看到彩色图样，则这两者( )A．都是色散现象B．都是干涉现象C．前者是干涉，后者是色散D．前者是色散，后者是干涉答案：C解析：光线照射到透明玻璃片的表面时，光线在油膜的前后表面分别反射，形成薄膜干涉，可在照射面前边看到彩色的条纹；同时，部分光线进入玻璃在玻璃中反射，有部分光线从边缘出来，玻璃片的边缘相当于棱镜，发生色散，可从玻璃片的旁边看到彩色图样，选项C正确．3．下图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)．则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )A ．红黄蓝紫B ．红紫蓝黄C ．蓝紫红黄D ．蓝黄红紫答案：B4．下面是四种与光有关的事实，其中与光的全反射有关的是( ) ①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带 ④水面上的油膜呈现彩色 A ．①B ．②④C ．③④D ．②③答案：A解析：光导纤维利用光的全反射来传播信号，白光通过三棱镜是光的色散，平面平整度的检查和水面上的彩色油膜是光的干涉现象，则选项A 正确．5．高层建筑物外墙大量使用的幕墙玻璃，在白天时外面的人看不清室内的物体，而室内的人却能较清楚地看见外面的景物，其原因是( )A ．在玻璃的外表面涂有增透膜B ．在玻璃的外表面涂有高反膜(对光的反射率远大于透射的物质)C ．在玻璃的外表面涂有能大量吸收光的物质D ．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜 答案：B6．a 、b 两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时，如图所示发现b 的折射线更靠近法线，由此可判定( )A ．a 比b 更容易发生衍射现象B ．当光从介质射向空气中，a 、b 要发生全反射的临界角分别为C a 、C b ，则C a <C b 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sin θ1sin θ2＝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 ＝c v可知介质中v a >b b ，C 项错误．由sin C ＝1n可知C a >C b ，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. 2B ．1.5 C. 3D ．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 ＝sin60°sin30°＝3，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14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EE 1、FF 1、GG 1、HH 1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 ＝53，若平行光束垂直入射并覆盖OM ，则光线( )答案：B10．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 3B ．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 ＝sin θ1sin θ2＝3212＝3，A 选项正确；在BC 界面上，入射角为30°，临界角的正弦值为sin C ＝1n ＝33>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＝vf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MN ＝1.68cm ，FE ＝1.12cm ，则该玻璃砖的折射率n ＝__________.答案：(1)不再平行 (2)1.513．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 ＝N λ′(N ＝1,2，…)，因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的12.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tan i ＝sin i ，tan r ＝sin r .由图可得：h 1tan r ＝h ′tan i ，h ′＝h 1tan r /tan i ＝h 1sin r /sin i ＝h 1n ＝4×34m ＝3m则鸟看水中的鱼离它：H 1＝(3＋3)m ＝6m (2)同理可得鱼看鸟时：h ″＝nh 2＝3×43m ＝4m则H 2＝(4＋4)m ＝8m15．(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14，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 ＝c v ＝λ0fλf ，得λ＝λ0n ，那么增透膜厚度d ＝14λ＝λ04n ＝5.52×10－74×1.38m ＝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 ＝43，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n sin α＝sin90°由几何关系sin α＝R R 2＋h2，R r ＝Ll得h ＝n 2－1·L lr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 ＝3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tan β＝2034.64＝13，所以β＝30°(1)折射定律sin αsin β＝3，所以α＝60°(2)要使视野的张角为180°，即α′＝90°，由折射定律得sin90°sin β＝n ，所以n ＝218．(10分)单色细光束射到折射率n ＝2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sin i sin r ＝n ，得sin r ＝sin i n ＝2/22＝12∴r ＝30°由几何关系及对称性，有α2＝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，sin r 越大，r 角越大，同时α＝2r －i . ∴红光的α最大，紫光的α最小．。
人教版高中物理选修3-4第十三章 光测试含答案及详细解析
绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-4第十三章光测试本试卷共100分，考试时间120分钟。
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法不正确的是()A．屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B．当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹D．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光2.用黄光照射一不透明的圆板时，在圆板的背影中恰能观察到一黄色光斑，若用红色光、绿色光和紫色光分别照射圆板能够观察到更明显光斑的是( )A．只有红色光B．只有紫色光C．只有红色光和紫色光D．三种色光都能3.如图所示，已知介质Ⅰ为空气，介质Ⅱ的折射率为，则下列说法中正确的是()A．光线A，b都不能发生全反射B．光线A，b都能发生全反射C．光线a发生全反射，光线b不发生全反射D．光线a不发生全反射，光线b发生全反射4.人隔着墙说话，能听见声音而看不见人，下列说法中解释正确的是( )A．光波是电磁波，而声波是纵波B．光波是横波，而声波是机械波C．光速太大D．声波波长大，光波波长小5.两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2，已知θ1＞θ2。
用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度，则()A． n1<n2，v1<v2B． n1<n2，v1>v2C． n1>n2，v1<v2D． n1>n2，v1>v26.对“测定玻璃折射率”的实验中的一些问题，几个同学发生了争论，他们的意见如下，其中哪些选项是错误的 ()A．为了提高测量的精确度，P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大一些B．为了提高测理的精确度，入射角应适当大一些C．P1、P2之间的距离的大小及入射角的大小跟测量的精确度无关D．如果入射角太大，则反射光过强，折射光过弱，不易观察7.光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的是()A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用8.如图所示，由两种单色光混合而成的一复色光线射向一块半圆柱形玻璃砖圆心O，经折射后分别沿Oa和Ob射出玻璃砖．下列说法正确的是()A．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率B．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度C．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失9.德国的一个研究小组制造出了一种对可见光具有负折射率的奇异材料．普通材料遵循光的折射定律，其折射率始终为正值，而这种奇异材料的折射率却为负值．当光从真空射入这种奇异材料，发生折射现象，你认为下图中哪个是正确的()A． B． C． D．10.如图所示，p、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成的一个长方体．某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面．已知材料的折射率n p<n Q，则下列说法正确的是()A．从Q的下表面射出的光线一定与入射到p的上表面的光线在同一条直线上B．从Q的下表面射出的光线一定与入射到p的上表面的光线平行C．如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定大于θD．如果光线从Q的下表面射出，出射光线与下表面所夹的锐角一定小于θ二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示，P是偏振片(用实线表示透振方向)为竖直方向，下列四种光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光()A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光12.（多选）下列事例哪些应用了光的全反射现象（）A．光导纤维通讯B．用三棱镜观察太阳光谱C．某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路90°D．用白光照肥皂膜看到彩色条纹13.(多选)在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光．为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有(已知λ红＞λ黄＞λ蓝)()A．改用红光作为入射光B．改用蓝光作为入射光C．增大双缝到屏的距离D．增大双缝之间的距离14.(多选)以下现象中是由于光的全反射形成的是()A．将空玻璃试管插入水中看上去比充满水的试管要亮得多B．夜晚，湖面上映出了岸上的彩灯C．夏天，海面上出现的海市蜃楼D．在炎热的夏天，向远处的柏油马路看去，路面特别明亮光滑，像用水淋过一样三、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)15.在“测定玻璃折射率”的实验中(1)操作步骤如下：①先在白纸上画出一条直线aa′代表两种介质的界面，过aa′上的O点画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线．②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐．③在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像．调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住．再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，记下P3、P4的位置．④移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4作为折射光线，测量出入射角θ1与折射角θ2，填入表格中．上述操作步骤中存在严重的缺漏，应做的补充是___________________________________________________________________________________________________________.(2)实验中测出了多组入射角θ1与折射角θ2，并作出了sinθ1－sinθ2的图象如图所示，则下列说法正确的是________．A．实验时，光线是由空气射入玻璃B．实验时，光线是由玻璃射入空气C．玻璃的折射率为0.67D．