2019-2020年高中物理第13章光限時(shí)檢測(cè)新人教版選修3-4

2019-2020年高中物理第13章光限時(shí)檢測(cè)新人教版選修3-4一、選擇題（共10小題，每題4分，共40分，在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?6小題只有一個(gè)選項(xiàng)吻合題目要求，第7?10小題有多個(gè)選項(xiàng)吻合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1.（福州八縣一中XX?xx學(xué)年高二下學(xué)期期末聯(lián)考）對(duì)于以下光學(xué)現(xiàn)象或運(yùn)用，說法錯(cuò)誤的是（）自行車尾燈的內(nèi)部構(gòu)造實(shí)質(zhì)是一列豎直排布的親密的全反射三棱鏡海面上的海市蜃樓將表現(xiàn)倒立的像，地址在實(shí)物的上方，又稱上現(xiàn)蜃景夏天雨后的天空出現(xiàn)美麗的彩虹，是光的色散現(xiàn)象光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯一般由折射率較大的玻璃纖維制成答案：B剖析：海市蜃樓呈正立的虛像，B錯(cuò)誤；依照光的流傳特點(diǎn)可判AC、D正確。（濟(jì)南一中xx?xx學(xué)年高二下學(xué)期質(zhì)檢）如圖，一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心，以下列圖能正確描述其光路的是（）答案：A剖析：A圖中從玻璃射向空氣可能發(fā)生全反射，A正確；B圖中從空氣射向玻璃是從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)，不會(huì)發(fā)生全反射，B錯(cuò)誤；C圖中光輝在玻璃空氣界面既有反射又有折射，由于是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，折射角應(yīng)大于入射角，C錯(cuò)誤；D圖中光輝從空氣射向玻璃，折射角應(yīng)小于入射角，D錯(cuò)誤。fix3.（河北承德一中xx?xx學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè)）以下列圖為一個(gè)

yC內(nèi)側(cè)面與外側(cè)面平行，中空部分也為空氣的三棱鏡，將此三棱鏡放在空氣中，讓一束單色光沿平行底邊BC方向入射到AB面上，光從AC面射出，在圖示的出射光輝中（光輝②平行于BC邊）正確的選項(xiàng)是（）A.只能是①B.只能是②C.只能是③D.①②③都有可能答案：B剖析：讓一束單色光沿平行底邊BC方向入射到AB面上，依照平行玻璃磚的光學(xué)特點(diǎn)可知，射入中空部分的光輝與入射光輝平行，從中空部分射出AC面時(shí)，出射光輝也與入射光線平行，所以在圖示的出射光輝應(yīng)是②，故B正確，ACD昔誤。以下列圖的四種明暗相間的條紋，分別是紅光、藍(lán)光各自經(jīng)過同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自經(jīng)過同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣（黑色部分表示亮紋）。則在下面的四個(gè)圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是（）A.紅黃藍(lán)紫

B.紅紫藍(lán)黃C.藍(lán)紫紅黃

D.藍(lán)黃紅紫答案：

B剖析：從圖樣能夠看出從左數(shù)第

1、3

個(gè)圖為干涉圖樣，由

△

x

=

入可知，從左數(shù)第

1d個(gè)圖為紅光的干涉圖樣，第

3個(gè)圖為藍(lán)光的干涉圖樣；第

2、4

個(gè)圖為衍射圖樣，且第

4個(gè)圖衍射明顯，故第

4個(gè)圖應(yīng)為黃光的衍射圖樣，應(yīng)選

B。5.

