光單元測(cè)試題

1、 第十三章限時(shí)檢測(cè)本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有些小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1(2012試題調(diào)研)在教室課桌的正上方天花板下，掛有一個(gè)點(diǎn)亮的日光燈，晚上將一支鋼筆平行于日光燈放于課桌正上方，當(dāng)鋼筆距課桌較近時(shí)，可在課桌上看到比較清晰的鋼筆影子，將鋼筆逐漸向日光燈靠近，鋼筆的影子逐漸模糊不清，這主要是由于()A發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象B桌面后來(lái)未處于鋼筆的影區(qū)C桌面后來(lái)未

2、處于鋼筆的半影區(qū)D桌面后來(lái)未處于鋼筆的本影區(qū)答案：D解析：鋼筆逐漸向日光燈移近，鋼筆的本影區(qū)減小，桌面不再處于鋼筆的本影區(qū)。2(2010泉州七中高二檢測(cè))酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上，你會(huì)看到在一定距離之外，地面顯得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠(yuǎn)處車(chē)、人的倒影，但當(dāng)你靠近“水面”時(shí)，它也隨你的靠近而后退，對(duì)此現(xiàn)象正確的解釋是()A同海市唇樓具有相同的原理，是由于光的全反射造成的B“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺(jué)C太陽(yáng)輻射到地面，使地表空氣溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射D太陽(yáng)輻射到地面，使地表空氣溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射答案：D解析：可粗略地認(rèn)為地表空氣是由許多水平

3、的氣層組成，由于太陽(yáng)輻射，越接近地表空氣折射率越小，光線從上一氣層進(jìn)入下一氣層時(shí)就要偏離法線方向，入射角逐漸增大，直至發(fā)生全反射，故D選項(xiàng)說(shuō)法正確。3.如圖所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，P是附有肥皂泡薄膜的鐵絲圈，S是一點(diǎn)燃的酒精燈，往火焰上灑些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖象應(yīng)是圖中的()答案：D解析：鐵絲圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平線上厚度基本一致，如果某一厚度處前后表面反射的同一列光波疊加得到加強(qiáng)，那么這一水平線上同一厚度處光波會(huì)加強(qiáng)，所以干涉條紋應(yīng)是基本水平的。4(江蘇啟東中學(xué)高二檢測(cè))下圖所示的4種明暗相間的條紋，分別是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形

4、成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過(guò)同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(灰黑色部分表示亮紋)。則在下面的四個(gè)圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是()A紅黃藍(lán)紫B紅紫藍(lán)黃C藍(lán)紫紅黃D藍(lán)黃紅紫答案：B5如圖所示，一束自然光通過(guò)起偏器照射到光屏上，則圖中光屏上發(fā)亮的有(起偏器上用箭頭表示其透射方向)()答案：ABD解析：自然光通過(guò)起偏器后成為偏振光，當(dāng)偏振光的振動(dòng)方向與起偏器的透振方向平行時(shí)能夠通過(guò)，否則不能通過(guò)，所以A、B、D正確。6(北京石景山模擬)在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，光盤(pán)是存儲(chǔ)信息的一種重要媒介。光盤(pán)上的信息通常是通過(guò)激光束來(lái)讀取的。若激光束不是垂直投射到盤(pán)面上，則光線在通過(guò)透明介質(zhì)層時(shí)會(huì)發(fā)生偏折而

5、改變行進(jìn)的方向，如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是()A圖中光束是紅光，光束是藍(lán)光B在光盤(pán)的透明介質(zhì)層中，光束比光束傳播速度更快C若光束先后通過(guò)同一單縫衍射裝置，光束的中央亮紋比光束的窄D若光束先后通過(guò)同一雙縫干涉裝置，光束的條紋寬度比光束的寬答案：C解析：由圖可知，光束的折射率大于光束的折射率，即n1n2，而n紅n2，12，由v知v1t2，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，由sinC知，C1sin30，即C30，所以在F點(diǎn)，不會(huì)發(fā)生全反射，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；光從空氣進(jìn)入棱鏡，頻率f不變，波速v減小，所以減小，C選項(xiàng)正確；由上述計(jì)算結(jié)果，作出光路圖，可知D選項(xiàng)錯(cuò)誤。第卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，每小題6分，共

6、18分。把答案直接填在橫線上)11.(2011江蘇南京模擬)如圖所示，一半圓形玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時(shí)，P3、P4恰可擋住P1、P2所成的像，則該玻璃磚的折射率n_。有一同學(xué)把大頭針插在P1和P2位置時(shí)，沿著P4、P3 的方向看不到大頭針的像，其原因是_。答案：1.73經(jīng)過(guò)P1P2的光線在MN處發(fā)生全反射解析：由圖可知，當(dāng)光由空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，入射角160，折射角230。所以n1.73當(dāng)光由玻璃射入空氣時(shí)，若1C，則發(fā)生全反射，而sinC，當(dāng)針插在P1、P2時(shí)，入射角160C，已發(fā)生全反射。12在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。(1)以線狀白熾燈為光