玻璃的折射率为1.5四、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)16.如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成．一束频率为5.3×1014Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角α＝60°.已知光在真空中的速度c＝3×108m/s，玻璃的折射率n＝1.5，求：(1)这束入射光线的入射角的正弦值多大？(2)光在棱镜中的波长是多大？17.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＝34.64 cm，孔的宽度L＝20 cm，孔内嵌入折射率n＝的玻璃砖如图10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？18.如图所示，模截面为直角三角形的玻璃砖ABC，AC边长为L，∠B＝30°.两条同种色光的光线P、Q，从AC边中点射入玻璃砖，其中光线P垂直AC边，光线Q与AC边夹角为45°.发现光线Q第一次到达BC边后垂直BC边射出，已知真空中的光速为c.求：(1)玻璃砖的折射率．(2)光线P由进入玻璃砖到第一次从BC边射出经过的时间．答案解析1.【答案】D【解析】若用白光作光源照射双缝，由于白光是由波长不同的各种颜色的光组成的，相同的色光发生干涉，在光屏上出现彩色干涉条纹．故A正确．当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，相当于白光照射单缝，将出现彩色的衍射条纹，白光照射产生衍射条纹的特点是中央是白色，两边是宽度不等的彩色条纹．故B正确．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，由于黄光和蓝光不能产生干涉，所以屏上有两光，但不是干涉条纹．故C正确，D错误．本题选错误的，故选D.2.【答案】A【解析】在圆板的背影中恰能观察到一黄色光斑，说明黄色光恰好发生明显的衍射．根据发生明显衍射的条件，只有波长大于黄色光波长的色光才能发生更明显的衍射，故A正确，B、C、D均错．3.【答案】A【解析】根据发生全反射的条件，光从光密介质射到光疏介质中时，介质Ⅱ对空气Ⅰ来说是光密介质，所以光线b可能发生全反射，临界角为：sinC＝＝，C＝45°注意图中光线b与界面的夹角60°，而此时的入射角为30°＜45°，故光线b也不能发生全反射，故正确选项为A.4.【答案】D【解析】由于声波的波长大，远大于一般障碍物的尺寸，能够发生明显的衍射现象，因此墙另一边的人能听到声音，而光波的波长小，远小于一般障碍物的尺寸，不能发生明显的衍射现象，因此只闻其声，不见其人.D正确.5.【答案】B【解析】由临界角定义sinC＝可知，临界角小，折射率大，因为θ1＞θ2，所以n1＜n2，故选C，D是错误的；由n＝知，n1v1＝n2v2，v1＞v2，故选项A错误而B正确。
人教版高中物理选修3-4 第十三章《光》测试题(解析版)
第十三章《光》测试题一、单选题(共15小题)1.一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示．则该介质的折射率为()A． 2.00B． 1.73C． 0.58D． 0.502.如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样．分析各图样的特点可以得出的正确结论是()A． a、b是光的干涉图样B． c、d是光的干涉图样C．形成a图样光的波长比形成b图样光的波长短D． c、d中央条纹为暗纹3.两个完全相同的等腰三棱镜如图放置，相邻两侧面相互平行，一束白光从棱镜A的左面入射，从B的右面出射，则出射光线是()A．一束白光B．白光带C．散射彩色带D．平行彩色带4.如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°.己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． 1.5C．D． 25.如图所示，井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，两井底部各有一只青蛙，则 ()A．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星6.在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C、D点射向介质，如图所示．已知A点的入射角为30°，介质对a光的折射率na＝.下列判断正确的是()A．在该介质中，光传播速度v a＞v bB．a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏向角为30°C．光从该介质射向空气发生全反射时，临界角Ca＞CbD．a、b光分别通过同一双缝干涉装置时，屏上的条纹间距Δxa＞Δxb7.关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法不正确的是()A．屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B．当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹D．将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光8.在没有月光的夜里，清澈透明宽大而平静的水池底部中央，有一盏点亮的灯(可视为点光源)．小鸟在水面上方飞，小鱼在水中游，关于小鸟、小鱼所见，下列说法正确的是( )A．小鱼向上方看去，看到水面到处都是亮的B．小鱼向上方看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C．小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D．小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关9.光学是物理学中一门古老科学，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，在现代生产、生活中有着广泛的应用．下列有关图中应用，说法不正确的是()A．在图甲中，利用光的干涉原理检测物体表面的平整度B．在图乙中，内窥镜利用了光的全反射原理C．在图丙中，利用光的偏振原理实现电影的3D效果D．在图丁中，超声波测速仪利用波的衍射原理测汽车速度10.实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A ＋＋，其中A，B，C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示．则()A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光11.激光束来切割各种物质，这是利用了激光的 ( )A．相干性好B．向性好C．高能量D．平行度高12.在自行车的后挡泥板上，常常安装着一个“尾灯”。
人教版高中物理选修3-4《第13章光》单元综合试题及答案2.docx
高中物理学习材料第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．检查视力时人与视力表之间的距离应为5m，现因屋子太小而使用一个平面镜，视力表到镜子的距离为3m，如图所示，那么人到镜中的视力表的距离和人到镜子的距离分别为( )A．5m,2m B．6m,2mC．4.5m,1.5m D．4m,1m答案：A2．表面附有油膜的透明玻璃片，当有白光照射时，可在照射面及玻璃片的边缘分别看到彩色图样，则这两者( )A．都是色散现象B．都是干涉现象C．前者是干涉，后者是色散D．前者是色散，后者是干涉答案：C解析：光线照射到透明玻璃片的表面时，光线在油膜的前后表面分别反射，形成薄膜干涉，可在照射面前边看到彩色的条纹；同时，部分光线进入玻璃在玻璃中反射，有部分光线从边缘出来，玻璃片的边缘相当于棱镜，发生色散，可从玻璃片的旁边看到彩色图样，选项C正确．3．下图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)．则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )A．红黄蓝紫B．红紫蓝黄C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫答案：B4．下面是四种与光有关的事实，其中与光的全反射有关的是( ) ①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带 ④水面上的油膜呈现彩色 A ．①B ．②④C ．③④D ．②③答案：A解析：光导纤维利用光的全反射来传播信号，白光通过三棱镜是光的色散，平面平整度的检查和水面上的彩色油膜是光的干涉现象，则选项A 正确．5．高层建筑物外墙大量使用的幕墙玻璃，在白天时外面的人看不清室内的物体，而室内的人却能较清楚地看见外面的景物，其原因是( )A ．在玻璃的外表面涂有增透膜B ．在玻璃的外表面涂有高反膜(对光的反射率远大于透射的物质)C ．在玻璃的外表面涂有能大量吸收光的物质D ．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜 答案：B6．a 、b 两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时，如图所示发现b 的折射线更靠近法线，由此可判定( )A ．a 比b 更容易发生衍射现象B ．当光从介质射向空气中，a 、b 要发生全反射的临界角分别为C a 、C b ，则C a <C b 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sin θ1sin θ2＝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 ＝c v可知介质中v a >b b ，C 项错误．由sin C ＝1n可知C a >C b ，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. 2B ．1.5 C. 3D ．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 ＝sin60°sin30°＝3，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14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EE 1、FF 1、GG 1、HH 1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＝53，若平行光束垂直入射并覆盖OM ，则光线( )答案：B10．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 3B ．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 ＝sin θ1sin θ2＝3212＝3，A 选项正确；在BC 界面上，入射角为30°，临界角的正弦值为sin C ＝1n ＝33>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＝vf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MN ＝1.68cm ，FE ＝1.12cm ，则该玻璃砖的折射率n ＝__________.答案：(1)不再平行 (2)1.513．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 ＝N λ′(N ＝1,2，…)，因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的12.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tan i ＝sin i ，tan r ＝sin r .由图可得：h 1tan r ＝h ′tan i ，h ′＝h 1tan r /tan i ＝h 1sin r /sin i ＝h 1n ＝4×34m ＝3m则鸟看水中的鱼离它：H 1＝(3＋3)m ＝6m (2)同理可得鱼看鸟时：h ″＝nh 2＝3×43m ＝4m则H 2＝(4＋4)m ＝8m15．(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14，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 ＝c v ＝λ0fλf ，得λ＝λ0n ，那么增透膜厚度d ＝14λ＝λ04n ＝5.52×10－74×1.38m ＝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 ＝43，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n sin α＝sin90°由几何关系sin α＝R R 2＋h2，R r ＝Ll得h ＝n 2－1·L lr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 ＝3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tan β＝2034.64＝13，所以β＝30°(1)折射定律sin αsin β＝3，所以α＝60°(2)要使视野的张角为180°，即α′＝90°，由折射定律得sin90°sin β＝n ，所以n ＝218．(10分)单色细光束射到折射率n ＝2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sin i sin r ＝n ，得sin r ＝sin i n ＝2/22＝12∴r ＝30°由几何关系及对称性，有α2＝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，sin r 越大，r 角越大，同时α＝2r －i . ∴红光的α最大，紫光的α最小．。