太陽光的可見光部分照射到地面上，

通過必然裝置可觀察太陽光譜，以下列圖是一簡(jiǎn)單裝置。一加滿清水的碗放在有陽光的地方，將平面鏡M斜放入水中，調(diào)整其傾斜角度，使太陽光經(jīng)水面折射再經(jīng)水中平面鏡反射，最后由水面折射回空氣射到室內(nèi)白墻上即可觀察到太陽光譜的七色光帶。逐漸增大平面鏡傾斜程度，各色光陸續(xù)消失，則此七色光帶從上到下的排列序次以及最先消失的光是( )A.紅光-紫光紅光B.紫光-T紅光紅光C.紅光-紫光紫光D.紫光-T紅光紫光答案：C剖析：如題圖所示，紅光的折射率小，偏折程度小，所以在墻面上應(yīng)在上方；增大平面鏡的傾斜程度時(shí)，入射到水面上的入射角增大，又由于紫光的臨界角小，所以第一達(dá)到紫光的臨界角，故紫光先消失，C正確。6.以下列圖，在水面下同一深度并排緊挨著放置分別能發(fā)出紅光、黃光、藍(lán)光和紫光的四個(gè)燈泡，一人站在這四盞燈正上方離水面有必然距離處觀察，他感覺離水面近來的那盞燈發(fā)出的光是（）水面jKAi4三—三三―—一虹黃藍(lán)紫

-一三■

4

—二■.三三JIL亠耳二匚

■

—a

■■NqA.紅光

B.黃光C.藍(lán)光

D.紫光答案：

D剖析：從空氣中觀察燈泡時(shí)，

燈泡

P發(fā)出的光經(jīng)水面折射后進(jìn)入觀察者的眼睛，

折射光線的延長線交于

P'點(diǎn)，P'就是燈

P的虛像，

P'的地址比實(shí)質(zhì)地址

P離水面的距離要近些，以下列圖。當(dāng)入射角3較小時(shí)，P'的地址在P的正上方，有:Hi豎直向下看時(shí)，d湊近于零，故n=h，即：h=~nH因紫光的折射率最大，故紫光的視深最小。7.以下列圖，一束自然光經(jīng)過起偏器照用箭頭表示其透射方向）（射到光屏上，則圖中光屏上發(fā)亮的有（起偏器上答案：ABD剖析：自然光經(jīng)過起偏器后成為偏振光，當(dāng)偏振光的振動(dòng)方向與起偏器的透振方向平行時(shí)能夠經(jīng)過，否則不能夠經(jīng)過，所以ABD正確。（三門峽市xx?XX學(xué)年高二下學(xué)期期末）兩束不相同頻率的單色光a、b從空氣射入水中，發(fā)生了以下列圖的折射現(xiàn)象（a>3）。以下結(jié)論中正確的選項(xiàng)是（）光束b的頻率比光束a的頻率高B.在水中的流傳速度，光束a比光束b小C.水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率小D.若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大答案：ACsin剖析：由題圖可知na=sin

0sinBnb=;由于a>3,故na<nb,選項(xiàng)C正確；單色光asin3的頻率越高，水對(duì)單色光的折射率就越大，故光束b的頻率比光束a的頻率高，選項(xiàng)A對(duì);cc1由n=v可知v=n，故在水中的流傳速度，光束a比光束b大，選項(xiàng)B錯(cuò)；由sinn可知,若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角小，選項(xiàng)D錯(cuò)。9.

以下列圖，從點(diǎn)光源

S發(fā)出的一束細(xì)白光以必然的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過

三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏的

ab

間形成一條彩色光帶。下面的說法中正確的選項(xiàng)是A.在三棱鏡中a側(cè)光的流傳速率大于b側(cè)光的流傳速率b側(cè)光更簡(jiǎn)單產(chǎn)生衍射現(xiàn)象C.若改變白光的入射角，在屏上最先消失的是a側(cè)光D.經(jīng)過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距△Xa>AXb答案：BC剖析：依照色散形成的光譜，可知fa>fb,入a<入b,所以b更簡(jiǎn)單產(chǎn)生衍射，故B正確;na>e，根據(jù)n=C，所以Va<Vb，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤；sinC=〕，所以b光的臨界角大，a光更簡(jiǎn)單vn發(fā)生全反射，應(yīng)選項(xiàng)C正確；依照Ax=扌入可知，AXa<AXb，應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.以下列圖，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(diǎn)，并偏折到點(diǎn)。已知入射方向與邊AB的夾角為0=30°,E、F分別為邊ABBC的中點(diǎn)，貝U（A.該棱鏡的折射率為3光在F點(diǎn)發(fā)生全反射光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長變小D.從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行答案：AC剖析：由幾何關(guān)系可知,入射角0戶60°,折射角0尸30°。由折射定律n=善罟=1=3,A選項(xiàng)正確；在BC界面上，入射角為30°,臨界角的正弦值為sinC=-=*nf>sin30。，即卩C>30°,所以在F點(diǎn)，不會(huì)發(fā)生全反射，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；光從空氣進(jìn)入棱鏡,頻率f不變，波速v減小，所以入=V減小，C選項(xiàng)正確；由上述計(jì)算結(jié)果，作出光路圖，可知D選項(xiàng)錯(cuò)誤。第n卷（非選擇題共60分）二、填空題

