1、章末检测试卷章末检测试卷(第十三章第十三章) (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分) 1 (2018 厦门一中高二下学期期中)我国南宋时的程大昌在其所著的 演繁露 中叙述道： “凡 风雨初霁(霁 j ，雨后转晴)，或露之未晞(晞 xi，干)，其余点缀于草木枝叶之末，日光入之， 五色俱足，闪烁不定，是乃日之光品著色于水，而非雨露有所五色也”这段文字记叙的是 光的何种现象( ) A反射 B色散 C干涉 D衍射 答案 B 解析 雨过天晴时， 太阳光照在枝叶上的水珠上， 白光经过水球折射以后， 分成各种彩色光， 这种现象叫做光的色散现象，
2、选项 B 正确 2激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛下面 关于激光的叙述正确的是( ) A激光是纵波 B频率相同的激光在不同介质中的波长相同 C两束频率不同的激光能产生干涉现象 D利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 答案 D 3(2017 宿迁高二检测)单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象， 在光屏上都得到明暗相间的条纹，比较这两种条纹( ) A干涉、衍射条纹间距都是均匀的 B干涉、衍射条纹间距都是不均匀的 C干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀 D干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀 答案 D 解析 干涉条纹间距均匀，而
3、衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽，D 正确 4(多选)(2018 厦门一中高二下学期期中)2009 年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟， 以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”作出了突破性成就，高锟被誉为 “光纤之父”光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信 服务目前我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，下列说法正确的是( ) A光导纤维传递光信号是利用光的干涉原理 B光纤通信利用光作为载体来传递信号 C光导纤维传递光信号是利用光的色散原理 D目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝 答案 BD 解析 光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，当
4、光射入时满足光的全反射条件，从而发生全 反射最终实现传递信息的目的 5(多选)(2017 温州高二检测)如图 1 所示，A、B 为两偏振片，一束自然光沿 OO方向射向 A，此时在光屏 C 上，透射光的强度最大，则下列说法中正确的是( ) 图 1 A此时 A、B 的透振方向平行 B只有将 B 绕 OO轴顺时针旋转 90 ，屏上透射光的强度才最弱，几乎为零 C将 A 或 B 绕 OO轴旋转 90 ，屏上透射光的强度最弱，几乎为零 D将 A 沿顺时针旋转 180 ，屏上透射光的强度最弱，几乎为零 答案 AC 解析 当 A、 B 两偏振片的透振方向平行时， 光屏上光的强度最强； 当二者透振方向垂直时，
5、 光屏上光的强度最弱，几乎为零，由此可知 A、C 选项正确 6为了减少光学元件的反射损失，可在光学元件表面镀上一层增透膜，利用薄膜干涉相消来 减少反射光如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为 n，要使绿光在垂直入射时反射光完 全抵消，最小厚度为 d，那么绿光在真空中的波长 0为( ) A.d 4 B. nd 4 C4d D4nd 答案 D 解析 设绿光在膜中的波长为 ，则由 d1 4，得 4d，由 n c v 0f f，得绿光在真空中的波 长为 0n4nd. 7用 a、b、c、d 表示四种不同颜色的单色点光源，若：将 a、b、c 放在水中相同深度处， 有人在水面上方同等条件下观测发现， b 在水
6、下的像最深， c 照亮水面的面积比 a 的大 分 别用 b、c 和 d 发出的单色光在相同条件下做双缝干涉实验，b 光的亮条纹间距最大 a、c 和 d 发出的光在同种玻璃中传播，d 光的传播速度最大；则推断同种介质对 a、b、c、d 发出 的光的折射率正确的是( ) Anbndncna Bnbnandnc Cnanbncnd Dnbnandnc 答案 A 解析 将 a、 b、 c 放在水中相同深度处， 在水面上方同等条件下观测发现 b 在水下的像最深， c 照亮水面的面积比 a 的大，说明 na、nb、nc相比 nb最小，ncna；分别用 b、c 和 d 发出的 单色光在相同条件下做双缝干涉实
7、验，b 光的亮条纹间距最大，说明在 b、c、d 三种光中，b 光的波长最长，频率最小，故 nb、nc、nd相比，nb最小；a、c 和 d 发出的光在同种玻璃中传 播，d 光的传播速度最大，说明 na、nc、nd相比，nd最小；综上可知，nbndncna，故选 项 A 正确 8如图 2 所示，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( ) 图 2 A小球必须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区域射出 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传播速度变大 答案 D 解析 把发光小球放入口径较大、充满水的浅玻璃缸底的任何位置都会发生
8、折射和全反射， 逆着折射光线看能看到小球，在发生全反射的区域没有光射出，选项 A、B 均错误光从水 中进入空气不改变的是频率， 改变的是波速和波长， 由 vc n和 v f可知， 波速、 波长都变大， 选项 D 正确，C 错误 9.(2018 唐山一中高二第二学期期中)如图 3 所示，一个棱镜的顶角为 41.30 ，一束白光以 较大的入射角从棱镜的左侧面射入，在光屏上形成从红到紫排列的彩色光带，各色光在棱镜 中的折射率和临界角见下表 当入射角逐渐减小到 0 的过程中， 彩色光带的变化情况是( ) 图 3 色光 红 橙 黄 绿 蓝 紫 折射率 1.513 1.514 1.517 1.519 1.
