2024-2025學(xué)年新教材高中物理階段強(qiáng)化訓(xùn)練三光課時評價含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGE6-階段強(qiáng)化訓(xùn)練(三)光(40分鐘100分)一、選擇題(本題共9小題，每題7分，共63分)1.一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對a、b的折射率分別為na和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb，則()A．na＞nbB．na＜nbC．va＞vbD．va＝vb【解析】選A。由題圖可知，a的折射角小于b的折射角，依據(jù)幾何關(guān)系和折射定律有n＝eq\f(sini,sinγ)＝eq\f(c,v)，故A正確，B、C、D錯誤。2．已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分別為1.33、1.55、1.60和1.63，假如光按下面幾種方式傳播，可能發(fā)生全反射的是()A．從水晶射入玻璃 B．從水射入二硫化碳C．從玻璃射入水中 D．從水射入水晶【解析】選C。光從水晶射入玻璃，是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，不行能發(fā)生全反射，故選項A錯誤；光從水射入二硫化碳，是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，不行能發(fā)生全反射，故選項B錯誤；光從玻璃射入水中，是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，有可能發(fā)生全反射，故選項C正確；光從水射入水晶，是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，不行能發(fā)生全反射，故選項D錯誤。3．關(guān)于楊氏雙縫干涉試驗，下列說法正確的是()A．單縫的作用是獲得頻率相同的兩相干光源B．雙縫的作用是獲得兩個振動狀況相同的相干光源C．光屏上距兩縫的路程差等于半個波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋D．照耀到單縫的單色光的頻率越高，光屏上出現(xiàn)的條紋越寬【解析】選B。單縫的作用是獲得一束細(xì)光，故A錯誤；雙縫的作用是將一束光分成兩束完全相同的光，B正確；屏上出現(xiàn)暗條紋處距兩狹縫的路程差等于半個波長的奇數(shù)倍，故C錯誤；單色光的頻率越高，波長越短，依據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ，相鄰條紋的間距越小，條紋越窄，故D錯誤。4．用單色光分別通過小圓盤與小圓孔做衍射試驗時，在光屏上得到衍射圖樣，它們的特點是()A．用前者做試驗時中心是暗的，用后者做試驗時中心是亮的B．用前者做試驗時中心是亮的，用后者做試驗時中心是暗的C．中心均為亮點的同心圓形條紋D．中心均為暗點的同心圓形條紋【解析】選C。前者為障礙物小圓盤的衍射，障礙物后的陰影中心是一個亮斑，這就是聞名的泊松亮斑，是光繞過盤的邊緣后在中心疊加后形成的，在亮斑的四周有一個大的影區(qū)，在影區(qū)的邊沿有明暗相間的圓環(huán)。圓孔衍射形成的圖樣是明暗相間的同心圓環(huán)，中心是光明的。5．對于光的偏振，下列說法錯誤的是()A．自然光通過偏振片后成為偏振光B．偏振光不能再通過偏振片C．假如偏振片的透振方向與偏振光的振動方向垂直，偏振光不能通過偏振片D．偏振現(xiàn)象表明光是橫波【解析】選B。自然光透過偏振片后的光振動方向只沿著偏振片的透振方向，故自然光通過偏振片后變?yōu)槠窆?，A選項正確；只要偏振光的振動方向與偏振片的透振方向不垂直就能通過偏振片，當(dāng)兩者方向平行時，透射光強(qiáng)度最大，B選項錯誤；當(dāng)兩者方向垂直時，偏振光將不能通過偏振片，故C選項正確；偏振現(xiàn)象表明光是橫波，D選項正確。6．如圖所示，一小孩在河水澄澈的河面上沿直線以0.5m/s的速度游泳，已知這條河的深度為eq\r(7)m，不考慮水面波動對視線的影響。t＝0時刻他看到自己正下方的河底有一小石塊，t＝6s時他恰好看不到小石塊了，下列說法正確的是()A.6s后，小孩會再次看到河底的石塊B．河水的折射率n＝eq\f(5,3)C．河水的折射率n＝eq\f(4,3)D．t＝0時小孩看到的石塊深度為eq\f(4\r(7),3)m【解析】選C。t＝6s時他恰好看不到小石塊，則知光線恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角C，6s后，入射角大于臨界角，光線仍發(fā)生全反射，所以小孩不會看到河底的石塊，故A錯誤；如圖，6s內(nèi)小孩通過的位移為s＝vt＝0.5×6m＝3m，依據(jù)全反射臨界角公式得sinC＝eq\f(1,n)，sinC＝eq\f(s,\r(s2＋h2))＝eq\f(3,\r(32＋7))＝eq\f(3,4)，則n＝eq\f(4,3)，選項B錯誤，C正確；t＝0時小孩看到的石塊深度為h視＝eq\f(h,n)＝eq\f(3\r(7),4)m，故D錯誤。