【立体设计】高考物理 第13 章末强化训练 新人教版.doc

2012高考立体设计物理人教版第13 章末强化训练一、选择题(每小题5分，共30分)1如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线，以下不正确的说法是()abo不可能是入射光线bao可能是入射光线cco可能是入射光线dob可能是反射光线【答案】c2某小型潜艇正在做水下升降训练潜艇上开一强光灯(可视为点光源)水面观摩人员发现水面上的圆形透光平面半径正均匀增大，由此可判定该潜艇的运动()a加速上升b加速下沉c匀速上升 d匀速下沉【解析】如图所示，水下点光源光线射至水面，远处发生全反射只有正上方半径为r的范围内有光射出水面，由此知rhtanc，r均匀增大，h也均匀增大，即匀速下沉【答案】d3大气中各空气层的密度是随着高度的增加而减小的，从大气层外射来一束阳光，如图所示的四幅图中，能粗略表示这束阳光射到地面的路径的是()【解析】大气层外相对大气层来说是光疏介质，光由光疏介质射向光密介质中，入射角大于折射角，但折射角不可能等于零，故b项正确【答案】b4.单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图像是（ ）【解析】由单缝衍射图样中央亮条纹宽且亮的特点可知a正确，故选a.【答案】a5下列有关光现象的说法正确的是()a在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大b以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射c紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射d拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度【解析】根据干涉条纹的间距的公式x可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所以改为红光后条纹间距一定增大，a正确；紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发生全反射时红光不一定发生全反射，b错误；由于紫光的频率大于红光的频率，所以紫光的能量比红光的能量大，紫光发生光电效应红光不一定发生光电效应，c错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振镜是为了防止玻璃的反光，所以d错误【答案】a6.煤矿中瓦斯爆炸危害极大.某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯浓度的仪器，原理如图所示.在双缝前面放置两个完全相同的透明容器a、b，容器a与干净的空气相通，在容器b中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度.以下说法正确的是（ ）a.如果屏的正中央是亮纹，说明b中的气体与a中的空气成分相同，不含瓦斯b.如果屏的正中央是暗纹，说明b中的气体与a中的空气成分不相同，可能含有瓦斯c.如果屏上干涉条纹不停地移动，说明b中的气体瓦斯含量稳定d.只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹【解析】设含有瓦斯的气体的折射率为n，则光在b中的波长n=,如果屏的正中央是亮纹，则-=n,n为整数，说明b中的气体与a中的空气成分可能相同，即n=0（n=1)，也可能不同，即n为非零整数，a错；如果屏上干涉条纹不停地移动，n变，说明b中的气体瓦斯含量不稳定，c错；如果屏的正中央是暗纹，则n1，说明b中的气体与a中的空气成分不相同，可能含有瓦斯，b对；复色光若满足条件亦可发生干涉，d错.【答案】b二、非选择题(共70分)7(10分)如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为：光源、_、_、_、遮光筒、光屏，对于某种单色光，为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离，可采取_或_的方法【解析】根据实验要求，光学元件的顺序应是：光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏由y知，增大双缝与光屏的距离l或减小双缝间距d均可使相邻条纹间的距离变大【答案】滤光片单缝双缝增大双缝与光屏间的距离减小双缝间的距离8(10分)某同学设计了一个测定激光波长的实验装置，如图所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图乙中的黑点代表亮点的中心位置(1)通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长据资料介绍：若双缝的缝间距离为a，双缝到感光片的距离为l，感光片上相邻两光点间的距离为b，则光的波长.该同学测得l1.000 0 m，双缝间距a0.220 mm，用带十分度游标的卡尺测感光片上的点间距离时，尺与点的中心位置如图乙所示 图乙中第1个光点到第4个光点的距离是_ mm.实验中激光的波长_ m(保留两位有效数字)(2)如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将_【解析】(1)由乙图可知第1个光点到第4个光点间的距离为b8.5 mm，b2.8 mm.由得：2.8103 m6.2107 m.(2)如果实验时将红激光换成蓝激光，变小了，由b可得，屏上相邻两光点的间距将变小【答案】(1)8.56.2107(2)变小9. (11分)如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，a30，c90，三棱镜材料的折射率n.一条与bc面夹角为30的光线射向bc面，经过ac面一次反射，再从ab面射出，则从ab面出射的光线的折射角是多少？【解析】画出光路图如图所示，光线从bc面入射时，由折射定律得：=n,解得2=30.光线经过ac面反射后入射到ab面时，入射角1=30.由折射定律得： =,解得：2=60,故从ab面出射的光线的折射角为60.【答案】6010(11分)如图所示，由红、紫两种单色光组成的光束a，以入射角i从平行玻璃板上表面o点入射已知平行玻璃板厚度为d，红光和紫光的折射率分别为n1和n2，真空中的光速为c.试求：(1)红光在玻璃中传播的速度；(2)红光和紫光在下表面出射点之间的距离【解析】(1)由已知条件得n1，得v.00000图错i(2)如图所示，设红光折射角为r1，紫光折射角为r2，根据折射定律有：对红光：n1=sin/sin1,sin1=sin/n1,cos1=,tan1= .同理，对紫光：n2=sin/sin2,tan2= .解得x=dtan1-dtan2=dsin(-).【答案】(1)c/n1 (2)dsin(-)11.(13分)两个狭缝相距0.3 mm,位于离屏50 cm处，现用波长为6 000的平行光照射双缝.求：（1）两条相邻暗条纹间的距离是多少？（2）若将整个装置放于水中，那么两条相邻暗条纹间的距离是多少？（水的折射率为）【解析】（1）=6 000 =610-7 m,y=610-7 m=110-3 m=1 mm.(2)由n=得，y= = =y=0.75 mm.【答案】（1）1 mm (2)0.75 mm12(15分)如图所示，一储油圆桶，底面直径