2020-2021学年物理人教版选修3-4课后练习：第十三章测评 Word版含解析
姓名，年级：时间：第十三章测评(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题（本题共10个小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1。
如图所示,空气中有一折射率为√2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R 的扇形OAB 。
一束平行光平行于横截面,以45°入射角照射到OA 上,OB不透光。
若只考虑首次入射到圆弧AB⏜上的光，则AB ⏜上有光透出部分的弧长为( )A 。
16πR B.14πR C 。
13πR D.512πR 解析由折射定律知sin45°sinγ=n=√2，解得γ=30°,则折射角为30°。
过圆心的光线是临界光线，此时的折射光线ON 和OB 的夹角就是折射角,还要考虑到全反射的情况，如图所示,射到M 点的光线的入射角为临界角C=45°，则射到AM 弧上的光线发生了全反射，那么有光透出部分的弧对应的圆心角为45°,长度为2πR×18=πR4,B项对。
2.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出明暗相间的绿条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx。
下列说法正确的有（)A。
如果增大单缝到双缝间的距离, Δx将增大B.如果增大双缝之间的距离，Δx将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离,Δx将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,Δx将增大Δx=ldλ（其中l表示双缝到屏的距离，d 表示双缝之间的距离,λ表示光的波长)判断,可知Δx与单缝到双缝间的距离无关，与缝本身的宽度也无关，所以选项C正确。
3。
某种液体的折射率为√2,距液面下深h处有一个点光源，从液面上看液面被光源照亮的圆形区域的直径为(）A。
2√2h B.2h C.√2h D。
h从液面上看到液面被照亮是因为光线从液面射出后进入人的眼睛.如图所示,设光线OA在界面上恰好发生全反射，则sin C=1n =√22，所以C=45°。
高二物理人教版选修3-4 第十三章过关检测 含解析
(2)如图乙所示,乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角不受影响,但测得的折射角比真实的折射角偏大,因此测得的折射率偏小。
答案:(1)不变 (2)偏小
三、计算题(每小题16分,共32分)
答案:D
3.劣质的玻璃中往往含有空气泡,这些空气泡看上去比较亮,对这一现象有以下不同的解释,其中正确的是( )
A.空气泡对光线有会聚作用,因而较亮B.气泡对光线有发散作用,因而较亮
C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮
D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮
解析:要注意发生全反射的条件是:光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于或等于临界角。一部分从玻璃到达空气泡的界面处的光满足了发生全反射的条件,因而发生全反射,这也就是气泡看上去比较亮的原因。
10.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中:
(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa'和bb'后,不小心碰了玻璃砖使它向aa'方向平移了少许,如图甲所示。则他测出的折射率将 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)乙同学在画界面时,不小心将两界面aa'、bb'间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得折射率 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
所以λ'=m=3.0×10-7m
故增透膜的厚度d'=λ'=7.5×10-8m。
答案:(1)3.9×10-7 m (2)7.5×10-8 m
式中,n是玻璃的折射率,θ是入射角,α是折射角。
现假设A'恰好在纸片边缘。由题意,在A'点刚好发生全反射,故α=
人教版高中物理选修3-4第十三章《光》单元检测题含答案解析
绝密★启用前2019人教版高中物理选修3-4第十三章《光》单元检测题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题 3.0分,共60分)1.三角形AOB为直角三棱镜的横截面，棱镜的折射率n＝，∠A＝60°，∠O＝90°.空气中一束平行于斜边AB的平行光从0B边射入，棱镜内部只考虑一次反射，下列说法错误的是()A．从OB进入棱镜的光若从AB边射出，则一定会垂直于ABB．从OB进入棱镜的光若从OA边射出，则一定会垂直于OAC．光进入三棱镜后传播速度变大，波长变长D．OB边中点以下的入射光会垂直于OA边射出2.在杨氏双缝干涉实验中，如果()A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C．若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大D．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹3.在水面下同一深处的两个点光源P、Q发出不同颜色的光，在水面上P光照亮的区域大于Q光照亮的区域，下列说法正确的是()A．在真空中P光的传播速度更大B．P光在水中的传播速度小于Q光在水中的传播速度C．P光的折射率大于Q光D．P光发生全反射的临界角大于Q光发生全反射的临界角4.有一块材料均匀、厚度一定的透明玻璃平板，一束单色光由空气中照射到玻璃板上，第一次沿垂直于板面方向入射，第二次沿与板面成某一倾角方向入射，则()A．第一次入射时光的方向未发生偏折，说明此时光在玻璃中的传播速度与在空气中相同B．一、二两次光在玻璃中传播时经历的时间相同C．一、二两次光在玻璃中传播的速度不同D．一、二两次光在玻璃中传播的速度相同5.用干涉法检查工件表面的质量，产生的干涉条纹是一组平行的直线．若劈尖的上表面向上平移一小段距离，如图所示，则干涉条纹宽度将()A．变宽B．变窄C．不变D．无法确定6.关于光的折射现象，下列说法正确的是()A．光的传播方向发生改变的现象叫光的折射B．折射定律是托勒密发现的C．人观察盛水容器的底部，发现水变浅了D．若光从真空射入液体中，它的传播速度一定增大7.两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2，已知θ1＞θ2.用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2分别表示两单色光在水中的传播速度，则()A．n1<n2，v1<v2B．n1<n2，v1>v2C．n1>n2，v1<v2D．n1>n2，v1>v28.在双缝干涉实验中，下列说法正确的是()A．相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B．把入射光由红光换成紫光，相邻两明条纹间距变宽C．只有频率相同的两列光才能发生明显的干涉现象D．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定9.对光的衍射现象的定性分析，不正确的是()A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论10.光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知（）A．折射现象的出现说明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同11.从点光源L发出的白光，经过透镜后成一平行光束，垂直照射到挡板P上，板上开有两条靠得很近的平行狭缝S1、S2，如图所示，在屏Q上可看到干涉条纹，图中O点是屏上与两狭缝等距离的一点，则()A．干涉条纹是黑白的，O点是亮点B．干涉条纹是黑白的，O点是暗点C．干涉条纹是彩色的，O点是亮点D．干涉条纹是彩色的，O点是暗点12.关于下列光学现象，说法正确的是()A．光从空气射入玻璃时，可能发生全反射B．在水中，蓝光的传播速度大于红光的传播速度C．晚上，在池水中同一深度、可视为点光源的红灯和黄灯，红灯照亮的水面面积大于黄灯照亮的水面面积D．阳光下肥皂呈现出五颜六色，这是光的衍射现象13.某研究性学习小组在探究光的折射过程中，研究折射角与入射角之间的关系，当光由空气斜射入玻璃中时，测得实验数据如表：由此实验数据可以初步得到的结论是()A．在误差允许范围内，入射角与折射角之比总是定值B．在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值C．在误差允许范围内，入射角与折射角之差总是定值D．在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之差总是定值14.下列4副图中，有1副与其余3副反映的光学原理不同，这副图是() A．B．C．D．15.下列说法中正确的是（）A．地震时释放的巨大能量引发海啸，能将震源附近的海水推到几千千米远的地方B．载人飞船设计时需设法减少发射过程中与航天员身体固有频率相近的超低频振动C．无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了干涉原理D．立体放映机双镜头中的一个镜头发生故障时，观众戴着偏振光眼镜也能体验立体效果．16.关于光现象，下列说法正确的是()A．自然光是偏振光B．在平静的湖面上出现树的倒影是光的全反射现象C．水面上的油膜在阳光的照射下出现彩色的花纹是光的衍射现象D．在光的双缝干涉实验中，把入射光由绿光改为黄光，条纹间距将变宽17.在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体()A．比物体所处的实际位置高B．比物体所处的实际位置低C．跟物体所处的实际位置一样高D．以上三种情况都有可能18.一单色光从空气中射到直角棱镜一个面上P点，以入射角θ＝60°射入棱镜，经折射后射到另一面的Q点，恰好发生全反射，如图所示，则棱镜的折射率是()A．B．C．D． 219.如图所示，把两偏振片ab叠放在一起，隔着偏振片观察白炽灯发出的自然光．将离光源近的偏振片a固定，缓慢转动偏振片b，直到看到透射光最强．然后，在这一位置将b转过90°，这时透射光最弱，几乎为零．如果在ab间再随意插一片偏振片c，则（）A．透射光为零B．可能有部分光透过C．透射光变为最强D．以上情况都有可能发生20.点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是()A．光的反射B．光强太小C．光的干涉D．光的衍射第Ⅱ卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)21.在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图所示．(1)在图1中画出完整的光路图；(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n＝________(保留3位有效数字)．(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图所示．图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是．P3和________(填“A”或“B”）三、计算题(共3小题,每小题10.0分,共30分)22.如图所示，为一圆柱中空玻璃管，管内径为R1，外径为R2，R2＝2R1.一束光线在圆柱横截面内射向玻璃管，为保证在内壁处光不会进入中空部分，问入射角i应满足什么条件？23.如图，一束单色光射入一半径为0.1 m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．求：(1)此玻璃的折射率；(2)光在玻璃球内的传播时间．24.如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出．(1)求该玻璃棒的折射率；(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时________(填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生全反射．答案解析1.【答案】C【解析】设光线在OB面上的入射角为i，折射角为r.折射光线射到OA面上的入射角为α，射到AB 面上的入射角为β.棱镜的临界角为C.根据折射定律n＝，解得r＝30°由sinC＝得 sinC＝<，得C＜60°由几何知识可得，α＝β＝60°所以折射光线射到OA面和AB面都发生了全反射，由几何知识可知，OA面的反射光线垂直于AB 射出棱镜．AB面的反射光线垂直于OA面射出棱镜，且OB边中点以下的入射光会垂直于OA边射，知波长变短．故C 出．故A、B、D正确．C.光进入三棱镜后传播速度变小，频率不变，由v＝λｆ错误．本题选错误的，故选 C.2.【答案】B【解析】用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，A错；用红光作为光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间，B对；λ变小，Δx变小，C错；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，D错．3.【答案】D【解析】在水面下同一深处的两个点光源P、Q发出不同颜色的光，在水面上P光照亮的区域大于Q光照亮的区域，知P光发生全反射的临界角大，根据sinC＝，知P光的折射率小，则P光的频率小，在真空中它们的传播速度相等，故A错误；根据v＝知，P光的折射率小，则P光在水中的传播速度大．故BC错误．由上分析可知．故D正确．4.【答案】D【解析】光在同种介质中传播速度相同，故A，C错，D对；两次光在玻璃中通过的路程不同，则时间不同，故B错。
