2023年關于光單元復習測試題及答案解析

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關于光單元復習測試題及答案解析

本文題目：高三物理下學期三單元試題：光單元復習測試題

高三單元測試35：《光》

(時光：90分鐘滿分：100分)

一、挑選題

1.如圖所示，a、b、c、d四個圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣.分析各圖樣的特點可以得出的準確結論是()

A.a、b是光的干涉圖樣

B.c、d是光的干涉圖樣

C.形成a圖樣的光的波長比形成b圖樣光的波長短

D.形成c圖樣的光的波長比形成d圖樣光的波長短

【答案】A

【詳解】干涉條紋是等距離的條紋，因此，a、b圖是干涉圖樣，c、d圖是衍射圖樣，故A項準確，B項錯誤;由公式x=Ld可知，條紋寬的入射光的波長長，所以a圖樣的光的波長比b圖樣的光的波長長，故C項錯誤;c圖樣的光的波長比d圖樣的光的波長長，故D項錯誤.

2.雙縫干涉實驗裝置如圖所示,雙縫間的距離為d,雙縫到像屏的距離為l,調(diào)節(jié)實驗裝置使得像屏上可以看到清晰的干涉條紋.關于干涉條紋的情況,下列講述準確的是()

A.若將像屏向左平移一小段距離,屏上的干涉條紋將變得不清晰

B.若將像屏向右平移一小段距離,屏上仍有清晰的干涉條紋

C.若將雙縫間距離d減小,像屏上的兩個相鄰明條紋間的距離變小

D.若將雙縫間距離d減小,像屏上的兩個相鄰暗條紋間的距離增大

【答案】選B、D.

【詳解】根據(jù),l變化,像屏上仍有清晰的干涉條紋,只是條紋間距發(fā)生變化,A錯誤,B準確.d減小時,x變大,C錯誤,D準確.

3.熾熱的夏天，在崎嶇的柏油公路上你會看到在絕對距離之外，地面顯得異常明亮，宛然是一片水面，好似還能看到遠處車、人的倒影.但當你逼近水面時，它也隨你逼近而后退.對此現(xiàn)象準確的解釋是()

A.出現(xiàn)的是海市蜃樓，是因為光的折射造成的

B.水面不存在，是因為熾熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺

C.太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射

D.太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射

【答案】D

【詳解】熾熱的夏天地面溫度高，地表四面空氣的密度小，空氣的折射率下小上大，遠處車、人反射的太陽光由光密介質射入光疏介質發(fā)生全反射.

4.光在科學技術、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應用,下列說法準確的是()

A.用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象

B.用三棱鏡看見白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象

C.在光導纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象

D.光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象

【答案】選D.

【詳解】用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象,A錯;用三棱鏡看見白光看到的彩色圖樣是利用光的色散現(xiàn)象,B錯;在光導纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象,C錯;光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象,D準確.

5.下列說法準確的是()

A.太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結果

B.用光導纖維傳送圖像信息，這是光的衍射的應用

C.瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時能看見到彩色條紋，這是光的偏振現(xiàn)象

D.在照相機鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時水面下的景物，可使景像清晰

【答案】D

【詳解】太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，是因為不同色光在介質中折射率不同產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，A錯;用光導纖維傳送圖像信息是利用了光的全反射，B錯;瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時看見到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，C錯;在照相機鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時水面下的景物，濾去了水面的反射光，使景像清晰，D對.

6如圖所示,P、Q是兩種透明材料制成的兩塊相同的直角梯形棱鏡,疊合在一起組成一個長方體,一束單色光從P的上表面射入,折射光芒正巧垂直通過兩棱鏡的界面,已知材料的折射率nP

A.光芒絕對從Q的下表面射出

B.光芒若從Q的下表面射出,出射光芒與下表面的夾角絕對等于

C.光芒若從Q的下表面射出,出射光芒與下表面的夾角絕對大于

D.光芒若從Q的下表面射出,出射光芒與下表面的夾角絕對小于

【解析】選D.因為沒有決定幾何尺寸,所以光芒可能射向Q的右側面,也可能射向Q的下表面,A錯誤;當光芒射向Q的下表面時,它的入射角與在P中的折射角相等,因為nP

7.如圖所示，紅色細光束a射到折射率為2的透明球表面，入射角為45，在球的內(nèi)壁經(jīng)過一次反射后，從球面射出的光芒為b，則入射光芒a與出射光芒b之間的夾角為()

A.30B.45

C.60D.75

【答案】A

【詳解】由折射定律有2=sin45sin，得折射角=30.畫出光路圖，由幾何關系知，夾角=30，A準確.

8下列說法準確的是()

A甲乙在同一明亮空間，甲從平面鏡中看見乙的眼睛時，乙絕對能從鏡中看見甲的眼睛

B我們能從某位置通過固定的隨意透明的介質看見另一側的所有景物

C可見光的傳揚速度總是大于電磁波的傳揚速度

D在介質中光總是沿直線傳揚

【答案】選A.

【詳解】根據(jù)反射定律和光路可逆知A準確;因為透明介質的形狀、厚薄未定，根據(jù)折射定律可知B錯;光也是一種電磁波，在真空中二者的速度一樣，C錯;由折射定律可知，在非勻稱介質中，光可以不沿延直線傳揚.