(共

3小題，每題

6分，共

18分。把答案直接填在橫線上

)11.

登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過分照射，

特別是眼睛更不能夠長時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地傷害視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡。他采納的薄膜資料的折射率為n=1.5，所要除掉的紫外線的頻率為f=8.1X1014HZ。(1)他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”所依照的原理是_______________________________。(2)這種“增反膜”的厚度是_______________。(3)請(qǐng)判斷以下有關(guān)薄膜干涉的說法正確的選項(xiàng)是()薄膜干涉說明光擁有顛簸性若是薄膜的厚度不相同，產(chǎn)生的干涉條紋必然不平行干涉條紋必然是彩色的利用薄膜干涉也能夠“增透”答案：⑴兩反射光疊加后加強(qiáng)(2)1.23X10一7m(3)A、D剖析：為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射出來形成的光疊加后加強(qiáng)，則光程差

(大小等于薄膜厚度

d的

2倍)

應(yīng)等于光在薄膜中的波長

入’1的整數(shù)倍，即

2d=

N入’(N=1,2

，)，所以，膜的厚度最少是紫外線在膜中波長的

2。紫外線在真空中的波長是

入=c/f

=3.7

X

10"n。在膜中的波長是

入’=入/n

=2.47

X

10"m故膜的厚度最少是1.23X10"m。干涉和衍射都證明光擁有顛簸性，若是薄膜厚度均勻變化，則干涉條紋必然平行，白光的干涉為彩色條紋，單色光的干涉則為該色光顏色，當(dāng)膜的厚度為四分之一波長時(shí)，兩反射光疊加后減弱則會(huì)“增透”。12.

以下列圖，某同學(xué)利用方格坐標(biāo)紙測(cè)定半圓形玻璃磚的折射率，

OA

是畫在紙上的直線，他在直線

0A

合適地址先后豎直插上

Pi、F2兩枚大頭針，以下列圖放上玻璃磚

(如粗黑線所示

)，爾后插上P3、P4大頭針。(1)其中他確定P3大頭針地址的方法應(yīng)當(dāng)_____________________________________。若該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，其記錄的情況以下列圖。該同學(xué)還用圓規(guī)做了一個(gè)以O(shè)為圓心，半徑與玻璃磚相同的半圓(如圖中虛線所示)。請(qǐng)算出玻璃磚的折射率n=-1~A、r/

—￡>wsi、，RU■二■答案：⑴透過玻璃磚看，使P3擋住P、F2的像。（2）1.5剖析：（1）透過玻璃磚看使F3大頭針擋住Pi、F2兩枚大頭針的像（2）以下列圖，光從玻璃射入空氣的入射角為：0i=ZBOC折射角為：02=ZDOE根據(jù)光路可逆性和折射定律可得玻璃的折射率為：n=勺畤,設(shè)半圓玻璃磚的半徑為R由幾sin0iBCDE,DE6,何知識(shí)可得：sin0i=—,sin02=R，從圖中能夠看出：BC=-，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：n=1.5。13.（北京市順義區(qū)牛欄山一中xx?xx學(xué)年高二下學(xué)期期中）在《用雙縫干涉測(cè)光的波長》實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上（如圖甲），并采納縫間距d=0.20mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm爾后，接通電源使光源正常工作。廠葉嚀三尹S~2叩（1）已知測(cè)量頭主尺的最小刻度是毫副尺上有50分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測(cè)量米,1次映入眼簾的干涉條紋如圖乙（a）所示，圖乙（a）中的數(shù)字是該同學(xué)給各頭的目鏡看去，第暗紋的編號(hào)，此時(shí)圖乙（b）中游標(biāo)尺上的讀數(shù)xi=1.16mm;接著再轉(zhuǎn)著手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丙（a）所示，此時(shí)圖丙（b）中游標(biāo)尺上的讀數(shù)

