人教版高中物理选修3-4第十三章 单元测试题
人教版高中物理选修3-4第十三章光单元测试题二.docx
高中物理学习材料桑水制作姓名，班级，得分一．不定项选择（每一小题有1个或多个正确选项，全对得4分，选对但不全得2分）1．水中的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. 从空气泡到达水中的界面处的光一部分发生反射，因而较亮D. 从水中到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮2.关于空中的鸟和水中的鱼，下列说法中正确的是（）A. 鸟看到的是鱼的实像，位置变浅些B. 鸟看到的是鱼的虚像，位置变浅些C. 鱼看到的是鸟的实像，位置偏低些D. 鱼看到的是鸟的虚像，位置偏高些3.一束白光被棱镜色散时，下列说法中正确的是（）A. 棱镜对各单色光的折射率不同，对红光最大，对紫光最小B. 红光比蓝光先通过棱镜C. 黄光比绿光偏转的角度小D. 在棱镜中速度较大的单色光偏转的角度也较大4.某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点，你认为正确的是（）A. 若狭缝与灯泡平行，衍射条纹与狭缝平行B. 若狭缝与灯泡垂直，衍射条纹与狭缝垂直C. 衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D. 衍射条纹的间距与光的波长有关5下列关于光的现象的说法中正确的是（）A. 用白光做双缝干涉实验时，偏离中央明条纹较远的是紫光B. 用白光做双缝干涉实验时，偏离中央明条纹较远的是红光C. 涂有增透膜的照相机镜头，看起来呈淡紫色是增强了对紫光的透射程度D. 从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的两表面反射光相干涉的结果6．△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。
a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如右图所示，由此可知（）A.棱镜内a光的传播速度比b光的小B.棱镜内a光的传播速度比b光的大C.a光的频率比b光的高D.a光的波长比b光的长7．空气中两条光线 a和 b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图2所示。
人教版物理选修3-4《第13章-光》单元综合试题及答案【4】
(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1．利用激光很容易实现光的干涉现象，这是因为( )A ．激光的亮度高B ．激光的方向性好C ．激光的频率、偏振方向几乎相同D ．激光的能量集中解析：选C.为了更好地出现干涉现象，应尽可能用频率、偏振方向相同的光作为相干光．2．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( )A ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B ．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C ．在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象D ．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象解析：选D.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉的原理，故选项A 错；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散，故选项B 错；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射，故选项C 错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项D 对． 3.图13－5(2019年皖南八校联考)a 、b 两种单色光以相同的入射角从某种介质射向空气，光路如图13－5所示，则下列说法正确的是( )A ．逐渐增大入射角α的过程中，a 光先发生全反射B ．通过同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹间距比b 光的宽C ．在该介质中b 光的传播速度大于a 光的传播速度D ．在该介质中a 光的波长小于b 光的波长答案：B 4.图13－6(2019年宁波高二检测)如图13－6所示， OO′是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A 、B 是关于O O′轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于OO′下方的P 点，由此可以得出的结论是( )A ．在玻璃中，A 光比B 光的速度小B ．玻璃对A 光的折射率比对B 光的折射率小C ．在空气中，A 光的波长比B 光的波长长D ．A 光的频率比B 光的频率大解析：选AD.由图可知，A 光的偏折程度更大，折射率较大，频率较大，故B 错、D 正确．由n ＝c v可知在玻璃中的光速A 较小，故A 正确．再由c ＝λf 可知，频率越大，波长越小，故A 光的波长较短，故C 错．5．(2019年高考安徽理综卷)实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n 随波长λ的变化符合科西经验公式：n ＝A ＋B λ2＋C λ4，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13－7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处是红光解析：选D.由公式可知，光的波长越长，折射率越小．而在太阳光的可见光范围内，从红光到紫光的波长越来越短，即折射率越来越大，所以a处是红光，d处是紫光，则A、B、C错误，D正确．6.图13－8(2019年苏州高二检测)如图13－8所示，某棱镜顶角A＝60°，一束白光以较大的入射角，从棱镜的一个侧面入射，通过后从另一侧面射出，在光屏上形成由红到紫的七色光谱．已知各光在该介质中临界角都不超过42°，当入射角逐渐变小的过程中，屏上光谱的变化情况是( )A．变窄，保持七色B．变宽，逐渐呈白色C．下移，逐渐消失D．上移，逐渐消失解析：选C.如题图所示，入射角i减小，r也减小．光在AC面上的入射点下移，出射光线也将下移，且介质中的入射角θ随之增大．当增大到紫光的临界角时，紫光发生全反射，屏上的紫光消失，随着i进一步减小，θ进一步增大，靛、蓝、绿、黄、橙、红光依次在屏上消失，故C正确．7．两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过．如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象( )A．透过偏振片的光强先增强，然后又减小到零B．透过的光强先增强，然后减小到非零的最小值C．透过的光强在整个过程中都增强D．透过的光强先增强，再减弱，然后又增强解析：选A.起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光强达到最大．当其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光强先增强，然后又减小到零．8．如图13－9所示是研究光的双缝干涉的示意图．不透光的挡板上有两条平行狭缝S1、S2，用单色红光照射双缝，由S1、S2发出的红光到达屏上时会产生干涉条纹，则以下说法正确的是( )图13－9A．若只减小两条狭缝S1、S2之间的距离，条纹间距将增大B．若只减小两条狭缝与屏之间的距离，条纹间距将增大C．若只在两条狭缝与屏之间插入一块与屏平行的平板玻璃砖，条纹间距将增大D．若只把用红光照射改用绿光照射，条纹间距将增大答案：A9.图13－10(2019年长沙模拟)在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图13－10所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们中间形成一个厚度均匀的空气膜，现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化，当温度为t 1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t 2时，亮度再一次回到最亮，则( )A ．出现最亮时，B 上表面反射光与A 上表面反射光叠加后加强B ．出现最亮时，B 下表面反射光与A 上表面反射光叠加后相抵消C ．温度从t 1升至t 2过程中，A 的高度增加λ4D ．温度从t 1升至t 2过程中，A 的高度增加λ2解析：选D.出现最亮时，B 下表面反射光与A 上表面反射光叠加后相加强，设温度从t 1升至t 2过程中，A 的高度增加h ，由题知2h ＝λ，故h ＝λ/2.图13－1110．如图13－11所示，只含黄光和紫光的复色光束PO ，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两束光OA 和OB ，沿如图所示方向射出，则( )A ．OA 为黄光，OB 为紫光B ．OA 为紫光，OB 为黄光C ．OA 为黄光，OB 为复色光D ．OA 为复色光，OB 为紫光解析：选C.黄光比紫光频率小，在玻璃中折射率小，发生全反射的临界角大，由图可知，OB 为反射光线，OA 是折射角为90°的折射光线，即入射角恰好为黄光的临界角，紫光已经发生全反射，在OA 中只有黄光，在OB 中既有黄光又有紫光，为复色光．二、实验题(本题共2小题，每小题5分，共10分．把答案填在题中横线上)11．(2019年高考天津理综卷)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图13－12中实线所示，使大头针P 1、P 2与圆心O 在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O 缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P 1、P 2的像，且P 2的像挡住P 1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出________________，即可计算出玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n ＝____________.图13－12解析：当恰好看不见P 1、P 2的像时，刚好发生全反射现象，此时玻璃砖直径转过的角度θ为临界角，折射率n ＝1sin θ. 答案：玻璃砖直径边绕O 点转过的角度θ 1sin θ12．在“用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13－13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________．