20182019學(xué)年人教版高中物理選修34 第十三章 電磁波 章節(jié)測試

2019-2019學(xué)年人教版高中物理選修3-4 第十三章 電磁波 章節(jié)測試一、單選題1.如圖所示，一束光從空氣垂直射到直角棱鏡的AB面上，已知棱鏡材料的折射率為14，則這束光進入棱鏡后的光路圖應(yīng)為（ ）A.B.C.D.2.公路交通標(biāo)志牌是由基板和附著在基板上的反光膜組成，反光膜一般由鍍在玻璃微珠上的鋁層組成，夜間能將汽車射來的燈光反射回去，使司機看清交通標(biāo)志交通標(biāo)志牌的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，這種交通標(biāo)志牌的原理是（）A.利用了光的反射B.利用了光的折射C.利用了光的色散D.利用了光的全反射3.一束可見光射到置于空氣中的平行玻璃磚上，穿過玻璃磚后從下表面射出，變?yōu)閍、b兩束平行單色光，如圖所示如果光束b是藍(lán)光，則光束a可能是（ ）A.紅光B.黃光C.綠光D.紫光4.一束復(fù)色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射分成兩束單色光a、b。已知a光的頻率小于b光的頻率圖中哪個光路圖可能是正確的() A.B.C.D.5.如圖所示，分界線MN上方和下方分別是兩種不同的光介質(zhì)和，一細(xì)束由紅和紫兩種單色光組成的復(fù)合光由介質(zhì)中射向分界面MN，分成兩細(xì)束光a、b，則（ ）A.光束a一定是單色光B.光束a可能是復(fù)合光，也可能是紫光C.光束b一定是紅光D.光束b可能是復(fù)合光，也可能是紅光6.早上太陽從東方升起時，人們看到太陽是紅色的，這是因為（ ） A.光的散射B.紅光的波長長，衍射現(xiàn)象明顯C.紅光的折射率小，傳播速度大D.紅光更容易引起人眼的視覺7.如圖所示，MN是介質(zhì)和介質(zhì)的交界面，介質(zhì)中的光源S發(fā)出的一束光照射在交界面的O點后分成兩束光OA和OB ， 若保持入射點O不動，將入射光SO順時針旋轉(zhuǎn)至S1O的位置，則在旋轉(zhuǎn)過程中下列說法正確的是（）A.光線OA逆時針旋轉(zhuǎn)且逐漸減弱B.光線OB逆時針旋轉(zhuǎn)且逐漸減弱C.光線OB逐漸減弱且可能消失D.介質(zhì)可能是光疏介質(zhì)8.光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列選項符合實際應(yīng)用的是（ ） A.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象B.用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的干涉現(xiàn)象C.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象D.用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的衍射現(xiàn)象二、多選題9.如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點，并偏折到F點已知入射方向與邊AB的夾角為=30，E、F分別為邊AB、BC的中點，則（ ）A.該棱鏡的折射率為 B.光在F點發(fā)生全反射C.光從空氣進入棱鏡，波長變小D.從F點出射的光束與入射到E點的光束平行10.下列說法正確的是（ ） A.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度B.全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性C.如果地球表面沒有大氣層覆蓋，太陽照亮地球的范圍要比有大氣層時略大些D.已知某玻璃對藍(lán)光的折射率比對紅光的折射率大，紅光從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時，紅光臨界角較大11.兩平面鏡鏡面相對、平行放置，中間有一發(fā)光點S當(dāng)其中一面鏡子以速率v沿垂直于鏡面的方向向光點S移動時，在離鏡面最近的四個像中（ ） A.有兩個像的速率為2vB.有二個像的速率為2vC.有兩個像朝S運動D.有三個像朝S運動三、填空題12.某同學(xué)由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，以O(shè)點為圓心，10.00 cm長為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交O和O連線延長線于C點，過A點作法線NN的垂線交NN于B點 ，過C點作 法線NN的垂線交NN于D點，如圖所 示，用刻度尺量得OB=8.00 cm ， CD=4.00 cm ， 由此可得出玻璃的折射率n=_。13.一個半徑為5m的圓形蓄水池裝滿水，水面與地面相平，在池的中心上空離水面3m處吊著一盞燈，則一個身高1.8m的人可以離開水池邊緣_m的距離還能看到燈在水中的像 14.卡文迪許扭秤是用米測定萬有引力恒量的重要儀器，為了觀察懸掛著的石英絲發(fā)生的微小扭轉(zhuǎn)形變，卡文迪許采用了光放大的原理右圖中懇掛在石英絲下端的T形架的豎直桿是裝有一塊小平面鏡M，M可將由光源S射來的光線反射到弧形的刻度尺上（圓弧的圓心即在M處）已知尺 距M為2m，若反射光斑在尺上移動2cm，則平f面鏡M轉(zhuǎn)過的角度是_rad 四、解答題15.