2005届第一轮高三物理单元测试题(十四).doc

2005 届第一轮高三物理单元测试题届第一轮高三物理单元测试题(十四十四) 几何光学几何光学 物理光学物理光学 命题人：郑 帆 审题人：郑 帆 校对人：郑 帆 一、本题共一、本题共 10 小题。每小题小题。每小题 3 分。共计分。共计 30 分，每小题给出的四个选项中至少有一项是正分，每小题给出的四个选项中至少有一项是正 确的，将正确选项填入答题卡内，全部是对的得确的，将正确选项填入答题卡内，全部是对的得 3 分，选不全的得分，选不全的得 2 分，有选错或不答分，有选错或不答 的得的得 0 分分 1在光学仪器中，为了减少在光学元件(透镜、棱镜等)表面上的反射损失，可在光学元件 表面涂上一层增透膜，利用薄膜的相消干涉来减少反射光，如果照相机镜头所镀薄膜对 绿光的折射率为 n，厚度为 d，它能使绿光在垂直入射时反射光完全抵消，那么绿光在真 空中波长 为 ( ) Ad4 Bnd/4 C4d D4nd 2一束单色光从空气射入玻璃中，则其 ( ) A频率不变，波长变长 B频率变大，波长不变 C频率不变，波长变短 D频率变小，波长不变 3下面有关光的干涉、衍射现象及光的本性的描述中，正确的是 ( ) A在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽 B白光经肥皂膜前后表面反射后，反射光发生干涉形成彩色条纹 C著名的泊松亮斑是光的衍射现象 D光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性；大量光子表 现出波动性，少量光子表现出粒子性 4劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图 14-1(1)所示将一块平板玻璃放置在另一平板 玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜当光 垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图(2)所示。干涉条纹有如下特点：(1)任意一条 明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄 膜厚度差恒定现若在图(1)装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜 后。从上往下观察到的干涉条纹 ( ) A变疏 B变密 C不变 D消失 5如图 142 所示，a，b，c 是三块折射率不同的透明平板玻璃， 彼此平行放置，且有 nanbr Bir Ci=r D无法确定 6为了观察门外情况，有人在门上开一个小圆孔，将一块圆柱形玻璃 嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直，从圆柱底面中心看出去，可以看 到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角，已知该玻璃的 折射率为 n，圆柱长为 L，圆柱半径为 r，则视场是 ( ) A. B. C. D. 7关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是 ( ) A太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱 B我们观察月亮射来的光谱，可以确定月亮的化学组成 C进行光谱分析时，可以利用线状谱，也可以利用连续谱 D霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是线状谱 8某同学为了研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水 的容器，其中有一块与水平面成 45角放置的平面镜 M，如图 14-4 所示，一细束白光斜射向水面，经水折射向平面镜，被平面镜反射经 水面折射后照在墙上，该同学可在墙上看到 ( ) A上紫下红的彩色光带 B上红下紫的彩色光带 C外红内紫的环状光带 D一片自光 9如图 14-5 所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片 P 和 Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片 P 或 Q，可以 看到透射光的强度会发生变化这是光的偏振现象， 这个实验表明 ( ) A光是电磁波 B光是一种横波 C光是一种纵波 D光是概率波 10如图 14 - 6 所示是光电管使用的原理图，当频率为 vo的可见 光照射到阴极 K 上时，电流表中有电流通过，则 ( ) A若将滑动触头 P 移到 A 端时，电流表中一定没有电流通过 B若将滑动触头 P 逐渐由图所示位置向曰端移动时，电流表 示数一定增大 C若用紫外线照射阴级 K 时，电流表中一定有电流通过 D若用红外线照射阴级 K 时，电流表中一定有电流通过 答 题 卡 题号12345678910 答案 二、填空题二、填空题(本题有本题有 5 小题，每小题小题，每小题 4 分。共分。共 20 分分) 11海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生折射而产生的，夏天，海面上的 下 22 arcsin lr nl 22 arcsin lr nr 22 arcsin lr r 22 arcsin lr l 层空气温度比上层低，密度比上层大，折射率也比上层大在沙漠里也会看到海市蜃楼 现 象，太阳照到沙地上，接近沙面的热空气层比上层空气的密度小，物体在 ， 大沙漠里逆着光线看过去，物体在 12在“双缝干涉测光的波长”的实验中，测量装置如图 14-7 所 示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中 心，此时螺旋测微器的读数为 mm转动手轮，使分划 线向一侧移动，到另一条亮条纹的中心位置，由螺旋测微器再 读出一读数若实验测得第一条到第四条亮条纹中心间的距离 为x：0.960mm，已知双缝间距为 d=1.5mm，双缝到屏的距离 为 L=1.00mm，则对应的光波波长为 = nm 13由某种透光物质制成的等腰直角棱镜 ABO，两腰长都为 16cm，如图 14 - 8 所示，为了测定这种物质的折射率，将棱镜放在直角坐标中，使 两腰与 xy、oy 轴重合，从 OB 边的 C 点注视 A 棱，发现 A 棱的视位置 在 OA 边的 D 点，在 CD 两点插上大头针，看出 C 点坐标位置为(0，12)， D 点坐标位置为(9，0)，则该物质的折射率为 14学校开展研究性学习。