图13－13解析：图甲读数为1.130 mm图乙读数为1.760 mm.亮条纹间距Δx ＝1.760－1.1303mm ＝0.21 mm. 由公式Δx ＝L dλ得：λ＝d Δx L ＝1.5×10－3×0.21×10－31.00m ＝3.15×10－7 m.答案：3.15×10－7 m三、计算题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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)一圆柱形容器，底面半径与高之比为2∶3，眼睛沿DA 方向看去恰能看到底部边缘P 点，将容器注满某种液体，眼睛仍保持DA 方向看去，恰能看到底部圆心Q 点，如图13－14所示．图13－14(1)求此液体的折射率；(2)从液面上方垂直向下观察，容器底部看起来的深度为实际深度的多少倍？答案：(1)2135(约1.44) (2)容器底部看起来的深度约为实际深度的0.69倍14.图13－15(10分)如图13－15所示，ABC 是一个透明的薄壁容器，内装液体，当光垂直射向AC 面时，光在AB 面恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为c ，求液体的折射率及光在该液体中传播速度多大？解析：设液体的折射率为n ，光在里面传播的速度为v ，发生全发射的临界角为C ，则由题意知：C ＝60°所以n ＝1sinC ＝1sin60°＝233 又因为n ＝c v ，所以v ＝c n ＝32c. 答案：233 32c 15.图13－16(10分)如图13－16所示，在双缝干涉实验中，S 1和S 2为双缝，P 是光屏上的一点，已知P 点与S 1和S 2距离之差为2.1×10－6m ，今分别用A 、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，求P 点是亮条纹还是暗条纹．(1)已知A 光在折射率为n ＝1.5的介质中波长为4×10－7m ；(2)已知B 光在某种介质中波长为3.15×10－7m ，当B 光从这种介质射向空气时，临界角为37°.解析：已知P 点与S 1和S 2的距离之差，由出现亮暗的条件可判断是亮条纹或暗条纹．(1)设A 光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由n ＝λ1λ2得，λ1＝n λ2＝1.5×4×10－7m ＝6×10－7m.根据光程差：δ＝2.1×10－6m ＝312λ1， 知A 光在P 点是暗条纹．(2)设B 光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由n ＝λ1λ2，得，λ1＝n λ2，又临界角C ＝37°所以n ＝1sinC 所以λ1＝λ2sinC ＝3.15×10－7sin37°m ＝5.25×10－7 m. 根据光程差：δ＝2.1×10－6 m ＝4λ1知，B 光在P 点是亮条纹．答案：见解析16．(12分)如图13－17所示，MN 是一条通过透明球体球心的直线，一条平行于MN 的光线a 射向此球体，若出射光线c 与MN 的交点P 和球心O 的距离是球半径的2倍，与MN 所成的角α＝30°，求透明球体的折射率．图13－17解析：作光路图如图所示，设球的半径为R ，在△OPB 中，OB sin α＝OP sin ∠OBP ，则R sin30°＝2R sin ∠OBP，∠OBP ＝135°，则∠FBP ＝45°，由几何条件知∠BOP ＝15°且有∠OAB ＝∠OBA ，又aA ∥MO ，所以∠AOM ＝∠aAE.由光路可逆知∠aAE ＝45°，由几何关系知∠OAB ＝30°，则折射率n ＝sin ∠aAE sin ∠OAB ＝sin45°sin30°＝ 2. 答案： 2。
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．。
人教版选修3-4 第十三章 光 单元测试题
人教版选修3－4 第十三章 光 单元测试题一、单选题1. 竖直放置的铁丝框中的肥皂膜，在太阳光的照射下会形成（）A．黑白相间的水平干涉条纹B．黑白相间的竖直干涉条纹C．彩色水平干涉条纹D．彩色竖直干涉条纹2. 如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的透振方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化．设起偏器和检偏器透振方向相同，关于这种温度计的工作原理，正确的说法是（）A．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大B．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收到的光强度就会越小，表示温度变化越大C．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小D．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小3. 在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的（）A．很小的不透明圆板B．很大的不透明圆板C．很大的中间有大圆孔的不透明挡板D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板4. 如图所示为等腰棱镜，真空中a、b两束单色光与棱镜轴线OO′等距，两束光折射后相交于图中的P点．以下判断正确的是（）A．在真空中的光速v a＞v bB．该棱镜对光的折射率n a＞n bC．通过棱镜的时间t a＞t bD．a、b两束光从同一介质射入真空过程中，发生全反射的临界角θa＞θb5. 圆形玻璃砖的横截面如图所示， O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ与直径MN垂直并接触于N点，已知半圆形玻璃砖的半径R=10cm ，折射率，一细束激光沿半径方向射向圆心O点，入射光线与OO′夹角，光屏PQ上出现两个光斑，则这两个光斑之间的距( )离为A ．cmB ．cmC ．cmD ．cm6.如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿AO1方向（O1点在分界面上，图中未画出）射向空气，折射后通过空气中的B 点，图中O点为A、B连线与分界面的交点．下列说法正确的是（）二、多选题A ．O 1点在O 点的右侧B ．绿光从水中射入空气中时波长不变C ．若沿AO 1方向射出的一束蓝光，则折射光线有可能通过B 点正上方的C 点D ．若增大入射角，可能在空气中的任何位置都看不到此绿光7. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是________A ．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B ．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C ．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象D ．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象E ．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄8. 下列说法正确的是____A ．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置高B ．全息照相主要是利用了光的衍射现象C ．水中的气泡看起来特别明亮是因为光从气泡射向水中时,一部分光在界面上发生了全反射D ．光纤通信是一种现代通信手段,光纤内芯的折射率比外壳的大E ．沙漠蜃景和海市蜃楼主要是光的全反射现象9. △OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面，a 、b 两束可见单色光从空气中垂直射入棱镜底面MN ，在棱镜侧面OM 、ON 上反射和折射的情况如图所示，由此可知（）C ．a 光、b 光通过同一狭缝发生衍射时，a 光的中央亮纹更宽B ．a 光的波长比b 光的长A ．棱镜内a 光的传播速度比b 光的大三、解答题D ．让a 光与b 光通过同一双缝干涉装置，a 光条纹间的距离小于b 光10. 如图所示,两束不同的单色光p 和Q 以适当的角度射向半圆形的玻璃砖,然后均由O 点沿OF 方向射出,则下列说法中正确的是（ ）A ．P 在真空中的波长比Q 长B ．P 的光子能量比Q 大C ．P 穿过玻璃砖所需时间比Q 短D ．若P 能使某金属发生光电效应,那么Q 也一定能11. 下列说法正确的是A ．在同一均匀介质中，经过一个周期的时间，波传播的距离为一个波长B ．真空中的光速在不同的惯性参考系中可能不同C ．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线D ．验钞机是利用紫外线的特性工作的E ．做简谐运动的物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同12. 如图所示,透明柱状玻璃砖横截面为扇形AOB ,圆心角∠AOB=60°,一单色平行光束平行于扇形AOB 的角平分线OM 均匀射向OA 面,经OA 面折射的光线恰平行于OB 面．①求柱状玻璃砖的折射率;②若经过OA 面上P 点(图中未画出)的光线在AMB 扇面上恰好发生全反射,求OP 与P A的比值．光红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O ，在AB 分界面上的入射角i ＝45°，结果在水平屏幕MN 上出现两个亮斑，已知该介质对红光和紫13.如图为某种透明介质的截面图，△AOC 为等腰直角三角形，BC 为半径R ＝10cm 的四分之一的圆弧，AB 与水平屏幕MN 垂直并接触于A 点，由的折射率分别为。
人教版高中物理选修3-4第十三章光单元检测含答案解析
