高中物理第十三章光阶段验收评估一光含解析新人教版选修3_420190412261

阶段验收评估（一）光
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。

第1～5小题只有一个选项符合题目要求，第6～8小题有多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．对于某单色光，玻璃的折射率比水的大，则此单色光在玻璃中传播时( )
A ．其速度比在水中的大，其波长比在水中的长
B ．其速度比在水中的大，其波长比在水中的短
C ．其速度比在水中的小，其波长比在水中的短
D ．其速度比在水中的小，其波长比在水中的长
解析：选C 由n ＝c v ，n 玻＞n 水，可得：v 玻＜v 水，又v ＝λf ，f 相同，波速越小，波长越短，所以光在玻璃中的波长比水中的短，故只有C 项正确。

2.如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S 时，在光屏P 上
观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以( )
A ．增大S 1与S 2的间距
B ．减小双缝屏到光屏的距离
C ．将绿光换为红光
D ．将绿光换为紫光
解析：选C 双缝干涉的条纹间距公式：Δx ＝l d
λ，增大S 1与S 2的间距就是增大d ，所以条纹间距变小，A 错误；减小双缝屏到光屏的距离就是减小l ，条纹间距变小，B 错误；红光波长比绿光波长长，紫光波长比绿光波长短，所以将绿光换为红光，条纹间距增大，C 正确，D 错误。

3．有一块玻璃砖，上、下两面光滑且平行，有一束光线从空气射入玻璃砖，下面给出的四个光路图中正确的是( )
解析：选D 本题中由于玻璃砖上、下表面平行，光在上表面的折射角等于下表面的入射角，上表面能够发生折射，则下表面一定能够发生折射，又因为有折射就有反射，故D 正确。

4.如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射
后交于光屏上的同一个点M ，若用n 1和n 2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射
率，下列说法中正确的是( )
A ．n 1＜n 2，a 为红光，b 为蓝光
B ．n 1＜n 2，a 为蓝光，b 为红光
C ．n 1＞n 2，a 为红光，b 为蓝光
D ．n 1＞n 2，a 为蓝光，b 为红光
解析：选B 由题图可知，b 光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光。

5．一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束蓝光从AC 面的P 点沿平行底面AB 方向射入棱镜后，经AB 面反射，再从BC 面的Q 点射出，且有PQ ∥AB (图中未画光在棱镜内的光路)。

如果将一细束绿光仍从P 点沿平行底面AB 方向射入三棱镜，则从BC 面射出的光线( )
A ．仍从Q 点射出，出射光线平行于AB
B ．仍从Q 点射出，出射光线不平行于AB
C ．可能从Q ′点射出，出射光线平行于AB
D ．可能从Q ″点射出，出射光线平行于AB
解析：选D 将蓝光换成绿光，其折射率变小，在AC 面的折射角变
大，光路如图所示，可能从Q ″点射出且平行于AB ，故D 正确。

6.直线P
1P 2过均匀玻璃球球心O ，细光束a 、b 平行且关于P 1P 2对称，
由空气射入玻璃球的光路如图所示。

a 、b 光相比( )
A ．玻璃对a 光的折射率较大
B ．玻璃对a 光的临界角较大
C ．b 光在玻璃中的传播速度较小
D ．b 光在玻璃中的传播时间较短
解析：选BC 由图可知a 、b 两入射光线的入射角i 1＝i 2，折射角r 1
＞r 2，由折射率n ＝sin i sin r
知玻璃对b 光的折射率较大，选项A 错误；设玻璃对光的临界角为C ，sin C ＝1n
，a 光的临界角较大，故选项B 正确；光在介质中的传播速度v ＝c n
，则a 光的传播速度较大，b 光的传播速度较小，故选项C 正确；b 光的传播速度小，且通过的路程长，故b 光在玻璃中传播的时间长，故选项D 错误。

7.如图所示，MN 是介质1和介质2的分界面，介质1、2的绝对折射率
分别为n 1、n 2，一束细光束从介质1射向介质2中，测得θ1＝60°，θ2＝
30°，根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是( )
A ．介质2相对介质1的相对折射率为 3
B ．光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度
C ．介质1相对介质2来说是光密介质
D ．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象
E ．光从介质1进入介质2，光的波长变短
解析：选ABE 光从介质1射入介质2时，入射角与折射角的正弦之比叫作介质2相对介
质1的相对折射率，所以有n 21＝sin 60°sin 30°＝3，选项A 正确；因介质2相对介质1的相对折射率为3，可以得出介质2的绝对折射率大，因n ＝c v ，所以光在介质2中传播的速度小于在介质1中的传播速度，故B 正确；由于入射角大于折射角，故介质2相对于介质1来说是光密介质，故C 错误；光从光密介质射入光疏介质时有可能发生全反射，故D 错误；光从介质1进入介质2，光的频率不变，速度变小，由v ＝λf 可知，光的波长变短，故E 正确。

8．如图所示，一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为a 、b 两束单色光，则以下说法正确的是( )
A ．玻璃对a 光的折射率较大
B ．在玻璃中b 光的波长比a 光短
C ．在玻璃中b 光传播速度比a 光大
D ．减小入射角i ，a 、b 光线有可能消失
解析：选BD 由题图可知折射率n a ＜n b ，则νa ＜νb ，又由n ＝c v 得，v a ＞v b ，综上得λb
＜λa ，故A 、C 错误，B 正确；减小入射角i ，由几何关系可知在玻璃内的入射角变大，可能发生全反射，a 、b 都可能消失，D 正确。

