人教版选修3-4光-单元检测

《人教版选修3-4光-单元检测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版选修3-4光-单元检测（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第页1光光 一、选择题(本题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分在每小题给出的四个选项中，有 的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分， 有选错或不答的得 0 分) 1利用激光很容易实现光的干涉现象，这是因为( ) A激光的亮度高 B激光的方向性好 C激光的频率、偏振方向几乎相同 D激光的能量集中 解析：选 C.为了更好地出现干涉现象，应尽可能用频率、偏振方向相同的光作为相干光2光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( ) A用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利

2、用光的衍射现象 C在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象 D光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 解析：选 D.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉的原理，故选项 A 错；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散，故选项 B 错；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射，故选项 C 错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项 D 对 3.图 135 (2011 年皖南八校联考)a、b 两种单色光以相同的入射角从某种介质射向空气，光路如 图 135 所示，则下列说法正确的是( ) A逐渐增大入射角 的过程中，a 光先发生全反射 B通过同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹

3、间距比 b 光的宽 C在该介质中 b 光的传播速度大于 a 光的传播速度 D在该介质中 a 光的波长小于 b 光的波长 答案：B 4.图 136 (2011 年宁波高二检测)如图 136 所示，OO是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交 线，A、B 是关于 OO轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于 OO 下方的 P 点，由此可以得出的结论是( ) A在玻璃中，A 光比 B 光的速度小 B玻璃对 A 光的折射率比对 B 光的折射率小第页2C在空气中，A 光的波长比 B 光的波长长 DA 光的频率比 B 光的频率大 解析：选 AD.由图可知，A 光的偏折程度更大，折射率较大，频率较大，

4、故 B 错、D正确由 n 可知在玻璃中的光速 A 较小，故 A 正确再由 cf 可知，频率越大，波长cv越小，故 A 光的波长较短，故 C 错5(2011 年高考安徽理综卷)实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率 n 随波长 的变化符合科西经验公式：nA，其中 A、B、C 是正的常量太阳光进入三棱B2C4 镜后发生色散的情形如图 137 所示则( )图 137 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 解析：选 D.由公式可知，光的波长越长，折射率越小而在太阳光的可见光范围内，从红光到紫光的波长越来越短，即折射率越来越大，所以 a 处是红光，d

5、 处是紫光，则A、B、C 错误，D 正确 6.图 138 (2011 年苏州高二检测)如图 138 所示，某棱镜顶角 A60，一束白光以较大的入射 角，从棱镜的一个侧面入射，通过后从另一侧面射出，在光屏上形成由红到紫的七色光 谱已知各光在该介质中临界角都不超过 42，当入射角逐渐变小的过程中，屏上光谱的 变化情况是( ) A变窄，保持七色 B变宽，逐渐呈白色 C下移，逐渐消失 D上移，逐渐消失 解析：选 C.如题图所示，入射角 i 减小，r 也减小光在 AC 面上的入射点下移，出射光线也将下移，且介质中的入射角 随之增大当增大到紫光的临界角时，紫光发生全反射，屏上的紫光消失，随着 i 进一步减

6、小， 进一步增大，靛、蓝、绿、黄、橙、红光依次在屏上消失，故 C 正确7两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过如果将其中的 一片旋转 180，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象( ) A透过偏振片的光强先增强，然后又减小到零 B透过的光强先增强，然后减小到非零的最小值 C透过的光强在整个过程中都增强第页3D透过的光强先增强，再减弱，然后又增强 解析：选 A.起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光强达到最大当其中一个偏振片转动 180的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光强先增强，然后又减小到零8如图 139 所示是研究光的双缝

7、干涉的示意图不透光的挡板上有两条平行狭缝 S1、S2，用单色红光照射双缝，由 S1、S2发出的红光到达屏上时会产生干涉条纹，则以下 说法正确的是( )图 139 A若只减小两条狭缝 S1、S2之间的距离，条纹间距将增大 B若只减小两条狭缝与屏之间的距离，条纹间距将增大 C若只在两条狭缝与屏之间插入一块与屏平行的平板玻璃砖，条纹间距将增大 D若只把用红光照射改用绿光照射，条纹间距将增大 答案：A 9.图 1310 (2011 年长沙模拟)在研究材料 A 的热膨胀特性时，可采用如图 1310 所示的干涉实验 法，A 的上表面是一光滑平面，在 A 的上方放一个透明的平行板 B，B 与 A 上表面平行

8、， 在它们中间形成一个厚度均匀的空气膜，现在用波长为 的单色光垂直照射，同时对 A 缓 慢加热，在 B 上方观察到 B 板的亮度发生周期性变化，当温度为 t1时最亮，然后亮度逐渐 减弱至最暗；当温度升到 t2时，亮度再一次回到最亮，则( ) A出现最亮时，B 上表面反射光与 A 上表面反射光叠加后加强 B出现最亮时，B 下表面反射光与 A 上表面反射光叠加后相抵消C温度从 t1升至 t2过程中，A 的高度增加4D温度从 t1升至 t2过程中，A 的高度增加2解析：选 D.出现最亮时，B 下表面反射光与 A 上表面反射光叠加后相加强，设温度从t1升至 t2过程中，A 的高度增加 h，由题知 2h