9如題20圖所示，空氣中有一折射率為的玻璃柱體，其橫截而是圓心角為90o,、半徑為R的扇形OAB、一束平行光平行于橫截面，以45o入射角射到OA上，OB不透光，若考慮首次入射到圓弧上的'光，則上有光透出的部分的弧長為()

A.1/6RB.1/4RC.1/3RD.5/12R

【答案】B

【解析】根據(jù)折射定律，可得光進入玻璃后光芒與豎直方向的夾角為30。過O的光芒垂直入射到AB界面上點C射出，C到B之間沒有光芒射出;越臨近A的光芒入射到AB界面上時的入射角越大，發(fā)生全反射的可能性越大，根據(jù)臨界角公式得臨界角為45，倘若AB界面上的臨界點為D，此光芒在AO界面上點E入射，在三角形ODE中可求得OD與水平方向的夾角為180-(120+45)=15，所以A到D之間沒有光芒射出。

由此可得沒有光芒射出的圓弧對應圓心角為90-(30+15)=45，為1/4R。

10某人手持邊長為6cm的正方形平面鏡測量身后一棵樹的高度。測量時保持鏡面與地面垂直，鏡子與眼睛的距離為0.4m。在某位置時，他在鏡中恰好能夠看到整棵樹的像;然后他向前走了6.0m，發(fā)現(xiàn)用這個鏡子長度的5/6就能看到整棵樹的像，這棵樹的高度約為()

A.5.5mB.5.0mC.4.5mD.4.0m

【答案】B

【解析】如圖是恰好看到樹時的反射光路，由圖中的三角形可得

，即。人離樹越遠，視野越大，看到樹所需鏡面越小，同理有，以上兩式解得L=29.6m，H=4.5m。

二、非挑選題

11.光熱轉換是將太陽光能轉換成其他物質內(nèi)能的過程，太陽能熱水器就是一種光熱轉換裝置，它的主要轉換器件是真空玻璃管，這些玻璃管將太陽光能轉換成水的內(nèi)能.真空玻璃管上采用鍍膜技術增強透射光，使盡可能多的太陽光能轉化為_________，這種鍍膜技術的物理學根據(jù)是________.

【答案】內(nèi)能光的干涉

【詳解】太陽能熱水器是把太陽光能轉化為內(nèi)能的裝置，玻璃管上采用鍍膜技術增強透射光，此鍍膜為增透膜，是利用了光的干涉原理.

12.如圖所示,在雙縫干涉實驗中,已知SS1=SS2,且S1、S2到光屏上P點的路程差s=1.510-6m.

(1)當S為=0.6m的單色光源時,在P點處將形成_____條紋.

(2)當S為=0.5m的單色光源時,在P點處將形成_____條紋.(均選填明或暗)

【答案】(1)暗(2)明

【詳解】(1)由題意，當=0.6m時，s=2+,為半波長的奇數(shù)倍,故P點為暗條紋.

(2)當=0.5m時,s=3,為波長的整數(shù)倍,故這時P點將形成明條紋.

13.登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照耀，尤其是眼睛更不能長時光被紫外線照耀，否則將會嚴重地損傷眼力.有人想利用薄膜干涉的原理設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射率為n=1.5,所要消除的紫外線的頻率為=8.11014Hz,

(1)他設計的這種增反膜所根據(jù)的原理是_________.

(2)這種增反膜的厚度是多少?

(3)請判斷以下有關薄膜干涉的說法準確的是()

A.薄膜干涉說明光具有波動性

B.倘若薄膜的厚度不同，產(chǎn)生的干涉條紋絕對不平行

C.干涉條紋絕對是彩色的

D.利用薄膜干涉也可以增透

【答案】(1)兩反射光疊加后加強(2)1.2310-7m

(3)A、D

【詳解】(1)為了減少進入眼睛的紫外線，應使入射光分離從該膜的前后兩個表面反射后形成的反射光疊加后加強，從而使透射的紫外線削弱.

(2)光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應等于光在薄膜中的波長的整數(shù)倍，即2d=N(N=1,2,),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/=3.710-7m.在膜中的波長是=/n=2.4710-7m,故膜的厚度至少是1.2310-7m.

(3)干涉和衍射都證實光具有波動性，倘若薄膜厚度勻稱變化，則干涉條紋絕對平行，白光的干涉條紋為彩色條紋，單色光的干涉條紋則為該色光色彩，當膜的厚度為四分之一波長時，兩反射光疊加后削弱則會增透.

14一束光波以45的入射角，從AB面射入如圖所示的透明三棱鏡中，棱鏡折射率n=2.試求光進入AB面的折射角，并在圖上畫出該光束在棱鏡中的光路.

【答案】C=45光路圖如下

【詳解】sinr=sinin=222=12，r=30

由sinC=1n=22，得C=45.

光在AC面發(fā)生全反射，并垂直BC面射出.

15.如圖表示某雙縫干涉的實驗裝置，當用波長為0.4m的紫光做實驗時，因為像屏大小有限，屏上除中央亮條紋外，兩側只看到各有3條亮條紋，若換用波長為0.6m的橙光做實驗，那么