高中物理 第十三章 光过关检测 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十三章光过关检测新人教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十三章光过关检测新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第十三章过关检测（时间：45分钟满分:100分）一、选择题（每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～5小题只有一个选项正确,第6~8小题有多个选项正确）1.关于自然光和偏振光，下列说法正确的是(）A.自然光能产生光的干涉现象和衍射现象，而偏振光却不能B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光C.自然光只能是白光,而偏振光不能是白光D.自然光和偏振光都能使感光底片感光解析：自然光和偏振光都能产生干涉和衍射,都能使感光底片感光，A错，D对;光的偏振现象并不罕见,除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的光绝大部分都是偏振光，B错，光的颜色由光的频率决定,与光的偏振方向无关，C错。
答案：D2。
激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛.下列关于激光的叙述正确的是()A.激光是纵波B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同C.两束频率不同的激光能产生干涉现象D。
利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离解析:激光是横波,选项A错误;激光在不同介质中的波速不同,由λ=可以判断选项B错误；发生干涉现象的条件是两束光必须为频率相同的相干光源，选项C错误；利用激光平行度好的特点，可以通过光的反射测量激光往返所用时间,达到测量月球到地球距离的目的,选项D 正确.答案:D3。
高中物理第十三章3光的干涉练习(含解析)新人教版选修3_4
3.光的干涉基础巩固1能产生干涉现象的两束光是()A.频率相同、振幅相同的两束光B.频率相同、相位差恒定的两束光C.两只完全相同的灯泡发出的光D.同一光源的两个发光部分发出的光答案：B2白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,其原因是不同色光的()A.频率不同B.强度不同C.振动方向不同D.传播速度不同答案：A3如图所示,用频率为f的单色光垂直照射双缝,在光屏上的P点出现第3条暗条纹。
已知光速为c,则P点到双缝的距离之差r2-r1应为()AC答案：D4在单色光的双缝干涉实验中()A.两列光波谷和波谷重叠处出现暗条纹B.两列光波峰和波峰重叠处出现亮条纹C.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时,出现亮条纹D.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时,出现暗条纹解析：两列光的波峰与波峰相遇和波谷与波谷相遇都是亮条纹。
从空间中一点到两光源的光程差等于波长的整数倍,该点出现亮条纹;若为半波长的奇数倍,则为暗条纹。
答案：BC5从两个手电筒射出的光照射到同一点上时,看不到干涉条纹,因为()A.手电筒发出的光不是单色光B.干涉图样太小,看不清楚C.周围环境的漫反射光太强D.两个光源是非相干光源解析：从两个手电筒射出的光照射到同一点上时,看不到干涉条纹,是因为两个光源是非相干光源,和其他原因无关,故正确答案为D。
答案：D6下列关于双缝干涉实验的说法正确的是()A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C.用红光照射狭缝S1,用紫光照射狭缝S2,屏上将出现干涉条纹D.在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生解析：在双缝干涉实验中,单缝的作用是获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况,双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源,故选项A错误,选项B正确。
红光和紫光的频率不同,不能产生干涉条纹,故选项C错误。
两列光波只要相遇就会叠加,满足相干条件就能发生干涉,所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉,用光屏接收只是为了肉眼观察的方便,故选项D错误。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第八节 激光》综合测试试卷【4】含答案考点及解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第八节激光》综合测试试卷【4】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.根据你学过的干涉原理，判断下列说法中正确的是（）A．在真空中传播速度相同的两束光可以发生干涉现象B．在双缝干涉实验中，用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现等间距的彩色条纹C．其它条件不变的情况下，双缝的间隙越大，光屏上产生的干涉条纹间距越小D．在双缝干涉实验中，把其中一缝挡住，则干涉条纹与原来一样，只是亮度减半【答案】C【解析】试题分析：由条纹间隔公式，其它条件不变的情况下，双缝的间隙越大，光屏上产生的干涉条纹间距越小，选项C正确考点：考查光的干涉点评：本题难度较小，掌握光的折射率和干涉条纹间距的关系是求解本题的关键2.北京时间2013年4月20日8时02分四川省雅安市芦山县（北纬30.3,东经103.0）发生7.0级地震。
震源深度13公里。
此次地震造成了重大人员伤亡和巨大的经济损失，牵动着全国人民的心。
关于地震中产生的地震波知识，下列说法正确的是A．地震波的频率、波长和波速三者满足的关系B．地震波也能产生干涉和衍射现象C．地震波和电磁波一样均可以在真空中传播D．地震波经过不同地质层时的频率不变【答案】ABD【解析】试题分析：震源的机械振动带动与其相邻的其它质点的振动，再带动更远的质点的振动使震源的振动由近及远向外传播，形成地震波，在传播过程中频率不变，但在传播过程中要克服阻力做功，所以其能量将愈来愈弱．水波是横波，地震波既有横波也有纵波．A．地震波的频率、波长和波速三者满足的关系，A正确；B．干涉和衍射现象是波特有的现象，地震波也能产生，B正确；C．地震波是机械波传播需要介质，不能再真空中传播，C错误；D．地震波经过不同地质层时的频率不变，D正确。
人教版高中物理选修3-4第十三章光测试1.docx
高中物理学习材料物理选修3-4《第十三章 光》测试卷A （含答案）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.）1.夏日的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说法正确的是A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的2.对于某单色光,玻璃的折射率比水大,则此单色光在玻璃中传播时A.其速度比在水中大,其波长比在水中长B.其速度比在水中大,其波长比在水中短C.其速度比在水中小,其波长比在水中短D.其速度比在水中小,其波长比在水中长3.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n ,厚度为d ,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为 A.4dB.4ndC.4dD.4nd4.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是45 4545 45o o o o空气空气空气空气玻璃玻璃玻璃玻璃B5.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法不正确的是A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光，但一定不是干涉条纹D.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上无亮光6.细红光束和细蓝光束垂直于AB面进入楔形棱镜,并能从AC面射出,如图所示.这两束光从棱镜的AC面射出后的情况是A.两束光一定相交B.两束光仍然平行C.两束光的反向延长线相交D.条件不足,无法确定7.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时,若黄光恰好发生全反射,则A.绿光一定能发生全反射B.红光一定能发生全反射C.三种单色光相比,红光在介质中的传播速率最小D.红光在介质中的波长比它在空气中的波长长8.如图所示,将半圆形玻璃砖放在竖直面内,它左方有较大的光屏P,线光源S可沿玻璃砖圆弧移动,它发出的光束总是射向圆心O.若S从图中A向B处移动,在P 上先看到七色光带,以后各色光陆续消失.则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是A.红光→紫光,红光B.紫光→红光,红光C.红光→紫光,紫光D.紫光→红光,紫光9.在用插针法测定玻璃折射率的实验中,学生的实验方法和步骤完全正确,但测后发现玻璃砖的两个光学面不平行,则A.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏大B.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏小C.入射光线与出射光线一定不平行,测量值仍然正确D.入射光线与出射光线可能平行,测量值仍然正确10. 有关光现象的下列说法中正确的是A ．在平静的湖面上出现岸边树的倒影是光的折射现象B ．在太阳光照射下，水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象C ．在光的双缝干涉实验中，只将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽D ．光导纤维传递信号的基本物理原理是光的折射11．在学习光的色散的时候老师在课堂上做了一个演示实验，让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚），经折射分成两束单色光a 、b ，已知a 光是红光，而b 光是紫光，你认为图中哪个光路图是正确的 （ ）12．一单色光，在空气中的波长为λ0，在玻璃中的波长为λ，波速为v ，玻璃对这种色光的折射率为n 。
人教版高中物理选修3-4第十三章 光单元测试含答案
