天津師范大學(xué)附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)高中物理選修一第四章《光》測(cè)試題(含答案解析)

1(0)[ID127984]2．分：如圖甲、乙所示的種明暗相間的條紋分別是甲、乙兩種單色可見光表示亮條紋）。則甲關(guān)系為（）C．一樣大D．若紅光以如圖所示的角度入射，能恰在內(nèi)芯和外套界面上發(fā)生全反射，則改用紫光以為，折射率是3，AB是R所示是一個(gè)透明圓柱的橫截面，其半徑1．2．R23RARBCDR．2324．分：(0)[ID127966]如圖為一光導(dǎo)纖維（可簡(jiǎn)化為一長(zhǎng)玻璃絲）的示意圖，AB表示端面，某單色平行光束照射到端面，要使光線不從玻璃絲的側(cè)面透射出來(lái)，已知玻璃絲對(duì)該光的折射率為n，則入射角的正弦值sini應(yīng)滿足的條件是（）1sinin21．Asin．Bin2n21siniD．n2n25．分：(0)[ID127962]一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的表面，光路如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）A1.5．此介質(zhì)的折射率等于B．此介質(zhì)的折射率等于3C45°．當(dāng)光線從此介質(zhì)射向真空中時(shí)，入射角大于等于時(shí)可發(fā)生全反射現(xiàn)象D30°．當(dāng)光線從介質(zhì)射向真空中時(shí)，入射角小于時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象6(0)[ID127949]．分：關(guān)于甲、乙、丙三個(gè)光學(xué)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）甲：激光束通過(guò)雙縫產(chǎn)生明暗條紋乙：?jiǎn)紊馔ㄟ^(guò)劈尖空氣薄膜產(chǎn)生明暗條紋丙：激光束通過(guò)細(xì)絲產(chǎn)生明暗條紋A．三個(gè)現(xiàn)象中產(chǎn)生的明暗條紋均為干涉條紋B．甲中，雙縫的間距越大，條紋間距越大C．乙中，D．丙中，如7．分：(0)[ID127945]如圖所示，紅光對(duì)一長(zhǎng)方體透明介質(zhì)的折射率為1.8，一紅色細(xì)光束若被檢查平面上有個(gè)凹陷，此處對(duì)應(yīng)條紋會(huì)向右凸出果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)了以入射角射到AB面上的P點(diǎn)。若AD足夠長(zhǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A8．分：(0)[ID127938]從物理學(xué)角度看，彩虹是太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)雨滴的兩次折射和一次反射形成的。如圖是彩虹成因的簡(jiǎn)化示意圖，其中a、b是兩（）同頻率的單色光，則兩束光Aa傳播時(shí)，光的b傳播速度一．在雨滴中定大于光Ba．以相同角度斜射到同一玻璃板透過(guò)平行表面后，光側(cè)移量小Cb．以相同的入射角從水中射向空氣，在空氣中只有一種色光時(shí)，一定是光D．用同一9(0)[ID127933]a裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，光干涉條紋間距較大()．分：下列關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是A．單縫的獲得頻率保持不的變相干光源B．雙縫的相干光源路程差等于半波長(zhǎng)的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋作用是作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況相同的C．光屏上距兩縫的屏上能看到光的10．分：(0)[ID127916]用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置得到白光的D,．