高中物理 階段驗收評估（三）光 新人教版選修3-4

1、階段驗收評估（三） 光(時間：50分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分。第15小題只有一個選項符合題意，第68小題有多個選項符合題意)1某同學(xué)使用激光器作光源，在不透光的擋板上開一條縫寬為0.05 mm的窄縫，進(jìn)行光的衍射實驗，如圖1所示，則他在光屏上看到的條紋是()圖1解析：選B單縫衍射條紋中間寬，兩側(cè)越來越窄，又由于單縫是水平的，衍射條紋也是水平的，故B對。2.如圖2所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在光屏P上觀察到干涉條紋，要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以()圖2A增大S1與S2的間距B減小雙縫屏到光屏的距離C將綠光換為紅光D將綠光換為紫光解析：

2、選C雙縫干涉的條紋間距公式：x，增大S1與S2的間距就是增大d，所以條紋間距變小，A錯誤；減小雙縫屏到光屏的距離就是減小l，條紋間距變小，B錯誤；紅光波長比綠光波長長，紫光波長比綠光波長短，所以將綠光換為紅光，條紋間距增大，C正確，D錯誤。3酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會看到在一定距離之外，地面顯得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠(yuǎn)處車、人的倒影。但當(dāng)你靠近“水面”時，它也隨著你靠近而后退。對此現(xiàn)象正確的解釋是()A出現(xiàn)的是“海市蜃樓”，是由于光的折射造成的B“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺C太陽輻射到地面，使地表溫度升高，地表空氣折射率大，發(fā)生全反射D太陽輻射到地面，使

3、地表溫度升高，地表空氣折射率小，發(fā)生全反射解析：選D酷熱的夏天地表溫度高，地表附近空氣的密度小，空氣的折射率下小上大，遠(yuǎn)處車、人反射的太陽光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)發(fā)生全反射。4.如圖3所示，一細(xì)束紅光和一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個點M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍(lán)光的折射率，下列說法中正確的是()圖3An1n2，a為紅光，b為藍(lán)光Bn1n2，a為藍(lán)光，b為紅光Cn1n2，a為紅光，b為藍(lán)光Dn1n2，a為藍(lán)光，b為紅光解析：選B由題圖可知，b光線經(jīng)過三棱鏡后的偏折角較小，因此折射率較小，是紅光。5.如圖4所示，紅色細(xì)光束a射到折射率為的透明球表面，入射

4、角為45，在球的內(nèi)壁經(jīng)過一次反射后，從球面射出的光線為b，則入射光線a與出射光線b之間的夾角為()圖4A30B45C60 D75解析：選A由折射定律有，得折射角30，畫出光路圖，由幾何關(guān)系知，夾角30，選項A正確。6.直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖5所示。a、b光相比()圖5A玻璃對a光的折射率較大B玻璃對a光的臨界角較大Cb光在玻璃中的傳播速度較小Db光在玻璃中的傳播時間較短解析：選BC由圖可知a、b兩入射光線的入射角i1i2，折射角r1r2，由折射率n知玻璃對b光的折射率較大，選項A錯誤；設(shè)玻璃對光的臨界角為C，sin C，a

5、光的臨界角較大，故選項B正確；光在介質(zhì)中的傳播速度v，則a光的傳播速度較大，b光的傳播速度較小，故選項C正確；b光的傳播速度小，且通過的路程長，故b光在玻璃中傳播的時間長，故選項D錯誤。7.實驗表明，可見光通過三棱鏡時各色光的折射率n隨波長的變化符合科西經(jīng)驗公式：nA，其中A、B、C是正的常量，太陽光進(jìn)入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如圖6所示，則()圖6A屏上c處是紫光 B屏上d處是紫光C屏上b處是紫光 D屏上a處是紅光解析：選BD根據(jù)公式可知，波長越長三棱鏡對光的折射率越小，在各色光中，紅光的波長最長，折射率最小，折射程度最?。蛔瞎獾牟ㄩL最短，折射率最大，折射程度最大，因此B、D項正確。8.如圖7