人教版高中物理选修3-4第十三章光单元检测学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一束激光以入射角i=30°照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B，如图所示，如果反射光斑位置向右移动了2cm，说明液面（）ABCD2．“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4．在插P3和P4时，应使（）A．P3只挡住P1的像B．P4只挡住P2的像C．P3同时挡住P1、P2的像D．以上做法均不完备3．下列关于光的偏振现象的说法正确的是（）A．自然光通过起偏器后成为偏振光，要获得偏振光只有这样一种途径B．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光C．光的偏振现象说明了光是纵波D．拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响4．关于全反射，下列说法中不正确的是（）A．光从光密介质射向光疏介质时可能产生全反射B．光从光疏介质射向光密介质时可能产生全反射C．光从折射率大的介质射向折射率小的介质可能产生全反射D．光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时可能产生全反射5．从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是（）A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C．三棱镜对a侧光折射率小于对b侧光的折射率D．在三棱镜中a侧光的传播速度大于b侧光的传播速度6．以下说法正确的是（）A．光的偏振现象说明光是一种横波B．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象C．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关D．光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率7．关于自然光和偏振光，下列观点正确的是()A．自然光能产生干涉和衍射现象，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．自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光 D．自然光和偏振光都能使感光底片感光8．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n＝1.5,所要消除的紫外线的频率ν＝8.1×1014Hz ,那么他设计的这种增反膜的厚度至少是（）A．9.25×10−8m B．1.85×10−7mC．1.24×10−7m D．6.18×10−8m9．下列关于近代物理学的结论中，正确的是（）A．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性B．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率多的地方C．光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．氢原子的能级是不连续的，但辐射光子的能量却是连续的10．在拍摄日落水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是() A．减弱反射光，从而使景物的像更清晰B．增强反射光，从而使景物的像更清晰C．增强透射光，从而使景物的像更清晰D．减弱透射光，从而使景物的像更清晰11．下列说法中正确的是A．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，蓝光的条纹间距宽B．光纤通信利用了光的全反射的原理C．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的D．动车组高速行驶时，在地面上测得车厢的长度明显变短12．下列说法中正确的是（）A．太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的干涉原理B．在受迫振动中，驱动力的频率一定等于物体的固有频率C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度D．β射线是高速电子流，是原子核外电子电离产生的二、多选题13．下列关于光学现象的说法，正确的是（）A．单缝衍射条纹的特征是明暗相间平行等距B．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的干涉现象造成的C．光纤传导利用光的全反射原理，光纤由芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小D．用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，黄光相邻的亮条纹间距大于蓝光的相邻亮条纹间距E.拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以过滤橱窗玻璃的反射光14．如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为 ，经折射后出a、b两束光线．则（）A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距E.若改变光束的入射方向使 角逐渐变大，则折射光线a首先消失15．下列说法中正确的是（）A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的衍射造成的B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场C．狭义相对论认为：光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变D．波长越短的电磁波，反射性能越强E.在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆周期应该从小球速度为零的最高处开始计时，以减小实验误差16．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色光分别从C点、D点射向介质，如图所示.已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°(C点出射光线与A点入射光线的夹角)，CD弧所对的圆心角为3°，则下列结论正确的是()A．b色光的偏向角为42°B．介质对a色光的折射率n aC．在介质中，a光的频率小于b光的频率D．b色光从介质射向空气的临界角正弦sin C＝12sin51E.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距x a< x b17．在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（）A．改用红色激光B．改用蓝色激光C．减小双缝间距D．将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动三、填空题18．波可以分为纵波横波，在纵波中，各质点的振动方向与波的传播方向________；在横波中，各质点的振动方向与波的传播方向________．19．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形状，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）则该玻璃棒的折射率n=________．（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．四、解答题20．一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱，如图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为4，求sinα的值．321．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5.52×10－7 m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．22．高速公路上的标志牌都用”回归反射膜“，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，这种“回归反射膜”是用球体反射元件制成的．如图，透明介质球的球心位于O点，半径为R，光线DC平行于直径AOB射到介质球的C点，DC与AB间的距离H=√3R．若DC光线进入介质球折射后，经一次反射，再折射后射出的光线与入射光线CD平行，试作出光路图，并计算出介质球的折射率．23．如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜．有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R．已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行（不考虑多次反射）．求该玻璃的折射率．24．有一顶角为直角的玻璃砖，放在空气中，一光束斜射入玻璃砖的一个侧面，如图所示，然后投射到它的另一个侧面。
人教版高中物理选修3-4第十三章 单元测试题.docx
P红θA高中物理学习材料桑水制作第十三章 单元测试题一、选择题1、关于点光源的说法，正确的是（ ）A ．夜间我们看到的恒星都可以看作点光源B ．发光的萤火虫一定能看作点光源C ．发光的白炽灯泡一定不能看作点光源D ．通常我们用日光灯做光学实验时，是把它看作点光源的2、自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。
尾灯的构造如图所示。
下面说法中正确的是（ ）A ．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射B ．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射C ．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D ．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射3、红光和紫光以相同的入射角由空气射到矩形的玻璃砖上。
关于光在玻璃中的传播及穿过后的情况，以下说法正确的是（ ）A ．红光在玻璃中的传播速度小B ．紫光在玻璃中的传播速度大C ．红光产生的侧移大D ．紫光产生的侧移大4、一束白光射入顶角为θ的三棱镜的一侧，以较大的入射角i 射入棱镜后，经棱镜折射在光屏P 上可得到彩色光带，如图所示，当入射角i 逐渐减小到零的过程中，假如光屏上的彩色光带先后消失，则下述正确的是（ ）A ．红光最先消失，紫光最后消失B ．紫光最先消失，红光最后消失C ．红光最先消失，黄光最后消失D ．紫光最先消失，黄光最后消失5、公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在晚上观察不同颜色的彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是（ ）A ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小B ．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小C ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大D ．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大6、如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足（ ）A ．折射率必须大于2B ．折射率必须小于2C ．折射率可取大于1的任意值D ．无论折射率是多大都不可能7、下列说法与光的干涉有关，其中正确的是（ ）A ．英国托马斯·杨成功观察到光的干涉现象，证明了光的确是一种波B ．干涉现象是波动独有的特征，双缝干涉实验说明光的确是一种波C ．在室内打开两盏灯时，看不到光的干涉现象，所以光的干涉只是实验室中得到的现象，不具有普遍性D ．只要是同一光源发出的光，它们的频率就相同，都可以看到干涉现象8、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D ．各色光通过双缝的距离不同9、关于用单色光做“双缝干涉”实验，以下说法正确的是（ ）A ．入射光波长越长，干涉条纹越大B ．入射光频率越高，干涉条纹间距越大 θ1 θ2C．把入射光由绿光变成紫光，干涉条纹间距变小D．把入射光由绿光变成红光，干涉条纹间距变小10、用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是（）A．相邻干涉条纹之间的距离相等B．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距11、双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为L，双缝像屏线光源调整实验装置合得像屏上可以见到清晰的干涉条纹。
