2020-2021学年物理人教版选择性第一册章末综合检测：第四章　光 含解析

1、祝学子学业有成，取得好成绩章末综合检测(四)时间:90分钟满分：100分一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分,共24分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的）1单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上,可观察到的图像是如图所示中（)2红光和紫光相比较，下列说法正确的是（）a红光波长大于紫光波长b红光频率大于紫光频率c在真空中传播时，红光波速大于紫光波速d用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距小于紫光的干涉条纹间距3关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是()a光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理b光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的c光的干涉现象说

2、明具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点d光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果4如图所示，一个小的光源s发出白光，经三棱镜分光，若人沿着折射光线的反方向观察，通过棱镜可以看到（）a白光点b光点上部红色，下部紫色c光点上部紫色,下部红色d看不到光源的像5关于光纤的说法，正确的是(）a光纤是由高级金属制成的,所以它比普通电线容量大b光纤是非常细的特制玻璃丝,它的导电性能特别好c光纤是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的d在实际应用中,光纤必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能传导光的6一束复色光由空气射向一块两面平行玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a

3、光的频率小于b光的频率，下列各图中哪个光路图可能是正确的（)7在双缝干涉实验中,光屏上p点到双缝s1、s2的距离之差s10。75 m，光屏上q点到双缝s1、s2的距离之差s21.5 m。若用频率6。01014 hz的黄光照射双缝，则(）ap点出现亮条纹，q点出现暗条纹bp点出现暗条纹,q点出现亮条纹c两点均出现亮条纹d两点均出现暗条纹8a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中，光路如图所示，关于a、b两种单色光，下列说法中正确的是(）a该种玻璃对a光的折射率较大bb光在该玻璃中传播时的速度较大ca光的频率较小d两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小二、多项选择题

4、(本题共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分,有选错的得0分）9激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重要的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供,通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室,使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极大的速度喷出,产生巨大的推力,把卫星或飞船送入太空激光火箭利用了激光的（)a单色性好 b平行度高c高能量 d相干性好10如图所示,偏振片正对工作的液晶显示器,透过偏振片看到显示器亮度正常，将镜片转动90，透过镜片看到的屏幕漆黑，则()a显示器发出的光是

5、纵波b显示器发出的光是横波c显示器发出的光是自然光d显示器发出的光是偏振光11英国物理学家托马斯杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象图为实验装置简图，m为竖直线状光源，n和o均为有狭缝的遮光屏,p为光屏现有四种刻有不同狭缝的遮光屏,实验时正确的选择是（)an应选用遮光屏1 bn应选用遮光屏3co应选用遮光屏2 do应选用遮光屏412固定的半圆形玻璃砖的横截面如图,o点为圆心，oo为直径mn的垂线足够大的光屏pq紧靠玻璃砖右侧且垂直于mn.由a、b两种单色光组成的一束光沿半径方向射向o点，入射光线与oo夹角较小时，光屏nq区域出现两个光斑，逐渐增大角，当时，光屏nq区域

6、a光的光斑消失,继续增大角，当时，光屏nq区域b光的光斑消失，则（）a玻璃砖对a光的折射率比对b光的大ba光的玻璃砖中传播速度比b光的大c时，光屏上只有1个光斑d时,光屏上只有1个光斑三、实验题(本题共2小题,共14分)13(6分)如图所示,用某种透光物质制成的直角三棱镜abc；在垂直于ac面的直线mn上插两枚大头针p1、p2，在ab面的左侧透过棱镜观察大头针p1、p2的象，调整视线方向，直到p1的象_,再在观察的这一侧先后插上两枚大头针p3、p4,使p3_，p4_，记下p3、p4的位置，移去大头针和三棱镜，过p3、p4作直线与ab面相交于d,量出该直线与ab面的夹角为45；则该透光物质的折射

7、率n为_，并在图中画出正确完整的光路图14（8分）某同学用如图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验,他用带有游标卡尺的测量头(如图乙所示）测量相邻两条亮条纹间的距离，转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第1条亮条纹）的中心,此时游标卡尺上的示意如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心,此时游标卡尺上的示数如图丁所示则图丙的读数x1_mm；图丁的读数x2_mm.实验中所用的双缝间的距离d0.20 mm,双缝到屏的距离l60 cm,则实验中计算波长的表达式_（用题目中给出的已知量和直接测量量的符号表示)根据以上数据,可用实

8、验中测出的光的波长_nm.四、计算题(本题共4小题，共46分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15（8分）如图所示，一根长为l5。0 m的光导纤维用折射率n的材料制成一束激光由其左端的中心点以45的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出，求：(1）该激光在光导纤维中的速度v是多大(2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少16（10分）一束单色光从三棱镜直角边ab边的中点e垂直射入，经过三棱镜一次折射后在光屏上形成一个光点，已知a30，bc边长为0。3 m，三棱镜材料的折射率为,光在真空中的传播速度为3108 m/s，光屏与ab边平行求：（1）从棱镜ac边射出

9、的光线与入射光线的偏折角度；(2）光从射入三棱镜e点到射到光屏经历的时间17（12分)跳水比赛的1 m跳板如图伸向水面，右端点距水高1 m，a为右端点在水底正下方的投影，水深h4 m，若跳水馆只开了一盏黄色小灯s，该灯距跳板右端水平距离x4 m，h4 m，现观察到跳板水下阴影右端点b到a的距离ab4 m，求：（1）黄色光在水中的折射率；(2)若在水底a处放一物体,站在跳板右端向下看,该物体看起来在水下的深度18(16分)截面为扇形aoc的玻璃砖放在水平面上，b是圆弧的最低点，也是ac弧面的中点，圆弧半径为r，d是oa边上一点,odr，e是oa边的中点圆弧所对圆心角为120,一束光线从d点在纸面