6、所示，一束色光從長方體玻璃磚上表面射入玻璃，穿過玻璃后從側(cè)面射出，變?yōu)閍、b兩束單色光，則以下說法正確的是()圖7A玻璃對a光的折射率較大B在玻璃中b光的波長比a光短C在玻璃中b光傳播速度比a光大D減小入射角i，a、b光線有可能消失解析：選BD由題圖可知折射率nanb，則ab，又由n得，vavb，綜上得ba，故A、C錯誤，B正確；減小入射角i，由幾何關(guān)系可知在玻璃內(nèi)的入射角變大，可能發(fā)生全反射，a、b都可能消失，D正確。二、實驗題(本題共2小題，共16分)9(6分)在“雙縫干涉測光的波長”實驗中，調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板的中心刻線對齊中央亮條紋的中心，此時螺旋測微器的示數(shù)如圖8甲所示。轉(zhuǎn)動手

7、輪，使分劃線向一側(cè)移動，使分劃板的中心刻線對齊第3條亮條紋的中心，此時螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示。已知雙縫間距d1.5 mm，雙縫到屏的距離L1.00 m，則被測光波的波長為_。圖8解析：圖甲讀數(shù)為1.130 mm，圖乙讀數(shù)為1.760 mm。亮條紋間距x mm0.21 mm。由公式x得： m3.15107 m。答案：3.15107 m10. (10分)如圖9所示，標(biāo)有直角坐標(biāo)系xOy的白紙放在水平桌面上，半圓形玻璃磚放在白紙上，圓心在坐標(biāo)的原點，直徑與x軸重合，OA是畫在白紙上的直線，P1、P2是豎直插在直線OA上的兩枚大頭針，P3是豎直插在白紙上的第三枚大頭針，是直線OA與y軸正方向的夾角

8、，是直線OP3與y軸負(fù)方向的夾角，只要直線OA畫得合適，且P3的位置取得正確，測得角和便可求得玻璃的折射率n。某同學(xué)用上述方法測量玻璃的折射率，在他畫出的直線OA上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像。圖9(1)他應(yīng)該采取的措施是_。(2)若他已透過玻璃磚看到了P1、P2的像，確定P3位置的方法是_。(3)若他已正確地測得了、的值，則玻璃的折射率n_。解析：(1)在y0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像，是因為發(fā)生了全反射現(xiàn)象，故要減小。(2)插針法就是要用P3擋住P1和P2的像。(3)介質(zhì)的折射率等

9、于空氣中折射角正弦與介質(zhì)中入射角正弦之比。答案：(1)減小(2)用P3擋住P1和P2的像(3)三、計算題(本題共2小題，共36分)11. (16分)某透明物體的橫截面如圖10所示，其中ABC為直角三角形，AB為直角邊，長度為2L，ABC45，ADC為一圓弧，其圓心在AC邊的中點。此透明物體的折射率為n2.0。若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入透明物體，試由光路圖畫出光線從ADC圓弧射出的區(qū)域，并求此區(qū)域的圓弧長度s。圖10解析：如圖，作出兩條邊緣光線，所求光線射出的區(qū)域為EDF。如圖，從圓弧ADC射出的邊緣光線的入射角等于材料的臨界角，因sin 故30由幾何關(guān)系得：圓弧EDF長度為s2L故所求s。答案：圖見解析12(20分)半徑為R、介質(zhì)折射率為n的透明圓柱體，過其軸線OO的截面如圖11所示。位于截面所在的平面內(nèi)的一細(xì)束光線，以角i0由O點入射，折射光線由上邊界的A點射出。當(dāng)光線在O點的入射角減小至某一值時，折射光線在上邊界的B點恰好發(fā)生全反射。求A、B兩點間的距離。圖11解析：當(dāng)光