高中物理 第十三章 光综合检测（三）新人教版选修34(1).doc

第十三章光一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分在每小题所给的四个选项中，第15题只有一个选项符合题目要求，第68题有多个选项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1(2013南通高二检测)在医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察光在光导纤维中的传输利用了()a光的折射b光的衍射c光的干涉 d光的全反射【解析】光在光导纤维中的传输利用了内芯和外套之间的全反射【答案】d2某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图1所示，则他在光屏上看到的条纹是()图1【解析】单缝衍射条纹中间宽，两侧越来越窄，又由于单缝是水平的，衍射条纹也是水平的，故b对【答案】b3(2012江苏高考)如图2所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片p和q，a点位于p、q之间，b点位于q右侧旋转偏振片p，则a、b两点光的强度变化情况是()图2aa、b均不变ba、b均有变化ca不变，b有变化da有变化，b不变【解析】白炽灯光包含各方向的光，且各个方向的光强度相等，所以旋转偏振片p时各方向透射光强度相同，故a点光的强度不变；白炽灯光经偏振片p后为偏振光，当q旋转时，只有与p的偏振方向一致时才有光透过q，因此b点的光强有变化，选项c正确【答案】c4据新华网报道，2010年1月11日中国进行了一次陆基中段反导拦截技术实验，取得了预期的效果可以预见，如果太空中出现了报废的通讯卫星，我们可以用激光器击毁位于地平线上方的卫星，则应将激光器()a瞄高些b瞄低些c沿视线直接瞄准d若激光束是红色，而卫星是蓝色的，则应瞄高些【解析】卫星反射太阳的光射向地球，通过地球大气层要发生折射，而激光器发出的光通过大气层射向卫星也要发生折射，根据光路可逆原理，两者的光路相同，因此a、b错误，c正确；d选项中卫星是蓝色的，反射光也是蓝色的，比红色激光束的折射率大，由折射定律知，应瞄低些才能射中【答案】c5(2013浙江高考)与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的小虎画了月全食的示意图如图3所示，并提出了如下猜想，其中最为合理的是()图3a地球上有人用红色激光照射月球b太阳照射到地球的红光反射到月球c太阳光中的红光经地球大气层折射到月球d太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹【解析】a选项中地月之间距离较大，激光能量不足以照亮整个月球；b选项中太阳照射到地球上的红光被反射后应该朝向太阳一侧；d选项中不满足光的干涉条件【答案】c6(2012北京高考)一束单色光由空气射入玻璃，这束光的()a速度变慢 b波长变短c频率增高 d波长变长【解析】单色光由空气射入玻璃时，根据v知，光的速度v变慢，光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，根据v知光从空气射入玻璃时，波长变短【答案】ab图47两束细平行光a和b相距d，从空气中相互平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图4所示若玻璃对a的折射率大于对b的折射率，当它们从玻璃砖的下表面射出后，有()a两束光仍平行b间距大于dc间距小于dd两束光不再相互平行【解析】如图所示，光线经两表面平行的玻璃砖后方向不变，出射光线是平行的，根据折射定律得na，nb，由题意知，nanb，则rarb，故dd，选项a、c正确【答案】ac8.图5(多选)如图5所示，一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为a、b两束单色光，则以下说法正确的是()a玻璃对a光的折射率较大b在玻璃中b光的波长比a光短c在玻璃中b光传播速度比a光大d减小入射角i，a、b光线有可能消失【解析】由题图可知折射率nanb，则avb，综上得ba，故a、c错误，b正确减小入射角i，由几何关系可知在玻璃内的入射角变大，可能发生全反射a、b都可能消失，d正确【答案】bd二、非选择题(本题共5小题，共52分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9(8分)(2012重庆高考)如图6甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的_面不能用手直接接触在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图6乙所示计算折射率时，用_(填“d”或“e”)点得到的值较小，用_(填“d”或“e”)点得到的值误差较小甲乙图6【解析】实验用的光学玻璃砖的光学面不能用手接触，以防止损坏其光学面如图所示，连接cd、ce并延长分别交玻璃砖于o1、o2点，并连接oo1、oo2，入射角i相同，折射角ooo2ooo1，由n得，折射角越大的，求得的折射率越小由图可得，ce与ab近似平行，故用e点得到的误差小【答案】光学de10(8分)在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图7甲所示转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图7乙所示已知双缝间距d1.5 mm，双缝到屏的距离l1.00 m，则被测光波的波长为_图7【解析】图甲读数为1.130 mm，图乙读数为1.760 mm.亮条纹间距x mm0.21 mm.由公式x得： m3.15107 m.【答案】3.15107 m11(12分)如图8所示，某同学为了表演“隐形的大头针”节目，在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入水中已知水的折射率为，为了保证表演成功，需在水面上方各处均看不到大头针，求大头针末端离水面的最大距离h.图8【解析】设临界角为c，由临界角与折射率的关系得sin c由几何关系得sin c解得：hr【答案】r12(12分)(2013江苏高考)图9为单反照相机取景器的示意图，abcde为五棱镜的一个截面，abbc.光线垂直ab射入，分别在cd和ea上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直bc射出若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)图9【解析】光线在棱镜中的光路图如图所示，根据反射定律和题设条件，得490所以入射角22.5根据全反射规律，sin a故sin 22.5所以n，即折射率的最小值为.【答案】13(12分)(2012海南高考)一玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角为锐角，折射率为.现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜不考虑棱镜内部的反射若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图10)，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角可在什么范围内取值？图10【解析】设入射光线经玻璃折射时，