搜索
章末检测试卷(三)第十三章光(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)1.(2018·嘉兴高级中学高二第二学期期中)太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色，瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，这些现象分别属于A.光的干涉、色散和衍射现象B.光的干涉、衍射和色散现象C.光的衍射、色散和干涉现象D.光和衍射、干涉和色散现象√123456789101112131415161718解析在太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色，是薄膜干涉现象；瀑布溅起的小水滴相当于棱镜，在阳光下呈现的彩虹是光的色散现象；通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹是光的衍射现象，A正确.1234567891011121314151617182.(多选)(2018·台州中学第一学期第一次统练)以下关于图1光学知识的叙述中，正确的是图11234567891011121314A.甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象B.乙图中的彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的C.丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的偏振原理D.丁图是医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光信号，是利用光的全反射√1516√√17183.(2018·湖州高二下学期期中)关于图2中四个实验，以下说法正确的是1234567891011121314图21516A.四个实验产生的条纹均为干涉条纹B.甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹C.丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大D.丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹√171812345678910111213141516解析丁实验中，单色光通过单缝产生的明暗条纹为光的衍射条纹，其他三个均为光的干涉条纹，选项A错误，D正确；牛顿环产生明暗条纹是不等距的，选项B错误；根据Δx＝λ可知，丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的波长越大，频率越小，选项C错误.ld17184.(多选)某A小区工作人员在小区的池塘底部安装了颜色各异的光源，夜晚时打开光源，水上就会出现颜色各异的“光斑”，十分好看，B小区知道以后也用了同样的方法，但是却只能看到整个水面都在发光，而看不到“光斑”.根据以上描述，下列说法正确的是A.“光斑”的产生是因为光在水面发生了衍射B.不同颜色的“光斑”大小不同，其中红色的最大C.B小区失败的原因可能是因为水池太深D.B小区失败的原因可能是因为水池太浅12345678910111213141516√√17185.(多选)如图3所示，P是一偏振片，P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光A.太阳光B.沿竖直方向振动的光C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45°角振动的光12345678910111213图3√141516√√解析太阳光是自然光，沿各个方向振动的光都有，所以在偏振片P另一侧可看到透射光；沿竖直方向振动的光，与P的透振方向相同，能透过偏振片；沿与竖直方向成45°角振动的光，有部分能透过偏振片P，故A、B、D正确.17186.(2018·温州五校联考)如图4所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样.现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜，光的传播路径与方向可能正确的是图412345678910111213141516√1718解析由干涉条纹可看出，a光的条纹间距大于b光的，故根据Δx＝λ可知，a光的波长大于b光的，a光的频率小于b光的，则a光对应的折射率小于b光对应的折射率，a光的临界角大于b光的临界角.A图中a、b两种光的位置颠倒了；B图中出射光应该和入射光平行；C、D图中首先发生全反射的应该是b光，所以选项D正确.12345678910111213141516ld1718123456789101112137.(多选)(2018·杭州五县七校联考第一学期期中)如图5甲所示，在平静的水面下有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色(如图乙)，则下列说法中正确的是A.a光的频率比b光大B.水对a光的折射率比b光大C.a光在水中的传播速度比b光大D.在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光宽√14图61516√17188.(2018·金华市十校高二上学期期末联考)如图6所示为匀质玻璃圆柱体的横截面图，其中MN为过圆心O的水平直线.现有两单色细光束a、b相对MN对称且平行MN照射玻璃柱体，经玻璃折射后两束光相交于P点.则a、b两束光相比A.玻璃对a光的折射率比b光小B.在玻璃中a光的传播速度比b光小C.在玻璃中a光的传播时间比b光短D.a光的频率比b光的频率小√图612345678910111213141516171812345678910111213141516解析由题意及光路图可知，a、b两光的入射角i相等，折射角：rb＞ra，由折射定律：n＝sinisinr可知，nb＜na，故A错误；光在介质中的传播速度：v＝cn，由于nb＜na，则vb＞va，故B正确；由光路图可知，在玻璃中光的路程关系为：sb＜sa，已知：vb＞va，光的传播时间：t＝sv，则：tb＜ta，故C错误；因b光的折射率小，则b光的频率小于a光的频率，选项D错误.17189.(多选)(2018·余姚中学选考仿真模拟)如图7所示，两种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，从另一边射出，则下列说法中正确的是A.a光的波长小于b光的波长B.这种材料对a光的折射率大于对b光的折射率C.