绝密★启用前人教版高中物理选修3-4第十三章光单元测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示，一个透明玻璃球的折射率为，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45°入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球内射出的光线的条数是()A． 2B． 3C． 4D． 52.如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()A．B．C．D．3.一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是()A．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B．各色光的速度不同，造成条纹的间距不同C．各色光的强度不同，造成条纹的间距不同D．各色光通过双缝到达一确定点的距离不同4.一块透明光学材料，AB为其一个端面，建立平面直角坐标系如图所示，设该光学材料的折射率沿y轴正方向(即BA方向)均匀减小，有一光线PO从真空中以某一入射角射向O点，并进入该材料内部，则该光线在光学材料内部可能的传播路径是图中的()A．B．C．D．5.“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”主要涉及的物理知识是()A．光的干涉B．光的衍射C．光的色散D．光的直线传播6.在水面下同一深处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光．当它们发光时，在水面上看到P 光照亮的水面区域大于Q光，以下说法正确的是()A．P光的频率大于Q光B．P光在水中的传播速度小于Q光C．让P光和Q光通过同一单缝装置，P光的中心条纹宽度大于Q光的中心条纹宽度D．让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的条纹间距小于Q光7.在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍微加大，其他条件不变，则干涉条纹将()A．变密B．变疏C．不变D．消失8.如图所示，MN是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行．由光源S发出的一束白光沿半圆半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上．在水平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带．当玻璃砖转动角度大于某一值时，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失．有关彩色的排列顺序和最先消失的色光是()A．左紫右红，紫光B．左红右紫，紫光C．左紫右红，红光D．左红右紫，红光9.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为()A．rB． 1.5rC． 2rD． 2.5r10.如图所示，两束单色光a、b射向一块半圆柱形玻璃砖圆心O，经折射后沿Oc射出玻璃砖．下列说法正确的是()A．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光的频率大于b光的频率C．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度D．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)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12.(多选)如图所示，一束自然光通过起偏振器照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(起偏振器上用箭头表示其透射方向)()A．B．C．D．13.(多选)如图为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，OO′为过C点的AB面的垂线．a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是()A．在半圆形的玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度B．a光的频率大于b光的频率C．两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距a光的较大D．若a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角E．b光比a光更容易发生衍射现象14.(多选)一束光穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则()A．介质2的折射率最大B．光线在介质2中的波长最长C．光在介质3中的速度最大D．入射光线到达介质2和介质3的界面时，一定发生全反射分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.一半径为R的半圆柱形玻璃砖，横截面如图所示．已知玻璃的全反射临界角γ(γ＜)．与玻璃砖的底平面成(－γ)角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上．经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直接从玻璃砖底面射出．若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光．求底面透光部分的宽度．16.由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体。
人教版高中物理选修3-4：测试卷(十三)含答案
高中同步测试卷(十三)高考水平测试卷(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题所给的四个选项中，至少有一个选项符合题意)1．下列四种现象，不是光的衍射现象造成的是( )A．通过游标卡尺两卡脚间狭缝观察发出红光的灯管，会看到平行的明暗相间的条纹B．不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑C．太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子D．用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现明暗相间的圆环2．观看立体电影时所带的特制眼镜实际上是一对偏振片．立体电影技术的理论基础是( )A．光的传播不需要介质B．光是横波C．光能发生衍射D．光有多普勒效应3．下列说法正确的是( )A．在机械波的传播过程中，介质质点的振动速度等于波的传播速度B．当波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽D．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故4．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )A．质点振动频率是4 HzB．在10 s内质点经过的路程是20 cmC．第4 s末质点的速度是零D．在t＝1 s和t＝3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同5．平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次．甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰．这列水面波( )A．频率是30 Hz B．波长是3 mC．波速是1 m/s D．周期是0.1 s6．下列关于电磁波的说法，正确的是( )A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间变化时一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在7．一简谐横波沿x轴正向传播，图甲是t＝0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是( )A．0.5 m B．1.5 mC．2.5 m D．3.5 m8.一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P上形成彩色光带．下列说法正确的是( )A．红光穿越玻璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间长B．光带从左到右排列顺序为红→紫C．如果α逐渐减小时，则紫光最先消失D．无论α多大，各色光都能从玻璃砖中射出9．虹是由阳光射入雨滴(视为球形)时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的．现有白光束L由图示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图．下列说法正确的是( )A．光线b在雨滴中传播时的波长较长B．光线b在雨滴中的折射率较大C．若分别让a、b两色光通过同一双缝装置，则b光形成的干涉条纹的间距较大D．光线b在雨滴中的传播速度较大10．沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示．质点P位于x＝2 cm 处，质点Q位于x＝6 cm处．已知x＝4 cm处依次出现两次波谷的时间间隔为0.4 s，则以下判断正确的是( )A．这列波的波长是8 cmB．质点P和Q的位移在任何时候都相同C．这列波的传播速度是20 cm/sD．x＝4 cm处质点做简谐运动的表达式为y＝6sin 5πt(cm)11．如图所示，波源P从平衡位置开始向上振动，周期T＝0.1 s，产生的简谐波向SQ 方向传播，波速为v＝8 m/s.已知SP＝0.4 m、SQ＝1.0 m．下列说法正确的是( )A．t＝0.05 s时S点开始振动B．Q点开始振动时，S点刚好处于平衡位置C．S点开始振动后，S与P的振动情况时刻相反D．若Q处置一与P点振动情况完全相同的波源，则S点为振动加强点12．在水面下同一深处的两个点光源P、Q发出不同颜色的光，在水面上P光照亮的区域大于Q光照亮的区域，下列说法正确的是( )A．在真空中P光的传播速度更大B．P光在水中的传播速度大于Q光在水中的传播速度C．让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的条纹间距小于Q光D．P光发生全反射的临界角大于Q光发生全反射的临界角题号123456789101112答案的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(8分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中：(1)装置如图：①②③④⑤是器材编号，能够增大光屏上相邻亮纹之间距离的操作是________．A．增大③和④之间的距离B．增大④和⑤之间的距离C．将红色滤光片改为绿色滤光片D．增大双缝之间的距离(2)实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(图a)，螺旋测微器的读数为0.479 0 cm，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(图b)，螺旋测微器的读数如图c所示，已知双缝间距离为0.2 mm ，从双缝到屏的距离为0.75 m ．则图c 中螺旋测微器的读数为________ mm ，所测光波的波长为________ nm.14．(10分)图甲为某简谐波在t ＝10 s 时的图象，图乙为图甲中x ＝10 cm 处P 点的振动图象．根据图示信息回答下列问题．(1)该波动的振幅、波长、周期、频率是多少？ (2)波向哪个方向传播？速度是多少？ (3)画出图甲中x ＝20 cm 处Q 点的振动图象．15．(10分)如图所示，某棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC ，其折射率为233.一束单色光从AB 面入射，恰好在AC 面上发生全反射，求：(1)光在AB 面的入射角的正弦值； (2)光在棱镜中的传播速度．16．(12分)(2016·高考全国卷乙)如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A ，它到池边的水平距离为3.0 m ．从点光源A 射向池边的光线AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为43.(1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为 2.0 m ．当他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)．参考答案与解析1．[导学号07420193] 【解析】选C.在选项C 中，电线的直径要比光的波长大很多，根本不能发生明显的衍射现象．地面上没有留下电线的影子是由于电线直径与太阳相比，太阳相当于发光面积很大的光源，太阳光可以从电线的侧面照射到地面，使地面没有电线的影子，与医院手术室用的无影灯的工作原理相似．其他选项均是光的衍射现象造成的．故C 符合题意．2．[导学号07420194] 【解析】选B.偏振片式立体电影技术的原理是光的偏振，用的是横波的特点．3．[导学号07420195] 【解析】选BD.机械波的传播过程中，介质质点做简谐运动，其振动速度不断变化，而波的传播速度是振动形式运动的速度，故A 错误；波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变，波速与波长成正比，故B 正确；光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，波长变短，根据条纹间距Δx ＝Ldλ可知，干涉条纹间距变窄，故C 错误；气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，故D 正确．4．[导学号07420196] 【解析】选B.由图读出质点振动的周期T ＝4 s ，则频率f ＝1T＝0.25 Hz ，故A 错误．质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4A ，t ＝10 s ＝2.5T ，所以在10 s 内质点经过的路程是s ＝2.5×4A ＝10×2 cm ＝20 cm ，故B 正确．在第4 s 末，质点的位移为0，经过平衡位置，速度最大，故C 错误．由图知在t ＝1 s 和t ＝3 s 两时刻，质点位移大小相等、方向相反，故D 错误．