20192020学年高中物理第十三章检测(A)(含解析)新人教选修34

20192020学年高中物理第十三章检测(A)(含分析)新人教版选修3420192020学年高中物理第十三章检测(A)(含分析)新人教版选修3414/14莅PAGE14螄袄荿膆蒀蒀螅莂膂20192020学年高中物理第十三章检测(A)(含分析)新人教版选修34第十三章检测(A)

(时间:90分钟满分:100分)

一、选择题(本题包含10小题,每题4分,共40分。在每题给出的四个选项中,有的小题只有

一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答

的得0分)

1关于光的反射与折射,以下说法正确的选项是()

A.光发生反射时,光的流传方向必然改变

B.光发生反射时,光的流传方向可能偏转90°

C.光发生折射时,必然陪同着反射现象

D.光发生反射时,必然陪同着折射现象

剖析：光发生反射时,光的流传方向必然改变,有人认为当入射角为0°时,也就是光辉垂直界面入

射时,反射角为零,光不改变流传方向,而实质上光的流传方向改变了180°,选项A正确。当入射角

为45°时,反射角也为45°,光的流传方向偏转90°,选项B正确。光发生折射时,必然陪同着反射

现象,而当光发生全反射现象时,只有反射现象而无折射现象。故正确选项为A、B、C。

答案：ABC

2两种介质交界面上发生全反射时()

光辉必然在光密介质中

入射角必然不小于临界角

剖析：依照全反射看法及临界角定义可知,A、B、C正确。故正确选项为A、B、C。

答案：ABC

1

3以下列图,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则()

A.小球必定位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何地域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后流传速度变大剖析：小球在缸底的其他地址也能从侧面看到,选项A错误;光辉由水射向空气时,有可能发生全反,选项C错误;由v=??射,选项B错误;光在不相同介质中的频率是不变的??可知,光在水中的速度小于在空气中的速度,选项D正确。答案：D4激光法散斑测速是一种崭新的测速技术,它应用了光的干涉原理,用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝,待测物体的速度v与二次曝光时间间隔t的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔t、双缝到屏之间的距离l以及相邻两条亮纹间距x。若所用激光波长为λ,则该实验确定物体运动速度的表达式为()????????A.v=????B.??=????????????C.v=D.??=????????

剖析：由题目信息知两缝间距d=vt,由相邻两条亮条纹间距x与波长λ的关系式知x=

????????,则v=????。故正确选项为B。

答案：B

5指出以下现象中表现彩色的原因属于衍射的是()

A.浮在水面上的油膜B.阳光照射下的肥皂泡

C.阳光照射下的露珠D.眯着眼睛看太阳时

2

剖析：浮在水面上的油膜和阳光照射下的肥皂泡的彩色是薄膜干涉的结果。露珠在阳光照射下的

彩色是由于水滴对不相同频率的光折射率不相同,产生色散而形成的。眯着眼睛看太阳时,眼睫毛相当于一个光栅,对阳光产生衍射,形成彩色条纹。故正确选项为D。

答案：D

6直线P1P2过均匀玻璃球球心O,细光束a、b平行且关于P1P2对称,由空气射入玻璃球的光路如

图所示。、b光对照()a

A.玻璃对a光的折射率较大

B.玻璃对a光的临界角较小

C.b光在玻璃中的流传速度较小

D.b光在玻璃中的流传时间较短

ababsin??ab剖析：对a、b两细光束,入射角α=α,折射角γ>γ,由折射率公式n=sin??知,n<n,A项错误;设临界角为C,由sinC=??1知,B项错误;由v=????知,C项正确;设s为光束在玻璃中的行程,因??知,D项错误。babas>s,v<v,由t=??答案：C

7以下列图,一束自然光经过偏振片照射到光屏上,则图中光屏上发亮的有(偏振片上用箭头表示

其透射方向)()

3

剖析：自然光经过偏振片后成为偏振光,当偏振光的振动方向与偏振方向平行时能够经过,否则不

能经过,所以选项A、B、D吻合题意。

答案：ABD

8空气中两条光辉a和b从方框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光辉以下列图。

方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。下面给出了两棱镜四种放置方式的表示图,其中能

产生该收效的是()

剖析：四个选项产生光路收效以下列图:

由图可知B项正确。

答案：B

9两束不相同频率的平行单色光a、b分别由水射入空气发生以下列图的折射现象(α<β),以下说

法正确的选项是()

A.随着a、b入射角度的逐渐增加,a先发生全反射

4

B.水对a的折射率比水对b的折射率小

C.a、b在水中的流传速度va>vb

D.a、b入射角为0°时,没有光辉射入空气中

,水对b光的折射率大,B正确;依照n=1剖析：依照折射率的定义可知sin??可知,随着入射角的增??加,b光先发生全反射,A错误;依照v=??知,a在水中的流传速度大,C正确;a、b的入射角为0°时,光辉不发生偏折,垂直进入空气中,D错误。

答案：BC

10光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,以下说法正确的选项是()

