高中物理34《光》章末检测试题含答案Word文档下载推荐.docx
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C.V1>
V2单色光束为红色D.V1>
4.
现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成.夜间行车时,它能把车灯射出的光逆向返回,标志牌上的字特别醒目.这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的,反光膜内均匀分布着一层直径为10μm的细玻璃珠,所用玻璃的折射率为
,为使入射的车灯光线经玻璃珠折射——反射——折射后恰好和入射光线平行,如图所示,那么第一次入射的入射角应是()
A.15°
B.30°
C.45°
D.60°
5.下列应用激光的事例中错误的是()
A.利用激光进行长距离精确测量B.利用激光进行通信
C.利用激光进行室内照明D.利用激光加工坚硬材料
6.实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长λ的变化符合科西经验公式:
n=A+
+
,其中A、B、C是正的常量.太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示.则()
A.屏上c处是紫光B.屏上d处是红光
C.屏上b处是紫光D.屏上a处是红光
7.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上,经两次折射后从玻璃的另一个表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离.在下列情况下,出射光线侧移距离最大的是()
A.红光以30°
的入射角入射B.红光以45°
的入射角入射
C.紫光以30°
的入射角入射D.紫光以45°
的入射角入射
8.如图,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带.若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,观察到各色光在光屏上陆续消失.在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是()
A.减弱,紫光B.减弱,红光C.增强,紫光D.增强,红光
9.在信息技术迅猛发展的今天,光盘是存储信息的一种重要媒介.光盘上的信息通常是通过激光束来读取的.若激光束不是垂直投射到盘面上,则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向,如图所示.下列说法中正确的是()
A.图中光束①是红光,光束②是蓝光
B.在光盘的透明介质层中,光束①比光束②传播速度更快
C.若光束①②先后通过同一单缝衍射装置,光束①的中央亮纹比光束②的窄
D.若光束①②先后通过同一双缝干涉装置,光束①的条纹宽度比光束②的宽
10.用单色光做双缝干涉实验时,下列说法中正确的是()
A.入射光的波长越长,相邻两亮条纹中心的距离越大
B.入射光的频率越高,相邻两亮条纹中心的距离越大
C.把入射光由绿光变成紫光,相邻两亮条纹中心的距离变小
D.把入射光由绿光变成红光,相邻两亮条纹中心的距离变小
11.
如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2.现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动,使反射光束1和透射光束2恰好垂直.在入射光线的方向上加偏振片P,偏振片与入射光线垂直,其透振方向在纸面内,这时看到的现象是()
A.反射光束1消失
B.透射光束2消失
C.反射光束1和透射光束2都消失
D.偏振片P以入射光线为轴旋转90°
,透射光束2消失
12.
如图所示,空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体,其内圆半径为r,外圆半径为R,R=
r.现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体,只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出.设透明柱体的折射率为n,光在透明柱体内传播的时间为t,若真空中的光速为c,则()
A.n可能为
B.n可能为2
C.t可能为
D.t可能为
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、实验题(本题有2小题,共15分,请将答案写在题中的横线上)
13.(6分)用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃砖截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖的平面垂直,如图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果.
(1)在这四个图中肯定把针插错了的是________.
(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是________,计算玻璃的折射率的公式是________.
14.(9分)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,请按照题目要求回答下列问题.
(1)图1中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是________.
(2)将下表中的光学元件放在图1丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长.
元件代号
A
B
C
D
E
元件名称
光屏
双缝
白光光源
单缝
透红光的滤光片
将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的排列顺序应为________.(填写元件代号)
(3)已知该装置中双缝间距d=0.50mm,双缝到光屏的距离L=0.50m,在光屏上得到的干涉图样图如2甲所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图2乙所示,则其示数为________mm;
在B位置时游标卡尺如图2丙所示.由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________m.
三、计算题(本题有3小题,共37分,解答应写出必要的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15.(10分)在做双缝干涉实验时,用波长λ1=0.60μm的光和另一波长未知的光一起照射到两个间距未知的狭缝上,结果发现已知波长的光第4级明条纹和未知波长的光的第5级明条纹重合,则未知的波长是多少?
16.(13分)
如图所示,ABC是一个透明的薄壁容器,内装液体,当光垂直射向AC面时,光在AB面恰好发生全反射,已知光在真空中的传播速度为c,求液体的折射率及光在该液体中的传播速度为多大.
17.(14分)一厚度为h的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径为r的圆形发光面.在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上.已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率.
《光》章末检测试题参考答案
1.【解析】当单缝宽度一定时,波长越长,衍射现象越明显,故D错,当光的波长一定时,缝的宽度越小,衍射现象越明显,故A、C错,B正确.
【答案】B
2.【解析】单色光的双缝干涉形成的是明暗相间的条纹,并且亮纹和暗纹间距相等,而单缝衍射形成的虽然也是亮、暗相间的衍射条纹,但中央条纹宽度大,亮度也大,可见,a、b是光的干涉图样,c、d是光的衍射图样,并且c、d中央条纹为亮纹,选项A正确,B、D错误;
a、b光形成的干涉条纹的间距与波长成正比,即Δx=
λ,a光形成的条纹间距大,所以形成a图样光的波长比形成b图样光的波长长,选项D错误.
