第四章《光》单元测试（原卷版）

第四章《光》单元测试一．选择题（共12小题）1．关于机械波和光，下列说法正确的是（）A．机械波和光都能发生干涉和衍射现象 B．体检项目“彩超”，利用了光的多普勒效应 C．“光导纤维“利用了光的偏振现象 D．“泊松亮斑”是光波的干涉现象2．下列有关光学现象的说法正确的是（）A．观看立体电影时需戴上特制眼镜，是利用了光的干涉现象 B．一束白光通过三棱镜形成彩色光带是因为不同颜色的光折射率不同 C．激光切割金属利用了激光相干性好的特点 D．肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象3．把酒精灯火焰放在铁丝圈上的竖立的肥皂膜前。发现在肥皂膜上观察到火焰的反射像上有彩色条纹，且上疏下密分布，如图。由此推测肥皂膜竖直方向侧向截面图可能是（）A． B． C． D．4．如图，光导纤维的内芯折射率为n1、外套折射率为n2，光由光导纤维的一端从空气进入内芯后，经多次全反射传播到另一端射出，则（）A．n1＞n2 B．n1＜n2 C．sinα=1n1 5．如图所示是某款手机防窥屏的原理图，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度θ的控制（可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。下列说法正确的是（）A．屏障的高度d越大，可视角度θ越大 B．透明介质的折射率越大，可视角度θ越大 C．防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射 D．防窥屏实现防窥效果主要是因为防窥屏使光的波长发生了变化6．关于光现象及其应用，下列说法正确的是（）A．通过两支铅笔夹成的一条狭缝观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象 B．泊松亮斑是由光的干涉产生的 C．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，频率变低 D．光的偏振现象说明光是一种纵波7．如图将一根筷子竖直插入装有水的圆形玻璃杯中，从图中视角方向观察到筷子水中的像与筷子位置发生了侧移，下列判断正确的是（）A．像发生侧移是因为水中筷子反射的光在玻璃壁处发生了全反射 B．像发生侧移是因为水中筷子反射的光在玻璃壁处发生了折射 C．如将筷子放在圆形玻璃杯的中心轴上，也能看到筷子的像侧移 D．如将筷子沿所在直径向中心轴移动，移到某处时筷子在水中的像会消失8．用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖平面垂直，图中的P1、P2、P3、P4是四个学生实验时插针的结果。在这四个图中可以比较准确地测定折射率的是（）A． B． C． D．9．如图是蓝色大闪蝶，在阳光下可以看到其翅膀灿烂闪烁。蓝色大闪蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，这些翅脊有一串类似台阶的结构。光照射翅脊上“台阶结构”的典型光路如图所示，则（）A．翅膀灿烂闪烁是光的干涉现象 B．翅膀灿烂闪烁是光的色散现象 C．翅膀灿烂闪烁是光的全反射现象 D．光在空气中的波长约是在翅脊中波长的2310．劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲所示，将一块平板玻璃a放置在另一玻璃板b上，在一端夹入两张纸片，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。则（）A．任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等 B．弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度不相等 C．若抽去一张纸片，条纹变密 D．若换用蓝光从上方入射，条纹变疏11．甲、乙、丙三幅图分别表示光的三种现象，下列说法正确的是（）A．图甲中光纤的外套的折射率大于内芯的折射率 B．图乙中只要入射角θ1足够大，当光线从玻璃进入空气时有可能发生全反射 C．图乙中在测定玻璃折射率时，若玻璃砖前后两表面不平行，则测量误差较大 D．图丁中M、N是偏振片，当M固定，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化12．如图所示，ABCD为直角梯形玻璃砖的横截面示意图，∠A＝60°，AB长为3a，AD长为2a，E为AD边的中点。一束单色光从E点垂直于AD边射入玻璃砖，在AB边上的O点（图中未画出）刚好发生全反射，然后从BC边上的P点（图中未画出，不考虑该处的反射光）射出玻璃砖，该单色光在真空（或空气）中传播的速度为c。