用透明的标准平面样板检查光学平面的平展程度是利用光的偏振现象

用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象

C.在光导纤维束内传达图像是利用光的色散现象

D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

剖析：用透明的标准平面样板检查光学平面的平展程度是利用光的薄膜干涉现象;用三棱镜观察白

光看到的彩色图样是利用光的折射现象(色散现象);在光导纤维内传达图像是利用光的全反射现象;

光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,综上可知D正确,A、B、C错误。

答案：D

二、填空题(本题包含2小题,共20分)

11(8分)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙两位同学在纸上画出的界面aa'、bb'

与玻璃砖地址的关系分别如图①②所示,其中甲同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖。

他们的其他操作均正确,且均以aa'、bb'为界面画光路图。则:

(1)甲同学测得的折射率与真实值对照(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

5

(2)乙同学测得的折射率与真实值对照(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。

剖析：甲同学测量的光路图如图甲所示,真实值n=sin??,测量值n'=sin??,因r'>r,故n>n',所以甲sin??sin??';乙同学测量的光路图如图乙所示,测量值n=sin??同学测得的折射率与真实值对照偏小sin??,与真实值相等。

答案：(1)偏小(2)不变

12(12分)用双缝干涉测光的波长,实验装置如图甲所示,已知单缝与双缝的距离l1=60mm,双缝

与屏的距离l2=700mm,单缝宽d1=0.10mm,双缝间距d2=0.25mm。用测量头来测量光屏上干涉亮条

纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转着手轮,使分划板左右搬动,让分划板的中

心刻线对准屏上亮纹的中心(如图乙所示),记下此时手轮的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对

准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的刻度。

甲

乙

(1)当分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时,手轮上的读数如图丙所示,则对准

第1条时读数x1=mm,对准第4条时读数x2=mm,相邻两条亮纹间的距离x=

mm。

6

丙

(2)计算波长的公式λ=;求得的波长值是nm。

剖析：(1)依照螺旋测微器的读数规则对目镜中观察到的情况读数,将固定刻度和可动刻度上的读

数相加即可,获得第1条亮纹对应的读数x1=2.190mm,第4条亮纹对应的读数x2=7.868mm。第1条

和第4条间有3个亮纹间距,

故相邻两条亮纹间距x=??2-??1=mm=1.893mm。4-13

(2)由相邻亮条纹的中心间距公式????可得波长计算公式??2??,x=????=??2代入数据可得λ=676nm。答案：(1)2.1907.868(或7.867)1.893??2??676(2)??2

三、计算题(本题包含4小题,共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必定写明数值和单位)

13(8分)由某种透明物质制成的等腰直角棱镜,两腰都为16cm,且两腰与Ox和Oy轴都重合,AOB以下列图,从BO边的C点凝望A棱,发现A棱的地址在D点,在C、D两点插上大头针,测出C点的坐标为(0,12),D点的坐标为(9,0),请由此算出该透明物质的折射率为多大。

剖析：假设从A点发出一条光辉射在C点,经折射后,射入眼睛。当逆着折射光辉看去,好似光辉是

从D点射出。

7

12=12sini=cos∠ACO=2220√12+16

1212sinr=cos∠DCO=√122+92=15

sin??204所以,该透明物质的折射率n=sin??=15=3。

答案：

4

3

14(10分)以下列图,一透明半圆柱体折射率为n=2,半径为R、长为l。一平行光束从半圆柱体

的矩形表面垂直射入,从部分柱面有光辉射出。求该部分柱面的面积S。

剖析：半圆柱体的横截面以下列图,OO'为半径

设从A点入射的光辉在B点处恰好满足全反射条件,由折射定律有nsinθ=1

式中,θ为全反射临界角

由几何关系得∠O'OB=θ,S=2θRl

π代入题所给条件得S=3????。

π答案：3????

8

15(10分)两列光干涉时,光屏上的亮条纹和暗条纹到两个光源的距离与波长有什么关系?声的干

涉也依照近似的规律。设想在空旷的地方相隔必然地址有两个振动完好相同的声源,发出的声波波

长是0.6m,观察者A离两声源的距离分别是4.5m和5.4m,观察者B离两声源的距离分别是4.3m和55m。这两个观察者听到声音的大小有什么差异?.剖析：光屏上的亮条纹到两个光源的距离之差为半波长的偶数倍(或波长的整数倍),光屏上的暗条纹到两个光源的距离之差为半波长的奇数倍。观察者A距两声源的行程差x=(5.4-4.5)m=0.9m,????A2为半波长的奇数倍,声音在A处减弱;观察者B距两声源的行程差B(55-4.3)m????x=.??=1.2m,????==4,????为半波长的偶数倍,声音在B处加强,所以B听到的声音比A听到的大。2答案：光屏上的亮条纹到两个光源的距离之差为半波长的偶数倍(或波长的整数倍),光屏上的暗条纹到两个光源的距离之差为半波长的奇数倍观察者A听到的声音比观察者B要小16(12分)素来桶状容器的高为2,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器l中心轴DD'、垂直于左右两侧面的剖面图以下列图。容器右侧内壁涂有反光资料,其他内壁涂有吸光资料。在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出的两束光相互垂直,求该液体的折射率。剖析：设从光源发出直接射到D点的光辉的入射角为i1,折射角为r1,在剖面内作光源相关于反光壁的镜像对称点C,