10、内垂直oa边射入玻璃砖，结果光线在圆弧面上刚好发生全反射,求：(1)玻璃砖对光的折射率；(2）若让光从e点入射，入射方向不变，则光线在圆弧面上折射，偏向角为多少？章末综合检测(四)1解析：光的双缝干涉条纹是等间距等宽度的明暗相间的条纹，而在光的单缝衍射图样中，中间是宽度最大最亮的明条纹,在中央条纹两边的明条纹宽度越来越小，亮度也越来越低,故a图符合答案:a2解析：不同颜色的光有不同的频率,从红光到紫光，频率依次增大，波长依次减小，故a正确，b错误；因红光的波长长，根据双缝干涉条纹的间距公式x可知，用同一装置做双缝干涉实验时，红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距，d错误；各种光在真空中传播时

11、，速度是一样的，故c错误答案:a3解析：光的干涉现象和光的衍射现象都是波的特有现象，都是光波叠加的结果，光的干涉条纹是彩色的,光的衍射条纹也是彩色的,只是条纹间距特点及亮度特点不同而已答案：d4解析：由于各种单色光中，紫光的折射率最大，偏折程度最大，故c正确答案：c5解析：光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，光射入时满足光的全反射条件，从而发生全反射最终实现传递信息的目的，故c正确，a、b错误；广泛应用的光导纤维的外套折射率比内芯折射率要小,可处于任意形状,故d错误故选c.答案：c6解析：由于a光的频率小于b光的频率，则a光在玻璃中的折射率小于b光在玻璃中的折射率，a光偏折角度较小，但射出玻璃时

12、在空气中仍然相互平行，可判定选项b正确答案:b7解析：由光的频率6.01014 hz,知光的波长5107 mp点到双缝s1、s2的距离之差s10。75 m7。5107 m1.5，p点出现暗条纹；q点到双缝s1、s2的距离之差为s21.5 m15107 m3，q点出现亮条纹，因此，选b.答案：b8解析：由题图看出b光的折射角小于a光的折射角，b光的偏折程度大，根据折射定律得知玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，故a错误;由v可知，在该玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度，故b错误；由临界角公式sin c得知，折射率越大，临界角越小，则可知a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角，故d错误；玻

13、璃对b光的折射率大于对a光的折射率,则b光的频率大于a光的频率，故c正确答案:c9解析:由于激光站与卫星相隔距离远，为了减少能量损失，必须使激光具有很好的平行度,同时使用激光的高能量故选b、c.答案：bc10解析：由题意可知，只有当入射光的振动方向与偏振片的透振方向相同时，透射光的强度最强；若与偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，即为零,因此显示器发出的光是横波,且是偏振光，故b、d正确，a、c错误答案：bd11解析:在双缝干涉实验中，光线要先通过单缝，再通过双缝，形成相干光源，且双缝方向与单键平行，因此n应选用遮光屏1，o应选用遮光屏2，选项a、c正确答案：ac12解析:由题意可知，当

14、时,a光在mn发生全反射，光时，b光在mn发生全反射，则可知a光的临界角小于b光的临界角,根据sin c可知，玻璃砖对a光的折射率比对b光的大，选项a正确；由n可知a光在玻璃砖中传播速度比b光的小,选项b错误；时，此时a光已经发生全反射，故在np部分有一个光斑,同时b光从mn下方折射出来，射到nq上，则在光屏上应有2个光斑，选项c错误；时，a、b两束光都发生全反射,故在光屏上只有1个光斑,选项d正确答案：ad13解析:利用插针法确定光路,注意观察有时遮挡的是物体，有时遮挡的是物体的象，目的是确定某一种入射光线和对应的折射光线,便于利用折射定律求解折射率答案:被p2的像挡住挡住p1和p2的像挡住

15、p1、p2和p3的像光路图如图所示14解析:图丙中的主尺读数为1 mm,游标尺读数为0。053 mm0。15 mm，所以图丙的读数x11 mm0.15 mm1.15 mm.图丁中的主尺读数为8 mm，游标尺读数为0.0519 mm0。95 mm，所以图丁的读数x28 mm0。95 mm8.95 mm.相邻两个亮条纹的距离x实验中计算波长的表达式x.把数据代入公式，得5.20107 m520 nm.答案：1。158。9552015解析：（1）由n可得v2.1108 m/s。(2)激光在光导纤维中光路图如图所示由n，并结合几何知识得60，大于临界角45，因此发生全反射同理光线每次在侧面都将发生全反

16、射,直到光线到达右端面由于xoasin ，得oa x，故光线在光导纤维中传播的距离为sl.因此该激光在光导纤维中传播所经历的时间t2。7108 s.答案：(1）2。1108 m/s（2）2。7108 s16解析:（1）如图所示，由折射定律知n由几何关系可知,30解得60光从棱镜ac边射出时，光线的偏折角度为30（2)xef0。15 mxfd m光在棱镜中的传播速度v光从射入三棱镜到射到光屏经历的时间，t解得t108 s1。4109 s答案：（1）30（2)1.4109 s17解析:（1)光从板的右端射到水中的光路图如图所示：根据折射定律得：n根据几何关系有：sin i，sin r解得折射率为:n(2)设a的视深为h，由于从a上方看,光的入射角及