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2019-2020年高中物理第十三章光单元测试1新人教版选修3-4
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.B.C.4dD.4nd
4.一束光线从折射率为
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
5.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当此光从玻璃射向空气发生全反射的临界角为A,则()A.B.C.D.
二、试验题(本题共3小题,每空2分,共18分.)13.在做测定玻璃折射率的实验时:1甲同学在纸正确画出玻璃的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些,如下图甲所示,其后的操作都正确,但画光路图时,将折射点确定在ab和cd上,则测出的n值将_______2乙同学为了避免笔尖接触玻璃面,画出的ab和cd都比实际侧面外侧平移了一些,如图乙所示,以后的操作都是正确的,画光路时将入射点和折射点都确定在ab和cd上,则测出的n值将________
14、如图所示为测一块半球形玻璃砖的折射率的实验,实验的主要步骤如下A、将半球形玻璃砖放在白纸上,用铅笔画出它的直径AB,移走玻璃砖,并用刻度尺找出中点O,记下此点(即圆心);B、在圆弧侧的白纸上,作过O点且垂直直径AB的直线CO,放上玻璃砖,在CO上插两颗大头针P1和P2(距离适当远些);C、使玻璃砖以O为轴在白纸上缓慢地转动,同时眼睛向着AB透过玻璃砖观察P1和P2的像,当恰好看不到P1和P2的像时停止转动玻璃砖,记下此时的直径A1B1的位置;D、量出BO和B1O的夹角θ若量得θ=41°,sin41°=
0.66则
①实验是用_______现象进行的;
②计算公式n=________;
③计算得n=________
15、利用图中装置研究双缝干涉现象时将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐将该亮纹定为第1条亮纹此时手轮上的示数如图甲所示.然后同方向转动测量头使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐记下此时图乙中手轮上的示数mm求得相邻亮纹的间距Δx为mm.已知双缝间距d为
2.0×10-4m测得双缝到屏的距离l为
0.700m由计算式λ=求得所测红光波长为nm.
三、计算题(本题共3小题,共34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.)
16.10分在双缝干涉实验中用氦氖激光器作光源其发出的红光频率为
4.74×1014Hz,从双缝射出的光的振动情况完全相同,它们到达光屏上某点的路程差为
2531.6nm.那么该点将出现怎样的干涉图样
17.12分两束平行的细激光束垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上如图所示.已知其中一条光线沿直线穿过玻璃它的入射点是O;另一条光线的入射点为A穿过玻璃后两条光线交于P点.已知玻璃截面的圆半径为ROA=OP=R.求玻璃材料的折射率.
18、(12分)如图所示,透明介质球的半径为R,光线DC平行于直径AB射到介质球的C点,DC与AB的距离H=0.8R若DC光线进入介质球后,第二次再到介质球的界面时,从球内折射出的光线与入射光线DC平行,求介质球的折射率参考答案
1、解析:本题考查光的直线传播的应用地面上的圆斑是太阳经树叶缝隙形成的像即小孔成像.C正确.答案:C
2、解析:本题考查光在介质中传播时速度、波长如何变化.据v=知单色光在玻璃中的折射率比在水中大因而速度比在水中小;由v=λν知光的频率不变速度v变小波长变短.C正确.答案:C
3、解析:本题考查薄膜干涉.设绿光在膜中的波长为λ则由d=λ得λ=4d则绿光在真空中的波长为λ0=nλ=4nd.故正确选项为D.答案:D
4、解析:本题考查全反射.设临界角为C则sinC==
0.67sin45°==
0.707入射角45°大于临界角C发生全反射.故正确选项为A.答案:A
5、解析:本题考查光的干涉和衍射.A正确;当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时屏上出现的是单缝衍射条纹B正确;两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时透过滤光片的分别是黄色光和蓝色光它们的频率不同不能叠加形成干涉条纹但屏上有亮光故C正确,D错.答案:D
6、解析:本题考查光的折射.由于光的折射红蓝两束光从AC面射出时均向BC面偏折但由于蓝光频率高于红光频率其折射率大于红光的折射率所以蓝光的偏转角大于红光的偏转角所以从AC面射出的两束光一定相交.故正确选项为A.答案:A
7、解析:同一介质对红光折射率小对绿光折射率大所以发生全反射时红光的临界角最大绿光的临界角最小.若黄光发生全反射则绿光一定发生全反射.由v=c/n得红光速率大红光在空气中的波长比在介质中要长.故正确选项为A.答案:A
8、解析:本题考查光的折射与色散.从红光到紫光频率逐渐增大在玻璃中的折射率也逐渐增大从玻璃中出射偏离原来的方向便逐渐增大因此从下到上的排列顺序为紫光→红光.因为紫光的临界角最小所以最早消失的是紫光.故正确选项为D.答案:D
9、解析:本题考查测玻璃折射率的实验.由折射定律及光路可逆知出射光线与入射光线一定不平行但所测折射率n=仍然正确.故正确选项为C.
10、BC
11、B
12、D
13.不变,偏小
14、全反射,,
1.
515、
13.870,
2.
3106.6×
10216、解析:本题考查双缝干涉实验中出现明暗条纹的条件.根据光波的速度公式c=λf有λ=m=
0.6329×10-6m=
632.9nm光的路程差跟红光波长之比为n==4即路程差为红光波长的整数倍.因此两束红光在该点振动加强出现红色的明条纹.2分
17、解析:本题考查光的折射.光路如图所示:其中一条光线沿直线穿过玻璃可知O点为圆心;另一条光线沿直线进入玻璃在半圆面上的入射点为B入射角设为θ1折射角设为θ2则sinθ1=θ1=30°因OP=R由几何关系知BP=R则折射角θ2=60°由折射定律得玻璃的折射率为n==
1.
73.
18、解乙abcd甲abcd图7。