5．[导学号07420197] 【解析】选C.由题意知甲、乙两小木块间的距离x ＝3 m ＝32λ，故波长λ＝2 m ．又知两小木块都是每分钟振动30次，故周期T ＝2 s ，频率f ＝0.5 Hz ，则波速v ＝λT＝1 m/s.故选项C 正确．6．[导学号07420198] 【解析】选C.电磁波的传播不需要介质，真空、空气以及其他介质都能传播电磁波，选项A 错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，只有不均匀变化的电场或不均匀变化的磁场才能产生电磁波，选项B 错误；做变速运动的电荷会产生变化的电场，故选项C 正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项D 错误．7．[导学号07420199] 【解析】选C.由题图乙知，t ＝0时刻此质点相对平衡位置的位移约为－0.15 m ，且振动方向向下，图甲中符合此要求的点在2～3 m 之间，故C 正确．8．[导学号07420200] 【解析】选C.红光的折射率最小，紫光的折射率最大，根据v ＝c n分析得知红光在玻璃砖中传播速度最大，穿越玻璃砖的时间最短，故A 错误．由于白光是复色光，各种色光的折射率不同，折射率最大的偏折程度最大，从玻璃射向空气中时，折射光线要远离法线．在各种色光中，红光的折射率最小，紫光的折射率最大，所以紫光偏折最大，红光偏折最小，从左到右的排列顺序是紫→红，故B 错误．根据全反射临界角公式sin C ＝1n可知，紫光的临界角最小，如果α逐渐减小时，入射角增大，紫光最先发生全反射，最先从彩色光带中消失，故C 正确，D 错误．9．[导学号07420201] 【解析】选ACD.由题图可知，发生第一次折射时，光线b 的折射角r b 大于光线a 的折射角r a ，由n ＝sin i sin r 知，n a ＞n b ，由v ＝cn 知，v b ＞v a ，选项B 错误，D 正确．由于n a ＞n b ，则频率f a ＞f b ，λa ＜λb ，由Δx ＝l dλ知，Δx a ＜Δx b ，选项A 、C 正确．10．[导学号07420202] 【解析】选ACD.由图读出波长λ＝8 cm ，故A 正确；由图可知，P 、Q 两点相距半个波长，振动情况完全相反，则质点P 和Q 的位移在任何时候都相反，故B 错误；x ＝4 cm 处依次出现两次波谷的时间间隔为0.4 s ，则T ＝0.4 s ，则v ＝λT ＝0.080.4m/s ＝0.2 m/s ＝20 cm/s ，故C 正确；由图可知A ＝6 cm ，ω＝2πT ＝2π0.4 rad/s ＝5π rad/s ，则x ＝4 cm 处质点做简谐运动的表达式为y ＝6sin 5πt (cm)，故D 正确．11．[导学号07420203] 【解析】选AC.波传播到S 需要的时间：t ＝s v ＝0.48s ＝0.05 s ，即t ＝0.05 s 时S 点开始振动，A 正确．该波的波长为λ＝vT ＝8×0.1 m ＝0.8 m ，SQ ＝1.0 m ＝1.25λ，当Q 向上起振时，结合波形得知，S 点正处于波峰，故B 错误．SP ＝0.4 m ＝12λ，即PS 间有12个波形，则S 与P 的振动情况时刻相反，故C 正确．S 点到P 、Q 两点的路程差为Δs ＝SQ －SP ＝0.6 m ，而12λ＝0.4 m ，可见，Δs 并不是半个波长的偶数倍，所以S 不是振动加强点，故D 错误．12．[导学号07420204] 【解析】选BD.在水面下同一深处的两个点光源P 、Q 发出不同颜色的光，在水面上P 光照亮的区域大于Q 光照亮的区域，知P 光发生全反射的临界角大，根据sin C ＝1n，知P 光的折射率小，则P 光的频率小．在真空中它们的传播速度相等，故A错误．根据v ＝cn知，P 光的折射率小，则P 光在水中的传播速度大，故B 正确．因为P 光的频率小，则波长长，根据Δx ＝L dλ知，P 光产生的条纹间距大，故C 错误．由以上分析可知，D 正确．13．[导学号07420205] 【解析】(1)根据双缝干涉条纹的间距公式Δx ＝L dλ，知若要增大光屏上相邻亮纹之间距离，可以增大入射光的波长或减小双缝的间距或增大双缝到光屏的距离．绿光的波长比红光的波长短．故B 正确，A 、C 、D 错误．(2)螺旋测微器固定刻度读数为13.5 mm ，可动刻度读数为37.0×0.01＝0.370 mm ，两个读数相加为13.870 mm.根据公式Δx ＝L d λ，Δx ＝13.870－4.7904 mm ＝2.27 mm ，d ＝0.2 mm ，L ＝0.75 m ，所以λ＝605 nm.【答案】(1)B (2)13.870 60514．[导学号07420206] 【解析】(1)由波动图象读出振幅为A ＝15 cm ，波长为λ＝40 cm ，由振动图象读出周期为T ＝20 s ，则频率f ＝1T＝0.05 Hz.(2)由振动图象读出t ＝10 s 时P 点的振动方向向下，由波动图象判断出波向右传播．波速为v ＝λT＝2 cm/s.(3)由振动图象看出，t ＝0时刻，P 点经过平衡位置向上运动，由于PQ 间的距离为x ＝10 cm ＝14λ，波向右传播，结合波形分析得到t ＝0时刻Q 点处于波谷，则振动图象如图所示．【答案】(1)A ＝15 cm ，λ＝40 cm ，T ＝20 s ，f ＝0.05 Hz (2)向右传播 2 cm/s (3)振动图象见解析图15．[导学号07420207] 【解析】(1)作出光路图如图，由sin C ＝1n ＝1233＝32得临界角：C ＝60°据题单色光恰好在AC 面上发生全反射，在AC 面上的入射角恰好等于临界角C .由几何知识得：r ＝30°由折射定律得：n ＝sin i sin r解得：sin i ＝sin r ·n ＝sin 30°×233＝33.(2)光在棱镜中的传播速度v ＝c n ＝3×108233m/s ＝332×108m/s. 【答案】(1)33 (2)332×108m/s 16．[导学号07420208] 【解析】(1)如图，设到达池边的光线的入射角为i .依题意，水的折射率n ＝43，光线的折射角θ＝90°.由折射定律有n sin i ＝sin θ①由几何关系有sin i ＝l l 2＋h 2②式中，l ＝3 m ，h 是池内水的深度．联立①②式并代入题给数据得h ＝7 m ≈2.6 m ． ③(2)设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x .依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ′＝45°.由折射定律有n sin i ′＝sin θ′④式中，i ′是光线在水面的入射角．设池底点光源A 到水面入射点的水平距离为a .由几何关系有sin i ′＝a a 2＋h 2⑤x ＋l ＝a ＋h ′⑥式中h ′＝2 m ．联立③④⑤⑥式得x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3 723－1m ≈0.7 m. 【答案】(1)2.6 m (2)0.7 m。
人教版高中物理选修3-4第13章单元测试题带答案
人教版高中物理选修3-4第13章单元测试题带答案综合检测(三)第十三章光(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本题共7小题，每小题6分，共计42分．在每小题所给的四个选项中至少有一个选项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1.(2023·南通高二检测)在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部．内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察．光在光导纤维中的传输利用了A．光的折射C．光的干涉B．光的衍射D．光的全反射【解析】光在光导纤维中的传输利用了内芯和外套之间的全反射．【答案】D【解析】单缝衍射条纹中间宽，两侧越来越窄，又由于单缝是水平的，衍射条纹也是水平的，故B对．【答案】B3.(2023·北京高考)一束单色光由空气射入玻璃，这束光的(A．速度变慢，波长变短B．速度不变，波长变短C．频率增高，波长变长D．频率不变，波长变长c【解析】单色光由空气射入玻璃时，根据v＝n知，光的速度v变慢，光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，根据v＝λν知光从空气射入玻璃时，波长变短，故选项A正确，选项B、C、D错误．【答案】AA．A、B均不变B．A、B均有变化C．A不变，B有变化D．A有变化，B不变【解析】白炽灯光包含各方向的光，且各个方向的光强度相等，所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同，故A点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后为偏振光，当Q旋转时，只有与P的偏振方向一致时才有光透过Q，因此B点的光强有变化，选项C正确．【答案】C5.据新华网报道，2023年1月11日中国进行了一次陆基中段反导拦截技术实验，取得了预期的效果．可以预见，如果太空中出现了报废的通讯卫星，我们可以用激光器击毁位于地平线上方的卫星，则应将激光器A．瞄高些B．瞄低些C．沿视线直接瞄准D．若激光束是红色，而卫星是蓝色的，则应瞄高些【解析】卫星反射太阳的光射向地球，通过地球大气层要发生折射，而激光器发出的光通过大气层射向卫星也要发生折射，根据光路可逆原理，两者的光路相同，因此A、B错误，C正确；D选项中卫星是蓝色的，反射光也是蓝色的，比红色激光束的折射率大，由折射定律知，应瞄低些才能射中．【答案】CA．两束光仍平行，间距等于dB．两束光仍平行，间距大于dC．两束光仍平行，间距小于dD．两束光不再相互平行【解析】如图所示，光线经两表面平行的玻璃砖后方向不变，出射光线是sin isin i平行的，根据折射定律得na＝sin r，nb＝sin r，由题意知，na>nb，则raabd′【答案】CA．地球上有人用红色激光照射月球B．太阳照射到地球的红光反射到月球C．太阳光中的红光经地球大气层折射到月球D．太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹【解析】A选项中地月之间距离较大，激光能量不足以照亮整个月球；B选项中太阳照射到地球上的红光被反射后应该朝向太阳一侧；D选项中不满足光的干涉条件．【答案】C二、非选择题(本大题共5小题，共58分，计算题必须写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如题乙所示．计算折射率时，用________(填“d”或“e”)点得到的值较小，用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小．甲乙【解析】。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第八节 激光》综合测试试卷【6】含答案考点及解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第八节激光》综合测试试卷【6】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a、b两束，则（）A．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失B．用同一双缝干涉实验装置做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距C．a、b两束光相比较，在真空中的传播速度a光比b光大D．在水中，b光波长比a光波长大【答案】B【解析】试题分析：由光路图可知，两束光在水中的折射率，全反射的临界角满足，所以光束b的临界角小，顺时针旋转入射光线，b光先消失，A错；波长越长的光折射率越小，所以，干涉条纹间距，a光的更大，B对；各种光在真空中的传播速度都是，C错；因为光速等于波长乘以频率，并且折射过程不改变光的频率，所以光在水中的波长，所以波长长、折射率小的a光在水中波长更大，D错。
考点：光的折射定律2.关于两列波的干涉现象，下列说法中正确的是()A．任意两列波都能产生干涉现象B．发生干涉现象的两列波，它们的频率一定相同C．在振动减弱的区域，各质点都处于波谷D．在振动加强的区域，有时质点的位移等于零【答案】BD【解析】试题分析：若两个分运动都使同一个质点向同一方向运动，则该点振动加强，若两个分运动使同一个质点向相反的方向运动，则该点振动减弱，而质点实际的位移为两个分位移矢量和．A、频率相同的两列波产生干涉现象，故A错误，故B正确．C、如果质点处于波谷位置是振动加强而不是减弱，振动削弱的区域两个独立的振动使质点振动的方向相反，但合位移可以大于0，也可以等于0，还可以小于0，故C错误．D、在振动加强的区域，如果独立的振动使质点恰好到达平衡位置且速度方向相同，所以此时质点的位移等于0，故D正确．故选BD．考点：光的干涉；波的叠加．点评：掌握了振动加强加强和减弱的含义就可轻松解决此题．3.一列横波在某时刻的波形图象如图12所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是()A．波水平向右传播B．质点H与质点F的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时刻质点C的加速度为零【答案】C【解析】F点运动方向向下，根据走坡法可得波向左传播，A错误，质点H与质点F的此时的振动方向相反，B错误，B质点正在向上振动，所以质点C比质点B先回到平衡位置，C正确，质点C在波峰位置，距离平衡位置最大，所以此时的回复力最大即加速度最大，D错误，思路分析：根据走坡法判断质点的振动，距离平衡位置越大，回复力越大，加速度越大，试题点评：做这一类题目的关键是由质点的振动情况判断波的传播方向，再有波的传播方向判断质点的振动情况，4.关于电磁波谱,下列说法正确的是A．电磁波中最容易表现干涉、衍射现象的是射线B．红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发以后产生的C．射线是原子内层电子受激发产生的D．红外线的波长比红光长,它具有显著的化学作用【答案】B【解析】电磁波中最容易表现干涉、衍射现象的是红外线，A错；射线是伴随α、β射线产生的，是产生的新原子核处于高能级，原子核由高能级向低能级跃迁时产生的，C错；红外线的波长比红光长,它具有显著的热效应，D错；5.已知一列在弹性绳上传播的简谐横波在某一时刻的波形，则下列说法错误的是（）A．只要绳上一点（速度不为零的点）的振动速度方向已知，就可确定波的传播方向B．只要波的传播方向已知，就可确定此时绳上任一点（速度不为零的点）振动的速度方向C．波的周期等于绳上每一点的振动周期D．波在传播过程中，绳上的各质点将以波的传播速度沿着波形运动【答案】D【解析】波在传播过程中，质点并不随波迁移，D错误；其余选项均正确。