下列说法正确的是（）A．该单色光在玻璃砖中发生全反射的临界角为30° B．玻璃砖对该单色光的折射率为33C．该单色光从E点传播到P点所经历的时间为10a3cD．换用波长更长的单色光进行上述操作，则在P点可能发生全反射二．多选题（共3小题）（多选）13．在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图，ABCD是棱镜的横截面，截面是底角为45°的等腰梯形。现有与底面BC平行且频率相同的两束单色光a、b射入AB面，经折射反射，使从CD面射出的光线发生了翻转。已知棱镜材料对该色光的折射率n=2A．两束光中，有一束可能会从底面BC射出 B．a光能从底面BC射出，b光将从CD面平行于BC射出 C．若光a、b从CD面平行于BC射出，a光离底面BC更近 D．两束光在棱镜中的传播时间相同（多选）14．如图所示，某圆柱形玻璃的横截面圆心为O、半径为R。一束由1、2两种单色光组成的复色光从横截面所在平面内射向M点，入射光线与OM的夹角α＝60°，在M点折射后进入玻璃内部，分别射到横截面上的N、P两点，∠MOP＝120°，∠MON＝90°。已知真空中的光速为c，下列说法正确的是（）A．玻璃对1、2两种单色光的折射率之比为22B．适当减小入射角α，光线2可能在玻璃中发生全反射 C．1、2两束光线在玻璃中传播的时间差为(3−3D．1、2两束光线射出后相互平行（多选）15．某同学利用图甲所示的装置研究光的干涉和衍射，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。某次实验时，在电脑屏幕上得到图乙所示的光强分布。下列说法正确的是（）A．这位同学在缝屏上安装的是双缝 B．这位同学在缝屏上安装的是单缝 C．当作干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变大，应选用双缝间距较小的双缝 D．当作干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变小，应增大缝屏与光屏间的距离三．实验题（共2小题）16．用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。（1）如果玻璃砖上下表面平行，则可以选择上表面的两个对应角度（入射角和折射角）来求折射率，也可以选择下表面的两个对应角度来求折射率，这两种是等效的。如果所选择的玻璃砖上下表面不平行，正确操作后得到图乙所示的光路图，此时应选择对应的两个角度来求折射率。A．上表面B．下表面C．上表面或者下表面都没问题D．上表面或者下表面都会有系统误差（2）如果有几块宽度d不同的玻璃砖可供选择，则。A．选择宽度较大的玻璃砖来做实验可以减少误差B．选择宽度较小的玻璃砖来做实验可以减少误差C．玻璃砖的宽度对误差没有影响17．在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。（1）某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，下列说法中正确的是；A．干涉条纹与双缝垂直B．单缝和双缝应相互平行放置C．若取下滤光片，光屏上可观察到白光的干涉图样D．想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以将单缝向双缝靠近（2）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上螺旋测微器示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数为mm；（3）已知双缝间距d为2.0×10﹣4m，测得双缝到屏的距离L为0.600m，求所测量光的波长为m（结果保留三位有效数字）。四．计算题（共3小题）18．如图所示，一块半圆形透明材料，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，材料的折射率n＝2，平行光垂直射向材料的下表面（设真空中光速为c）。（1）若光到达上表面后，都能从上表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？（2）一束光在O点左侧与O点相距2219．足够宽的泳池中装有折射率为n=233的均匀液体，池底放有足够大的反光平面镜。池水深度H＝2m，在泳池中间某处有一静止的点光源S，点光源可以向各个方向移动。初始时刻，在液面上观察到面积为27π（Ⅰ）求点光源S的初始位置离池底高度h；（Ⅱ）让点光源S向某个方向匀速移动，发现光斑最右侧边沿B位置不动，最左侧边沿A向右以0.1320．如图所示，用同种透明材料制成的两玻璃砖平放在水平桌面上，其中AB