高中物理人教版4第十三章光 市赛获奖

章末综合测评(三)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的5个选项中，有3项符合题目要求．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)1．一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图1所示．下列说法中正确的是()【导学号：23570125】图1A．此介质的折射率等于B．此介质的折射率等于eq\r(2)C．当光线从介质射向真空中时，入射角大于45°时可发生全反射现象D．当光线从介质射向真空中时，入射角小于30°时可能发生全反射现象E．光进入介质时波长变短【解析】n＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\r(2)，选项A错、B对．当光线从介质中射向真空中时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于90°时，即发生全反射，此时入射角为C，则有n＝eq\r(2)＝eq\f(sin90°,sinC)解得C＝45°，即入射角大于等于45°时发生全反射现象，选项C对D错．因进入介质后光速变小，而频率不变，故E对．【答案】BCE2．一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()【解析】由折射定律可知，光从光密介质进入光疏介质，折射角大于入射角，可能发生全反射，由此判断A、C正确；B、E图中光从空气射到玻璃砖表面，应有折射光线，B错误，E正确；据光路可逆原理可知D错误．【答案】ACE3．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的()A．速度变慢 B．波长变短C．频率增高 D．波长变长E．频率不变【解析】单色光由空气射入玻璃时，根据v＝eq\f(c,n)知，光的速度v变慢，光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，根据v＝λf知光从空气射入玻璃时，波长变短．【答案】ABE4.如图2所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则()【导学号：23570126】图2A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失E．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距【解析】通过光路图可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率，选项C错误．a光的频率大于b光的频率，波长小于b光的波长，选项B正确．由n＝eq\f(c,v)知，在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项A正确．入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a光首先消失，选项D正确．做双缝干涉实验时，根据Δx＝eq\f(L,d)λ得a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，选项E错误．【答案】ABD5.如图3所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是()图3A．n1＜n2B．a为蓝光，b为红光C．n1＞n2D．a为红光，b为蓝光E．a、b两种光在三棱镜中的速度不同【解析】由题图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光．【答案】ABE6．关于下列光学现象，说法正确的是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时不可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽E．偏振现象说明光是纵波【解析】根据光的性质、折射率与光速的关系、光的折射、光的干涉解决问题．在介质中，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色光随着频率的增大，其折射率也增大，根据v＝eq\f(c,n)知，水中蓝光的传播速度比红光慢，选项A错误；光从光密介质射入光疏介质时，才可能发生全反射，光从空气射入玻璃时，不会发生全反射，选项B正确．在岸边观察水中的鱼，视深h′＝eq\f(h,n)，故视深h′小于鱼的实际深度h，选项C正确；蓝光比红光的波长短，由干涉条纹宽度Δx＝eq\f(l,d)λ知，用红光时得到的条纹间距比蓝光的宽，选项D正确．偏振现象说明光是横波，选项E错误．【答案】BCD7．某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中，用一束含有两种A、B不同颜色的光束以一定的角度从三棱镜的一边射入，并从另一面射出，如图4所示．由此我们可以知道()【导学号：23570127】图4A．在同种介质中，A光的波长比B光的波长长B．从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A光的折射角比B光的小C．A、B两种光在水中的速度一样大D．A、B两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，B光先发生全反射E．A光比B光易发生明显的衍射现象【解析】由图可知，B光折射率较大，B光的频率大．同种介质中，A光的波长比B光的波长长，选项A、E正确；从空气中以相同的入射角射入同样的介质，A光的折射角比B光的大，选项B错误；A、B两种光在水中的速度，A光较大，选项C错误；由于B光的折射率较大，B光的全反射临界角较小，A、B两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，B光先发生全反射，选项D正确．【答案】ADE8.如图5所示，一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为a、b两束单色光，则以下说法正确的是()图5A．玻璃对a光的折射率较大B．在玻璃中b光的波长比a光短C．在玻璃中b光传播速度比a光大D．减小入射角i，a、b光线有可能消失E．减小入射角i，先消失的是b光【解析】由题图可知折射率na<nb，则νa＜νb，又由n＝eq\f(c,v)得，va＞vb，综上得λb＜λa，故A、C错误，B正确；减小入射角i，由几何关系可知在玻璃内的入射角变大，可能发生全反射．a、b都可能消失且先消失的是b光，D、E正确．【答案】BDE二、非选择题(共4小题，共52分，按题目要求作答)9．(12分)在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图6甲所示．转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图6乙所示．已知双缝间距d＝mm，双缝到屏的距离L＝m，则甲图所示读数为________mm，乙图所示读数为_______mm.被测光波的波长为_______.【导学号：23570128】图6【解析】图甲读数为mm，图乙读数为mm.亮条纹间距Δx＝eq\f－,3)mm＝mm.由公式Δx＝eq\f(L,d)λ得：λ＝eq\f(dΔx,L)＝eq\f×10－3××10－3,m＝×10－7m.【答案】mmmm×10－7m10．(12分)如图7甲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7乙所示．计算折射率时，用________(填“d”或“e”)点得到的值较小，用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小．甲乙图7【解析】实验用的光学玻璃砖的光学面不能用手接触，以防止损坏其光学面．如图所示，连接cd、ce并延长分别交玻璃砖于O1、O2点，并连接OO1、OO2，入射角i相同，折射角∠O′OO2＜∠O′OO1，由n＝eq\f(sini,sinr)得，折射角越大的，求得的折射率越小．由图可得，ce与ab近似平行，故用e点得到的误差小．【答案】光学de11．(14分)如图8所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD是半径为R的四分之一的圆周，圆心为O，光线从AB面上的某点入射，入射角θ＝45°，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点．图8(1)画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图；(2)求该棱镜的折射率n；(3)求光线在该棱镜中传播的速度大小(已知光在空气中的传播速度c＝×108m/s)．【解析】(1)光路如图所示(2)光线在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角CsinC＝eq\f(1,n)在AB界面上发生折射，折射角θ2＝90°－C由折射定律：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n，θ1＝θ＝45°由以上几式解得n＝eq\f(\r(6),2)(3)光速v＝eq\f(c,n)＝eq\r(6)×108m/s.【答案】(1)见解析(2)eq\f(\r(6),2)(3)eq\r(6)×108m/s12．(14分)图9为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC.光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出．若两次反射都为全反