20182019学年人教版高中物理选修34 第十三章 电磁波 章节测试

2019-2019学年人教版高中物理选修3-4 第十三章 电磁波 章节测试一、单选题1.如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为14，则这束光进入棱镜后的光路图应为（ ）A.B.C.D.2.公路交通标志牌是由基板和附着在基板上的反光膜组成，反光膜一般由镀在玻璃微珠上的铝层组成，夜间能将汽车射来的灯光反射回去，使司机看清交通标志交通标志牌的结构示意图如图，这种交通标志牌的原理是（）A.利用了光的反射B.利用了光的折射C.利用了光的色散D.利用了光的全反射3.一束可见光射到置于空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃砖后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示如果光束b是蓝光，则光束a可能是（ ）A.红光B.黄光C.绿光D.紫光4.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率图中哪个光路图可能是正确的() A.B.C.D.5.如图所示，分界线MN上方和下方分别是两种不同的光介质和，一细束由红和紫两种单色光组成的复合光由介质中射向分界面MN，分成两细束光a、b，则（ ）A.光束a一定是单色光B.光束a可能是复合光，也可能是紫光C.光束b一定是红光D.光束b可能是复合光，也可能是红光6.早上太阳从东方升起时，人们看到太阳是红色的，这是因为（ ） A.光的散射B.红光的波长长，衍射现象明显C.红光的折射率小，传播速度大D.红光更容易引起人眼的视觉7.如图所示，MN是介质和介质的交界面，介质中的光源S发出的一束光照射在交界面的O点后分成两束光OA和OB ， 若保持入射点O不动，将入射光SO顺时针旋转至S1O的位置，则在旋转过程中下列说法正确的是（）A.光线OA逆时针旋转且逐渐减弱B.光线OB逆时针旋转且逐渐减弱C.光线OB逐渐减弱且可能消失D.介质可能是光疏介质8.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列选项符合实际应用的是（ ） A.在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的干涉现象C.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象D.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的衍射现象二、多选题9.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点已知入射方向与边AB的夹角为=30，E、F分别为边AB、BC的中点，则（ ）A.该棱镜的折射率为 B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜，波长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行10.下列说法正确的是（ ） A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度B.全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性C.如果地球表面没有大气层覆盖，太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些D.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，红光从该玻璃中射入空气发生全反射时，红光临界角较大11.两平面镜镜面相对、平行放置，中间有一发光点S当其中一面镜子以速率v沿垂直于镜面的方向向光点S移动时，在离镜面最近的四个像中（ ） A.有两个像的速率为2vB.有二个像的速率为2vC.有两个像朝S运动D.有三个像朝S运动三、填空题12.某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00 cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O和O连线延长线于C点，过A点作法线NN的垂线交NN于B点 ，过C点作 法线NN的垂线交NN于D点，如图所 示，用刻度尺量得OB=8.00 cm ， CD=4.00 cm ， 由此可得出玻璃的折射率n=_。13.一个半径为5m的圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心上空离水面3m处吊着一盏灯，则一个身高1.8m的人可以离开水池边缘_m的距离还能看到灯在水中的像 14.卡文迪许扭秤是用米测定万有引力恒量的重要仪器，为了观察悬挂着的石英丝发生的微小扭转形变，卡文迪许采用了光放大的原理右图中恳挂在石英丝下端的T形架的竖直杆是装有一块小平面镜M，M可将由光源S射来的光线反射到弧形的刻度尺上（圆弧的圆心即在M处）已知尺 距M为2m，若反射光斑在尺上移动2cm，则平f面镜M转过的角度是_rad 四、解答题15.