某研究小组的同学根据所学的光学知识， 设计了一个涮液体析射率的仪器如图 14 - 9 所示在一个圆盘上。 过其圆心 0 作曲条互相垂直的直径 BC、EF，在半径 OA 上垂直盘 面插下两枚大头针 P1、P2并保持 P1、P1位置不变，每次测量时让 圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径 BC 相平， EF 作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察 Pl、P2的像，并在 圆周上插上大头针 P3，使 P3正好挡住 Pl、P2，同学们通过计算， 预先在圆周 EC 部分刻好了折射率的值这样只要根据 P，所插的 位置，就可直接读出液体折射率的值则： (1)若AOF=30，OP3与 OC 的夹角为 30，则 P3处所对应的折射 率的值为 (2)图中 P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大?答： (3)做 AO 的延长线交圆周于 K，K 处所对应的折射率值 应为 15根据“测定玻璃砖的折射率”实验的要求，请回答下列问题： 某同学完成了实验的准备阶段，在图中的线段 AO 上竖直地插上大头针 Pl和 P2，此 后该同学准备在 bb一侧插上大头针 P3和 P4，则插 P3和 P4的要求是 . 三、计算题三、计算题(本题有本题有 5 小题共小题共 50 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位) 16(10 分)一单色光从空气中射到直角棱镜一个面上 P 点，以入射角 = 60射入棱镜，经 折射后射到另一面的 Q 点，恰好在 Q 点沿镜面行进，如图 14-11 所示，求：棱镜的折射 率 17(10 分)一个厚 d 的长方体玻璃砖，下表面只能反射光线，一束激光从上表面 0 处以 45 入射角射入玻璃砖，从右方 0处射出，已知 00=d，试据此 (1)画出光路； (2)求出此玻璃砖的折射率 18(10 分)雨过天晴，人们常会看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠 上 时出现的现象，在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路，一细束光线射入 水 珠，水珠可视为一个半径为 R 的球，球心 0 到入射光线的垂直距离为 d，水的折射率为 n (1)在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图 (2)求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度 19(10 分)如图 14-13 所示，一不透明的圆柱形容器内装满折射率为 的透明液体，2n 容器底部正中央 0 点处有一点光源 S，平面镜 MN 与底面成 45角放置若容器高为 2dm， 底边半径为(1+ )dm， =ldm，在容器中央正上方 1dm 处水平放置一足够长的刻 度 尺求光源 S 发出的光线经平面镜反射后，照射到刻度尺上的长度(不考虑容器侧壁和 液面的反射) 20.(10 分)已知光子有动量，其动量的计算公式为 ，式中 h 是普朗克常量， 是光的波， 长既然光子有动量，那么光照射到物体表面被吸收或被反射时就会对物体有压力，叫 做 “光压”有人设想在遥远的宇宙探测中利用光压力作动力推动航天器加速，这样可 以大 大减少航天器发射的自身的体积和重量的影响，在某个设计方案中，计划给探 测器安上 面积极大，反射率极高的薄膜，并设法让它始终正对太阳 (1)已知在地球绕日轨道上，每平方米面积上得到的太阳光的功率为 P0 = 1.35kW，探测 器本身的质量为 M=100kg，薄膜面积为 S=4104m2，那么探测器由地球发射到太空时， 由于太阳光的光压而得到的加速度将为多大? (2)若探测器仅靠光压加速，那么每一天内增加的速度将是多大? ( (十四十四) ) 1D 2C 3BCD 4A 5C 6B 7D 8B 9B 10C 11天空，地面下 121.130 480 13. 14(1)1.73 (2)P4 (3)1 15插 P3时，应让 P3挡住 P1、P2的像，插 P4时，应让 P4挡住 P1、P2和 P3的像 16光路如答图 14 一 l 由折射定律，有 sin=nsin1 光从棱镜射入空气的临界角 C = 90一 1 sinC=sin(90一 1)=cos1 = 3 h P OM 3 4 1 2 7 4 3 1sin1 2 n 由得 17(1)光路如答图 14-2 (2)由对称性可知 由以上几式解得 18(1)光路如图 14-3(a)所示 (2)以 l、2入射光线的入射角、折射角，由折射定律有 sinl=，nsin2以 1、2、3表示每 一次偏转的角度，如图 b 所示，由反射定律、折射定律和几何关系可知 由能上能下各式解得 19作图，找出发光点 S 在平面镜中的像点 S连接 SM 延长线交直尺于 H 点，MH 沿竖直 方向，如答图 14-3 所示，连接 SP，在 由折射定律可得 刻度尺上被照亮的范围为 2 1 2 tg 2 1 sin sin n 2 2 sin 1 又 58 . 1 2 10 n 22 2 211 R d 1 sin 213 213 nR d R d