人教版高中物理选修3-4第十三章单元检测试题.docx
高中物理学习材料桑水制作（选修3-4）第十三章单元检测试题(考试时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括10个小题,每小题4分,共40分。
多选题已在题号后标出)1.光的偏振现象说明光是横波。
下列现象中不能反映光的偏振特性的是( D)A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹2.从两个相同的手电筒射出的光,当它们在某一区域叠加后,看不到干涉图样,这是因为( D)A.手电筒射出的光不是单色光B.干涉图样太细小看不清楚C.周围环境的光太强D.这两束光为非相干光3.(多选)在单缝衍射实验中,下列说法正确的是(ACD)A.其他条件不变,将入射光由黄色换成绿色,衍射条纹间距变窄B.其他条件不变,使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄C.其他条件不变,换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽D.其他条件不变,增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽4.如图所示,一横截面为直角三角形的三棱镜,∠B=90°,∠C=30°。
一束与AB面成θ=30°角的光线射向AB面,经过BC边发生一次反射,再从AC边射出,且出射光线的折射角为60°。
则这种材料的折射率为( B)A. B. C. D.25.(多选)如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则( BD)A.图中a光为偏振光B.图中b光为偏振光C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮6.如图所示,一条红色光线和另一条紫色光线,以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为半圆形的玻璃柱体,其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出。
学年人教版高中物理选修34第十三章电磁波章节测试
学年人教版高中物理选修34第十三章电磁波章节测试一、单项选择题1.如下图，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，棱镜资料的折射率为1．4，那么这束光进入棱镜后的光路图应为〔〕A. B.C. D.2.公路交通标志牌是由基板和附着在基板上的反光膜组成，反光膜普通由镀在玻璃微珠上的铝层组成，夜间能将汽车射来的灯光反射回去，使司机看清交通标志．交通标志牌的结构表示图如图，这种交通标志牌的原理是〔〕A. 应用了光的反射B. 应用了光的折射C. 应用了光的色散D. 应用了光的全反射3.一束可见光射到置于空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃砖后从下外表射出，变为a、b两束平行单色光，如下图．假设光束b是蓝光，那么光束a能够是〔〕A. 红光B. 黄光C. 绿光D. 紫光4.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分红两束单色光a、b。
a光的频率小于b光的频率．图中哪个光路图能够是正确的()A. B. C. D.5.如下图，分界限MN上方和下方区分是两种不同的光介质Ⅰ和Ⅱ，一细束由红和紫两种单色光组成的复合光由介质Ⅰ中射向分界面MN，分红两细束光a、b，那么〔〕A. 光束a一定是单色光B. 光束a能够是复合光，也能够是紫光C. 光束b一定是红光D. 光束b能够是复合光，也能够是红光6.早上太阳从西方升起时，人们看到太阳是白色的，这是由于〔〕A. 光的散射B. 红光的波长长，衍射现象清楚C. 红光的折射率小，传达速度大D. 红光更容易惹起人眼的视觉7.如下图，MN是介质Ⅰ和介质Ⅱ的接壤面，介质Ⅰ中的光源S收回的一束光照射在接壤面的O点后分红两束光OA和OB ，假定坚持入射点O不动，将入射光SO顺时针旋转至S1O的位置，那么在旋转进程中以下说法正确的选项是〔〕A. 光线OA逆时针旋转且逐渐削弱B. 光线OB逆时针旋转且逐渐削弱C. 光线OB逐渐削弱且能够消逝D. 介质Ⅰ能够是光疏介质8.光在迷信技术、消费和生活中有着普遍的运用，以下选项契合实践运用的是〔〕A. 在光导纤维束内传送图象是应用光的色散现象B. 用三棱镜观察白光看到的黑色图样是应用光的干预现象C. 光学镜头上的增透膜是应用光的干预现象D. 用透明的规范平面样板反省光学平面的平整水平是应用光的衍射现象．二、多项选择题9.如下图，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．入射方向与边AB 的夹角为θ=30°，E、F区分为边AB、BC的中点，那么〔〕A. 该棱镜的折射率为B. 光在F点发作全反射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10.以下说法正确的选项是〔〕A. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以添加透射光的强度B. 全息照片往往用激光来拍摄，主要是应用了激光的相关性C. 假设地球外表没有大气层掩盖，太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些D. 某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，红光从该玻璃中射入空气发作全反射时，红莅临界角较大11.两平面镜镜面相对、平行放置，中间有一发光点S．当其中一面镜子以速率v沿垂直于镜面的方向向光点S移动时，在离镜面最近的四个像中〔〕A. 有两个像的速率为2vB. 有二个像的速率为2vC. 有两个像朝S运动D. 有三个像朝S运动三、填空题12.某同窗由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00 cm长为半径画圆，区分交线段OA于A点，交O和O'连线延伸线于C点，过A点作法线NN'的垂线交NN'于B点，过C点作法线NN'的垂线交NN'于D点，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00 cm ，CD=4.00 cm ，由此可得出玻璃的折射率n=________。
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。
人教版高中物理选修3-4第13章 光 单元测试.docx
高中物理学习材料桑水制作第13章光单元测试1．关于光的衍射现象，下列说法正确的是( )A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C．光照到不透明小圆盘上后面出现泊松亮斑，说明光发生了衍射D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射答案：AC2．华裔科学家高锟被誉为“光纤通信之父”，他因此获得2009年诺贝尔物理奖．光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是( )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．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大答案： A3．如图所示，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)( )答案：ABD4.如图所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面是玻璃和空气的界面，分别设为界面Ⅰ和界面Ⅱ.光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中．如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )A．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象B．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C．不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象D．不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象答案：CD5．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色、瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，分别属于( )A．光的干涉、色散和衍射现象B．光的干涉、衍射和色散现象C．光的衍射、色散和干涉现象D．光的衍射、干涉和色散现象答案： A6．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光，则( )A．玻璃砖对a光的折射率为 2B．玻璃砖对a光的折射率为1.5C．b光的频率比a光的大D．b光在玻璃中的传播速度比a光的大答案：AC7．自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光线反射回去．某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜(折射率n>2)组成，棱镜的横截面如图所示．一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC边和CB边反射后从AB边的O′点射出，则出射光线是( )A．