高中物理选修34章末检测10光Word格式文档下载.docx

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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

[解析] 干涉条纹间距均匀,而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°

[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,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λ0为(  )

A.B.C.4dD.4nd

[解析] 设绿光在膜中的波长为λ,则由d=λ,得λ=4d,由n==,得绿光在真空中的波长为λ0=nλ=4nd.

7.用a、b、c、d表示四种不同颜色的单色点光源,若:

①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在水下的像最深,c照亮水面的面积比a的大 ②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 ③a、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(  )

A.nb<nd<nc<naB.nb<na<nd<nc

C.na=nb=nc=ndD.nb=na<nd=nc

[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,nc<na;

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,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,nb<nd<nc<na,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

[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v=和λ=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θ=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

绿

折射率

1.513

1.514

1.517

1.519

1.528

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

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,下列说法正确的是(  )

图4

A.A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

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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,下列有关这三束光的判断正确的是(  ).

图6

A.光束Ⅰ仍为复色光,光束Ⅱ、Ⅲ为单色光

B.在玻璃中的传播速度,光束Ⅱ比光束Ⅲ小

C.增大α角且α<

90°

,光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ

D.改变α角且α<

,光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行

E.减小α角且α>

,光束Ⅲ可能会在上表面发生全反射

[答案] ABD

[解析] 由图可知光束Ⅰ是反射光线,所以仍是复色光,而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离,因为厚玻璃平面镜的上、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Ⅱ、Ⅲ是单色光,故A正确;

由于光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ的偏折程度,所以光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ的折射率,根据n=可知在玻璃中的传播速度,光束Ⅱ比光束Ⅲ小,故B正确;

当增大α角且α<

,即入射角减小,则光束Ⅱ、Ⅲ会靠近光束Ⅰ,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α角且α<

,光束Ⅱ、Ⅲ一定与光束Ⅰ平行,故D正确;

减小α角且α>

,根据折射定律,光线的折射角增大,根据光的可逆性,知光束Ⅲ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Ⅰ)如图7所示,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°

.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] (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n===.

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Δx,则光的波长表示为λ=________(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:

d=0.20mm,l=700mm,测量Δx的情况如图9所示.由此可计算出该光的波长为:

λ=________m.

图9

[答案] 5.24(2分) Δx(2分) 5.6×

10-7(2分)

[解析] 从题图可以看出,主尺示数为5mm,游标尺第12条刻线与主尺上的刻线对齐,即游标尺示数为:

12×

0.02mm=0.24mm,游标卡尺的示数为:

5mm+0.24mm=5.24mm.由干涉条纹间距的计算公式:

Δx=λ,解得光的波长表达式为:

λ=.由题图可以求出条纹间距为:

Δx=mm=1.96mm,代入数据解得光的波长为:

λ=5.6×

10-7m.

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AB=7.5cm,CD=5cm,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①、②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(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

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