X2=_____________________________________

mn;（2）利用上述測(cè)量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋的波長______入=nn。

（或暗紋）間的距離△

x

=

mm這種色光2答案：（1）15.02

（2）2.31

6.6X10剖析：（1）主尺讀數(shù)為

15mm

游標(biāo)尺讀數(shù)為

1X

0.02mm=0.02mm

二者相加即可（2）由于圖中數(shù)字標(biāo)記的是暗條紋，第一應(yīng)依照暗條紋所標(biāo)數(shù)字給亮條紋也注明條數(shù)，若圖乙的（a）圖中的中央刻線所對(duì)亮條紋記為第

1條，則圖丙的

（a）圖中，中央刻線所對(duì)亮紋X2—

X1

Ax?d

2為n=7,則△

x=

=2.31mm,光的波長入=

=6.6

X

10nm。n—

1

L三、論述

?計(jì)算題（共

4小題，共

42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演

算步驟，只寫出最后答案不能夠得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必定明確寫出數(shù)值和單位

）14.（9

分）用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，

已知使用的雙縫間的距離

d=0.1mm

雙縫到屏的距離

I=6.0m，測(cè)得屏上干涉條紋中相鄰亮條紋的間距是

3.8cm

，氦氖激光器發(fā)出的4紅光的波長入是多少？若是把整個(gè)裝置放入折射率是

二的水中，這時(shí)屏上的條紋間距是多少？—7一2答案：6.3X10m2.8X10m剖析：由條紋間距△x，雙縫間距離d,雙縫到屏的距離I及波長入的關(guān)系，可測(cè)光波的波長。同理，知道水的折射率，可知該波在水中的波長，爾后由d、Ax、l、入的關(guān)系，可求條紋間距。由Ax=d?入，能夠得出，紅光的波長入d0.1X10一3X3.8X10—2一7入=T?Ax=m=6.3X10ml6.0激光器發(fā)出的紅光的波長是6.3X10一7m若是整個(gè)裝置放入水中，激光器發(fā)出的紅光在水中的波長設(shè)為入’，由光的特點(diǎn)可知：光在流傳過程中，介質(zhì)發(fā)生變化，波長和波速發(fā)生改變，但頻率不變。由此可知—=—一，而C=ncvv—6.3X10一7X3一7貝H—'=—=■m=4.7X10mn4這時(shí)屏上條紋的間距是l,6.0X4.7X10—7—2Ax'=d，入=0.1X10一3m=2.8X10m15.（10分）一厚度為h的大平板玻璃水平放置，其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面，在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上。已知圓紙片恰好能完好遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光輝（不考慮反射），求平板玻璃的折射剖析：如圖，考慮從圓形發(fā)光面邊緣的A點(diǎn)發(fā)出的一條光輝，假設(shè)它斜射到玻璃上表面率。的A'點(diǎn)折射，依照折射定律有式中，n是玻璃的折射率,0是入射角，a是折射角。nsin0=sina現(xiàn)假設(shè)A'恰幸好紙片邊緣。由題意，在A'點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，故Lsin_L2+h2設(shè)AA線段在玻璃上表面的投影長為L,由幾何關(guān)系有由題意，紙片的半徑應(yīng)為R=L+r聯(lián)立以上各式得）Morpho蝴蝶的翅膀在陽光的照射下16.（11分）（高密一中xx?xx學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè)表現(xiàn)出閃亮刺目的藍(lán)色光輝，這是由于光照射到翅膀的鱗片上發(fā)生了干涉。電子顯微鏡下鱗片構(gòu)造的表示圖（如圖）。