高中物理人教版4第十三章光單元測試（區(qū)一等獎）

第13章《光》單元測評一、選擇題（每小題6分，共48分）1．聲波比光波容易產(chǎn)生明顯的衍射，原因是（）A.聲波是縱波，光波是橫波B.聲波是機械波，光波是電磁波C.一般障礙物尺寸跟聲波波長相近而跟光波波長相比大得太多D.聲波必須通過介質(zhì)傳播，而光波可以在真空中傳播2、如圖所示，一個人站在A點，另一人沿平面鏡的中垂線BO走向平面鏡，要使兩人在平面鏡中互相看到，則行走的人至多離平面鏡（）A．1m B． C． D．3、如圖所示，一束光線從折射率為的玻璃中射向空氣，在界面上的入射角為45°，下列四個光路圖中正確的是（）4、如圖所示，兩細束平行光a和b相距為d，從空氣互相平行地斜射到長方體玻璃磚的上表面，若玻璃磚對a的折射率大于對b的折射率，當它們從玻璃的下表面射出后，則（）A．兩束光仍然平行，間距等于dB．兩束光仍然平行，間距大于dC．兩束光仍然平行，間距小于dD．兩束光不再平行5、如圖所示，水面下放一水平放置的平面鏡，一束白光垂直于水面射入水中并射向鏡面，已知紅光的由水中射向空氣的臨界角為C1，紫光由水中射向空氣的臨界角為C2，那么當平面鏡繞著通過其中心并垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動時，需要至少轉(zhuǎn)過下面哪個角度時才能做到無光射出水面（）A．C1/2B．C2/2C．C1D．C26、如圖所示，將半圓形玻璃磚放在豎直面內(nèi)，它左方有較大的光屏P，線光源S可沿玻璃磚圓弧移動，它發(fā)出的光束總是射向圓心O，若S從圖中A向B移動，在P上先看到七色光帶，以后各色光陸續(xù)消失。則此七色光帶從下到上的排列順序是以及最早消失的光是（）A．紅光→紫光，紅光B．紫光→紅光，紅光C．紅光→紫光，紫光D．紫光→紅光，紫光7、抽制細絲時可用激光監(jiān)控粗細，如圖所示．激光束越過細絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同，則（）A．這是利用了光的干涉現(xiàn)象B．這是利用了光的偏振現(xiàn)象C．如果屏上條紋變寬，表面抽制的絲粗了D．如果屏上條紋變寬，表面抽制的絲細了8、如圖所示，a表示單縫，b表示雙縫，用單色光分別照射豎直放置的單縫和雙縫，在縫后較遠位置放置的光屏上可以觀察到明暗相間的條紋（圖中陰影表示明條紋），如圖c、d所示．下列關(guān)于縫和條紋間關(guān)系的說法正確的是（）A．圖c表示單縫衍射條紋，圖d表示雙縫干涉條紋B．單縫S越窄，越容易觀察到對應(yīng)的明暗條紋C．雙縫間距越小，對應(yīng)條紋間距越大D．照射雙縫的單身光波長越小，對應(yīng)條紋間距越大二、填空題（共10分）9.紅光在水中的波長和綠光在真空中的波長相等，水對紅光的折射率為4/3，則紅光和綠光在水中頻率之比為____________。三、計算題（共3小題，共42分）10．1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì)。1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實驗)。(1)洛埃鏡實驗的基本裝置如圖4所示，S為單色光源，M為一平面鏡。試用平面鏡成像作圖法畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域。(2)設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和光屏的垂直距離分別為a和L，光的波長為λ，在光屏上形成干涉條紋。