平行于AC边的光线①B．平行于入射光线的光线②C．平行于CB边的光线③D．平行于AB边的光线④答案： B8．如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是( )A．假若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线B．假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射C．假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射D．假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大答案：ACD9．用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A．白炽灯B．单缝片C．光屏D．双缝E．滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A________(A已写好)．(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则a和b的大小关系为__________．答案：(1)EBDC (2)a>b10．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，如图甲所示．(1)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，如图乙所示．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”)．答案：(1)如图所示(2)1.53(说明：±0.03范围内都可) (3)A11.如图，一透明半圆柱体折射率为n＝2，半径为R、长为L，一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出．求该部分柱面的面积S.答案：π3RL12．如图所示是一种折射率n＝1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值sin i＝0.75.求：(1)光在棱镜中传播的速率；(2)通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑返回到AB面上的光线)．答案：(1)2×108 m/s (2)垂直AC边射出。
人教版高中物理选修3-4《第13章光》单元综合试题及答案3.docx
高中物理学习材料桑水制作第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本题共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正确,有的小题有多个选项正确.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.关于点光源的说法正确的是（）A.夜间我们看到的恒星都可以看作点光源B.发光的萤火虫一定能看作点光源C.发光的白炽灯泡一定不能看作点光源D.通常我们用日光灯做光学实验时，是把它看作点光源的解析本题考查点光源模型.点光源像质点一样是一个理想化模型，是把光源看作一个能发光的点.恒星离我们很远，可以看作点光源；萤火虫虽然小，但研究它自身大小范围内的光学问题时，不能看作点光源；研究的光学问题离灯泡很远时，可以把它看作点光源，但研究的光学问题离灯泡很近时，不能把灯泡看作点光源；通常我们用日光灯做光学实验时，是把它看作线光源的.故A正确.答案A2.关于光线的概念，下列正确的理解是（）A.光线是从光源直接发出的，是客观存在的B.光线的作用类似于电场线，但前者是具体的，后者是抽象的C.光线是用来表示光束传播方向的有向直线D.光束是真实存在的,光线是人为画上的解析本题考查对光线的理解.人们为了形象地研究电场，引入了电场线，但电场中并不真实存在“电场线”.同理，光线是人们为了研究光的传播而引入的物理模型，光在传播中并不存在“线”.光束是真实存在的，我们用光线表示光束时，光线的箭头表示光的传播方向.故正确选项为C、D.答案CD3.在我国古代学者沈括的著作《梦溪笔谈》中有如下记载：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东.”意思是说，若鹞鹰在空中飞翔，它的影子随鹞鹰而移动；如鹞鹰和影子中间被窗户孔隙所约束，影子与鹞鹰做相反方向移动，鹞鹰向东则影子向西移，鹞鹰向西则影子向东移.这里描述的是光的（）A.直线传播现象B.折射现象C.干涉现象D.衍射现象解析本题考查光的直线传播及形成的现象.前段鹞鹰的影子，是光沿直线传播形成的；后段所说的“影子”实际是鹞鹰经小孔所成的像，即小孔成像，这也是光直线传播形成的现象.故A正确.答案A4.傍晚，太阳从西边落下，在人们观察到日落的时刻（太阳刚落在地平线上），太阳的实际位置（）A.完全在地平线下方B.完全在地平线上方C.恰好落在地平线上D.部分在地平线上方，部分在地平线下方解析本题考查的是光线在大气层中的折射.由于太阳光从真空进入地球大气层时要发生折射，使我们看到的太阳位置比实际位置要高，因此当人们观察到太阳还在地平线上时，太阳的实际位置已在地平线以下.故正确选项为A.答案A5.光纤通信的优点是容量大、衰减小、抗干扰性强.2008年北京奥运会将全部使用光纤通信,为各项比赛提供清晰可靠的服务.光导纤维由内芯和包层两层介质组成.下列说法正确的是( )A.光纤通信依据的原理是光的全反射B.内芯和包层的折射率相同C.内芯比包层的折射率大D.包层比内芯的折射率大解析本题考查光的全反射的应用.光纤通信依据的原理是光的全反射.A对.为了使光在光纤内以全反射的方式传播,内芯的折射率应该比包层大,C对.答案AC6.在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面正上方俯视这三个球，感觉最浅的是（）A.紫色球B.蓝色球C.红色球D.三个球同样深解析本题考查的是光的折射的一个推论，即视深公式.在视深公式h′=hn中，h′为看到的深度，h为实际深度，n为折射率，因为水对紫光的折射率最大，所以看到最浅的是紫色球,故正确选项为A.答案A7.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车.尾灯的构造如图所示.下面说法中正确的是（）A.汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的左表面发生全反射B.汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的右表面发生全反射C.汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D.汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射解析本题考查全反射在生活中的应用.光线应该从右边入射，在左边两个直角边上连续发生两次全反射，利用全反射棱镜的原理使入射光线偏折180°.所以正确选项为C.答案C8.两种单色光由玻璃射向空气时发生了全反射,临界角分别为1θ、2θ,且1θ>2θ.1n 、2n 分别表示玻璃对这两种单色光的折射率,1v 、2v 分别表示这两种单色光在玻璃中的传播速度,则( )A. 1n <2n ,1v <2vB. 1n <2n ,1v >2vC. 1n >2n ,1v <2vD. 1n >2n ,1v >2v解析本题考查折射率与临界角、折射率与传播速度的关系.根据:sin θ=n 1,n =θsin 1.因1θ>2θ,故1n <2n ;又v =nc ,1n <2n ,所以1v >2v .只有B 正确. 答案B9.一束白光通过三棱镜后发生了色散现象,如图所示.下列说法正确的是( )A.玻璃对红光的折射率最小,红光的偏折角最小B.玻璃对紫光的折射率最小,紫光的偏折角最小C.红光在玻璃中的传播速度比紫光大D.屏幕上各色光在光谱上由上到下的排列顺序为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫解析本题考查介质对不同色光的折射率不同及不同色光在同一介质中的传播速度不同.实验表明,A 、D 正确,B 错.根据v =n c 知,C 正确. 答案ACD10.如左下图所示，AB 为一块透明的光学材料左侧的端面，建立直角坐标系如右下图，设该光学材料的折射率沿y 轴正方向均匀减小.现有一束单色光a 从原点O 以某一入射角θ由空气射入该材料内部，则该光线在该材料内部可能的光路是右下图中的 （ ）解析本题考查光的折射及全反射和微元思想.如图所示，由于该材料折射率由下向上均匀减小，可以设想将它分割成折射率不同的薄层.光线射到相邻两层的界面时，射入上一层后折射角大于入射角，光线偏离法线.到达更上层的界面时，入射角更大，当入射角达到临界角时发生全反射，光线开始向下射去,直到从该材料中射出.故正确选项为D.答案D第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、本题共5小题,每小题4分，共20分.把答案填在题中的横线上.11.在“测定玻璃折射率”的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示.当光线是由空气射入玻璃砖时，则1θ和2θ中为入射角的是；当光线由玻璃砖射入空气时，临界角的正弦值是 ；从图线可知玻璃砖的折射率是.解析本题考查测定玻璃折射率实验数据的处理及临界角的概念.1θ比2θ的正弦值大，所以1θ为入射角.由图线知玻璃砖的折射率为n =21sin sin θθ=1.50 则临界角的正弦值为sin C =5.111=n =0.67. 答案1θ 0.67 1.50 12.如图所示,a 、b 两束平行单色光从空气射入水中时,发生了折射现象.由光路图可以看出,a 光的折射率比b 光 ,a 光在水中的传播速度比b 光 .若两平行光束由水射向空气,随着入射角的增大, 光先发生全反射.解析本题考查折射率、临界角及折射率与速度的关系.由图可知,a 光的折射角大,a 光的折射率比b 光小,故a 光在水中的传播速度比b 光大;由sin C =n1知,b 光的折射率大,临界角小,故随着入射角的增大,b 光先发生全反射. 答案小 大 b13 .1027 m 这个距离通常称为 ，它是人类所能观察到的宇宙的最大半径.若一光线刚进入哈勃太空望远镜的视野，则它传播到太空望远镜处约用 年.解析本题考查哈勃太空望远镜的作用和光的传播速度.答案哈勃半径1×111014.一束光从某介质射向真空，当入射角为θ时，折射光恰好消失.已知光在真空中的传播速度为c ,则此光在该介质中的传播速度为 .解析本题考查临界角及折射率.由临界角的概念，知sin θ=n 1 又n =vc 由以上两式解得，此光在介质中的传播速度为v =c sin θ.答案c sin θ15.古希腊某地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，在北半球A 城阳光与铅直方向成7.5°角下射，而在A 城正南方，与A 城地面距离为L 的B 城，阳光恰好沿铅直方向下射.射到地球上的太阳光可视为平行光.据此他估算出了地球的半径.