如圖所示為用某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖，圓弧CD為半徑為R的四分之一的圓周，圓心為O，光線從AB面上的某點入射，入射角1=45，它進入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O點（a）畫出光線由AB面進入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖；（b）求該棱鏡的折射率n；（c）求光線在該棱鏡中傳播的速度大小v（已知光在空氣中的 傳播速度c=3.0108m/s） 16.如圖所示，等腰直角三棱鏡放在真空中，斜邊BC=d，一束單色光以60的入射角從AB側(cè)面中點入射，折射后再從AC側(cè)面折射出，已知三棱鏡的折射率n= ，單色光在真空中的光速為c，求此單色光通過三棱鏡的時間五、綜合題17.如圖所示，在雙縫干涉實驗中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點，已知P點與S1、S2距離之差為2.110-6m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實驗，問P點是亮條紋還是暗條紋?（1）已知A光在折射率為1.5的介質(zhì)中波長為410-7m; （2）已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.1510-7m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時，臨界角為37; （3）若讓A光照射S1 ， B光照射S2 ， 試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象。 答案解析部分一、單選題1.【答案】D 【解析】【解答】光線垂直AB面射入，在到達(dá)AC面上時入射角，因光線的臨界角C滿足 ， ，所以光線在AC面發(fā)生全反射;光線到達(dá)BC面上的入射角，由于，所以有部分光線從BC面射出，還有部分光線經(jīng)BC面反射到AC面上，此時入射角等于零度，光線垂直于AC面射出，D項正確?！痉治觥壳蟪龉庠诮橘|(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角，判斷光是否發(fā)生全反射，從而判斷出光路圖。2.【答案】D 【解析】【解答】汽車燈光應(yīng)從右面射向交通標(biāo)志牌，光在交通標(biāo)志牌內(nèi)部左表面發(fā)生全反射，使交通標(biāo)志牌后面的汽車司機發(fā)現(xiàn)前面，實現(xiàn)指示作用；故選：D【分析】根據(jù)光的反射現(xiàn)象，結(jié)合全反射條件：當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)且入射角大于臨界角時發(fā)生全反射，從而即可求解3.【答案】D 【解析】【解答】解：光從空氣斜射到玻璃，因為玻璃上下表面平行，當(dāng)?shù)诙握凵鋾r折射光線與第一次折射入射光線平行由于折射率不同，a光偏折較大，b光偏折較小所以此玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率，所以a的頻率大于b的頻率，故D正確，ABC錯誤故選D【分析】一束復(fù)色光從空氣斜射到厚平板玻璃（上、下表面平行）的上表面，穿過玻璃后從下表面射出，變?yōu)閍、b兩束平行單色光，從而可確定折射率大小，進而確定頻率關(guān)系即可解題4.【答案】B 【解析】【解答】由于a光的頻率小于b光的頻率，a光在玻璃中的折射率小于b光在玻璃中的折射率，由兩種單色光進入玻璃后偏折程度不同，且出射光均應(yīng)平行于入射光，可判定B正確?！痉治觥坎Ａλ{(lán)光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)折射定律分析光線在玻璃磚上表面折射角的大小，根據(jù)玻璃磚的光學(xué)特性分析出射光線與入射光線方向關(guān)系，再選擇光路。5.【答案】C 【解析】【解答】解：AB、兩種單色光在界面MN上都能發(fā)生反射，且反射角相等，所以光束a一定是復(fù)合光故A、B錯誤CD、由于紅光與紫光的折射率不同，以相同的入射角射到MN界面時，若都發(fā)生折射，折射角應(yīng)不同，折射光線應(yīng)分成兩束而紫光的臨界角小于紅光的臨界角，由圖得知，紫光界面上發(fā)生了全反射，所以光束b中只有紅光，故C正確，D錯誤故選：C【分析】本題分析時要抓住同一介質(zhì)對紫光的折射率大于對紅光的折射率，當(dāng)光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)折射時，入射角大于臨界角，將發(fā)生全反射結(jié)合光的反射定律和折射定律分析6.【答案】B 【解析】【解答】解：在七種可見光中，紅色光的波長最長，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象早上太陽從東方升起時，人們看到太陽是紅色的，就是因為紅光的波長，衍射現(xiàn)象明顯故ACD錯誤，B正確 故選B【分析】早上太陽從東方升起時，人們看到太陽是紅色的，是因為紅光的波長，衍射現(xiàn)象明顯7.【答案】C 【解析】【解答】A、若保持入射點O不動，將入射光SO順時針旋轉(zhuǎn)時，入射角增大時，根據(jù)反射定律知反射光線OA逆時針旋轉(zhuǎn)，且逐漸增強故A錯誤B、由折射定律知，折射光線與入射光線同向旋轉(zhuǎn)，則知光線OB順時針旋轉(zhuǎn)且逐漸減弱，故B錯誤CD、由光路圖知：入射角小于折射角，說明介質(zhì)相對介質(zhì)是光密介質(zhì)，當(dāng)入射角增大能發(fā)生全反射，故光線OB逐漸減弱且可能消失，故C正確，D錯誤故選：C【分析】當(dāng)入射角增大時，反射光增強，折射光線與入射光線同向旋轉(zhuǎn)根據(jù)入射角與折射角的大小，分析折射率的大小，判斷能否發(fā)生全反射8.