20182019学年高中物理第十三章光测评含解析新人教版

测评(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(每题4分,共40分。每题起码有一个选项是正确的)1.如下图,空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB。一束平行光平行于横截面,以45°入射角照耀到OA上,OB不透光。若只考虑初次入射到圆弧上的光,则上有光显出部分的弧长为( )A.πRB.4πRC.πR5D.πR分析：由折射定律知45°=n=,解得γ=0°,则折射角为0°。过圆心的光芒是临界光芒,此时的折射光芒ON和OB的夹角就是折射角,还要考虑到全反射的状况,如下图,射到M点的光芒的入射角为临界角C=45°,则射到AM弧上的光芒发生了全反射,那么有光显出部分的弧对应的圆心角为45°,长度为2πR×,B项对。4答案：B2.一束光芒穿过介质1、2、3时,光路如下图,则( )A.介质1的折射率最大B.介质2是光密介质C.光在介质2中的速度最大D.当入射角由45°渐渐增大时,在1、2分界面上可能发生全反射答案：CD3.某种液体的折射率为,距液面下深h处有一个点光源,从液面上看液面被光源照亮的圆形地区的直径为( )A.2hB.2hC.hD.h分析：从液面上看到液面被照亮是因为光芒从液面射出后进入人的眼睛。如下图

,设光芒

OA在界面上恰巧发生全反射

,则

sin

C=

,所以

C=45°。由几何关系得

r=h,故直径为

d=2h。答案：B4.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光A.在该玻璃中流传时,蓝光的速度较大B.以同样的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光折射角较大C.从该玻璃中射入空气发生全反射时,红莅临界角较大D.用同一装置进行双缝干预实验,蓝光的相邻条纹间距较大

(

)答案：C5.如下图,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θ=0°,E、F分别为边AB、BC的中点,则( )该棱镜的折射率为光在F点发生全反射光从空气进入棱镜,波长变小从F点出射的光束与入射到E点的光束平行分析：由几何关系可推理得入射角θ=90°-θ=0°,折射角θ=0°,由n=;由sin12C=,临界角C>0°,故在F点不发生全反射;由n=0知光进入棱镜波长变小;F点出射的光束与BC边的夹角为0°,不与入射光芒平行。答案：AC6.如下图,两束不一样的单色光P和Q,以适合的角度射向半圆形玻璃砖,其出射光芒都是从圆心O点沿方向射出,则下边说法正确的选项是( )OFA.P光束在玻璃砖中的折射率大B.Q光束的频次比

P光束的频次大C.P光束穿出玻璃砖后频次变大D.Q光束穿过玻璃砖所需时间长分析：依据图知Q相对P偏折更少因为两光束在玻璃砖中的行程相等时,频次不变,波长会变长。

,故Q光束在玻璃砖中的折射率更大,Q光束的频次会更大,Q光束速率小,穿过的时间长,P、Q光束从玻璃砖进入空中

,答案：BD7.如下图,从点光源S发出的一细束白光以必定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏ab间形成一条彩色光带。在光带的a、b双侧,下边的说法正确的是()A.a侧是红色光,b侧是紫色光B.在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C.三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D.在三棱镜中a侧光的流传速率大于b侧光的流传速率分析：由题图能够看出,a侧光偏折得较厉害,三棱镜对a侧光的折射率较大,所以a侧是紫色光,波长较小,b侧是红色光,波长较大;又v=,所以三棱镜中a侧光的流传速率小于b侧光的传播速率。答案：BC8.用绿光做双缝干预实验,在光屏上体现出明暗相间的绿条纹,相邻两条绿条纹间的距离为x。以下说法正确的有()A.假如增大单缝到双缝间的距离,x将增大B.假如增大双缝之间的距离,x将增大C.假如增大双缝到光屏之间的距离,x将增大D.假如减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,x将增大分析：依据条纹间距与波长关系的公式x=λ(此中l表示双缝到屏的距离,d表示双缝之间的距离,λ表示光的波长)判断,可知x与单缝到双缝间的距离没关,与缝自己的宽度也没关,所以选项C正确。答案：C9.爬山运动员在登雪山时要注意防备紫外线的过分照耀,特别是眼睛不可以长时间被紫外线照射,不然将会严重地损害视力。有人想利用薄膜干预的原理设计一种能大大减小对眼睛造成伤害的眼镜。他采用的薄膜资料的折射率为n=1.5,所要除去的紫外线的频次为8.×014Hz。那么他设计的这类“增反膜”的厚度起码是( )A.9.5×0-8mB.1.5×0-7mC.1.×0-7mD.6.×0-8m分析：为了减少进入眼睛的紫外线,应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射出来互相叠加后增强,则行程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ'的整数倍,即2d=Nλ'(N=,,),所以,膜的厚度起码是紫外线在膜中波长的。紫外线在真空中的波长是λ≈.7×0-7m,在膜中的波长是λ'=≈.47×0-7m,故膜的厚度起码是1.×0-7m。=答案：C10.导学号73884130如图甲所示,在一块平板玻璃上搁置一凸薄透镜,在二者之间形成厚度不平均的空气膜,让一束单色光垂直入射到该装置上,结果在上方察看到如图乙所示的齐心内疏外密的圆环状干预条纹,称为牛顿环,以下说法正确的选项是()干预现象是因为凸面镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的干预现象是因为凸面镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的干预条纹不等间距是因为空气膜厚度不是平均变化的干预条纹不等间距是因为空气膜厚度是平均变化的分析：薄膜干预中的“薄膜”指的是两个玻璃面之间所夹的空气膜,应选项A是正确的,B误的。两列波的行程差知足必定的条件:如两列波的行程差是半波长的偶数倍,形成明条纹两列波的行程差是半波长的奇数倍,形成暗条纹;明暗条纹间的距离由薄膜的厚度变化来决定膜厚度不平均,则干预条纹不等间距,应选项C是正确的。答案：AC