试写出估算地球半径的表达式R = .解析本题设计新颖，灵活考查了光的直线传播.关键是作出示意图，示意图如图所示.由题意得L =2πR ×3607.5 可得R =π24L . 答案π24L 三、本题共4小题，共40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. 16.（8分）在一个半径为r 的圆形轻木塞中心插一大头针，然后把它倒放在液体中，调节大头针插入的深度，当针头在水面下深度为d 时，观察者不论在液面上方何处，都刚好看不到液体下方的大头针.求液体的折射率.解析本题考查光的全反射.观察者在水面上任何位置都刚好看不到水下的大头针，说明由针头射出的光线，恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射.由题意作出光路图如图所示，这时入射角等于临界角，由几何关系可得sin C =22d r r+又sin C =n1 由以上两式解得液体的折射率为n =rr 22d +. 答案rr 22d + 17.(10分)如图所示,一等腰直角三棱镜放在真空中,斜边BC =d ,一束单色光以60°的入射角从AB 侧面的中点入射,折射后从侧面AC 折射出.已知三棱镜的折射率n =26,单色光在真空中的光速为c ,求此单色光通过三棱镜的时间.解析本题考查光的折射.(1)单色光在AB 面上发生折射,光路如图.根据折射定律:n =αsin 60sin ︒,n=26 由以上两式得:α=45°.(2)因α=45°,故光在棱镜内传播的路径DE 与BC 平行,且DE =21BC =21d . (3)光在棱镜中的速度:v =n c =62c 所以,t =vDE =c d 46. 答案cd 46 18.（10分）（激光液面控制仪）如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO 以入射角i 照射液面，反射光OB 射到水平光屏上，屏上用光电管将光讯号变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度.如果发现光点在屏上向右移动了s 的距离射到B '点，则液面是升高了还是降低了？变化了多少？解析本题考查学生利用所学知识解决实际问题的能力.因反射的光点B 右移到B '，所以液面降低.但因入射的激光束方向不变，所以液面降低后的入射角不变，光路图如图.由几何关系知，四边形OM B 'B 是平行四边形，OM =B 'B =s ,三角形NO O '是直角三角形.设液面降低的高度是h ，则h =NO ·cot i =2s ·cot i =2cot i s 即液面降低的高度是s cot i /2.答案降低s cot i /219.（12分）为从军事工事内部观察外面的目标，在工事壁上开一长方形孔,如图所示.设工事壁厚d =34.64 cm ，孔的宽度L =20 cm ，孔内嵌入折射率n =3的玻璃砖.（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°范围内的景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖？解析本题为光的折射和全反射在军事上的应用，应作出光路图，利用光学规律和几何关系解答.（1）光路图如图所示，由折射定律得n =21sin sin θθ 由几何关系得sin 2θ=22d L L+由以上两式解得1θ=60°2θ=30°则视野的最大张角为θ=21θ=120°.(2)为使外界180°范围内的景物全被观察到，则当1θ=90°时, 2θ=30°应是光线在该玻璃砖中的临界角,即sin30°=n '1 解得玻璃砖的折射率应为n '=2.答案（1）120° (2)2。
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】。
人教版高中物理选修3-4第13章《光》单元测评 .docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第13章《光》单元测评一、选择题（每小题6分，共48分）1．声波比光波容易产生明显的衍射，原因是（）A.声波是纵波，光波是横波B.声波是机械波，光波是电磁波C.一般障碍物尺寸跟声波波长相近而跟光波波长相比大得太多D.声波必须通过介质传播，而光波可以在真空中传播2、如图所示，一个人站在A点，另一人沿平面镜的中垂线BO走向平面镜，要使两人在平面镜中互相看到，则行走的人至多离平面镜（）A．1m B．0.75m C．0.5m D．0.25m3、如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃中射向空气，在界面上的入射角为45°，下列四个光路图中正确的是（）4、如图所示，两细束平行光a和b相距为d，从空气互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，若玻璃砖对a的折射率大于对b的折射率，当它们从玻璃的下表面射出后，则（）A．两束光仍然平行，间距等于dB．两束光仍然平行，间距大于dC．两束光仍然平行，间距小于dD．两束光不再平行5、如图所示，水面下放一水平放置的平面镜，一束白光垂直于水面射入水中并射向镜面，已知红光的由水中射向空气的临界角为C1，紫光由水中射向空气的临界角为C2，那么当平面镜绕着通过其中心并垂直于纸面的轴O转动时，需要至少转过下面哪个角度时才能做到无光射出水面（）A．C1/2 B．C2/2 C．C1D．C26、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是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7、抽制细丝时可用激光监控粗细，如图所示．激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同，则（）A．这是利用了光的干涉现象B．这是利用了光的偏振现象C．如果屏上条纹变宽，表面抽制的丝粗了D．如果屏上条纹变宽，表面抽制的丝细了8、如图所示，a表示单缝，b表示双缝，用单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远位置放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示明条纹），如图c、d所示．下列关于缝和条纹间关系的说法正确的是（）A．图c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹B．单缝S越窄，越容易观察到对应的明暗条纹C．双缝间距越小，对应条纹间距越大D．照射双缝的单身光波长越小，对应条纹间距越大二、填空题（共10分）9.红光在水中的波长和绿光在真空中的波长相等，水对红光的折射率为4/3，则红光和绿光在水中频率之比为____________。
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。
高二物理人教版选修3-4 第十三章 光 单元测试
江苏省苏州高新区第一中学2020-2021学年度高二物理单元测试3-4 第十三章光一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）1.两束细平行光a和b相距为d，从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如下图所示，若玻璃对a的折射率小于对b的折射率。
当它们从玻璃砖的下表面射出后，有()A. 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2.如图所示两细束单色光平行射到同一三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M.则下列说法中正确的是()A. 如果a为蓝色光则b可能为红色光B. 在该三棱镜中a色光的传播速率比b光的传播速率大C. 棱镜射向空气中a色光的临界角比b色光的临界角大D. a光的折射率小于b光折射率3.光导纤维由“内芯”和“包层”两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出，下列说法正确的是()A. 内芯的折射率大于包层的折射率B. 内芯的折射率小于包层的折射率C. 不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同D. 若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射4.、两束单色光从水中射向空气发生全反射时，光的临界角大于光的临界角，下列说法正确的是A. 以相同的入射角从空气斜射入水中，光的折射角大B. 分别通过同一双缝干涉装置，光形成的相邻亮条纹间距大C. 在水中，光的传播速度较小D. 通过同一玻璃三棱镜，光的偏折程度大5.下列说法不正确．．．的是()A. 图1为检验工件平整度的装置，利用了薄膜干涉的原理B. 图2为光照射不透明小圆板得到的衍射图样C. 图3海市蜃楼和沙漠蜃景都是光的全反射现象，其中沙漠蜃景产生的原因是由于沙漠上层空气的折射率比下层空气折射率大D. 图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是一样的6.如图所示，真空中有一均匀介质球，一束复色光平行于BOC从介质球的A点折射进入介质球内，进入介质球后分成光束I、Ⅱ，其中光束Ⅰ恰好射到C点，光束Ⅱ射到D点，∠AOB=60°，则()A. 介质球对光束Ⅱ的折射率大于√3B. 同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ先射出介质球C. 当入射角大于某一特定角度时，从A点射进介质球的光束Ⅱ会发生全反射D. 用光束Ⅰ和光束Ⅱ分别射向同一双缝干涉装置，光束Ⅱ的条纹间距比光束Ⅰ大7.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，则圆弧AB上有光透出部分的弧长为()πRA. 16πRB. 14πRC. 13πRD. 5128.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。
人教版高中物理选修3-4第十三章单元检测.docx