【答案】C 【解析】【解答】解：A、在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象故A錯誤 B、用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光折射現(xiàn)象故B錯誤C、光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象故C正確D、用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象故D錯誤故選：C【分析】光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，根據(jù)光的特性判斷現(xiàn)象在應(yīng)用中是否正確二、多選題9.【答案】A,C 【解析】【解答】解：在E點作出法線可知入射角為60，折射角為30，由n= = 可得折射率為 ；故A正確；由光路的可逆性可知，在BC邊上的入射角小于臨界角，不會發(fā)生全反射，B錯；由公式v= 可知， ，故C正確；三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，不會與入射到E點的光束平行，故D錯誤；故選AC【分析】由幾何關(guān)系可知入射角和折射角，由折射定律可求得折射率；求出三棱鏡的臨界角可以判斷F點能否發(fā)生全反射；由波速的變化可得出波長的變化；由折射現(xiàn)象可知光束能否平行10.【答案】BD 【解析】【解答】解：A、拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，玻璃有反光，所以往往在鏡頭前加一個偏振片以減弱反射光的強度，使照片清晰，但不能增加透射光的強度，A錯誤； B、全息照片往往用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性好的特點，B正確；C、地球表面沒有大氣層，沒有光的折射，則照亮的范圍變小，C錯誤；D、某玻璃對藍(lán)光的折射率比對紅光的折射率大，從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時的臨界角由公式sinC= 可知，紅光的折射率小，臨界角大，故D正確；故選：BD【分析】拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時或在水下拍攝時，由于反射光是偏振光，所以往往在鏡頭前加個偏振片過濾反射光；全息照片是利用激光的相干性；地球表面沒有大氣層，沒有光的折射，則照亮的范圍變??；根據(jù)藍(lán)光的折射率比紅光的折射率大，可以判斷這兩種光在該玻璃中的波速大小，以及波長、臨界角等大小情況11.【答案】BD 【解析】【解答】解：A、物與像到平面鏡的距離相等，當(dāng)平面鏡以v運動時，像的移動速度為2v，S在運動平面鏡中成的像、S經(jīng)固定平面鏡反射后在運動平面鏡中成的像、S經(jīng)運動平面鏡反射后在靜止平面鏡中成的像的速度都是2v，故A錯誤，B正確； C、當(dāng)平面鏡以v運動時，S在運動平面鏡中成的像、S經(jīng)固定平面鏡反射后在運動平面鏡中成的像、S經(jīng)運動平面鏡反射后在靜止平面鏡中成的像都向S運動，故C錯誤，D正確；故選：BD【分析】根據(jù)平面鏡成像規(guī)律分析答題，平面鏡成正立、等大的虛像，物與像的連線與平面鏡垂直，物與像到平面鏡的距離相等、三、填空題12.【答案】1.5 【解析】【解答】圖中 作為入射光線， 是折射光線，設(shè)光線在玻璃磚上表面的入射角為 ，折射角為 ，則由幾何知識得到： ，又 ，則折射率 【分析】根據(jù)幾何知識求出入射角和折射角的正弦值，再根據(jù)折射率定義公式列式求解即可。13.【答案】3 【解析】【解答】解：水平面相當(dāng)于平面鏡，作光路圖如圖如示，若人在某位置時恰 能通過水池的邊緣看到燈在水中的像，這時光源發(fā)出的光恰好通過水池邊緣反射入人的眼睛， 由反射定律可知=由幾何分析可得：SBODCO，故有 = ，即x= =3m；故答案為：3【分析】由幾何關(guān)系可知，人的眼睛，池子的邊緣、燈在水中的像點在同一直線上時，此時人距離池子的距離最遠(yuǎn)，再遠(yuǎn)人就看不到燈在水中的像了，由此入手確定人到池子的最遠(yuǎn)距離14.【答案】0.01 【解析】【解答】解：由數(shù)學(xué)關(guān)系，反射光線轉(zhuǎn)過的角度= 2= 2=0.02rad； 根據(jù)光的反射定律，入射光線不變，鏡面轉(zhuǎn)過的角度為0.02rad =0.01rad故答案為：0.01【分析】（1）根據(jù)光的反射定律，若鏡面轉(zhuǎn)過的角度為，入射角變化角度為，反射角變化角度也為，則反射光線轉(zhuǎn)過的角度為2；（2）角度= 2四、解答題15.【答案】解：（a）由題意，光線進入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O點，光線在BC面上恰好發(fā)生全反射，O是圓心，則反射光線沿半徑方向射出，方向不變作出光路圖如圖所示（b）光線在BC面上恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C由sinC= 在AB界面上發(fā)生折射，折射角2=90C，由折射定律 =n由以上幾式解得 n= （c）光速 v= = 108m/s答：（a）畫出光線由AB面進入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖如圖；（b）該棱鏡的折射率n為 ；（c）光線在該棱鏡中傳播的速度大小v是 108m/s 【解析】【分析】（a）由題可知，折射光線在O點恰好發(fā)生全反射，反射光線沿半徑方向射出，方向不變作出光路圖（2）由幾何知識得到折射角2與臨界角C的