二、实验题(本题共2小题，共16分)
9．(6分)在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图甲所示。

转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图乙所示。

已知双缝间距d ＝1.5 mm ，双缝到屏的距离L ＝1.00 m ，则被测光波的波长为________。

解析：图甲读数为1.130 mm ，图乙读数为1.760 mm 。

亮条纹间距Δx ＝1.760－1.1303
mm ＝0.21 mm 。

由公式Δx ＝L d
λ得： λ＝d Δx L ＝1.5×10－3×0.21×10－31.00
m ＝3.15×10－7 m 。

答案：3.15×10－7
m
10.(10分)如图所示是用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC ；在垂直AC
面的直线MN 上插两枚大头针P 1、P 2，在AB 面的左侧透过棱镜观察大头针P 1、P 2
的像，调整视线方向，直到P 1的像________，再在观察的这一侧先后插入两枚
大头针P 3、P 4，使P 3________，P 4________，记下P 3、P 4的位置，移去大头针和
三棱镜，过P 3、P 4作直线与AB 面相交于D ，量出该直线与AB 面的夹角为45°，则该透光物质的折射率n ＝________，并在图中正确地画出完整的光路图。

解析：折射率的测定原理是依据折射定律n ＝sin θ1sin θ2
，利用插针法将光在介质中的传播路线确定，从而测出相应的入射角θ1和折射角θ2，求解出n
值。

而插针便是利用它挡住物体(大头针)的像，用P 3挡住P 1、P 2的像是为了
确定入射光线，用P 4挡住P 3和P 1、P 2的像是为了确定出射光线。

由题给条件可画出如图所示的完整光路图，且θ1＝45°，θ2＝30°所以n ＝sin θ1sin θ2
＝sin 45°sin 30°＝2/21/2
＝2。

答案：被P 2的像挡住 挡住P 1、P 2的像 挡住P 3和P 1、P 2的像
2 光路图见解析图 三、计算题(本题共2小题，共36分)
11.(16分)某透明物体的横截面如图所示，其中ABC 为直角三角
形，AB 为直角边，长度为2L ，∠ABC ＝45°，ADC 为一圆弧，其圆心
在AC 边的中点。

此透明物体的折射率为n ＝2.0。

若一束宽度与AB 边
长度相等的平行光从AB 边垂直射入透明物体，试由光路图画出光线
从ADC 圆弧射出的区域，并求此区域的圆弧长度s 。

解析：如图，作出两条边缘光线，所求光线射出的区域为EDF 。

如图，从圆弧ADC 射出的边缘光线的入射角等于材料的临界角θ，因sin θ＝1n ＝12
故θ＝30°
由几何关系得：圆弧EDF 长度为s ＝2θ·L
故所求s ＝πL 3。

答案：图见解析 πL 3
12．(20分)一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P 离水面的高度为h 1＝0.6 m ，尾部下端Q 略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端s 1＝0.8 m 处有一浮标，示意如图。

一潜水员在浮标前方s 2＝3.0 m 处下潜到深度为h 2＝4.0 m 时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q ；继续下潜Δh ＝4.0 m ，恰好能看见Q 。

求：
(1)水的折射率n ；
(2)赛艇的长度l 。

(可用根式表示)
解析：(1)标记P 的光路如图
n ＝sin i sin r ＝s 1
s 12＋h 12s 2s 22＋h 22＝0.80.64＋0.3639＋16
＝0.835＝43。

(2)Q 点恰好被看到，则折射角为临界角C sin C ＝1n ＝s 2＋s 1＋l
h 2＋Δh 2＋s 2＋s 1＋l 2＝34
解得：l ＝⎝ ⎛⎭
⎪⎫2477－3.8m 。

答案：(1)n ＝43 (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫2477－3.8m
精美句子
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3、大自然的语言丰富多彩：从秋叶的飘零中，我们读出了季节的变换；从归雁的行列中，我读出了集体的力量；从冰雪的消融中，我们读出了春天的脚步；从穿石的滴水中，我们读出了坚持的可贵；从蜂蜜的浓香中，我们读出了勤劳的甜美。

4、成功与失败种子，如果害怕埋没，那它永远不能发芽。

鲜花，如果害怕凋谢，那它永远不能开放。

矿石，如果害怕焚烧（熔炉），那它永远不能成钢（炼成金子）。

蜡烛，如果害怕熄灭（燃烧），那它永远不能发光。

航船，如果害怕风浪，那它永远不能到达彼岸。

5、墙角的花，当你孤芳自赏时，天地便小了。

井底的蛙，当你自我欢唱时，视野便窄了。

笼中的鸟，当你安于供养时，自由便没了。

山中的石！当你背靠群峰时，意志就坚了。

水中的萍！当你随波逐流后，根基就没了。

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朋友是成功道路上的一位良师，热情的将你引向阳光的地带；朋友是失败苦闷中的一盏明灯，默默地为你驱赶心灵的阴霾。

7、一粒种子，可以无声无息地在泥土里腐烂掉，也可以长成参天的大树。

一块铀块，可以平庸无奇地在石头里沉睡下去，也可以产生惊天动地的力量。

一个人，可以碌碌无为地在世上厮混日子，也可以让生命发出耀眼的光芒。

8、青春是一首歌，她拨动着我们年轻的心弦；青春是一团火，她点燃了我们沸腾的热血；青春是一面旗帜，她召唤着我们勇敢前行；青春是一本教科书，她启迪着我们的智慧和心灵。