人教版高中物理选修34第十三章《光》单元检测题(解析版)
人教版高中物理选修34第十三章《光》单元检测题（解析版）一、单项选择题1.在双缝干预实验中，以下说法正确的选项是( )A．双缝屏的作用是使入射光抵达双缝屏时，双缝就成了两个振动状况完全相反的光源B．假定入射光是白光，那么像屏上的条纹是黑色相间的干预条纹C．像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹D．双缝干预中亮条纹之间的距离相等，暗条纹之间的距离不相等2.关于薄膜干预，以下说法中正确的选项是( )A．只要厚度平均的薄膜，才会发作干预现象B．只要厚度不平均的楔形薄膜，才会发作干预现象C．厚度平均的薄膜会构成干预条纹D．观察肥皂液膜的干预现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧3.以下表达正确的选项是〔〕A．光的偏振现象说明光是一种电磁波B．波长越长的电磁波传达的速度越快C．当日光灯启动时，旁边的收音时机收回〝咯咯〞声，这是由于日光灯发生的电磁波搅扰形成的D．γ射线也是电磁波，且它的波长比可见光长4.如下图，夏天，在安静无风的海面上，向远方望去，有时能看到山峰、船舶、楼台、亭阁、集市、庙宇等出如今远方的空中．古人不明白发生这种现象的缘由，对它作了不迷信的解释，以为是海中蛟龙(即蜃)吐出的气结成的，因此叫做〝空中楼阁〞，也叫蜃景．沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近在天涯，可望而不可即，这也是〝蜃景〞．以下有关蜃景的说法中错误的选项是( )A．海面下层空气的折射率比下层空气的折射率要小B．沙面下层空气的折射率比下层空气的折射率要小C．A是蜃景，B是景物D．C是蜃景，D是景物5.在〝测定玻璃的折射率〞实验中，如图，AO表示入射光线，〝aa’、bb’是平行的界面，NN′是法线，P1、P2是竖直地插在AO上的两枚大头针．在玻璃砖的另一侧M点插大头针P3，使得从P3向玻璃砖的方向看去，P3同时挡住P1、P2的像．为了确定出射光线，还需求在与P3同侧某处插一枚大头针P4，要求P4能同时挡住P3以及P1、P2的像．在图示的L、R、S、Q四个点中，正确的操作是将针P4插在( )A．Q处 B．L处 C．R处 D．S处6.关于光的现象，以下说法正确的选项是( )A．雨后出现彩虹属于光的干预现象B．光的偏振现象说明光是一种横波C．用透明的规范平面样板检査光学平面的平整水平是应用光的衍射D．在单色光的双缝干预实验中，光屏上出现明暗相间的条纹，中间条纹的宽度大于两侧的宽度7.空气中两条光线a和b从方框左侧入射，区分从方框下方和上方射出，其框外光线如下图．方框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜．以下图给出了两棱镜的四种放置方式的表示图．其中能发生图中效果的是( )A． B． C． D．8.如下图，a、b两束单色光以相反的入射角从空气射向某种介质的界面上，进入介质后a光的倾向角θ1大于b光的倾向角θ2，以下判别正确的选项是( )A．介质对两种光的折射率na ＞nbB．两种光在介质中传达速度v a＞v bC．两种光在介质中的波长λa ＞λbD．假定以相反的入射角从介质射入空气，那么a光的倾向角小于b光的倾向角9.光学是物理学中一门新鲜迷信，又是现代迷信范围中最生动的前沿迷信之一，在现代消费、生活中有着普遍的运用．以下有关图中运用，说法不正确的选项是( ) A．在图甲中，应用光的干预原理检测物体外表的平整度B．在图乙中，内窥镜应用了光的全反射原理C．在图丙中，应用光的偏振原理完成电影的3D效果D．在图丁中，超声波测速仪应用波的衍射原理测汽车速度10.2021年3月1日，美军空投传单，向伊军宣传说，美军应用卫星可以将空中状况看得一清二楚，而伊方称，已在首都布满了对空机关炮(«华盛顿邮报»3月2日报道)。
人教版高中物理选修3-4第十三章光测试含答案及详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-4 第十三章光测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题 4.0分,共60分)1.在双缝干涉实验中，测得第一条明条纹和第三条明条纹相距 4.0×10－2m，若双缝间距为0.1 mm，双缝到光屏的距离为l＝4.0 m，则光波的波长为()10－8mA． 8.0×10－7mB． 5.0×10－8mC． 1.5×10－7mD． 1.0×2.如图所示，让白炽灯光通过偏振片P和Q，现以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象．这个实验表明()A．光是电磁波B．光是一种横波C．光是一种纵波D．光是几率波3.一束光线从折射率为 1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，如图四个光路图中正确的是()A．B．C．D．4.在双缝干涉测波长实验中为了减小实验误差，可采取的办法是()A．减小屏到双缝的距离B．换用不同的滤光片进行多次测量取平均值C．增大缝的宽度D．测出多条亮纹之间的距离，再算出相邻条纹间距5.如图所示，ABC为等腰棱镜，OO′是棱镜的对称轴，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到D点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，下列判断正确的是()A．在同一介质中，a光光速大于b光光速B．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光大C．用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距D．在真空中，a光波长大于b光波长6.在没有月光的夜里，清澈透明宽大而平静的水池底部中央，有一盏点亮的灯(可视为点光源)．小鸟在水面上方飞，小鱼在水中游，关于小鸟、小鱼所见，下列说法正确的是( )A．小鱼向上方看去，看到水面到处都是亮的B．小鱼向上方看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C．小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D．小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关7.在空气中，一条光线以60°的入射角射到一平行玻璃砖的上表面ab上，如图所示．已知该玻璃的折射率为，下列说法正确的是()A．光线可能在ab面上发生全反射而不能进入玻璃砖B．光线肯定能从ab面进入玻璃砖且折射角为30°C．光线可能在cd面上发生全反射而不能射出玻璃砖D．光线肯定能从cd面射出玻璃砖且折射角为30°8.如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加。
[精品]新人教版高中物理选修3-4第十三章 光达标测试11及答案
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达标测试(十一)(建议用时：45分钟)[业达标]1．关于折射率，下列说法正确的是( ) 【导号：23570086】A．某种介质的折射率等于光在介质中传播速度v和光在真空中的传播速度c 的比值B．折射角和入射角的大小决定着折射率的大小．两种介质相比较，折射率小的介质折光性较差D．任何介质的折射率都大于1E．折射率的大小由介质本身决定【解析】某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c与光在介质中传播速度v的比值，A不对；折射率与折射角和入射角的大小无关，B不对．【答案】DE2如图1317所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知( )图1317A．光是从真空射入介质的B．光是由介质射入真空的．介质的折射率为D．介质的折射率为E．反射光线与折射光线的夹角为90°【解析】根据题图可知，入射角为30°，折射角为60°，反射光线与折射光线垂直，光是从介质射入真空的，折射率＝＝＝，只有B、D、E正确．【答案】BDE3．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将________(填“提前”或“延后”)。
【解析】假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图所示．在地球上B点的人们将在太阳到达A′点时看到日出；而地球表面有大气层，由于空气的折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层越密，折射率越大，太阳光将沿如图所示AB曲线射入在B处的人眼中，使在B处的人看到了日出．但B处的人认为光是沿直线传播，则认为太阳位于地平线上的A′点，而此时太阳还在地平线下，日出的时间提前了，所以无大气层时日出的时间将延后．【答案】延后4．如果光线以大小相等的入射角，从真空射入不同介质，若介质的折射率越大，则折射角越________，说明折射光线偏离原方向的程度越________ 【导号：23570087】【解析】根据折射定律，θ1θ2＝12，当光以相等的入射角从真空向介质入射时，θ1一定，12越大，θ2就越小，θ2越小，说明光偏离原的传播方向的角度就越大．【答案】小大5．插入水中的筷子，水里部分从水面斜着看起是向________曲折．【解析】由光的折射定律知，水中的筷子所成的像比实际位置浅，则应向上曲折．【答案】上6用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面′和bb′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图1318所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将________(填偏大、偏小或不变)．图1318【解析】可作出经过玻璃砖的光路图，由几何知识可知，测出的折射角与正确值相同．【答案】不变7．一条光线从空气射入折射率为2的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是多大？【解析】 如图所示，根据折射定律θ1 θ2＝，则 θ2＝ θ1＝ 45°2＝12，θ2＝30°，反射光线与折射光线的夹角是105° 【答案】 105°8．一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，求折射光线与反射光线的夹角φ 【导号：23570088】【解析】 由 θ1θ2＝＞1，得折射角θ2＜θ1＝40°，由反射定律得θ3＝θ1＝40°，如图所示，故折射光线与反射光线的夹角φ＝180°－θ3－θ2＝140°－θ2，所以100°＜φ＜140°【答案】 100°＜φ＜140°[能力提升]9两束细平行光和b 相距d ，从空气中相互平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图1319所示，若玻璃对的折射率大于对b 的折射率，当它们从玻璃砖的下表面射出后，两束光________(仍平行或不平行)，间距________d (填“＝”“＜”或“＞”)．图1319【解析】 如图所示，光线经两表面平行的玻璃砖后方向不变，出射光线是平行的，根据折射定律得＝r，b ＝r b，由题意知，＞b ，则r ＜r b ，故d ′＜d 【答案】 仍平行 ＜10．如图13110所示，某同用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P 1、P 2确定入射光线，并让入射光线过圆心O ，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P 3，使P 3挡住P 1、P 2的像，连接OP 3，图中MN 为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB 、D 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点．图13110(1)设AB 的长度为1，AO 的长度为2，D 的长度为3，DO 的长度为4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量的有________，则玻璃砖的折射率可表示为________．