高中物理学习材料桑水制作单元检测(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)1．如图1所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，图1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.14πRC.13πR D.512πR图22．一束光线穿过介质1、2、3时，光路如图2所示，则( )A．介质1的折射率最大B．介质2是光密介质C．光在介质2中的速度最大D．当入射角由45°逐渐增大时，在1、2分界面上可能发生全反射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．22h B．2h C.2h D．h4．已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光( )A．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C．从该玻璃中射入空气发生全反射时，红光临界角较大D．用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大5.图3如图3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6．如图4图4所示，两束不同的单色光P和Q，以适当的角度射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向射出，则下面说法正确的是( )A．P光束在玻璃砖中的折射率大B．Q光束的频率比P光束的频率大C．P光束穿出玻璃砖后频率变大D．Q光束穿过玻璃砖所需时间长7．如图5所示，图5从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏ab间形成一条彩色光带．在光带的a、b两侧，下面的说法中正确的是( )A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率8．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.下列说法中正确的有( )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9．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对眼睛造成伤害的眼镜．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8.1×1014 Hz.那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是( )A．9.25×10－8 m B．1.85×10－7 mC．1.23×10－7 m D．6.18×10－8 m10．如图6甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单色光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是( )图6A．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的题12345678910 号答案二、填空题(本题共2个小题，共20分)11．(12分)(1)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，下面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(2)如图7所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7m，则在这里出现的应是________(选填“明条纹”或“暗条纹”)，现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(选填“变宽”、“变窄”或“不变”)．(3)如图8所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质中，经下表面反射后，从上表面的A点射出．已知入射角为i，A与O相距l，介质的折射率为n，试求介质的厚度d＝________.图7 图812.(8分)如图9所示，图9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y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，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率．某学生在用上述方法测定玻璃的折射率时，在他画出的直线OA 上竖直地插上了P 1、P 2两枚大头针，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P 1、P 2的像，他应采取的措施是______．若 他已透过玻璃砖看到P 1、P 2的像，确定P 3的位置方法是______________．若他已正确 地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n ＝__________. 三、计算题(本题共4个小题，共40分)13．(8分)两个狭缝相距0.3 mm ，位于离屏50 cm 处，现用波长为6 000 的光照射双 缝．求：(1)两条相邻暗条纹间的距离．(2)若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离．(水的折射率为43，1 ＝10－10m)14.图10(8分)如图10所示，一根长为L 的直光导纤维，它的折射率为n ，光从它的一个端面射 入，又从另一端面射出所需的最长时间为多少？(设光在真空中的速度为c ) 15.图11(12分)如图11所示，一透明半圆柱体折射率为n ＝2，半径为R 、长为L .一平行光束从 半圆柱体的矩形表面垂直射入，部分柱面有光线射出．求该部分柱面的面积S .图1216．(12分)一棱镜的截面为直角三角形ABC ，∠A ＝30°，斜边AB ＝a .棱镜材料的折射率为n ＝ 2.在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC 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(不考虑光线沿原路线返回的情况)．第十三章 光1．B [本题考查几何光学的作图、光的折射定律、全反射等知识点，由折射定律知sin 45°sin γ＝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．CD 3．B[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．光线在液面发生了折射，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°.由几何关系得r ＝h ，故直径为d ＝2h.]4．C [在光的折射和干涉现象中有四个公式：v ＝c n ，n ＝sin θ1sin θ2，sin C ＝1n ，Δx ＝l λd.据此结合题目中的条件可知只有C 选项正确．]5．AC [由几何关系可推理得入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°，由n ＝sin θ1sin θ2＝3，A 对；由sin C ＝1n ，临界角C>30°，故在F 点不发生全反射，B 错；由n ＝c v ＝λ0λ知光进入棱镜波长变小，C 对；F 点出射的光束与BC 边的夹角为30°，不与入射光线平行，D 错．故选A 、C .]6．BD [根据图知Q 相对P 偏折更少，故Q 光束在玻璃砖中的折射率更大，Q 光束的频率会更大，由于两光束在玻璃砖中的路程相等，v ＝cn，Q 光束速率小，穿过的时间长，P 、Q光束从玻璃砖进入空中时，频率不变，波长会变长．]7．BC [由图可以看出，a 侧光偏折得较厉害，三棱镜对a 侧光的折射率较大，所以a 侧是紫色光，波长较小，b 侧是红色光，波长较大，因此A 错，B 、C 正确；又v ＝c/n ，所以三棱镜中a 侧光的传播速率小于b 侧光的传播速率，D 错．]8．C [根据条纹间距与波长关系的公式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．]9．C [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相互叠加后加强，则路程差(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1/2.紫外线在真空中的波长是λ＝c/f ≈3.7×10－7 m ，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 ．]10．AC [薄膜干涉中的“薄膜”指的是两个玻璃面之间所夹的空气膜，故选项A 是正确的，B 是错误的．两列波的路程差满足一定的条件：如两列波的路程差是半波长的偶数倍，形成明条纹；如两列波的路程差是半波长的奇数倍，形成暗条纹；明暗条纹间的距离由薄膜的厚度变化来决定，膜厚度不均匀，则干涉条纹不等间距，故选项C 是正确的．]11．(1)D (2)暗条纹 变宽 (3)n 2－sin 2i2sin il解析 (1)本题考查激光的有关知识．激光是电磁波的一种，是横波，A 项错误；频率相同的激光在不同介质中的波长是不同的，B 项错误；产生干涉的条件要求两列光的频率要相同，C 项错误；测定距离就是利用激光的平行度高的特性，D 项正确．(2)本题考查相干光的加强或减弱的条件、条纹间距随波长变化的规律．当点到两缝的路程差为半波长的奇数倍时，出现暗条纹；Δx ＝ldλ，随波长变长，条纹间距变宽．(3)设折射角为r ，由折射定律得sin i sin r ＝n ，又几何关系l ＝2d tan r ，解得d ＝n 2－sin 2i2sin il.12．另画一条更靠近y 轴正方向的直线OA ，把大头针P 1、P 2竖直地插在所画的直线上，直到在y ＜0区域内透过玻璃砖能看到P 1、P 2的像 插上大头针P 3，使P 3刚好能挡住P 1、P 2的像 sin βsin α解析 无法看到P 1、P 2的像是由于OA 光线的入射角过大发生全反射的缘故．P 3能挡住P 1、P 2的像说明OP 3是OA 的折射光线．13．(1)1 mm (2)0.75 mm解析 本题要求用公式Δx ＝ld λ进行计算．(1)Δx ＝l d λ＝50×10－2×6 000×10－100.3×10－3m ＝1×10－3m ＝1 mm(2)λ′＝λn ＝6 00043＝4 500Δx ′＝l d λ′＝50×10－2×4 500×10－100.3×10－3m ＝0.75 mm14.n2Lc解析由题中的已知条件可知，要使光线从光导纤维的一端射入，然后从它的另一端全部射出，必须使光线在光导纤维中发生全反射现象．要使光线在光导纤维中经历的时间最长，就必须使光线的路径最长，即光线对光导纤维的入射角最小，光导纤维的临界角为C＝arcsin1n.光在光导纤维中传播的路程为d＝Lsin C＝nL.光在光导纤维中传播的速度为v＝cn.所需最长时间为t max＝dv＝nLcn＝n2Lc.15.π3RL解析半圆柱体的横截面如图所示，OO′为半圆的半径．设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有n·sinθ＝1式中θ为全反射临界角．由几何关系得∠O′OB＝θS＝2RL·∠O′OB代入题给条件得S＝π3RL16．见解析解析设入射角为θ1，折射角为θ2，由折射定律得sinθ1sinθ2＝n①由已知条件及①式得θ2＝30°②如果入射光线在法线的右侧，光路图如图所示．设出射点为F，由几何关系可得AF＝38a③即出射点在AB边上离A点38a的位置．如果入射光线在法线的左侧，光路图如图所示．设折射光线与AB的交点为D.由几何关系可知，在D点的入射角θ＝60°④设全反射的临界角为C，则sin C＝1n⑤由⑤和已知条件得C＝45°⑥因此，光在D点发生全反射．设此光线的出射点为E ，由几何关系得∠DEB ＝90° BD ＝a －2AF ⑦ BE ＝BD sin 30°⑧联立③⑦⑧式得BE ＝18a ⑨即出射点在BC 边上离B 点18a 的位置．。