7.在用雙縫干涉試驗測量光的波長時，選用波長為6.0×10－7m的橙光，光屏上P點恰好出現(xiàn)亮紋，如圖所示，現(xiàn)僅改用其他顏色的可見光做試驗，P點是暗紋。已知可見光的頻率范圍是3.9×1014～7.5×1014A．8.0×10－7m B．4.8×10－C．4.0×10－7m D．3.4×10－【解析】選B。光源放射波長為6.0×10－7m的橙光時，光屏上的P點恰是距中心條紋的其次亮紋，當(dāng)路程差是光波波長的整數(shù)倍時，出現(xiàn)亮條紋，則有光程差Δd＝2×6.0×10－7m＝12×10－7m。現(xiàn)改用其他顏色的可見光做試驗，路程差是半波長的奇數(shù)倍時，出現(xiàn)暗條紋，光屏上的P點是暗條紋的位置，那么eq\f(λ,2)·n＝Δd＝12×10－7m，(n＝1，3，5……)。當(dāng)n＝1時，則λ1＝24×10－7m，由ν＝eq\f(c,λ)可知，ν1＝1.25×1014Hz；當(dāng)n＝3時，則λ2＝8×10－7m，由ν＝eq\f(c,λ)可知，ν2＝3.75×1014Hz；當(dāng)n＝5時，則λ3＝4.8×10－7m，由ν＝eq\f(c,λ)可知，ν3＝6.25×1014Hz；當(dāng)n＝7時，則λ4＝3.42×10－7m，依據(jù)ν＝eq\f(c,λ)可知，ν4＝8.77×1014Hz，故B正確，A、C、D錯誤。8．對光的衍射的定性分析，下列說法錯誤的是()A．只有障礙物或孔的尺寸可以跟光波波長相比甚至比光的波長還要小的時候，才能明顯地產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象B．光通過單縫產(chǎn)生的衍射條紋間距不相等C．光的衍射現(xiàn)象否定了光的直線傳播的結(jié)論D．光的衍射現(xiàn)象說明白光具有波動性【解析】選C。只有障礙物或孔的尺寸可以跟光波波長相比甚至比光的波長還要小的時候，才能明顯地產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象，選項A正確；光通過單縫產(chǎn)生的衍射條紋間距不相等，中間寬，兩側(cè)窄，選項B正確；光的直線傳播是近似規(guī)律，光的衍射現(xiàn)象并沒有否定光的直線傳播的結(jié)論，故C錯誤；光的衍射現(xiàn)象說明白光具有波動性，選項D正確。9.如圖所示，用插針法測定玻璃折射率的試驗中，以下說法中正確的是()A．P1、P2及P3、P4之間的距離適當(dāng)大些，可以提高精確度B．P1、P2及P3、P4之間的距離取得小些，可以提高精確度C．入射角θ1適當(dāng)小些可以提高精確度D．P1、P2的間距，入射角的大小均與試驗的精確度無關(guān)【解析】選A。借助針的位置來確定試驗中的入射光線和折射光線，針間的距離太小，簡單出現(xiàn)偏差，故選項A正確，選項B錯誤；入射角適當(dāng)大些，相應(yīng)的折射角也增大，折射現(xiàn)象較明顯，可提高精確度，故選項C錯誤；針間的距離、入射角的大小對試驗精確度有影響，故選項D錯誤。二、計算題(本題共2小題，共37分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要標(biāo)明單位)10.(17分)如圖所示為直角三棱鏡的截面圖，一條光線平行于BC邊入射，經(jīng)棱鏡折射后從AC邊射出。已知∠A＝θ＝60°，光在真空中的傳播速度為c。求：(1)該棱鏡材料的折射率；(2)光在棱鏡中的傳播速度?！窘馕觥?1)作出完整的光路如圖依據(jù)幾何關(guān)系可知：φ＝∠B＝30°，所以α＝60°因為α＝θ＝60°，所以β＝γ又：β＋γ＝∠A＝60°解得：β＝γ＝30°依據(jù)折射定律有：n＝eq\f(sinα,sinβ)＝eq\f(sinθ,sinγ)解得：n＝eq\r(3)(2)光在棱鏡中的傳播速度：v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),3)c答案：(1)eq\r(3)(2)eq\f(\r(3),3)c11.(20分)(2024·全國Ⅱ卷)直角棱鏡的折射率n＝1.5，其橫截面如圖所示，圖中∠C＝90°，∠A＝30°。截面內(nèi)一細(xì)束與BC邊平行的光線，從棱鏡AB邊上的D點射入，經(jīng)折射后射到BC邊上。(1)光線在BC邊上是否會發(fā)生全反射？說明理由；(2)不考慮多次反射，求從AC邊射出的光線與最初的入射光線夾角的正弦值?！窘馕觥?1)如圖，設(shè)光線在D點的入射角為i，折射角為r。折射光線射到BC邊上的E點。設(shè)光線在E點的入射角為θ，由幾何關(guān)系，有θ＝90°－(30°－r)>60°①依據(jù)題給數(shù)據(jù)得sinθ>sin60°>eq\f(1,n)②即θ大于全反射臨界角，因此光線在E點發(fā)生全反射。(2)設(shè)光線在AC邊上的F點射出棱鏡，光線的入射