人教版选修3-4第十三章光单元测试2

1、物理人教3-4第十三章光过关检测（时间：45分钟满分：100分）一、选择题（每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选 项正确，有的小题有多个选项正确 ）1 .下列有关光现象的应用技术中，正确的说法是（）A.无影灯是利用光的衍射现象B .增透膜是利用光的干涉现象C.分光镜是利用光的色散现象D .光导纤维是利用光的全反射现象2. 下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（）A.甲为紫光的干涉图样B.乙为紫光的干涉图样C.丙为红光的干涉图样D .丁为红光的干涉图样3. 激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下列关于激光的叙述正确的是

2、 （）A .激光是纵波B .频率相同的激光在不同介质中的波长相同C.两束频率不同的激光能产生干涉现象D .禾U用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离4. 劣质的玻璃中往往含有空气泡，这些空气泡看上去比较亮，对这一现象有以下不同的解释，其中正确的是（）A .空气泡对光线有会聚作用，因而较亮B .空气泡对光线有发散作用，因而较亮C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮D .从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮5. 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜

3、色的出射光线，则它们可能依次是（）太阳光A .紫光、黄光、蓝光和红光B .紫光、蓝光、黄光和红光C. 红光、蓝光、黄光和紫光D. 红光、黄光、蓝光和紫光6. 频率不同的两束单色光 1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路 如下图所示。下列说法正确的是 （）空气玻璃板A .单色光1的波长小于单色光 2的波长B 在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光 2的传播速度C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间D .单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角7在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光。为了增大干涉条纹的间距，该同学 可以采用的

4、方法有（）A改用红光作为入射光B改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D .增大双缝之间的距离&如图所示，空气中有一折射率为 迈 的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90半径为R的扇形OAB, 束平行光平行于横截面，以45。入射角照射到 OA上，OB不透光。若只考虑首次入射到圆弧AB上的光,( )1A. - R6C. 1二R31B. - R4D. ： R12二、填空题9在“用双缝干涉测光的波长”滤 光单光源片缝双缝（每小题10分，共20分，把答案填在相应的横线上 的实验中，装置如图所示。双缝间的距离遮光筒d= 3 mm。r（1）若测定红光的波长，应选用 和。a色的滤光片。实验时需要测定的物理量有（

5、2）若测得双缝与屏之间距离为0.70 m,通过测量头（与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前进或后退0.500 mm）观察到第1条亮纹的位置如图（a）所示，观察到第5条亮纹的位置如图（b）所示。则可求出红光的波长冶m。（保留一位有效数字）12345(a)(b)10.如图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的面不能用手直接接触。 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在 a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图2所示。计算折射率时，用 （填“d”或“ e”）点得到的值较小，用（填“ d

6、”或“e”）点得到的值误差较小。磨砂面磨砂面/zF三、计算题（每小题16分，共32分）11一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为hi= 0.6 m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端S1= 0.8 m处有一浮标，示意如图。一潜水员在浮标前方S2= 3.0 m处下潜到深度为h2= 4.0 m时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到航尾端Q;继续下潜 Ah= 4.0 m,恰好能看见 Q。求：w S 21* 一一占 I ”浮标hiMi水的折射率n;（2）赛艇的长度I。（可用根式表示）12. （1）如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30X 107 m,屏上P点距

7、双缝S1和S2的距离差为7.95 X 107 m。则在这里出现的应是 （选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30X 107 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将如图乙所示，一束激光从 面的A点射出。已知入射角为O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上 n试求介质的厚度do参考答案1. 答案：BCD 解析：根据光的直线传播规律和光的波动理论，无影灯是应用光的直线传播原理，所以选项 A错误；增透膜是利用薄膜干涉的原理，所以选项B正确；分光镜是利用光的折射而产生色散的原理，所以选项C正确；选项D是利用光的全反射原理，所以，综上所述，本题的正确选项为B、C、D

8、。2. 答案：B 解析：紫光的波长较红光短，条纹间距窄，所以B项正确，A项错误；丙、丁均为衍射图样，所以 C、D两项错误。3. 答案：D 解析：激光是横波，选项A错误；激光在不同介质中的波速不同，由二上f 可以判断选项 B错误；发生干涉现象的条件是两束光必须为频率相同的相干光源，选项C错误；利用激光平行度好的特点，可以通过光的反射测量激光往返所用时间，达到测量月球到地球距离的目的，选项 D正确。4. 答案：D 解析：要注意发生全反射的条件是：光从光密介质进入光疏介质，且入 射角大于或等于临界角。一部分从玻璃到达空气泡的界面处的光满足了发生全反射的条件，因而发生全反射，这也就是气泡看上去比较亮的

9、原因。5. 答案：B 解析：作出a、b、c、d四条光线第一次折射时的法线，可知其折射率大 小关系为na nbnc %,则它们可能依次是紫光、蓝光、黄光和红光，所以本题只有选项B正确。d6. 答案：AD 解析：根据题图知，光1的折射率较大，与光 2相比，其波长较小，在玻璃中传播速度较小，临界角较小，通过玻璃的时间较大，选项A、D正确。7. 答案：AC 解析：根据条纹间距 y =丄可知：要增大干涉条纹的间距，可增大 入入红入黄，选项A正确；入黄入蓝，选项B错误；增大到屏的距离I , Ax增大，选项C正 确；增大双缝间距 d, Ax减小，选项D错误。8. 答案：B 解析：假设平行光束恰好能透出圆弧的

10、临界点分别为D、E,光路图如图所示，由折射率公式可求得光从0A边射入玻璃时的折射角为 30由临界角定义式可求得D处发生全反射的临界角为 C = 45 贝恫弧DE对应的圆心角为 45 所以有光透出的弧长14为一二R ,选项B正确。9.答案：（1）红 双缝到屏的距离I n条亮（或暗）纹间距离a（2）7 X 107解析：（1）测红光波长应选红色滤光片，因为红色滤光片能透过红光。丄口I据.以二-知，需测双缝到屏的距离 I和n条亮（或暗）纹间距离a,从而计算出条纹间 d距离Ax,最后算出 k（2）根据题图（b）可求出两相邻亮条纹间距lx = 0.650 mm疋0.163 mm ,所以 5 1I分别连接c

11、d和ce并10.答案：光学 d e解析：光学面若被手接触污染，会影响观察效果，增加实验误差;延长到界面，与界面分别交于过c点的出射光线应平行于 折射率值误差较小。f、g两点，由n二如不难得出用si nrab，利用直尺比对并仔细观察，可知d点得到的折射率值较小,ec/ ab,故用e点得到的411.答案：一3X0*(2)(-3.8 )m解析：（1）作出从P点发出的一条光线经浮标处折射进入水中,到达深度h2处的光路图。0.8入 射角的 正弦值 sin耳 =j=0.8厶2 +/Jo.62+o.82,折射角的正弦值sin -2sin&4h=6，由折射定律可得水的折射率S23.0sinp 3（2）作出尾端 Q发出的一条光线经水面折射到深度为（h2+ Ah）处的光路图。根据题意可13知，这条光线的折射角等于临界角C , sin C。再由几何知识可知n 4sin C =S1S2l代入数据解得I二J（s 隹+1）2+仇+呦2