高中物理人教版4第十三章光 市賽獲獎(jiǎng)

章末綜合測(cè)評(píng)(三)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的5個(gè)選項(xiàng)中，有3項(xiàng)符合題目要求．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)1．一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的表面，光路如圖1所示．下列說(shuō)法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570125】圖1A．此介質(zhì)的折射率等于B．此介質(zhì)的折射率等于eq\r(2)C．當(dāng)光線從介質(zhì)射向真空中時(shí)，入射角大于45°時(shí)可發(fā)生全反射現(xiàn)象D．當(dāng)光線從介質(zhì)射向真空中時(shí)，入射角小于30°時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象E．光進(jìn)入介質(zhì)時(shí)波長(zhǎng)變短【解析】n＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\r(2)，選項(xiàng)A錯(cuò)、B對(duì)．當(dāng)光線從介質(zhì)中射向真空中時(shí)，隨入射角增大折射角增大，當(dāng)折射角等于90°時(shí)，即發(fā)生全反射，此時(shí)入射角為C，則有n＝eq\r(2)＝eq\f(sin90°,sinC)解得C＝45°，即入射角大于等于45°時(shí)發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)C對(duì)D錯(cuò)．因進(jìn)入介質(zhì)后光速變小，而頻率不變，故E對(duì)．【答案】BCE2．一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，下圖能正確描述其光路的是()【解析】由折射定律可知，光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，折射角大于入射角，可能發(fā)生全反射，由此判斷A、C正確；B、E圖中光從空氣射到玻璃磚表面，應(yīng)有折射光線，B錯(cuò)誤，E正確；據(jù)光路可逆原理可知D錯(cuò)誤．【答案】ACE3．一束單色光由空氣射入玻璃，這束光的()A．速度變慢 B．波長(zhǎng)變短C．頻率增高 D．波長(zhǎng)變長(zhǎng)E．頻率不變【解析】單色光由空氣射入玻璃時(shí)，根據(jù)v＝eq\f(c,n)知，光的速度v變慢，光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光的頻率不變，根據(jù)v＝λf知光從空氣射入玻璃時(shí)，波長(zhǎng)變短．【答案】ABE4.如圖2所示，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線．則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570126】圖2A．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B．在真空中，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)C．玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率D．若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失E．分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距【解析】通過(guò)光路圖可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃磚對(duì)a光的折射率大于b光的折射率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率，波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確．由n＝eq\f(c,v)知，在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，選項(xiàng)A正確．入射角增大時(shí)，折射率大的光線首先發(fā)生全反射，a光首先消失，選項(xiàng)D正確．做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ得a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．【答案】ABD5.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(gè)三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個(gè)點(diǎn)M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對(duì)紅光和藍(lán)光的折射率，下列說(shuō)法中正確的是()圖3A．n1＜n2B．a(chǎn)為藍(lán)光，b為紅光C．n1＞n2D．a(chǎn)為紅光，b為藍(lán)光E．a(chǎn)、b兩種光在三棱鏡中的速度不同【解析】由題圖可知，b光線經(jīng)過(guò)三棱鏡后的偏折角較小，因此折射率較小，是紅光．【答案】ABE6．關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說(shuō)法正確的是()A．水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快B．光從空氣射入玻璃時(shí)不可能發(fā)生全反射C．在岸邊觀察前方水中的一條魚(yú)，魚(yú)的實(shí)際深度比看到的要深D．分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬E．偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是縱波【解析】根據(jù)光的性質(zhì)、折射率與光速的關(guān)系、光的折射、光的干涉解決問(wèn)題．在介質(zhì)中，紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫各色光隨著頻率的增大，其折射率也增大，根據(jù)v＝eq\f(c,n)知，水中藍(lán)光的傳播速度比紅光慢，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，才可能發(fā)生全反射，光從空氣射入玻璃時(shí)，不會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng)B正確．