还剩10页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
2019年高中物理第十三章光章末测试新人教版选修3-4说明本测试卷分第Ⅰ卷选择题和第Ⅱ卷非选择题两部分,考试时间90分钟,满分100分.第Ⅰ卷选择题
一、选择题本题包括10小题,每小题5分,共50分.每小题至少有一个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得3分,错选或不答的得0分1.多选题用单色光做双缝干涉实验时,下列说法中正确的是 A.入射光的波长越长,干涉条纹间距越大B.入射光的频率越大,干涉条纹间距越大C.把入射光由绿光变为紫光,干涉条纹间距变小D.把入射光由绿光变为红光,干涉条纹间距变小解析 由Δx=·λ知,对于一确定的双缝干涉实验装置,单色光干涉条纹间距Δx跟波长λ成正比,由c=λf知,频率越大,波长越小,红光的波长最大,紫光的波长最小.故A、C选项正确.答案 AC2.多选题一束光线穿过介质
1、
2、3时,光路如图所示,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解析 由题意可知n3n1n2,故A、B选项错误;光线由介质1到介质2,是由光密介质进入到光疏介质,逐渐增大入射角时有可能发生全反射,故D选项正确;由n=可知C选项正确.答案 CD3.如图所示,一个三棱镜的折射率n=,其截面为直角三棱镜,∠A=30°,∠C=90°.一条单色光线从空气垂直AB边入射,该光线的出射光线有几条 A.2条 B.3条C.4条D.1条解析 如图所示,光线的入射角为30°,折射光线
①从棱镜出射.设折射角为α.∵n=,sinα=∴α=45°,反射光线在BC边上的入射角为60°,大于棱镜的临界角45°.所以光线在BC边上发生全反射,全反射的光线在AB边上的入射角为0°.出射光线
②;同时要在AB边上发生反射,反射光线沿光路反向进行.在BC边上发生反射,在AC边上以45°的折射角射出光线
③,并同时发生反射;反射光线在AB边上的入射角为0°.出射光线
④,并同时发生反射,此后光线又沿原光路进行.可见,射入棱镜的光线的出射光线有四条.答案 C
4.如图所示,只含有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为紫光,OB为复色光解析 因为n紫n黄,故临界角C紫C黄,由图分析知,光线PO的入射角小于黄光的临界角,经过界面时,部分黄光从OA折射出去,部分黄光和全部紫光从OB反射出去.答案 C5.多选题有两种单色光以相同的入射角从空气射入水中,折射角分别为θ
1、θ2,它们在水中传播相同的距离所用时间分别为t
1、t2,则有 A.若t1t2,则θ1θ2B.若t1t2,则θ1θ2C.若t1t2,则θ1θ2D.若t1t2,则θ1θ2解析 通过相同距离、时间长的速度小,其折射率大;入射角相同时,折射角就小,故选项C、D正确.答案 CD
6.空气中两条光线a和b从虚框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如图所示.虚框内有两个折射率n=
1.5的玻璃全反射棱镜.下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图,其中能产生右图效果的是 A B C D解析 画出入射光线与出射光线反向延长线的交点则为发生全反射的位置,画上全反射棱镜,可知B正确.答案 B7.如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图,乙图为用绿光进行实验时,在屏上观察到的条纹情况,a为中央条纹,丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况,a′为中央亮条纹,则以下说法正确的是 甲乙 丙A.丙图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长B.丙图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长C.丙图可能为用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短D.丙图可能为用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短解析 根据双缝干涉图样的特点,入射光的波长越长,同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大,由题意可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长,因此B、C、D错,A对.答案 A8.用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图样,它们的特点是 A.用小圆盘时中央是暗的,用小圆孔时中央是最亮的B.用小圆盘时中央是亮的,用小圆孔时中央是暗的C.中央均为亮点的同心圆形条纹D.中央均为暗点的同心圆形条纹解析 用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验,在光屏上会得到一些明、暗相间的圆环,这些圆环达到的范围远远超过了光的直线传播所照明的面积,且中心均为亮点,故C选项正确.答案 C9.如图是一个圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线EE
1、FF
1、GG
1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线 A.不能从圆弧NF1射出B.只能从圆弧NF1射出C.能从圆弧G1H1射出D.能从圆弧H1M射出解析 由棱镜折射率n=可知,全反射的临界角C=arcsin=37°,从G点入射的光达到G1点的入射角i=C=37°,发生全反射,所以B选项正确.答案 B10.多选题DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成.如图所示,激光束以入射角θ从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后,聚焦到信息记录层的光斑宽度为a,才能有效获取信息.在保证a不变的前提下,减小激光束照到塑料保护层的宽度ll=a+2b,则 A.须满足sinθ=B.须满足sinθ=C.在θ和n不变时,须减小dD.在θ和d不变时,须减小n解析 设折射角为α,则n==,则sinθ=,A正确,B错误;在θ和n不变时,减小d,则b会相应减小,l会减小,C正确;θ和d不变时,减小n,则折射角又会增大,l会增大,D错误.答案 AC第Ⅱ卷非选择题
二、实验题本题包括2小题,共14分11.6分某同学用大头针、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中实线所示,使大头针P
1、P2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、P2的像,且P2的像挡住P1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.请用你的测量角表示出折射率n=________________.解析 当恰好看不见P
1、P2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=.答案 玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ 12.8分用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离d=
0.20mm,双缝到毛玻璃屏间的距离为l=
75.0cm,如图甲所示,实验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮,使与游标卡尺相连的分划线对准如图丙所示的第1条亮条纹,此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示,则游标尺上的读数x1=________mm,然后再转动手轮,使与游标卡尺相连的分划线向右边移动,直到对准第5条亮条纹,如图丁所示,此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示,则游标卡尺上的读数x2=________mm,由以上已知数据和测量数据,则该单色光的波长是________mm.甲 乙丙 丁戊 己解析 由游标卡尺读数规则读出x1=
0.3mm,x2=
9.6mm.Δx==mm.λ==mm=
6.2×10-4mm.答案
0.3
9.6
6.2×10-4
三、计算题本题包括3小题,共36分,计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位13.10分频率为6×1014Hz的激光从S1和S2投射到屏上,若屏上的点P到S1与到S2的路程差为3×10-6m,那么点P处是亮条纹还是暗条纹?设O为到S1和S2的路程相等的点,则PO间有几条暗条纹、几条亮条纹?不含O、P两点处解析 单色光的波长λ==m=5×10-7m,路程差为3×10-6m,==12,即路程差是半波长的偶数倍,P点出现亮条纹,而O点处为中央亮条纹,所以,在PO间有5条亮条纹,6条暗条纹.答案 亮条纹 6条暗条纹,5条亮条纹
14.12分如图所示,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为多大?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===又因为n=,所以v==c.答案 c
15.14分如图所示,半圆形玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=,直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点.激光a以入射角θ1=30°射入玻璃砖的圆心O,在屏幕MN上出现了两个光斑.求这两个光斑之间的距离L.解析 做出光路图如图所示由折射定律知=,所以sinθ2=nsinθ1=,θ2=60°.由图知L1=Rtan60°,L2=Rtan30°所以L=L1+L2=Rtan60°+tan30°≈
0.23m.答案
0.23m。