如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD为半径为R的四分之一的圆周，圆心为O，光线从AB面上的某点入射，入射角1=45，它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点（a）画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图；（b）求该棱镜的折射率n；（c）求光线在该棱镜中传播的速度大小v（已知光在空气中的 传播速度c=3.0108m/s） 16.如图所示，等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC=d，一束单色光以60的入射角从AB侧面中点入射，折射后再从AC侧面折射出，已知三棱镜的折射率n= ，单色光在真空中的光速为c，求此单色光通过三棱镜的时间五、综合题17.如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1、S2距离之差为2.110-6m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹?（1）已知A光在折射率为1.5的介质中波长为410-7m; （2）已知B光在某种介质中波长为3.1510-7m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37; （3）若让A光照射S1 ， B光照射S2 ， 试分析光屏上能观察到的现象。 答案解析部分一、单选题1.【答案】D 【解析】【解答】光线垂直AB面射入，在到达AC面上时入射角，因光线的临界角C满足 ， ，所以光线在AC面发生全反射;光线到达BC面上的入射角，由于，所以有部分光线从BC面射出，还有部分光线经BC面反射到AC面上，此时入射角等于零度，光线垂直于AC面射出，D项正确。【分析】求出光在介质中发生全反射的临界角，判断光是否发生全反射，从而判断出光路图。2.【答案】D 【解析】【解答】汽车灯光应从右面射向交通标志牌，光在交通标志牌内部左表面发生全反射，使交通标志牌后面的汽车司机发现前面，实现指示作用；故选：D【分析】根据光的反射现象，结合全反射条件：当光从光密介质射入光疏介质且入射角大于临界角时发生全反射，从而即可求解3.【答案】D 【解析】【解答】解：光从空气斜射到玻璃，因为玻璃上下表面平行，当第二次折射时折射光线与第一次折射入射光线平行由于折射率不同，a光偏折较大，b光偏折较小所以此玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，所以a的频率大于b的频率，故D正确，ABC错误故选D【分析】一束复色光从空气斜射到厚平板玻璃（上、下表面平行）的上表面，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，从而可确定折射率大小，进而确定频率关系即可解题4.【答案】B 【解析】【解答】由于a光的频率小于b光的频率，a光在玻璃中的折射率小于b光在玻璃中的折射率，由两种单色光进入玻璃后偏折程度不同，且出射光均应平行于入射光，可判定B正确。【分析】玻璃对蓝光的折射率大于红光的折射率，根据折射定律分析光线在玻璃砖上表面折射角的大小，根据玻璃砖的光学特性分析出射光线与入射光线方向关系，再选择光路。5.【答案】C 【解析】【解答】解：AB、两种单色光在界面MN上都能发生反射，且反射角相等，所以光束a一定是复合光故A、B错误CD、由于红光与紫光的折射率不同，以相同的入射角射到MN界面时，若都发生折射，折射角应不同，折射光线应分成两束而紫光的临界角小于红光的临界角，由图得知，紫光界面上发生了全反射，所以光束b中只有红光，故C正确，D错误故选：C【分析】本题分析时要抓住同一介质对紫光的折射率大于对红光的折射率，当光从光密介质射入光疏介质折射时，入射角大于临界角，将发生全反射结合光的反射定律和折射定律分析6.【答案】B 【解析】【解答】解：在七种可见光中，红色光的波长最长，最容易发生衍射现象早上太阳从东方升起时，人们看到太阳是红色的，就是因为红光的波长，衍射现象明显故ACD错误，B正确 故选B【分析】早上太阳从东方升起时，人们看到太阳是红色的，是因为红光的波长，衍射现象明显7.【答案】C 【解析】【解答】A、若保持入射点O不动，将入射光SO顺时针旋转时，入射角增大时，根据反射定律知反射光线OA逆时针旋转，且逐渐增强故A错误B、由折射定律知，折射光线与入射光线同向旋转，则知光线OB顺时针旋转且逐渐减弱，故B错误CD、由光路图知：入射角小于折射角，说明介质相对介质是光密介质，当入射角增大能发生全反射，故光线OB逐渐减弱且可能消失，故C正确，D错误故选：C【分析】当入射角增大时，反射光增强，折射光线与入射光线同向旋转根据入射角与折射角的大小，分析折射率的大小，判断能否发生全反射8.