在光干涉圖樣但在雙縫與光屏之間的空間卻沒有干涉發(fā)生干涉條紋，在光源與單縫之間加上紅色濾光片后A．干涉條紋消失BC．彩色條紋中的紅色條紋消失央條紋成變暗條紋央條紋成變紅色．中D．中11．(0分)[ID：127913]a、b兩種單色光以相同的入射角從空氣中射入介質(zhì)中時(shí)，如圖所示發(fā)現(xiàn)b的折射光線更靠近法線，由此可判定()C<C的臨界角分別為、，則ababb是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形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（黑色部A．B．C．D．“界面時(shí)，14．(0分)[ID：128057]某同學(xué)利用圖甲所示的裝置研光究的干涉和衍射，光電傳感器可以測(cè)量光屏上光強(qiáng)的分布。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，在電腦屏幕上得到圖乙所示的光強(qiáng)分布，這位同學(xué)在縫屏上安裝的是________(填“單縫”或“雙縫”)。當(dāng)研干究涉現(xiàn)象若要使干涉條紋的間________(“”“”)距變大，可選用寬度較填寬或窄的雙縫，或使雙縫屏與光屏間的距離15．(0分)[ID：128039]關(guān)于下列四幅圖的說(shuō)法，正確的是______AABD．圖甲中擺開始振動(dòng)后，、、三個(gè)擺中擺BB．圖乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率一定相同D．圖丁中飛快行駛的火車車廂中央發(fā)出一閃光，地面上的人認(rèn)為光同時(shí)到達(dá)前后壁所示，含有a、b兩種單色光的一細(xì)光束，如圖沿半徑方向從真空射aba入橫截面為半圓形的透明介質(zhì)中．、兩種單色光從介質(zhì)中射出時(shí)方向如圖所示．則、12AC面入射，經(jīng)面折如圖，一束復(fù)色光垂直于玻璃直角三棱鏡的的傳播速度之比v:v=______；若用a、b兩束光分別照射同一雙縫干涉ab三棱鏡截面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=23cm的等邊三角形，一束單色光與AB邊成30°角斜射到AB邊中點(diǎn)上，光束進(jìn)入三棱鏡后與三棱鏡的底邊平行，再經(jīng)過(guò)三棱鏡折射后離開三棱鏡。光束離開三棱鏡時(shí)相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為θ=____鏡對(duì)這束單色光的折射率n=___；棱?！鱄60，玻璃材料1.5折射率為，細(xì)光束從邊垂直入射，第一次經(jīng)邊HN__________“”“”（填會(huì)或不會(huì)）”“”于或小于）。20．分：(0)[ID127994]如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長(zhǎng)為7.30107m，屏上，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是（選填亮條S“PS2L，AC邊長(zhǎng)為，D單色光從AC面上點(diǎn)3，不考慮光線在BC面的反射。判斷光線在AB面上能否發(fā)生全反射；斜射入棱鏡，入射光線與AB面平行，三棱鏡1（）2（）求光在三棱鏡中傳播的時(shí)間。22(0)[ID128184]．分：如圖“某同學(xué)在”時(shí)將入射光線甲所示，測(cè)玻璃磚折射率實(shí)驗(yàn)改由從AC面入射，然后在CD界面外側(cè)觀察的像，但他始終無(wú)法在CD界面外側(cè)找到的PPPP1212PP像，卻意外地在BD界面外側(cè)看到了的像，于是按原方法釘了兩枚大頭針PP，用以1234標(biāo)記出射光線。根據(jù)你所學(xué)知識(shí)在圖乙中補(bǔ)全光路圖。垂直直面射向玻璃磚，在玻璃磚右側(cè)可看到圓弧面上有三分之一的區(qū)域被照亮。已知光在自不同點(diǎn)入射的光在玻璃磚中的傳播時(shí)間不同，計(jì)算得出最短傳播時(shí)間（不考慮光在玻璃磚內(nèi)的多次反射）。24(0)[ID128142]．分：如圖所示，一寬岸邊有一距離3m高度為的樹，樹的正下方河底有一塊石頭，小孩向河面看去，可同時(shí)看到樹頂和41.5m石頭兩者的像，并發(fā)現(xiàn)兩個(gè)像重合，若小孩的眼睛離河面高為，河水的折射率為，3試估算河水深度。