若用同一装置观察双缝干涉图样，a光的条纹间距大于b光的条纹间距D.若从同一介质射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角12345678910111213√14√1516图7171810.(多选)(2018·浙江群星外国语学校月考)一般认为激光器发出的是频率为ν的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率ν是它的中心频率，它所包含的频率范围是Δν(也称频率宽度)，其中ν＋Δν和ν－Δν分别记为“上限频率”和“下限频率”.如图8所示，某红宝石激光器发出的激光(其“上限频率”和“下限频率”对应的分别记为a光和b光)由空气斜射到平行液膜的上表面，射入时与液膜上表面成θ角.则下列说法正确的是A.逐渐减小θ角，a光在液膜下表面先发生全反射B.a光从下表面射出时与入射光线间偏移的距离较大C.b光更容易发生明显的衍射现象D.相同装置做双缝干涉实验，b光产生的干涉条纹间距较小√1234567891011121314图8√1516171811.(2017·宁波模拟)一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n＝，其横截面如图9所示，O表示半圆柱形横截面的圆心.一束极窄的光束从AOB边上的A点以与竖直方向成60°角入射，已知真空中的光速为c，则光从进入透明体到第一次离开透明体所经历的时间为3A.RcB.nRcC.3RcD.3nRc图912345678910111213141516√1718解析设此透明体的临界角为C，依题意sinC＝1n＝33，当入射角为60°时，由n＝sin60°sinγ得到折射角γ＝30°，即此时光折射后射到圆弧上的M点，在M点的入射角为60°，因为sin60°＝32＞33＝sinC，所以60°大于临界角，会发生全反射.往后光水平反射至圆弧上的N点并在N点发生全反射，再反射至B点，从B点第一次射出，如图所示.光在透明体内的路程s＝3R，光在透明体内的速度v＝cn，经历的时间t＝sv＝3nRc.1234567891011121314151617181234567891011121314151612.(多选)(2017·浙江4月选考)图10中给出了“用双缝干涉测量光的波长”实验示意图，双缝S1和S2间距为0.80mm，双缝到屏的距离为0.80m.波长为500nm的单色平行光垂直入射到双缝S1和S2上，在屏上形成干涉条纹.中心轴线OO′上方第1条亮纹中心位置在P1处，第3条亮纹中心位置在P2处.现有1号、2号虫子分别从S1、S2出发以相同速度沿垂直屏方向飞行，1号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P1,2号虫子到达屏后，沿屏直线爬行到P2.假定两只虫子爬行速率均为10－3m/s.正确的是A.1号虫子运动路程比2号短B.两只虫子运动的时间差为0.2sC.两只虫子运动的时间差为1.0sD.已知条件不够，两只虫子运动时间差无法计算图10√√1718二、非选择题(本题共6小题，共52分)13.(4分)(2018·宁波高二下学期期末)研究双缝干涉现象时，如图11甲所示，调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹的中心A，示数如图乙所示，其读数为_______mm.移动手轮至另一条亮条纹中心B，读出其读数为27.6mm.已知双缝与光屏间距为0.6m，所用双缝相距0.2mm，则所测单色光波长为__________________m.(保留两位有效数字)123456789101112136.8×10－7(每空2分)141516图1119.41718解析游标卡尺读数为1.9cm＋0.1×4mm＝19.4mm；12345678910111213141516条纹间距：Δx＝27.6－19.44mm＝2.05mm；根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝ldλ，解得λ＝Δx·dl＝2.05×10－3×0.2×10－30.6m≈6.8×10－7m.171814.(6分)液体折射率的测量具有重要的意义，现有如下实验器材：装有待测液体的方形容器(忽略容器壁玻璃的厚度)、激光器、测量角度的装置和观察屏，如图12所示.(1)在图中定性画出从ab面射入，在bc面刚好发生全反射的光路图；图1212345678910111213141516答案1718(2)若在bc面刚好发生全反射时，从ab面射入的入射角为ic，则液体折射率的测量公式可表达为________________；(3)本实验装置测量液体折射率的测量范围为____________________.12345678910111213141516n＝sin2ic＋11＜n＜2(每问2分)171815.(8分)如图13所示，AB为空气与某种介质的界面，虚线MN垂直于界面AB.某单色光由空气射入折射率n＝的这种介质.已知此单色光在真空中的光速为3.0×108m/s.求：(1)当入射角i＝60°时，折射角r；图13答案30°解析由折射定律n＝sinisinr得：sinr＝sinin＝sin60°3＝12(2分)123456789101112131415163所以，当入射角i＝60°时，折射角r＝30°(2分)1718(2)此单色光在这种介质中的光速v；12345678910111213答案1.73×108m/s解析由n＝cv得v＝cn＝3.0×1083m/s≈1.73×108m/s(2分)141516(3)此单色光由这种介质射向空气时临界角的正弦值sinC.答案0.58解析sinC＝1n＝13≈0.58.(2分)171816.(8分)半径为R的固定半圆柱形玻璃砖的横截面如图14所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线.足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直.一束复色光沿半径方向与OO′成θ＝30°角射向O点，已知复色光包含折射率从n1＝到n2＝的光束，因而光屏上出现了彩色光带.(1)求彩色光带的宽度；图1423答案(1－33)R解析由折射定律得n1＝sinβ1sinθ，n2＝sinβ2sinθ，代入数据，解得β1＝45°，β2＝60°.故彩色光带的宽度为Rtan45°－Rtan30°＝(1－33)R.(4分)123456789101112131415161718(2)当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求θ角至少为多少时会出现这种现象.12345678910111213解析当所有光线均发生全反射时，光屏上的光带消失，反射光束将在PN