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高中物理学习材料
（马鸣风萧萧**整理制作）
第十三章单元测试题
一、选择题
1、关于点光源的说法，正确的是（）
A．夜间我们看到的恒星都可以看作点光源
B．发光的萤火虫一定能看作点光源
C．发光的白炽灯泡一定不能看作点光源
D．通常我们用日光灯做光学实验时，是把它看作点光源的
2、自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。
尾灯的构造如图所示。
下面说法中正确的是（）A．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射Array B．汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射
C．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射
D．汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射
3、红光和紫光以相同的入射角由空气射到矩形的玻璃砖上。
关于光在玻璃中的
传播及穿过后的情况，以下说法正确的是（）
A．红光在玻璃中的传播速度小 B．紫光在玻璃中的传播速度大
C．红光产生的侧移大 D．紫光产生的侧移大
4、一束白光射入顶角为θ的三棱镜的一侧，以较大的入射角i射入棱镜后，经
棱镜折射在光屏P上可得到彩色光带，如图所示，当入射角i逐渐减小到零的过
程中，假如光屏上的彩色光带先后消失，则下述正确的是（）Array A．红光最先消失，紫光最后消失
B．紫光最先消失，红光最后消失
C．红光最先消失，黄光最后消失
D．紫光最先消失，黄光最后消失
5、公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在晚上观察不同颜色的彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是（）
A．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小
B．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小
C．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大
D．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大
6、如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表
A．折射率必须大于2 B．折射率必须小于2
C．折射率可取大于1的任意值 D．无论折射率是多大都
不可能
7、下列说法与光的干涉有关，其中正确的是（）
A．英国托马斯·杨成功观察到光的干涉现象，证明了光的确是一种波
B．干涉现象是波动独有的特征，双缝干涉实验说明光的确是一种波
C．在室内打开两盏灯时，看不到光的干涉现象，所以光的干涉只是实验室中得到的现象，不具有普遍性
D．只要是同一光源发出的光，它们的频率就相同，都可以看到干涉现象8、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
D．各色光通过双缝的距离不同
9、关于用单色光做“双缝干涉”实验，以下说法正确的是（）
A．入射光波长越长，干涉条纹越大
B．入射光频率越高，干涉条纹间距越大
C．把入射光由绿光变成紫光，干涉条纹间距变小
D．把入射光由绿光变成红光，干涉条纹间距变小
10、用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是（）
A．相邻干涉条纹之间的距离相等
B．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍
C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大
D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
11、双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为L，
双缝像屏
线光源
调整实验装置合得像屏上可以见到清晰的干涉条纹。
关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是（）
A．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰
B．若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．若将双缝间的距离d减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小
D．若将双缝间的距离d减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离不变
12、双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹．如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O及其上方的干涉条纹的情况是（）
A．O点是红光的亮条纹
B．红光的第一条亮条纹在P点的上方
C．O点不是蓝光的亮条纹
D．蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
13、在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差Δx = 0.6 μm；若分别用频率为f1 = 5.0×104 Hz和f2 = 7.5×104 Hz的单色光垂直照射双缝，则P 点出现明、暗条纹的情况是（）
A．用频率为f1的单色光照射时，出现明条纹
B．用频率为f2的单色光照射时，出现明条纹
C．用频率为f1的单色光照射时，出现暗条纹
D．用频率为f2的单色光照射时，出现暗条纹
14、抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝产生的条纹规律相同，则（）
①这是利用光的干涉现象
②这是利用光的衍射现象
③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了
④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了
A．①③ B．①④
C ．②③
D ．②④
15、一束复色光以入射角i 从玻璃界面MN 射向空气时分成a 、b 、c 三束光，如图所示，则（ ）
A ．在玻璃中a 光速度最大
B ．用同一装置做光的双缝干涉实验时，c 光相邻的干涉条纹间距最
大
C ．发生全反射时b 光的临界角比a 光大
D ．若逐渐增大入射角i ，c 光将首先返回玻璃中
二、填空题
16、某同学在测一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时，先在白纸上画一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O ，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合，在玻璃一侧竖直插两枚大头针P 1和P 2，在另一侧按正确方法再插两枚
大头针P 3和P 4，移去大头针和圆形玻璃后，如图所示。
试回答：
(1)从P 3和P 4一侧观察时，P 1、P 2、P 3、P 4应满足的关系为_________；
(2)完成光路图，并标明入射光线、玻璃内传播的光线、出射光线；
(3)用α和β表示出光线从玻璃射出空气时的入射角和折射角，并用它们表示出玻璃的折射率为_____。
17、赤道上一位观察者在日落后两小时发现他正上方天空中的一颗人造卫星正好看不见．已知地球半径为R ，卫星此时距地面高度为______。
18、红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹，在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变_____，如果改用白光做实验，在屏上将出现_____色条纹。
19、波长为λ的平行单色光做“双缝干涉”实验，O 点处为中央亮条纹，若要O 点处为中央亮条纹上面的第一级亮条纹，则双缝应向______边移动______。
（双缝间距为d ，挡板与屏间距离为L ）
三、计算题
20、在用红光做双缝干涉实验中，已知双缝间的距离为0.5 mm ，测得双缝到光屏的距离为1.0 m ，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹的距离为7.5 mm 。
则此红光的频率为多少？它在真空中的波长为多少？ M N
i b c a
21、用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d = 0.1 mm，双缝到屏的距离L = 6.0 m，测得屏上干涉条纹中亮条纹的间距是3.8 cm，氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少？假如把整个装置放入折射率是4/3的水中，这时屏上的条纹间距是多少？
22、双缝干涉实验中,屏上一点P到双缝的路程差是2.6x10-6m,若P点是亮条纹,且在中央亮纹和P点之间的亮纹不超过两条,光的波长可能是多少?若P点是暗纹,从中央亮纹到P点间还有一条亮纹,光的波长可能是多少?
参考答案
一、选择题
1．A 2．C 3．D 4．B 5．D 6．B 7．AB 8．AB 9．AC
10．A 11．B 12．AB 13．AD 14．D 15．AD
二、填空题
16、(1) P 3、P 4和P 1、P 2的像在一条直线上
(2)连接P 1、P 2作为入射光线，延长至玻璃界面为入射点M ；连接P 3、P 4作为出射光线，反向延长至玻璃界面为出射点N ；连接M 、N 即为玻璃内传播的光线
(3)n =
sin sin αβ 17、3
332-R
18、彩
19、λd
L
三、计算题
20、解析 相邻两条暗条纹间的距离Δx =5105.73-⨯m = 1.5×10－3 m 根据d x L λ
∆=，得λ = 7.5×10－7 m = 750 nm 由f =λ
c 得此光的频率f = 4.0×1014 Hz 。
21、解析 由Δx =λd
L 可得红光波长λ =x L d ∆，代入数据得λ = 6.3×10－7 m 如果整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中的波长为λ′
4
3103.67⨯⨯=='-n λ
λm = 4.7×10－7 m 这时屏上条纹的间距是λ'='∆d L x ，代入数据得Δx ′ = 2.8×10－2 m 22、m 106.26-⨯或6103.1-⨯m,61073.1-⨯m。