9、528 1.532 临界角/( ) 41.370 41.340 41.230 41.170 40.880 40.750 A.紫光最先消失，最后只剩红光、橙光、黄光 B紫光最先消失，最后只剩红光、橙光 C红光最先消失，最后只剩紫光 D红光最先消失，最后只剩紫光、蓝光 答案 B 10.(多选)(2018 葫芦岛一中高二下学期期中)如图 4 所示， O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和 纸面的交线，A、B 是关于 O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后 的光路如图所示，MN 是垂直于 O1O2放置的光屏，沿 O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏 上得到一个光斑 P，根据该光路图，
10、下列说法正确的是( ) 图 4 AA 光的频率比 B 光的频率高 B在该玻璃体中，A 光的速度比 B 光的速度小 C在该玻璃体中，A 光的临界角大于 B 光的临界角 D用同一双缝干涉实验装置分别以 A、B 光做实验，A 光的干涉条纹间距大于 B 光的干涉条 纹间距 答案 CD 11如图 5 所示，MN 是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部 分 ab 与屏平行 由光源 S 发出的一束白光沿半圆半径射入玻璃砖， 通过圆心 O 再射到屏上 在 水平面内以 O 点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带当玻璃砖 转动角度大于某一值时，屏上彩色光带中的某种颜色的色
11、光首先消失有关彩色的排列顺序 和最先消失的色光是( ) 图 5 A左紫右红，紫光 B左红右紫，紫光 C左紫右红，红光 D左红右紫，红光 答案 B 12.(多选)如图 6 所示，一束由两种单色光混合的复色光沿 PO 方向射向一上、下表面平行的 厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光、，下列有关这三束光的判断正确的是( ) 图 6 A光束仍为复色光，光束、为单色光 B在玻璃中的传播速度，光束比光束小 C增大 角且 90 ，光束、会远离光束 D改变 角且 0 ，光束可能会在上表面发生全反射 答案 ABD 解析 由图可知光束是反射光线，所以仍是复色光，而光束、由于折射率的不同导致 偏折分离，因为厚玻璃平面镜
12、的上、下表面是平行的，根据光的可逆行，知两光束仍然平行 射出，且光束、是单色光，故 A 正确；由于光束的偏折程度大于光束的偏折程度， 所以光束的折射率大于光束的折射率，根据 nc v可知在玻璃中的传播速度，光束比光 束小，故 B 正确；当增大 角且 90 ，即入射角减小，则光束、会靠近光束，故 C 错误；因为厚玻璃平面镜的上、下表面是平行的，根据光的反射时入射角与反射角相等， 和光的可逆性，可知改变 角且 0 ，根据折射定律，光线的折射角增大，根据光的可逆性，知光束不可能在上表面 发生全反射，故 E 错误 二、非选择题(本题共 6 小题，共 52 分) 13(5 分)(2018 全国卷)如图
13、7 所示，ABC 为一玻璃三棱镜的横截面，A30 .一束红 光垂直 AB 边射入，从 AC 边上的 D 点射出，其折射角为 60 ，则玻璃对红光的折射率为 _若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在 D 点射出时的折射角_(填“小 于”“等于”或“大于”)60 . 图 7 答案 3(2 分) 大于(3 分) 解析 根据光路的可逆性，在 AC 面，入射角为 60 时，折射角为 30 . 根据光的折射定律有 nsin i sin r sin 60 sin 30 3. 玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大， 沿同一路径入射时，r 角仍为 30 不变，对应的 i 角变大， 因此折射角大于 60 . 14(6
14、 分)如图 8 所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，需要从标尺上读出某条亮 条纹的位置图中所示的读数是_mm. 图 8 若双缝相距为 d，双缝到屏间的距离为 l，相邻两个亮条纹中心的距离为 x，则光的波长表 示为 _(字母表达式)， 某同学在两个亮条纹之间测量， 测出以下结果， 其他数据为： d0.20 mm，l700 mm，测量 x 的情况如图 9 所示由此可计算出该光的波长为： _m. 图 9 答案 5.24(2 分) d lx(2 分) 5.610 7(2 分) 解析 从题图可以看出，主尺示数为 5 mm，游标尺第 12 条刻线与主尺上的刻线对齐，即游 标尺示数为：120.02
15、mm0.24 mm，游标卡尺的示数为：5 mm0.24 mm5.24 mm.由干 涉条纹间距的计算公式：xl d，解得光的波长表达式为： dx l .由题图可以求出条纹间距 为：x9.80 5 mm1.96 mm，代入数据解得光的波长为：5.610 7 m. 15(8 分)(2018 河南省实验中学高二下学期期中)在“测玻璃的折射率”实验中： (1)为取得较好的实验效果，下列操作正确的是_ A必须选用上、下表面平行的玻璃砖 B选择的入射角应尽量小些 C大头针应垂直地插在纸面上 D大头针 P1和 P2及 P3和 P4之间的距离适当大些 (2)某同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光