寫出相鄰兩條亮紋(或暗紋)間距離Δx的表達式。11.（14分）如圖，一透明半圓柱體折射率為，半徑為R、長為L。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光線射出。求該部分柱面的面積S。 12、（14分）如圖所示，點光源S位于光屏AB的右方，平面鏡MN初始時與光屏AB平行，點光源S發(fā)出的光從光屏AB上的小孔P射到平面鏡上的O點，SO⊥MN，PO=d，今將平面鏡繞著過O的軸逆時針方向轉(zhuǎn)動，角速度為，求：（1）從初始位置開始轉(zhuǎn)過30°角的過程中，光線SO經(jīng)平面鏡反射落在光屏AB上的斑點Q移動的平均速度；（2）平面鏡轉(zhuǎn)到與初始位置夾30°角的時刻，斑點在屏上移動的瞬時速度．

參考答案一、選擇題1．C 2、選C．解析：根據(jù)平面鏡成像的對稱性作圖，A的像為A／，連接A／C并延長，交OB與D點，那么OD段為沿BO行走的人能在鏡中看到A（的像A／）的區(qū)段，當行人至D點時離平面鏡最遠，由幾何關(guān)系知OD=OC=0.5m．3、選A．解析：因為n=，所以臨界角為，所以，故發(fā)生全反射，選項A正確．4、選ABC．解析：由折射定律得：na＝EQ\F(sini,sinra)，nb＝EQ\F(sini,sinrb)．由題意知，na＞nb，ra＜rb。由于玻璃磚的厚度不確定，所以可能出現(xiàn)如圖所示的幾種情況：在①中，d＇＜d．在②中，兩條折射光線在玻璃磚內(nèi)相交于一點。玻璃磚的厚度不同，d＇和d的關(guān)系也就不確定，可能d＇＜d，可能d＇＝d，也可能d＇＞d，故選項ABC正確。5、選A．解析：要使水面外沒有折射光線折射出來，必須使所有的單色光在空中射向空氣時發(fā)生全反射．紅光的折射率最小，臨界角最大，只要紅光能發(fā)生全反射，其他的單色光都能發(fā)生全反射．當紅光的入射角等于臨界角時，即在水中平面鏡反射的光線轉(zhuǎn)過的角度等于臨界角時，所以平面鏡要轉(zhuǎn)過C1/2，選項A正確．6、選C．解析：光源S沿徑向入射到玻璃磚的內(nèi)部時，光的傳播方向不發(fā)生改變，從玻璃磚中射出時，由于玻璃對各色光的折射率不同，所以各色光會分開．紅光的折射率最小，對應(yīng)的紅光的偏折量最小；紫光的折射率最大，對應(yīng)的紫光的偏折量最大.因此紅光在最下方，紫光處于最上方，七色光帶從下到上的順序是從紅到紫.對于哪種色光最先消失的問題，得看在玻璃界面上的入射角最先達到哪種色光的臨界角，紫光的臨界角最小，所以紫光最先消失. 7、選D．解析：由于是激光束通過細絲，通過障礙物所以為光的衍射現(xiàn)象，當抽制的細絲的時候，絲的直徑較接近激光的波長，衍射現(xiàn)象明顯． 8選C．解析：單縫衍射產(chǎn)生的條紋是中央明紋最寬，兩側(cè)分布著明暗相間的條紋，且寬度比中央明紋窄，而雙縫干涉條紋是等間距的分布在中央明紋兩側(cè)且各條紋寬度相等．由公式知，d越小，越大；越小，d越小．二、填空題9.三、計算題10．見解析解析：本題考查光的反射、平面鏡成像和光的干涉等知識。(1)根據(jù)平面鏡成像特點(對稱性)，先作出S在鏡中的像，畫出邊緣光線，范圍如圖所示。(2)要求記住楊氏雙縫干涉實驗中干涉條紋寬度與雙縫間距、縫屏距離、光波波長之間的關(guān)系式Δx＝eq\f(L,d)λ，因為d＝2a，所以Δx＝eq\f(L,2a)λ。11.解析：半圓柱體的橫截面如圖所示，為半圓的半徑。設(shè)從A點入射的光線在B點處恰好滿足全反射條件，由折射定律有：①式中，為全反射臨界角。由幾