25(0)[ID128112]．分：如圖所示，三ABC某透明介質(zhì)的截橫面，為O邊的BC中角形為線自以角度i入射，O第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反點(diǎn)，位于截面所在平面內(nèi)的一束光射．已知150，BC邊長(zhǎng)為，2L該介質(zhì)的折射率為．求：2sin7562或tan15023）．0426．分：(0)[ID128103]測(cè)定玻璃的折射率某同學(xué)用如下方法：先將平行玻璃磚固定在水平MNPQ桌面的白紙上，畫出兩側(cè)界面、，在玻璃磚的一側(cè)用激光照射，在光源同側(cè)且與MNAB點(diǎn)、，兩光.θ1平行的光屏上得到兩光線的位置如圖所示測(cè)得入射光線與界面的夾角45°為，光屏上兩光，玻璃磚的點(diǎn)之間的距離L=3.0cm厚度h=2.0cm，求玻璃的折射率.【參考答案】2016-2017*年度第次考試試卷參考答案**科目模擬測(cè)試一、選擇題1．B2．C3．C4．B5．C6．D7．D8．C9．B10．D11．A12．A二、填空題13．偏小14．單縫窄增大15．BC16．17．∶b18．19．會(huì)20．亮條紋三、解答題21．22．23．24．25．26．

2016-2017*年度第次考試試卷參考解析【參考解析】**科目模擬測(cè)試一、選擇題1．BB解析：對(duì)于同一窄縫，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射條紋越寬，由圖可知，乙光波長(zhǎng)較長(zhǎng)。故選B。2．CC解析：AB．光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的全反射原理，所以內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，在端面不可能發(fā)生全反射，故AB錯(cuò)誤；cnC．根據(jù)可知，不同頻率的可見光在同一介質(zhì)中折射率不同，傳播速度不同，故所用v時(shí)間也不同，故C正確；D．紅光臨界角大于紫光臨界角，紅光恰能發(fā)生全反射，紫光更能發(fā)生全反射，可以從一端入射到另端射出，故D錯(cuò)誤。故選C。3．CC解析：設(shè)光線L經(jīng)C折射后經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，光路如圖所示。由幾何關(guān)系得α=2β根據(jù)折射定律有sinn3sinα=60°，β=30°解得所以有3CDRsinR2C選項(xiàng)正確。故選C。4．B解析：B設(shè)激光束在光導(dǎo)纖維端面的入射角為i，折射角為，折射光線射向側(cè)面時(shí)的入射角為，要保證不會(huì)有光線從側(cè)壁射出來(lái)，其含義是能在側(cè)壁發(fā)生全反射。由折射定律sininsin由幾何關(guān)系90，sincos恰好發(fā)生全反射臨界角的公式sin1n得cos11n2聯(lián)立得sinin21即要保證從端面射入的光線能發(fā)生全反射，應(yīng)有sinin21BACD正確錯(cuò)誤。故選B。5．C解析：CAB．根據(jù)折射定律sinisin452nsin30sinAB故錯(cuò)誤；CD．光從介質(zhì)射向真空中時(shí)，隨入射角增大折射角增大，當(dāng)折射角等于時(shí)，即發(fā)生全90C反射，此時(shí)入射角為，則有n2sin90sinC解得C45即入射角大于等于45時(shí)發(fā)生全反射現(xiàn)象，故正確，錯(cuò)誤。CD故選C。6．D解析：DAA．丙為衍射條紋，故錯(cuò)誤；B．根據(jù)單色光雙縫干涉間距公式xLdB雙縫的間距越大，條紋間距越小，故錯(cuò)誤；C．乙中，若被檢查平面上有個(gè)凹陷，則此處光程差變大，會(huì)提前出現(xiàn)亮條紋，所以條紋會(huì)C處對(duì)應(yīng)條紋會(huì)向左凸出，故錯(cuò)誤；向夾角處彎曲，即此D．衍射條紋的寬窄與狹縫的寬窄有關(guān)，狹縫越窄，條紋越寬，即如果屏上條紋變寬，表D明抽制的絲變細(xì)了，故正確。故選D。7．D解析：DA．