【答案】A
3.【解析】红光折射率小于蓝光折射率,由折射率公式n=c/v知红光在同种介质中的速度较大,即V1>
V2;
由全反射公式sinc=1/n知红光折射率小临界角大;
所以蓝光发生全反射时红光依然有折射现象,故C正确.
【答案】C
4.【解析】作光路图如图所示,设入射角为θ,折射角为α,则θ=2α,n=
=
,cosα=
,α=30°
,
所以,θ=60°
.故选项D正确.
【答案】D
5.【解析】激光单向性好,不利于室内照明,并且大功率的激光要靠专门的激光器产生,成本太高,且由于激光的能量集中,会对人体产生伤害,因此选项C所述激光的应用是错误的.
6.【解析】白色光经过三棱镜后产生色散现象,在光屏由上至下(a、b、c、d)依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.屏上a处为红光,屏上d处是紫光,D正确.
7.【解析】因为同种介质对紫光的折射率较大,故入射角相同时,紫光侧移距离较大,A、B项错;
设入射角为i,折射率为n,平板玻璃厚度为d,侧移距离为Δx,则Δx=dsini
,可见对于同一种色光,入射角越大,侧移距离越大,D项正确.
8.【解析】光在传播时随入射角增大,反射光能量增强,折射光能量减少.根据能量守恒定律可知,当折射光线变弱或消失时反射光线的强度将增强,故A、B两项均错;
在七色光中紫光频率最大且最易发生全反射,故光屏上最先消失的光是紫光,故C项正确,D项错误.
9.【解析】由题图可知,光束①的折射率大于光束②的折射率,即n1>n2,而n红<n蓝,A错;
由v=
得,B错;
折射率大的光束波长小,在单缝衍射、双缝干涉实验中的条纹宽度要小,C对、D错.
10.【解析】由Δx=
λ知,对于一确定的双缝干涉实验装置,单色光的干涉条纹相邻两亮条纹中心的距离Δx跟波长λ成正比,由c=λf知,光的频率f越大,λ越小,Δx越小,紫光的波长比绿光小;
故相邻两亮条纹中心的距离比绿光的小,红光的波长最大,Δx最大.
【答案】AC
11.【解析】自然光射到界面上,当反射光与折射光垂直时,反射光和折射光的偏振方向相互垂直,且反射光的偏振方向与纸面垂直,折射光的偏振方向与纸面平行.因此当在入射光线方向上垂直放透振方向在纸面内的偏振片P时,因垂直于纸面的方向上无光,反射光束1消失,A正确,B、C均错误;
偏振片转动90°
,平行于纸面内的光消失,则透射光束2消失,D正确.
【答案】AD
12.【解析】
只经过两次全反射可知第一次入射角为45°
,反射光路图如图所示.根据全反射可知临界角C≤45°
,再根据n=
可知n≥
,A、B均正确;
光在透明柱体中运动路程为L=4r,运动时间为t=
,则t≥
,C、D均错误.
【答案】AB
13.(6分)
【解析】
(1)垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线,经玻璃砖折射后,折射光线不能与入射光线平行(除过圆心的光线),A错.
(2)测量较准确的是D图,因B图的入射光线经过圆心,出射光线没有发生折射,C图的入射光线离圆心太近,射到圆界面上时,入射角太小不易测量,会产生较大的误差.测量出入射角与折射角后,由折射定律求出折射率n=
.
【答案】
(1)A
(2)Dn=
14.(9分)
【解析】图1甲中的条纹间距和宽度相同,是干涉图样,图1乙是衍射图样.光源发出的白光,各种频率都有,加上E后通过的只有红光了,变成单色光,加上D和B,就得到两列频率相同,步调一致的相干光,最后放置光屏,干涉条纹呈现在光屏上,所以顺序为CEDBA.B位置的示数为115.60mm,图2甲中AB之间的距离为(115.60-111.10)mm=4.50mm,则相邻亮条纹的间距为Δx=
mm,再根据公式Δx=
λ,代入数据得波长为6.4(±
0.2)×
10-7m.
【答案】
(1)甲
(2)CEDBA(3)111.10±
0.056.4(±
10-7m
15.(10分)
【解析】设未知的波长为λ2,出现明条纹的条件是:
x=klλ/d,k=0,±
1,±
2,…依题意有x4=4lλ1/d,x5=5lλ2/d,x4=x5,故λ2=
×
0.60μm=0.48μm.
【答案】0.48μm
【解析】设液体的折射率为n,光在里面传播的速度为v,发生全反射的临界角为C,则由题意知:
C=60°
,所以n=
,又因为n=
,所以v=
c.
【答案】
c
17.(14分)
【解析】如图,考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃上表面的A′点折射,根据折射定律有
nsinθ=sinα①
式中,n是玻璃的折射率,θ是入射角,α是折射角.
现假设A′恰好在纸片边缘,由题意,在A′点刚好发生全反射,故
α=
②
设AA′线段在玻璃上表面的投影长为L,由几何关系有
sinθ=
③
由题意,纸片的半径应为
R=L+r④
联立以上各式可得n=
⑤
【答案】
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