7、源，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了調(diào)節(jié)并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)：A燈絲和單縫及雙縫必須平行放置B干涉條紋與雙縫垂直C干涉條紋疏密程度與雙縫寬度有關(guān)D干涉條紋間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)以上幾點(diǎn)中你認(rèn)為正確的是_。(2)當(dāng)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線對(duì)齊某條刻度線時(shí)，手輪上的示數(shù)如圖乙所示，該讀數(shù)為_(kāi)mm。(3)如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖丙所示，則在這種情況下測(cè)量干涉條紋的間距x時(shí)，測(cè)量值_實(shí)際值。(填“大于”、“小于”或“等于”)答案：(1)ACD(2)0.702(3)大于解析：(1)為使屏上的干涉條紋清晰，燈絲與單縫和雙縫必須平行放置 ，所得到的干涉條紋與雙縫平行；由x可知，條紋

8、的疏密程度與雙縫間距離、光的波長(zhǎng)有關(guān)，所以A、C、D選項(xiàng)正確。(2)固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為20.2，所以測(cè)量結(jié)果為0.5mm20.20.01mm0.702mm。(3)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，由幾何知識(shí)可知測(cè)量頭的讀數(shù)大于條紋間的實(shí)際距離。13登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n1.5，所要消除的紫外線的頻率為f8.11014Hz。(1)他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”所依據(jù)的原理是_。(2)這種“

9、增反膜”的厚度是_。(3)請(qǐng)判斷以下有關(guān)薄膜干涉的說(shuō)法正確的是()A薄膜干涉說(shuō)明光具有波動(dòng)性B如果薄膜的厚度不同，產(chǎn)生的干涉條紋一定不平行C干涉條紋一定是彩色的D利用薄膜干涉也可以“增透”答案：(1)兩反射光疊加后加強(qiáng)(2)1.23107m(3)A、D解析：為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射出來(lái)形成的光疊加后加強(qiáng)，則光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長(zhǎng)的整數(shù)倍，即2dN(N1,2，)，因此，膜的厚度至少是紫外線在膜中波長(zhǎng)的。紫外線在真空中的波長(zhǎng)是c/f3.7107m。在膜中的波長(zhǎng)是/n2.47107m，故膜的厚度至少是1.23107m。干涉和衍

10、射都證明光具有波動(dòng)性，如果薄膜厚度均勻變化，則干涉條紋一定平行，白光的干涉為彩色條紋，單色光的干涉則為該色光顏色，當(dāng)膜的厚度為四分之一波長(zhǎng)時(shí)，兩反射光疊加后減弱則會(huì)“增透”。三、論述計(jì)算題(共4小題，共42分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)14(10分)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用波長(zhǎng)10.60m的光和另一波長(zhǎng)未知的光一起照射到兩個(gè)間距未知的狹縫上，結(jié)果發(fā)現(xiàn)已知波長(zhǎng)的第4級(jí)明條紋和未知波長(zhǎng)的第5級(jí)明條紋重合，則未知光的波長(zhǎng)是多少？答案：0.48m解析：設(shè)未知光的波長(zhǎng)為2，出現(xiàn)明條紋的條件是：x，k0，1，2，有：

11、x4x5，依題意有x4x5，故210.6m0.48m。15(10分)空中有一只小鳥(niǎo)，距水面3m，其正下方距水面4m深處的水中有一條魚(yú)。已知水的折射率為4/3。(1)鳥(niǎo)從空中看到水中的魚(yú)離它的距離是多少？(2)魚(yú)在水中看空中的鳥(niǎo)離它的距離是多少？答案：(1)6m(2)8m解析：(1)首先作出鳥(niǎo)看魚(yú)的光路圖，如圖所示。由于是在豎直方向上看，所以入射角很小，即圖中的i和r均很小，故有tanisini，tanrsinr。由圖可得：h1tanrhtani，hh1tanr/tanih1sinr/sini4m3m則鳥(niǎo)看水中的魚(yú)離它：H1(33)m6m(2)同理可得魚(yú)看鳥(niǎo)時(shí)：hnh23m4m則H2(44)m8

12、m16(10分)在厚度為d、折射率為n的大玻璃板下表面，有一個(gè)半徑為r的圓形發(fā)光面。為了從玻璃板的上方看不見(jiàn)這個(gè)圓形發(fā)光面，可在玻璃板的上表面貼一塊圓形紙片，問(wèn)所貼紙片的最小半徑應(yīng)為多大？答案：r解析：根據(jù)題述，光路如圖所示，圖中，S點(diǎn)為圓形發(fā)光面邊緣上一點(diǎn)。由該點(diǎn)發(fā)出的光線能射出玻璃板的范圍由臨界光線SA確定，當(dāng)入射角大于臨界角C時(shí)，光線就不能射出玻璃板了。圖中rdtanCd而sinC，則cosC所以r故應(yīng)貼圓紙片的最小半徑Rrrr17(12分)單色細(xì)光束射到折射率n的透明球面，光束在過(guò)球心的平面內(nèi)，入射角i45，研究經(jīng)折射進(jìn)入球內(nèi)后，又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射后射出的光線，如下圖所示(圖上已畫(huà)出入射光和出射光)。(1)在圖上大致畫(huà)出光線在球內(nèi)的路徑和方向。(2)求入射光與出射光之間的夾角(3)如果入射光是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿，問(wèn)哪種顏色光的角最大，哪種顏色光的角最??？答案：(1)參看解析；(2)30；(3)紅光的最大，紫光的最小解析：(