在P點(diǎn)時(shí)，光由空氣射向介質(zhì)，不可能發(fā)生全反射，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BCD．在P點(diǎn)由光的折射定律sinn1.8sinrADi設(shè)光射到面上時(shí)的入射角為，則sinicosr1sinr1(sin1.82sin21.8212)21sinC1.821.81.81.8則無(wú)論θ多大，光線在ADADBC面一定能發(fā)生全反射，即光都不能從面向外射出，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，正確。故選D。8．C解析：CA．根據(jù)光路圖可，知第一次折射時(shí)，光b的折射角較大，入射角相等，根據(jù)折射率公式nsinisinr得，知b光的折射率較小，頻率較小，根據(jù)vcnabA可知在雨滴中傳播時(shí)，光的傳播速度小于光，故錯(cuò)誤；Bbb．光的折射率較小，以相同角度斜射到同一玻璃板透過(guò)平行表面后，光的折射角較baB大，所以光側(cè)移量小，光側(cè)移量大，故錯(cuò)誤；C．根據(jù)全反射臨界角sinC1nb可知光的折射率較小，臨界角大，不容易發(fā)生全反射，所以以相同的入射角從水中射入bC空氣，在空氣中只能看到一種光時(shí)，一定是光，故正確；D．光的折射率較小，頻率較小，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，根據(jù)干涉條紋間距公式bxldabD可知光的干涉條紋間距小于光的干涉條紋間距，故錯(cuò)誤。C故選。9．BB解析：AB、、單縫的作用是獲得相位保持不變的相干光源，雙縫的作用是為了獲得頻率相同的兩AB個(gè)光源，故錯(cuò)誤，正確；C、光屏上距兩縫的路程差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋，光屏上距兩縫的路程差等于C半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍處出現(xiàn)明條紋，故錯(cuò)誤；D、兩列光波只要相遇就會(huì)疊加，滿相足干條件就能發(fā)生干涉，所以在雙縫與光屏之間的D.屏接收只是為了肉眼觀察的方便；故錯(cuò)誤空間也會(huì)發(fā)生光的干涉，用光B.故選10．DD解析：當(dāng)用白光做干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，頻率相同的形成白色的亮條紋；當(dāng)在光源與單縫之間加上紅色濾光片后，只有紅光能通過(guò)雙縫后相互疊加干涉，在光屏上形成紅色干涉條紋，光央為加強(qiáng)點(diǎn)，所以中紋變成紅色亮條紋，故選點(diǎn)睛：本題考查了光的干涉現(xiàn)象，注意只有頻率相同干涉圖像，同時(shí)要掌握哪些點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，哪些點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)．色光，相互疊加干涉，在光屏上形成彩色條紋，中通過(guò)單縫，然后央條央屏中DABC項(xiàng)正確，錯(cuò)誤；、振動(dòng)相同的兩列波才能形成穩(wěn)定的11．AA解析：sinAD．如圖，由n1ba可知，的折射率大于的折射率，所以的頻率較大，波長(zhǎng)較bsin2短，而a的頻率較小，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，波動(dòng)性較強(qiáng)，故a比b更容易發(fā)生衍射，故正確，AD錯(cuò)誤；1BCCC可知臨界角，故錯(cuò)誤；ab＞Bnc．由可知介質(zhì)中，故錯(cuò)誤．vv＞CnvabA故選。12．AA解析：【解析】試題分析：干涉圖樣的條紋間的距離都是相等的，衍射時(shí)最中間的條紋最粗，向兩旁依次ACBD變細(xì)，故、是干涉圖樣，、是衍射圖樣；又由于紅光比藍(lán)光的折射率小，頻率小，而光速不變，所以紅光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，則藍(lán)光波長(zhǎng)較短，所以藍(lán)光形成的干涉圖樣條紋間的距離該題選．