一束光以入射角i從a點(diǎn)入射，經(jīng)過折射和反射后從b點(diǎn)出射。設(shè)鱗片的折射率為n,厚度為d,兩片之間空氣層厚度為ho取光在空氣中的速度為c,求光從a到b所需的時(shí)間to22nd2h答案：——22+c、/n2—sin2iccosi暑'流傳速度v=n，流傳時(shí)間t1=在鱗片中流傳丫，折射定律sini=nsin丫剖析：設(shè)光在鱗片中的折射角為2."，口2nd解得t1=——2.2：R的半圓，2為圓心，以下列圖。玻璃的折射率為n=,2。2為半圓的直徑，ABnd02ht1+1222t2同理，在空氣中的流傳時(shí)間i==c：n—sini'c=coscosi2h2+?17(12分)(青島市xx?xx學(xué)年高二下學(xué)期五校聯(lián)考)一個(gè)半圓柱形玻璃磚，其橫截面.是半徑為cn—sini—束平行光垂直射向玻璃磚的下表面。若光輝到達(dá)上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬度為多少?(2)—細(xì)束光輝在0點(diǎn)左側(cè)與0相距-^R的C處垂直于AB從下方入射，求此光輝從玻璃磚射出點(diǎn)的地址。答案：(1)2R(2)光輝從0點(diǎn)右側(cè)G點(diǎn)射出時(shí)，0G=0(=射到G點(diǎn)的光有一部分被反射，沿原路返回到達(dá)C點(diǎn)射出。剖析：(1)在0點(diǎn)左側(cè)，設(shè)從E點(diǎn)射入的光輝進(jìn)入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角0，則0E地域的入射光輝經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出，如圖由全反射條件有1sin0=_n由幾何關(guān)系有0E=Rsin0由對(duì)稱性可知，若光輝都能從上表面射出，光束的寬度最大為④a，由幾何關(guān)系及①式和l=2OE聯(lián)立①②③式，代入已知數(shù)據(jù)得L=-2R⑵設(shè)光輝在距0點(diǎn)的C點(diǎn)射入后，在上表面的入射角為已知條件得⑤a=60°>0最后由G點(diǎn)射出，如圖，由反射定律和幾何關(guān)系得0G=0C=光輝在玻璃磚內(nèi)會(huì)發(fā)生三次全反射,2019-2020年高中物理第13章實(shí)驗(yàn)測(cè)定玻璃的折射率同步練習(xí)新人教版選修3-41.

測(cè)定玻璃的折射率時(shí)，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)注意的是

（）A.玻璃磚的寬度宜大些B.入射角應(yīng)盡量小些C.大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上D.大頭針

Pi、P2及

P、F4之間的距離應(yīng)合適大些答案：

ACD剖析：玻璃磚厚度大些，可減小測(cè)量誤差；大頭針垂直插在紙面上以及大頭針

Pi與

F2及F3與

P4之間的距離合適大些，可減小確定光路方向時(shí)的誤差。

AC、D

正確。入射角較小時(shí)，測(cè)量誤差較大，

B錯(cuò)誤。2.高二下學(xué)期八校期末聯(lián)考）在測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，找出與入射光輝對(duì)應(yīng)的出射光輝。

（寧波市xx?xx學(xué)年對(duì)一塊兩面平行的玻璃磚，用“插針法”現(xiàn)有甲、乙、丙三位同學(xué)分別做出如圖的三組插針結(jié)果。從圖上看，必然把針插錯(cuò)了的同學(xué)有

___________。答案：甲、乙剖析：光輝透過平行玻璃磚時(shí)出射光輝與入射光輝平行，且從空氣射入玻璃磚時(shí)入射角大于折射角，所以光輝顯出時(shí)相對(duì)于射入光輝向右下側(cè)發(fā)生偏移，由上圖可知，甲乙圖中出射光輝不吻合事實(shí)，必然插錯(cuò)了。3.（福州八縣一中xx?xx學(xué)年高二聯(lián)考）某同學(xué)由于沒有量角器，在完成了光路圖今后，以0點(diǎn)為圓心，10.00cm