是错;如

,二、填空题(此题共2个小题,共20分)11.(12分)(1)激光拥有相关性好、平行度好、亮度高等特色,在科学技术和平时生活中应用广泛,下边对于激光的表达正确的选项是。激光是纵波频次同样的激光在不一样介质中的波长同样两束频次不一样的激光能产生干预现象利用激光平行度好的特色能够丈量月球到地球的距离(2)如图甲所示,在杨氏双缝干预实验中,激光的波长为5.0×0-7m,屏上P点距双缝S1和S2的行程差为795×0-7m,则在这里出现的应是(选填“明条纹”或“暗条纹”),.现改用波长为6.0×0-7m的激光进行上述实验,保持其余条件不变,则屏上的条纹间距将(选填“变宽”“变窄”或“不变”)。如图乙所示,一束激光从O点由空气射入厚度平均的介质中,经下表面反射后,从上表面的A点射出。已知入射角为i,A与O相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d=。分析：(1)激光是电磁波的一种,是横波,故A项错误;频次同样的激光在不一样介质中的波长是不一样的,故B项错误;产生干预的条件要求两列光的频次要同样,故C项错误;测定距离就是利用激光的平行度高的特征,故D项正确。当点到两缝的行程差为半波长的奇数倍时,出现暗条纹;x=λ,随波长变长,条纹间距变宽。(3)设折射角为γ,由折射定律得,由几何关系可知2tanγ,解得-d=l。=nl=d答案：(1)D(2)暗条纹变宽(3)-l12.导学号73884131(8分)如下图,画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上。M是放在白纸上的半圆形玻璃砖,其底面的圆心在座标原点,直边与x轴重合。OA是画在纸上的直线,P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针,3是竖直地插在纸上的第三枚大头针,α是直线与y轴正方向的夹角,β是POA直线OP与y轴负方向的夹角。只需直线OA画得适合,且P的地点获得正确,测出角α和β,33即可求得玻璃的折射率。某学生在用上述方法测定玻璃的折射率时,在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针,但在y<0的地区内,不论眼睛放在哪处,都没法透过玻璃砖看到P、P的像,他应采纳的举措12是。若他已透过玻璃砖看到P1、P2的像,确立P3的地点方法是。若他已正确地测得了α、β的值,则玻璃的折射率n=。分析：没法看到P、P的像是因为OA光芒的入射角过大发生全反射的缘由,P能挡住P、P12312的像说明OP3是OA的折射光芒。答案：另画一条更凑近y轴正方向的直线,把大头针1、2竖直地插在所画的直线上,直到OAPP在0地区内透过玻璃砖能看到1、2的像插上大头针3,使3恰巧能挡住1、2的像y<PPPPPP三、计算题(此题共4个小题,共40分)13.(8分)两个狭缝相距0.3mm,位于离屏50cm处,现用波长为600nm的光照耀双缝。(1)求两条相邻暗条纹间的距离;(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4分析：此题要求用公式x=λ进行计算。(1)500-000-9-3m=1mm。x=λ=00-m=×0(2)λ'=004nm=450nmx'=λ'=500-4500-9m075mm。00-=.答案：(1)1mm(2)0.75mm14.(8分)如下图,一根长为L的直光导纤维,它的折射率为n,光从它的一个端面射入,又从另一端面射出所需的最长时间为多少?(设光在真空中的速度为c)分析：由题中的已知条件可知,要使光芒从光导纤维的一端射入,而后从它的另一端所有射出,一定使光芒在光导纤维中发生全反射现象。要使光芒在光导纤维中经历的时间最长,就一定使光芒的路径最长,即光芒对光导纤维的入射角最小,光导纤维的临界角为C=arcsin。光在光导纤维中流传的行程为d==nL。光在光导纤维中流传的速度为v=。所需最长时间为tmax=。答案：15.(12

分)如下图

,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

,部分柱面有光芒射出。求该部分柱面的面积

S。分析：半圆柱体的横截面如下图,OO'为半圆的半径。设从A点入射的光芒在B点处恰巧知足全反射条件,由折射定律有sinθ=,sinθ=,θ=,θ为全反射临界角。由几何关系得O'OB=θS=2πR··L=RL。答案：RL16.导学号73884132(12分)一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=0°,斜边AB=a。棱镜资料的折射率为n=,在此截面所在的平面内,一条光芒以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜。画出光路图,并求光芒从棱镜射出的点的地点(不考虑光芒沿原路线返回的状况)。分析：设入射角为θ1,折射角为θ2,由折射定律得=n①由已知条件及①式得θ2=0°②假