較小，所以A是藍(lán)光形成的干涉圖樣，A考點(diǎn)：干涉與衍射圖樣．二、填空題13．偏小解析：偏小[1]如圖所示虛線表示作圖所得光路，實(shí)線是實(shí)際光路，由此可見入射角不變，但折射角的測(cè)量值偏大，根據(jù)nsinisinr可知折射率偏小。14．單縫窄增大解析：?jiǎn)慰p窄增大[1]由圖乙可知，光強(qiáng)分布條紋中間寬、兩邊窄，可知是衍射條紋，所以在縫屏上安裝的是單縫；L知，[2][3]根據(jù)x要使干涉條紋間距變大，雙縫的寬度需減小，即選擇寬度較窄的雙d縫或使雙縫屏與光屏間的距離增大。15．BCBC解析：A：圖甲中擺開始振動(dòng)后，因擺的擺長(zhǎng)與擺的相等，發(fā)生共振，則A、B、D三個(gè)擺CACA幅最大．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．中擺的振BC乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率一定相同．故B正確．：圖：圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案，上方為光的干涉條紋（較多條數(shù)內(nèi)，條紋等間距）、下方為光的衍射條紋（中央條紋最寬，越往兩側(cè)越狹窄）．故C項(xiàng)正確．D：圖丁中飛快行駛的火車車廂中央發(fā)出一閃光，地面上的人認(rèn)為地面是一個(gè)慣性系，光向前向后傳播的速度相等，向前傳播的路程長(zhǎng)些，到達(dá)前壁的時(shí)刻晚些．故D項(xiàng)錯(cuò)誤．16．6:26:3[1]根據(jù)題意，兩束光的入射角相同，則有nsin600sin1nsin450sin2可得n1n622[2]在根據(jù)公式，即速度與折射率的關(guān)系有vcn可得vn2617．∶b31vn21解析：3∶2b[1]根據(jù)折射軌跡可知nsin45sinansin60sinb所以n23anb有根據(jù)公式vcn所以速度之比為3∶2。[2]根據(jù)雙縫干涉公式可知ab所以，光折射率小，頻率低，波長(zhǎng)大，干涉條紋間距較大，所以光較小。18．603[1]如圖所示，由于光束進(jìn)入三棱鏡后與三棱鏡的底邊平行，可知光束離開三棱鏡時(shí)相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為23060[2]折射率nsin60sin303根據(jù)可得vcnv310m/s3108m/s19．會(huì)83解析：會(huì)30根據(jù)題意可知sniC12n3由圖可知3sinisin602因?yàn)閟in603sinC223MN所以會(huì)發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系及反射規(guī)律可得光線第一次射到邊，出射光線與法線夾角3020．亮條紋解析：亮條紋SPS12s7.30107mmn7.30102722S即點(diǎn)距雙縫和的路程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，故在點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋。SPP12三、解答題21．3L（1）能發(fā)生全反射；（2）c（1）光在棱鏡中傳播的路徑如圖所示由幾何關(guān)系可知，光線在AC面上的入射角i60r設(shè)折射角為，由折射定律有nsinisinr解得r3060由幾何關(guān)系可知，光線在AB面上的入射角由于sinC13n332因此C60，由此可以判斷光線在AB面上能發(fā)生全反射。（2）由幾何關(guān)系可知，是等腰三△ADE角形，因此DEAD邊形DEFC為平行四邊形，因此因此EFDCDEEFL光在介質(zhì)中傳播的速度因此光在三棱鏡中傳播的時(shí)間3L22．vc要求有以下步驟：1連接、，確定BD界面入射點(diǎn)點(diǎn)；PPO341O③關(guān)于CD作O點(diǎn)O點(diǎn)（或點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)點(diǎn)）；O11④⑤連接與（或與），確定連線和CD界面交點(diǎn)為；OOOO2O11連接與O點(diǎn)與點(diǎn)的連線就是玻璃磚內(nèi)的光路，正確表示實(shí)際光路。O