【答案】C 【解析】【解答】解：A、在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象故A错误 B、用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光折射现象故B错误C、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象故C正确D、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象故D错误故选：C【分析】光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，根据光的特性判断现象在应用中是否正确二、多选题9.【答案】A,C 【解析】【解答】解：在E点作出法线可知入射角为60，折射角为30，由n= = 可得折射率为 ；故A正确；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；由公式v= 可知， ，故C正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故D错误；故选AC【分析】由几何关系可知入射角和折射角，由折射定律可求得折射率；求出三棱镜的临界角可以判断F点能否发生全反射；由波速的变化可得出波长的变化；由折射现象可知光束能否平行10.【答案】BD 【解析】【解答】解：A、拍摄玻璃橱窗内的物品时，玻璃有反光，所以往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，但不能增加透射光的强度，A错误； B、全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性好的特点，B正确；C、地球表面没有大气层，没有光的折射，则照亮的范围变小，C错误；D、某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式sinC= 可知，红光的折射率小，临界角大，故D正确；故选：BD【分析】拍摄玻璃橱窗内的物品时或在水下拍摄时，由于反射光是偏振光，所以往往在镜头前加个偏振片过滤反射光；全息照片是利用激光的相干性；地球表面没有大气层，没有光的折射，则照亮的范围变小；根据蓝光的折射率比红光的折射率大，可以判断这两种光在该玻璃中的波速大小，以及波长、临界角等大小情况11.【答案】BD 【解析】【解答】解：A、物与像到平面镜的距离相等，当平面镜以v运动时，像的移动速度为2v，S在运动平面镜中成的像、S经固定平面镜反射后在运动平面镜中成的像、S经运动平面镜反射后在静止平面镜中成的像的速度都是2v，故A错误，B正确； C、当平面镜以v运动时，S在运动平面镜中成的像、S经固定平面镜反射后在运动平面镜中成的像、S经运动平面镜反射后在静止平面镜中成的像都向S运动，故C错误，D正确；故选：BD【分析】根据平面镜成像规律分析答题，平面镜成正立、等大的虚像，物与像的连线与平面镜垂直，物与像到平面镜的距离相等、三、填空题12.【答案】1.5 【解析】【解答】图中 作为入射光线， 是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为 ，折射角为 ，则由几何知识得到： ，又 ，则折射率 【分析】根据几何知识求出入射角和折射角的正弦值，再根据折射率定义公式列式求解即可。13.【答案】3 【解析】【解答】解：水平面相当于平面镜，作光路图如图如示，若人在某位置时恰 能通过水池的边缘看到灯在水中的像，这时光源发出的光恰好通过水池边缘反射入人的眼睛， 由反射定律可知=由几何分析可得：SBODCO，故有 = ，即x= =3m；故答案为：3【分析】由几何关系可知，人的眼睛，池子的边缘、灯在水中的像点在同一直线上时，此时人距离池子的距离最远，再远人就看不到灯在水中的像了，由此入手确定人到池子的最远距离14.【答案】0.01 【解析】【解答】解：由数学关系，反射光线转过的角度= 2= 2=0.02rad； 根据光的反射定律，入射光线不变，镜面转过的角度为0.02rad =0.01rad故答案为：0.01【分析】（1）根据光的反射定律，若镜面转过的角度为，入射角变化角度为，反射角变化角度也为，则反射光线转过的角度为2；（2）角度= 2四、解答题15.【答案】解：（a）由题意，光线进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点，光线在BC面上恰好发生全反射，O是圆心，则反射光线沿半径方向射出，方向不变作出光路图如图所示（b）光线在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角C由sinC= 在AB界面上发生折射，折射角2=90C，由折射定律 =n由以上几式解得 n= （c）光速 v= = 108m/s答：（a）画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图如图；（b）该棱镜的折射率n为 ；（c）光线在该棱镜中传播的速度大小v是 108m/s 【解析】【分析】（a）由题可知，折射光线在O点恰好发生全反射，反射光线沿半径方向射出，方向不变作出光路图（2）由几何知识得到折射角2与临界角C的