人教版高中物理選修34 第13章 學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測

1、第十三章學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間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選項中，第16小題只有一個選項符合題目要求，第710小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1(北京市房山區(qū)2019屆高三上學(xué)期期末) 對下列光學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識，正確的是(D)A陽光下水面上的油膜呈現(xiàn)出彩色條紋是光的全反射現(xiàn)象B雨后天空中出現(xiàn)的彩虹是光的干涉現(xiàn)象C用白光照射不透明的小圓盤，在圓盤陰影中心出現(xiàn)一個亮斑是光的折射現(xiàn)象D某人潛入游泳池中，仰頭看游泳館天花板上的燈，

2、他看到燈的位置比實際位置高解析：陽光下水面上的油膜呈現(xiàn)出彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，選項A錯誤；雨后天空中出現(xiàn)的彩虹是光的色散現(xiàn)象，選項B錯誤；用白光照射不透明的小圓盤，在圓盤陰影中心出現(xiàn)一個亮斑是光的衍射現(xiàn)象，選項C錯誤；某人潛入游泳池中，仰頭看游泳館天花板上的燈，由于光的折射，他看到燈的位置比實際位置高，選項D正確。2(牡丹江一中2019年高二下學(xué)期期中)如圖，一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點為該玻璃磚截面的圓心，下圖能正確描述其光路的是(A)解析：A圖中從玻璃射向空氣可能發(fā)生全反射，A正確；B圖中從空氣射向玻璃是從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)，不會發(fā)生全反射，B錯誤；C圖中光線在玻璃空氣界面既有

3、反射又有折射，因為是從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)，折射角應(yīng)大于入射角，C錯誤；D圖中光線從空氣射向玻璃，折射角應(yīng)小于入射角，D錯誤。3(浙江省溫州中學(xué)2019年高二下學(xué)期期中)與通常觀察到的月全食不同，小虎同學(xué)在2019年12月10日晚觀看月全食時，看到整個月亮是暗紅的。小虎畫了月全食的示意圖，并提出了如下猜想，其中最為合理的是(C)A地球上有人用紅色激光照射月球B太陽照射到地球的紅光反射到月球C太陽光中的紅光經(jīng)地球大氣層折射到月球D太陽光中的紅光在月球表面形成干涉條紋解析：觀看月全食時，看到整個月亮是暗紅的，是因為太陽光經(jīng)地球大氣折射后照射到月球上，光線再反射射向地球大氣時，其它色光被大氣吸收掉，

4、紅光不易被吸收，故月亮是紅色的，選項ABD錯誤，C正確。4(物理與日常生活)市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜(氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線，以表示此紅外線的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為(B)ABCD解析：為減小反射的熱效應(yīng)顯著的紅外線，則要求紅外線在薄膜的前后表面反射后疊加作用減弱，即路程差為半波長的奇數(shù)倍，故薄膜的最小厚度為紅外線在該薄膜中波長的。5如圖所示，在水面下同一深度并排緊挨著放置分別能發(fā)出紅

5、光、黃光、藍(lán)光和紫光的四個燈泡，一人站在這四盞燈正上方離水面有一定距離處觀察，他感覺離水面最近的那盞燈發(fā)出的光是(D)A紅光B黃光C藍(lán)光D紫光解析：從空氣中觀察燈泡時，燈泡P發(fā)出的光經(jīng)水面折射后進入觀察者的眼睛，折射光線的延長線交于P點，P就是燈P的虛像，P的位置比實際位置P離水面的距離要近些，如圖所示。當(dāng)入射角較小時，P的位置在P的正上方，有：sin，sin，n豎直向下看時，d接近于零，故n，即：hH因紫光的折射率最大，故紫光的視深最小。6(江蘇省鹽城市2019年高二下學(xué)期期中)某物理興趣小組用實驗探究光的色散規(guī)律，他們將半圓形玻璃磚放在豎直面內(nèi)，在其左方豎直放置一個很大的光屏P，讓一復(fù)色光

6、束SA射向玻璃磚的圓心O后，有兩束單色光a和b射向光屏P，如圖所示他們根據(jù)實驗現(xiàn)象提出了以下四個猜想，你認(rèn)為正確的是(B)A單色光a的波長小于單色光b的波長B在玻璃中單色光a的傳播速度大于單色光b的傳播速度C單色光a通過玻璃磚所需的時間大于單色光b通過玻璃磚所需的時間D當(dāng)光束SA繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)動過程中，在光屏P上最早消失的是a光解析：由圖知，a光的偏折程度小于b光，所以a光的折射率小于b光的折射率，則a光的波長大于b光的波長，故A錯誤。由v知，b光在玻璃磚中傳播速度較小，時間較長故B正確C錯誤。由sinC知a光的臨界角較大，b光的臨界角較小，則當(dāng)光束SA繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)動過程中，在光屏P上最

