光單元測試題

1、 第十三章限時檢測本卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項符合題目要求，有些小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1(2012試題調研)在教室課桌的正上方天花板下，掛有一個點亮的日光燈，晚上將一支鋼筆平行于日光燈放于課桌正上方，當鋼筆距課桌較近時，可在課桌上看到比較清晰的鋼筆影子，將鋼筆逐漸向日光燈靠近，鋼筆的影子逐漸模糊不清，這主要是由于()A發生了明顯的衍射現象B桌面后來未處于鋼筆的影區C桌面后來未

2、處于鋼筆的半影區D桌面后來未處于鋼筆的本影區答案：D解析：鋼筆逐漸向日光燈移近，鋼筆的本影區減小，桌面不再處于鋼筆的本影區。2(2010泉州七中高二檢測)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，似乎還能看到遠處車、人的倒影，但當你靠近“水面”時，它也隨你的靠近而后退，對此現象正確的解釋是()A同海市唇樓具有相同的原理，是由于光的全反射造成的B“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產生的幻覺C太陽輻射到地面，使地表空氣溫度升高，折射率大，發生全反射D太陽輻射到地面，使地表空氣溫度升高，折射率小，發生全反射答案：D解析：可粗略地認為地表空氣是由許多水平

3、的氣層組成，由于太陽輻射，越接近地表空氣折射率越小，光線從上一氣層進入下一氣層時就要偏離法線方向，入射角逐漸增大，直至發生全反射，故D選項說法正確。3.如圖所示為一顯示薄膜干涉現象的實驗裝置，P是附有肥皂泡薄膜的鐵絲圈，S是一點燃的酒精燈，往火焰上灑些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖象應是圖中的()答案：D解析：鐵絲圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平線上厚度基本一致，如果某一厚度處前后表面反射的同一列光波疊加得到加強，那么這一水平線上同一厚度處光波會加強，所以干涉條紋應是基本水平的。4(江蘇啟東中學高二檢測)下圖所示的4種明暗相間的條紋，分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形

4、成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(灰黑色部分表示亮紋)。則在下面的四個圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是()A紅黃藍紫B紅紫藍黃C藍紫紅黃D藍黃紅紫答案：B5如圖所示，一束自然光通過起偏器照射到光屏上，則圖中光屏上發亮的有(起偏器上用箭頭表示其透射方向)()答案：ABD解析：自然光通過起偏器后成為偏振光，當偏振光的振動方向與起偏器的透振方向平行時能夠通過，否則不能通過，所以A、B、D正確。6(北京石景山模擬)在信息技術迅猛發展的今天，光盤是存儲信息的一種重要媒介。光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的。若激光束不是垂直投射到盤面上，則光線在通過透明介質層時會發生偏折而

5、改變行進的方向，如圖所示。下列說法中正確的是()A圖中光束是紅光，光束是藍光B在光盤的透明介質層中，光束比光束傳播速度更快C若光束先后通過同一單縫衍射裝置，光束的中央亮紋比光束的窄D若光束先后通過同一雙縫干涉裝置，光束的條紋寬度比光束的寬答案：C解析：由圖可知，光束的折射率大于光束的折射率，即n1n2，而n紅n2，12，由v知v1t2，故選項C錯誤，由sinC知，C1sin30，即C30，所以在F點，不會發生全反射，B選項錯誤；光從空氣進入棱鏡，頻率f不變，波速v減小，所以減小，C選項正確；由上述計算結果，作出光路圖，可知D選項錯誤。第卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，每小題6分，共

6、18分。把答案直接填在橫線上)11.(2011江蘇南京模擬)如圖所示，一半圓形玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時，P3、P4恰可擋住P1、P2所成的像，則該玻璃磚的折射率n_。有一同學把大頭針插在P1和P2位置時，沿著P4、P3 的方向看不到大頭針的像，其原因是_。答案：1.73經過P1P2的光線在MN處發生全反射解析：由圖可知，當光由空氣進入玻璃時，入射角160，折射角230。所以n1.73當光由玻璃射入空氣時，若1C，則發生全反射，而sinC，當針插在P1、P2時，入射角160C，已發生全反射。12在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，實驗裝置如圖甲所示。(1)以線狀白熾燈為光