在岸邊觀察水中的魚(yú)，視深h′＝eq\f(h,n)，故視深h′小于魚(yú)的實(shí)際深度h，選項(xiàng)C正確；藍(lán)光比紅光的波長(zhǎng)短，由干涉條紋寬度Δx＝eq\f(l,d)λ知，用紅光時(shí)得到的條紋間距比藍(lán)光的寬，選項(xiàng)D正確．偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．【答案】BCD7．某學(xué)習(xí)小組在探究三棱鏡對(duì)光的色散的實(shí)驗(yàn)中，用一束含有兩種A、B不同顏色的光束以一定的角度從三棱鏡的一邊射入，并從另一面射出，如圖4所示．由此我們可以知道()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570127】圖4A．在同種介質(zhì)中，A光的波長(zhǎng)比B光的波長(zhǎng)長(zhǎng)B．從空氣中以相同的入射角射入同樣的介質(zhì)，A光的折射角比B光的小C．A、B兩種光在水中的速度一樣大D．A、B兩種光從相同的介質(zhì)入射到空氣中，逐漸增大入射角，B光先發(fā)生全反射E．A光比B光易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象【解析】由圖可知，B光折射率較大，B光的頻率大．同種介質(zhì)中，A光的波長(zhǎng)比B光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，選項(xiàng)A、E正確；從空氣中以相同的入射角射入同樣的介質(zhì)，A光的折射角比B光的大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A、B兩種光在水中的速度，A光較大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于B光的折射率較大，B光的全反射臨界角較小，A、B兩種光從相同的介質(zhì)入射到空氣中，逐漸增大入射角，B光先發(fā)生全反射，選項(xiàng)D正確．【答案】ADE8.如圖5所示，一束色光從長(zhǎng)方體玻璃磚上表面射入玻璃，穿過(guò)玻璃后從側(cè)面射出，變?yōu)閍、b兩束單色光，則以下說(shuō)法正確的是()圖5A．玻璃對(duì)a光的折射率較大B．在玻璃中b光的波長(zhǎng)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E．減小入射角i，先消失的是b光【解析】由題圖可知折射率na<nb，則νa＜νb，又由n＝eq\f(c,v)得，va＞vb，綜上得λb＜λa，故A、C錯(cuò)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(chǎn)、b都可能消失且先消失的是b光，D、E正確．【答案】BDE二、非選擇題(共4小題，共52分，按題目要求作答)9．(12分)在“雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板的中心刻線對(duì)齊中央亮條紋的中心，此時(shí)螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖6甲所示．轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃線向一側(cè)移動(dòng)，使分劃板的中心刻線對(duì)齊第3條亮條紋的中心，此時(shí)螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖6乙所示．已知雙縫間距d＝mm，雙縫到屏的距離L＝m，則甲圖所示讀數(shù)為_(kāi)_______mm，乙圖所示讀數(shù)為_(kāi)______mm.被測(cè)光波的波長(zhǎng)為_(kāi)______.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570128】圖6【解析】圖甲讀數(shù)為mm，圖乙讀數(shù)為mm.亮條紋間距Δx＝eq\f－,3)mm＝mm.由公式Δx＝eq\f(L,d)λ得：λ＝eq\f(dΔx,L)＝eq\f×10－3××10－3,m＝×10－7m.【答案】mmmm×10－7m10．(12分)如圖7甲所示為光學(xué)實(shí)驗(yàn)用的長(zhǎng)方體玻璃磚，它的________面不能用手直接接觸．在用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)繪出的玻璃磚和三個(gè)針孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的針正好擋住插在a、b位置的針的像，但最后一個(gè)針孔的位置不同，分別為d、e兩點(diǎn)，如圖7乙所示．計(jì)算折射率時(shí)，用________(填“d”或“e”)點(diǎn)得到的值較小，用________(填“d”或“e”)點(diǎn)得到的值誤差較?。滓覉D7【解析】實(shí)驗(yàn)用的光學(xué)玻璃磚的光學(xué)面不能用手接觸，以防止損壞其光學(xué)面．如圖所示，連接cd、ce并延長(zhǎng)分別交玻璃磚于O1、O2點(diǎn)，并連接OO1、OO2，入射角i相同，折射角∠O′OO2＜∠O′OO1，由n＝eq\f(sini,sinr)得，折射角越大的，求得的折射率越?。蓤D可得，ce與ab近似平行，故用e點(diǎn)得到的誤差小．【答案】光學(xué)de11．(14分)如圖8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是半徑為R的四分之一的圓周，圓心為O，光線從AB面上的某點(diǎn)入射，入射角θ＝45°，它進(jìn)入棱鏡后恰好以臨界角射在BC面上的O點(diǎn)．圖8(1)畫(huà)出光線由AB面進(jìn)入棱鏡且從CD弧面射出的光路圖；(2)求該棱鏡的折射率n；(3)求光線在該棱鏡中傳播的速度大小(已知光在空氣中的傳播速度c＝×108m/s)．【解析】(1)光路如圖所示(2)光線在BC面上恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角CsinC＝eq\f(1,n)在AB界面上發(fā)生折射，折射角θ2＝90°－C由折射定律：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n，θ1＝θ＝45°由以上幾式解得n＝eq\f(\r(6),2)(3)光速v＝eq\f(c,n)＝eq\r(6)×108m/s.【答案】(1)見(jiàn)解析(2)eq\f(\r(6),2)(3)eq\r(6)×108m/s12．(14分)圖9為單反照相機(jī)取景器的示意圖，ABCDE為五棱鏡的一個(gè)截面，AB⊥BC.光線垂直AB射入，分別在CD和EA上發(fā)生反射，且兩次反射的入射角相等，最后光線垂直BC射出．若兩次反射都為全反