7、早消失的是b光，D錯誤。故選B。7(安徽省安慶一中、安師大附中、湖南長沙一中等四省五校2019屆高三上學(xué)期期末)下列說法正確的是(AC)A光的雙縫干涉實驗中，若僅將光源從藍(lán)光改為紅光，則所得干涉圖樣中相鄰亮條紋間距變大B照相機鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的衍射現(xiàn)象C泊松亮斑支持了光的波動說D光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波解析：光的雙縫干涉實驗中，若僅將光源從藍(lán)光改為紅光，則因紅光的波長大于藍(lán)光，所以干涉圖樣中相鄰亮條紋間距變大，選項A正確；照相機鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象，選項B錯誤；泊松亮斑支持了光的波動說，選項C正確；光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，選項D錯誤。8(河北省冀州中學(xué)2019年高二

8、下學(xué)期期中)把一個曲率半徑很大的凸透鏡的彎曲表面壓在另一個玻璃平面上，讓單色光從上方射入(如圖甲)，這時可以看到亮暗相同的同心圓(如圖乙)，這個現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的，這些同心圓叫做牛頓環(huán)，為了使同一級圓環(huán)的半徑變大(例如中心數(shù)起的第二道圓環(huán))，則應(yīng)(AC)A將凸透鏡的曲率半徑變大B將凸透鏡的曲率半徑變小C改用波長更長的單色光照射D改用波長更短的單色光照射解析：當(dāng)光程差為波長的整數(shù)倍時是亮條紋，當(dāng)光程差為半個波長的奇數(shù)倍時是暗條紋。將凸透鏡的曲率半徑變大，與透鏡中心等距離位置的空氣層厚度變小，出現(xiàn)同一亮條紋的厚度由中心向外偏移，同一級圓環(huán)的半徑變大；相反，凸透鏡的曲率半徑變小，同一級圓環(huán)的半徑變

9、小，故A正確，B錯誤；改用波長更長的單色光照射，出現(xiàn)同一級亮紋的光程差變大，空氣層厚度應(yīng)變大，所以，同一級圓環(huán)的半徑變大，因此要使半徑變大，可以改用波長更長的單色光照射，故C正確，D錯誤，故選AC。9(浙江省紹興一中2019年高二下學(xué)期期末)一束白光從水中射入真空的折射光線如圖所示，若保持入射點O不變而逐漸增大入射角，下述說法中正確的是(BCD)A若紅光射到P點，則紫光在P點上方B若紅光射到P點，則紫光在P點下方C紫光先發(fā)生全反射，而紅光后發(fā)生全反射D當(dāng)紅光和紫光都發(fā)生全反射時，它們的反射光線射到水底時是在同一點解析：同一種介質(zhì)對紫光的折射率大，而對紅光的折射率小，同一入射角的折射角紫光大，所

10、以紫光在P點下方，A錯誤；B正確；同一種介質(zhì)對紫光的折射率大，紫光的臨界角小，紫光先達到臨界角，紅光后達到臨界角，C正確；根據(jù)光的反射定律，紅光和紫光都發(fā)生全反射時，反射光線的傳播方向一致，所以它們的反射光線射到水底時在同一點，D正確；故選BCD。10如圖所示，從點光源S發(fā)出的一束細(xì)白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶。下面的說法中正確的是(BC)A在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率Bb側(cè)光更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象C若改變白光的入射角，在屏上最先消失的是a側(cè)光D通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距xa>xb解析：根據(jù)

11、色散形成的光譜，可知fa>fb，a<b，所以b更容易產(chǎn)生衍射，故B正確；na>nb，根據(jù)n，所以va<vb，故選項A錯誤；sinC，所以b光的臨界角大，a光更容易發(fā)生全反射，故選項C正確；根據(jù)x可知，xa<xb，故選項D錯誤。第卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，每小題6分，共18分。把答案直接填在橫線上)11(北京市海淀區(qū)2019屆高三下學(xué)期期末)某同學(xué)用雙縫干涉實驗儀測量光的波長，如圖所示。實驗中選用的雙縫間距為d，雙縫到像屏的距離為L，在像屏上得到的干涉圖樣如圖所示，分劃板刻線在圖中A、B位置時，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)分別為x1、x2，則入射的單色光波長的計