7、源，對實驗裝置進行了調節并觀察實驗現象后，總結出以下幾點：A燈絲和單縫及雙縫必須平行放置B干涉條紋與雙縫垂直C干涉條紋疏密程度與雙縫寬度有關D干涉條紋間距與光的波長有關以上幾點中你認為正確的是_。(2)當測量頭中的分劃板中心刻線對齊某條刻度線時，手輪上的示數如圖乙所示，該讀數為_mm。(3)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖丙所示，則在這種情況下測量干涉條紋的間距x時，測量值_實際值。(填“大于”、“小于”或“等于”)答案：(1)ACD(2)0.702(3)大于解析：(1)為使屏上的干涉條紋清晰，燈絲與單縫和雙縫必須平行放置 ，所得到的干涉條紋與雙縫平行；由x可知，條紋

8、的疏密程度與雙縫間距離、光的波長有關，所以A、C、D選項正確。(2)固定刻度讀數為0.5mm，可動刻度讀數為20.2，所以測量結果為0.5mm20.20.01mm0.702mm。(3)測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，由幾何知識可知測量頭的讀數大于條紋間的實際距離。13登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損傷視力。有人想利用薄膜干涉的原理設計一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n1.5，所要消除的紫外線的頻率為f8.11014Hz。(1)他設計的這種“增反膜”所依據的原理是_。(2)這種“

9、增反膜”的厚度是_。(3)請判斷以下有關薄膜干涉的說法正確的是()A薄膜干涉說明光具有波動性B如果薄膜的厚度不同，產生的干涉條紋一定不平行C干涉條紋一定是彩色的D利用薄膜干涉也可以“增透”答案：(1)兩反射光疊加后加強(2)1.23107m(3)A、D解析：為了減少進入眼睛的紫外線，應使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射出來形成的光疊加后加強，則光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應等于光在薄膜中的波長的整數倍，即2dN(N1,2，)，因此，膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的。紫外線在真空中的波長是c/f3.7107m。在膜中的波長是/n2.47107m，故膜的厚度至少是1.23107m。干涉和衍

10、射都證明光具有波動性，如果薄膜厚度均勻變化，則干涉條紋一定平行，白光的干涉為彩色條紋，單色光的干涉則為該色光顏色，當膜的厚度為四分之一波長時，兩反射光疊加后減弱則會“增透”。三、論述計算題(共4小題，共42分。解答應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得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位)14(10分)在做雙縫干涉實驗時，用波長10.60m的光和另一波長未知的光一起照射到兩個間距未知的狹縫上，結果發現已知波長的第4級明條紋和未知波長的第5級明條紋重合，則未知光的波長是多少？答案：0.48m解析：設未知光的波長為2，出現明條紋的條件是：x，k0，1，2，有：

11、x4x5，依題意有x4x5，故210.6m0.48m。15(10分)空中有一只小鳥，距水面3m，其正下方距水面4m深處的水中有一條魚。已知水的折射率為4/3。(1)鳥從空中看到水中的魚離它的距離是多少？(2)魚在水中看空中的鳥離它的距離是多少？答案：(1)6m(2)8m解析：(1)首先作出鳥看魚的光路圖，如圖所示。由于是在豎直方向上看，所以入射角很小，即圖中的i和r均很小，故有tanisini，tanrsinr。由圖可得：h1tanrhtani，hh1tanr/tanih1sinr/sini4m3m則鳥看水中的魚離它：H1(33)m6m(2)同理可得魚看鳥時：hnh23m4m則H2(44)m8

12、m16(10分)在厚度為d、折射率為n的大玻璃板下表面，有一個半徑為r的圓形發光面。為了從玻璃板的上方看不見這個圓形發光面，可在玻璃板的上表面貼一塊圓形紙片，問所貼紙片的最小半徑應為多大？答案：r解析：根據題述，光路如圖所示，圖中，S點為圓形發光面邊緣上一點。由該點發出的光線能射出玻璃板的范圍由臨界光線SA確定，當入射角大于臨界角C時，光線就不能射出玻璃板了。圖中rdtanCd而sinC，則cosC所以r故應貼圓紙片的最小半徑Rrrr17(12分)單色細光束射到折射率n的透明球面，光束在過球心的平面內，入射角i45，研究經折射進入球內后，又經內表面反射一次，再經球面折射后射出的光線，如下圖所示(圖上已畫出入射光和出射光)。(1)在圖上大致畫出光線在球內的路徑和方向。(2)求入射光與出射光之間的夾角(3)如果入射光是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿，問哪種顏色光的角最大，哪種顏色光的角最小？答案：(1)參看解析；(2)30；(3)紅光的最大，紫光的最小解析：(