9、，故 h/2.图 1311 10如图 1311 所示，只含黄光和紫光的复色光束 PO，沿半径方向射入空气中的玻第页4璃半圆柱后，被分成两束光 OA 和 OB，沿如图所示方向射出，则( ) AOA 为黄光，OB 为紫光 BOA 为紫光，OB 为黄光 COA 为黄光，OB 为复色光 DOA 为复色光，OB 为紫光 解析：选 C.黄光比紫光频率小，在玻璃中折射率小，发生全反射的临界角大，由图可知，OB 为反射光线，OA 是折射角为 90的折射光线，即入射角恰好为黄光的临界角，紫光已经发生全反射，在 OA 中只有黄光，在 OB 中既有黄光又有紫光，为复色光二、实验题(本题共 2 小题，每小题 5 分，

10、共 10 分把答案填在题中横线上) 11(2011 年高考天津理综卷)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃 砖的折射率开始玻璃砖的位置如图 1312 中实线所示，使大头针 P1、P2与圆心 O 在同 一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心 O 缓慢转动，同时在玻璃 砖的直径边一侧观察 P1、P2的像，且 P2的像挡住 P1的像如此观察，当玻璃砖转到图中 虚线位置时，上述现象恰好消失此时只须测量出_，即可计算出玻璃砖 的折射率请用你的测量量表示出折射率 n_.图 1312 解析：当恰好看不见 P1、P2的像时，刚好发生全反射现象，此时玻璃砖直径转过的角度 为临界角，

11、折射率 n.1sin答案：玻璃砖直径边绕 O 点转过的角度 1sin 12在“用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 1313 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 乙所示已知双缝间距 d1.5 mm，双缝到屏的距离 L1.00 m，则被测光波的波长为 _图 1313 解析：图甲读数为 1.130 mm图乙读数为 1.760 mm.亮条纹间距 x mm0.21 mm.1.7601.1303由公式 x 得：Ld第页5 mdxL1.5 103 0.21

12、 1031.003.15107 m.答案：3.15107 m 三、计算题(本题共 4 小题，共 40 分解答时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) 13(8 分)一圆柱形容器，底面半径与高之比为 23，眼睛沿 DA 方向看去恰能看到底 部边缘 P 点，将容器注满某种液体，眼睛仍保持 DA 方向看去，恰能看到底部圆心 Q 点， 如图 1314 所示图 1314 (1)求此液体的折射率； (2)从液面上方垂直向下观察，容器底部看起来的深度为实际深度的多少倍？答案：(1)(约 1.44)2 135 (2)容器底部看起

13、来的深度约为实际深度的 0.69 倍 14.图 1315 (10 分)如图 1315 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 在该液体中传播速度多大？ 解析：设液体的折射率为 n，光在里面传播的速度为 v，发生全发射的临界角为 C，则由题意知：C60所以 n1sinC1sin602 33又因为 n ，所以 v c.cvcn32答案： c2 3332 15.第页6图 1316 (10 分)如图 1316 所示，在双缝干涉实验中，S1和 S2为双缝，P 是光屏上的一点，已 知 P 点与

14、 S1和 S2距离之差为 2.1106m，今分别用 A、B 两种单色光在空气中做双缝干 涉实验，求 P 点是亮条纹还是暗条纹 (1)已知 A 光在折射率为 n1.5 的介质中波长为 4107m； (2)已知 B 光在某种介质中波长为 3.15107m，当 B 光从这种介质射向空气时，临界 角为 37. 解析：已知 P 点与 S1和 S2的距离之差，由出现亮暗的条件可判断是亮条纹或暗条纹(1)设 A 光在空气中波长为 1，在介质中波长为 2，由 n得，121n21.54107m6107m.根据光程差：2.1106m3 1，12知 A 光在 P 点是暗条纹(2)设 B 光在空气中波长为 1，在介质

15、中波长为 2，由 n，得，1n2，12又临界角 C37所以 n1sinC所以 1 m5.25107 m.2sinC3.15 107sin37根据光程差：2.1106 m41知，B 光在 P 点是亮条纹答案：见解析 16(12 分)如图 1317 所示，MN 是一条通过透明球体球心的直线，一条平行于 MN 的光线 a 射向此球体，若出射光线 c 与 MN 的交点 P 和球心 O 的距离是球半径的倍，与2MN 所成的角 30，求透明球体的折射率图 1317解析：作光路图如图所示，设球的半径为 R，在OPB 中，则OBsinOPsinOBP，OBP135，则FBP45，由几何条件知BOP15且有Rsin302RsinOBP第页7OABOBA，又 aAMO，所以AOMaAE.由光路可逆知aAE45，由几何关系知OAB30，则折射率 n.sinaAEsinOABsin45sin302 答案：2