12、算表達式為_。分劃板刻線在某條明條紋位置時游標(biāo)卡尺如圖所示，則其讀數(shù)為_31.10_mm。解析：(1)根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式x得，；(2) 游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為31mm，游標(biāo)尺上第2個刻度與主尺上某一刻度對齊，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×2mm0.10mm，所以最終讀數(shù)為31.10mm。12如圖所示，用某種透光物制成的直角三棱鏡ABC；在垂直于AC面的直線MN上插兩枚大頭針P1、P2，在AB面的左側(cè)透過棱鏡觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線方向，直到P1的像_讓P2的像擋住_，再在觀察的這一側(cè)先后插上兩枚大頭針P3、P4，使P3_擋住P1、P2的像_，P4_擋住P3以及P1、P2的像_。

13、記下P3、P4的位置，移去大頭針和三棱鏡，過P3、P4的位置作直線與AB面相交于D，量出該直線與AB面的夾角為45°。則該透光物質(zhì)的折射率n_，并在圖中畫出正確完整的光路圖。解析：通過作圖找出BC面上的反射點和AB面上的出射點，則由幾何知識可得各角的大小，如圖所示，則n，其實驗原理與用兩面平行的玻璃磚相同，故P1的像讓P2的像擋住、P3擋住P1、P2的像，P4應(yīng)擋住P3以及P1、P2的像。13登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴(yán)重地?fù)p傷視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折

14、射率為n1.5，所要消除的紫外線的頻率為f8.1×1014Hz。(1)他設(shè)計的這種“增反膜”所依據(jù)的原理是_兩反射光疊加后加強_。(2)這種“增反膜”的厚度是_1.23×107m_。解析：為了減少進入眼睛的紫外線，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射出來形成的光疊加后加強，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的。紫外線在真空中的波長是c/f3.7×107m。在膜中的波長是/n2.47×107m，故膜的厚度至少是1.23×107m。三、論述·計

15、算題(共4小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14(9分)(江蘇省揚州中學(xué)2019年高二下學(xué)期期中)平行光垂直射向一半徑為R的透明介質(zhì)半球的平面，其截面如圖所示，發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，已知光在真空中的傳播速度為c3.0×108m/s，求：(1)介質(zhì)球?qū)υ撊肷涔獾恼凵渎剩?2)該光在介質(zhì)球中的傳播速度。解析：(1)由題意知光在介質(zhì)球界面處的臨界角為 C30°由sinC得n2(2)光在介質(zhì)球中的傳播速度為v1.5×108m/s答案

16、：(1)2(2)1.5×108m/s15(10分)1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì)。1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏雙縫干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實驗)。(1)洛埃鏡實驗的基本裝置如圖所示，S為單色光源，M為一平面鏡。試用平面鏡成像作圖法畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域。(2)設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和光屏的垂直距離分別為a和L，光的波長為，在光屏上形成干涉條紋。寫出相鄰兩條亮紋(或暗紋)間距離x的表達式。解析：本題考查光的反射、平面鏡成像和光的干涉等知識。(1)根據(jù)平面鏡成像特點(對稱性)，先作出S在鏡中的像S，畫出邊沿光線

17、，范圍如圖所示。(2)根據(jù)楊氏雙縫干涉實驗中干涉條紋寬度與雙縫間距、縫屏距離、光波波長之間的關(guān)系式x，因為d2a，所以x。16(11分)(山東省煙臺市2019年高三模擬)如圖，在注滿水的游泳池的池底有一點光源A，它到池邊的水平距離為3.0 m。從點光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角，水的折射率為。(1)求池內(nèi)的水深；(2)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上，他的眼睛到地面的高度為2.0m。當(dāng)他看到正前下方的點光源A時，他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45°。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。答案：(1)2.6m(2)0.7m解

18、析：(1)如圖，設(shè)到達池邊光線的入射角為i。依題意，水的折射率n，光線的折射角90°。由折射定律有nsinisin由幾何關(guān)系有sini式中，l3m，h是池內(nèi)水的深度。聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得hm2.6m()設(shè)此時救生員的眼睛到池邊的距離為x。依題意，救生員的視線與豎直方向的夾角為45°。由折射定律有nsinisin式中，i是光線在水面的入射角。設(shè)池底點光源A到水面入射點的水平距離為a。由幾何關(guān)系得sinixlax式中x2m。聯(lián)立式得x(31)m0.7m17(12分)如圖所示，為某種透明介質(zhì)的截面圖，AOC為等腰直角三角形，BC為半徑R10cm的四分之一圓弧，AB與水平面屏幕MN垂直并接觸于A點。由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O，在AB分界面上的入射角i45°，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑。已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為n1，n2。(1)判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色；(2)求兩個亮斑間的距離。答案：(1)在AM處產(chǎn)生的亮斑顏色為紅色，在AN處產(chǎn)生的亮斑顏色為紅色與紫色