16、路图以后，用圆规以 O 点为 圆心， OA 为半径画圆， 交 OO延长线于 C 点， 过 A 点和 C 点作垂直法线的直线分别交于 B 点和 D 点，如图 10 所示，若他测得 AB7.5 cm，CD5 cm，则可求出玻璃的折射率 n _. 图 10 (3)有甲、乙两位同学在纸上画出的界面 aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图 11 中、 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为界面画光路图则甲、乙两位同学测得的折射率与真实值相比分别是 _和_(填“偏大”、“偏小”或“不变”) 图 11 答案 (1)CD(2 分) (2)1.5
17、(2 分) (3)偏小(2 分) 不变(2 分) 16.(9分)(2018 永年二中高二下学期期中)半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图12所示， O 点为圆心， 与直径 AB 垂直的足够大的光屏 CD 紧靠住玻璃砖的左侧， OO与 AB 垂直 一 细光束沿半径方向与 OO成 30 角射向 O 点，光屏 CD 区域出现两个光斑，两光斑间的 距离为( 31)R，求： 图 12 (1)此玻璃的折射率； (2)当 变为多大时，两光斑恰好变为一个 答案 (1) 2 (2)45 解析 (1)细光束在 AB 界面，一部分反射，另一部分折射，设折射角为 ，光路图如图所示， (2 分) 由几何关系得：L1
18、R tan R tan 30 3R(2 分) 根据题意两光斑间的距离为( 31)R(1 分) 所以 L2R 由几何关系知 45 (1 分) 根据折射定律，折射率 nsin sin sin 45 sin 30 2(1 分) (2)若光屏 CD 上恰好只剩一个光斑，则说明该光束恰好在 AB 面发生全反射 由 sin C1 n 得临界角为 C45 (1 分) 即当 45 时，光屏上恰好只剩下一个光斑(1 分) 17(12 分)(2018 厦门一中高二下学期期中)如图 13 所示，半径为 R 的半圆形玻璃砖与一底 角为 30 的直角ACB 的玻璃砖平行且正对放置，点 O 和 O分别是 BC 边的中点和
19、半圆形 玻璃砖的圆心一束平行于 AC 边的单色光从 AB 边上的点 D 入射，经折射后从点 O 射出， 最后从半圆形玻璃砖上的某点 P 射出已知 BC 边与直径 BC长度相等，二者相距1 3R， 点 B、 D 间距离为 R， 两种玻璃砖的厚度与折射率均相同， 若不考虑光在各个界面的反射 求： 图 13 (1)玻璃砖的折射率 n； (2)点 P 的位置和单色光的最后出射方向 答案 (1) 3 (2)见解析 解析 (1)连接 DO，则三角形 BOD 恰为等边三角形，设单色光从 AB 边上的点 D 入射时的折 射角为 ，由几何知识得 30 (1 分) 在 AB 界面，根据折射定律得 nsin 60
20、sin (1 分) 解得 n 3(2 分) (2)作出其余光路如图所示，光在 O 点发生折射，OO为法线 (2 分) 根据折射定律得 sin 2nsin 1 而130 解得260 光在 D点发生折射，DE 为法线，由光路可逆知3130 (2 分) 在直角OOD中，ODOO tan 2 3 3 R 在ODP 中，根据正弦定理得 sin 4 OD sin 90 3 OP 解得430 (2 分) 光在 P 点发生折射，根据折射定律得 sin 5nsin 4 联立解得560 (光线平行于 OO连线向右射出)(2 分) 18(12 分)(2016 全国卷)如图 14 所示，在注满水的游泳池的池底有一点光
21、源 A，它到池边 的水平距离为 3.0 m 从点光源 A 射向池边的光线 AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临 界角，水的折射率为4 3. 图 14 (1)求池内的水深； (2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为 2.0 m当他看到正前下 方的点光源 A 时，他的眼睛所接收的光线与竖直方向的夹角恰好为 45 .求救生员的眼睛到池 边的水平距离(结果保留 1 位有效数字) 答案 (1) 7 m (2)0.7 m 解析 (1)光由 A 射向 B 发生全反射，光路如图甲所示 甲 则 sin 1 n(1 分) 得 sin 3 4(2 分) |AO|3 m，由几何关系可得： |AB|4 m，|BO| 7 m(1 分) 所以水深 7 m. (2)光由 A 点射入救生员眼中光路图如图乙所示 乙 由折射定率 nsin 45 sin (1 分) 可知 sin 3 2 8 (2 分) tan 3 23 3 23 23 (1 分) 设|BE|x m，得 tan |AQ| |QE| 3x 7 (1 分) 代入数据得 x(33 161 23 ) m1.3 m，(1 分) 由几何关系得，救生员到池边水平距离为 |BC|(2x) m0.7 m(2 分)