(2)该同在插大头针P 3前不小心将玻璃砖以O 为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)．【解析】 (1)＝∠AOB ∠DO ＝AB D ＝13，即需用刻度尺测量的有1和3＝13(2)玻璃砖以O 为圆心顺时针转，则其法线也顺时针转，设转过小角度α由作图得测＝ θ1θ2，而事实真＝θ1＋α2＋α由三角函知测＞真，即偏大．【答案】 (1)1、3 13(2)偏大11．如图13111所示，一棱镜的横截面为直角三角形AB ，∠A ＝30°，斜边AB ＝棱镜材料的折射率为＝2在此横截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从A 边的中点M 射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况) 【导号：23570089】图13111【解析】 设入射角为，折射角为r ，由折射定律得：r＝……①，由已知条件及①式得r ＝30°……②，光路图如图所示．设出射点为F ，由几何关系可得AF ＝38……③，即出射点在AB 边上离A 点38的位置．【答案】 见解析12．光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直．(真空中的光速c ＝30×108 /)(1)画出折射光路图；(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度； (3)当入射角变为45°时，折射角等于多大？(4)当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变？说明由． 【解析】 (1)由题意知入射角θ1＝60°，反射角β＝60°，折射角θ2＝180°－60°－90°＝30°，折射光路图如图所示(2)＝ θ1 θ2＝ 60° 30°＝3，根据＝c v 得v ＝c ＝30×1083 /≈17×108 /(3)据＝θ1 θ2得 θ2＝ θ1， 将 θ1＝ 45°＝22及＝3代入上式，可求得θ2＝66，解得θ2＝rc 66(4)折射率不会变，折射率反映介质的光性质，而跟入射角的大小无关． 【答案】 (1)图见解析 (2) 3 17×108 / (3)rc 66(4)不会变。
物理人教版选修3-4过关检测：第十三章光 Word版含解析
物理人教3-4第十三章光过关检测(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确)1．下列有关光现象的应用技术中，正确的说法是()A．无影灯是利用光的衍射现象B．增透膜是利用光的干涉现象C．分光镜是利用光的色散现象D．光导纤维是利用光的全反射现象2．下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则()A．甲为紫光的干涉图样B．乙为紫光的干涉图样C．丙为红光的干涉图样D．丁为红光的干涉图样3．激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。
下列关于激光的叙述正确的是()A．激光是纵波B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同C．两束频率不同的激光能产生干涉现象D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离4．劣质的玻璃中往往含有空气泡，这些空气泡看上去比较亮，对这一现象有以下不同的解释，其中正确的是()A．空气泡对光线有会聚作用，因而较亮B．空气泡对光线有发散作用，因而较亮C．从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮D．从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮5．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。
设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光6．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如下图所示。
下列说法正确的是()A ．单色光1的波长小于单色光2的波长B ．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C ．单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D ．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 7．在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光。
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(时间:45分钟满分:100分)
一、选择题(每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5小题只有一个选项正确,第6~8小题有多个选项正确)
1.关于自然光和偏振光,下列说法正确的是( )
A.自然光能产生光的干涉现象和衍射现象,而偏振光却不能
B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光
C.自然光只能是白光,而偏振光不能是白光
D.自然光和偏振光都能使感光底片感光
解析:自然光和偏振光都能产生干涉和衍射,都能使感光底片感光,A 错,D对;光的偏振现象并不罕见,除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的光绝大部分都是偏振光,B错,光的颜色由光的频率决定,与光的偏振方向无关,C错。
答案:D
2.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。
下列关于激光的叙述正确的是( )
A.激光是纵波
B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C.两束频率不同的激光能产生干涉现象
D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
解析:激光是横波,选项A错误;激光在不同介质中的波速不同,由λ=可以判断选项B错误;发生干涉现象的条件是两束光必须为频率相同的相干光源,选项C错误;利用激光平行度好的特点,可以通过光的反射测量
激光往返所用时间,达到测量月球到地球距离的目的,选项D正确。
答案:D
3.劣质的玻璃中往往含有空气泡,这些空气泡看上去比较亮,对这一现象有以下不同的解释,其中正确的是( )
A.空气泡对光线有会聚作用,因而较亮
B.空气泡对光线有发散作用,因而较亮
C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮
D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮
解析:要注意发生全反射的条件是:光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于或等于临界角。
一部分从玻璃到达空气泡的界面处的光满足了发生全反射的条件,因而发生全反射,这也就是气泡看上去比较亮的原因。
答案:D
4.下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则( )
A.甲为紫光的干涉图样
B.乙为紫光的干涉图样
C.丙为红光的干涉图样
D.丁为红光的干涉图样
解析:紫光的波长较红光短,条纹间距窄,所以B项正确,A项错误;丙、丁均为衍射图样,所以C、D两项错误。
答案:B
5.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。
设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是( )
A.紫光、黄光、蓝光和红光
B.紫光、蓝光、黄光和红光
C.红光、蓝光、黄光和紫光
D.红光、黄光、蓝光和紫光
解析:作出a、b、c、d四条光线第一次折射时的法线,可知其折射率大小关系为na>nb>nc>nd,则它们可能依次是紫光、蓝光、黄光和红光,所以本题只有选项B正确。
答案:B
6.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示。
下列说法正确的是( )
A.单色光1的波长小于单色光2的波长
B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间
D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
解析:根据题图知,光1的折射率较大,与光2相比,其波长较小,在玻璃中传播速度较小,临界角较小,通过玻璃的时间较大,选项A、D正确。
答案:AD
7.在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光。
为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有( )
A.改用红光作为入射光
B.改用蓝光作为入射光
C.增大双缝到屏的距离
D.增大双缝之间的距离
解析:根据条纹间距Δx=·λ可知:要增大干涉条纹的间距,可增大λ,λ红>λ黄,选项A正确;λ黄>λ蓝,选项B错误;增大到屏的距离
l,Δx增大,选项C正确;增大双缝间距d,Δx减小,选项D错误。
答案:AC
8.用薄玻璃片制成一个中间空的三棱镜放入水中,当一束白光从一个侧面斜射入并从三棱镜通过时,下面说法中正确的是( )
A.各色光都向顶角偏折
B.各色光都向底面偏折
C.红色光的偏向角比紫光的大
D.红色光的偏向角比紫光的小
解析:薄玻璃片的厚度可以忽略不计,这样在水中的“空气三棱镜”的折射率比周围水的折射率小,这与放在空气中的玻璃三棱镜是不同的,同样根据折射定律,各色光都向顶角偏移,红光的偏向角仍然比紫光的小,故A、D两项正确。
答案:AD
二、填空题(每小题10分,共20分。
把答案填在相应的横线上)
9.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,装置如图所示。
双缝间的距离d=3 mm。
(1)若测定红光的波长,应选用色的滤光片。
实验时需要测定的物理量有和。
(2)若测得双缝与屏之间距离为0.70 m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500 mm)观察到第1条亮纹的位置如图(a)所示,观察到第5条亮纹的位置如图(b)所示。
则可求出红光的波长λ=
m。
(保留一位有效数字)
解析:(1)测红光波长应选红色滤光片,因为红色滤光片能透过红光。
据Δx=λ知,需测双缝到屏的距离l和n条亮(或暗)纹间距离a,
从而计算出条纹间距离Δx,最后算出λ。
(2)根据题图(a)(b)可求出两相邻亮条纹间距Δx= mm≈0.163 mm,
所以λ=≈7×10-7 m。
答案:(1)红双缝到屏的距离l n条亮(或暗)纹间距离a (2)7×10-7
10.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中:
(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa'和bb'后,不小心碰了玻璃砖使它向aa'方向平移了少许,如图甲所示。
则他测出的折射率将(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)乙同学在画界面时,不小心将两界面aa'、bb'间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得折射率(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析:(1)如图甲所示,甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角、折射角没有受到影响,因此测得的折射率将不变。
(2)如图乙所示,乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角不受影响,但测得的折射角比真实的折射角偏大,因此测得的折射率偏小。
答案:(1)不变(2)偏小
三、计算题(每小题16分,共32分)
11.(20xx江苏单科,12B(3))人的眼球可简化为如图所示的模型。
折射率相同、半径不同的两个球体共轴。
平行光束宽度为D,对称地沿轴线方向射入半径为R的小球,会聚在轴线上的P点。
取球体的折射率为,且D=R。
求光线的会聚角α。
(示意图未按比例画出)
解析:由几何关系sin i=,解得i=45°,则由折射定律=n,解得γ=30°
且i=γ+,解得α=30°。
答案:30°
12.用某一单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离为0.25 mm,在距离双缝为1.2 m处的光屏上,测得5条亮纹间的距离为7.5 mm。
(1)求这种单色光的波长。
(2)若用这种单色光照射到增透膜上,已知增透膜对这种光的折射率为1.3,则增透膜的厚度应取多少?
解析:(1)根据公式Δx=λ,得λ=Δx
由题意知Δx=
又l=1.2 m,d=0.25×10-3 m
所以λ=Δx=m
=3.9×10-7m。
(2)根据公式n=,c=λf,v=λ'f得n=
所以λ'= m=3.0×10-7 m
故增透膜的厚度d'=λ'=7.5×10-8m。
答案:(1)3.9×10-7 m (2)7.5×10-8 m。