2021年人教版物理双基限时练-选修3-4：第十三章《光》单元测试.docx

单元测评(三)光(时间：90分钟满分：100分)第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分)1若某一介质的折射率较大，那么()A光由空气射入该介质时折射角较大B光由空气射入该介质时折射角较小C光在该介质中的速度较大D光在该介质中的速度较小解析：由n可知，光由空气射入介质时的折射角是由折射率n和入射角i共同打算的，所以A、B均错由n可知，介质的折射率越大，光在该介质中的速度越小，故C错，D正确答案：D2海疆夏天常会消灭“海市蜃楼”奇观，这是由于光在大气中的折射和全反射使远处物体在空中形成的()A正立虚像B倒立虚像C正立实像 D倒立实像答案：A3(多选题)光纤通信是一种现代通信手段，它可以供应大容量、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光纤通信利用光作为载体来传递信息B光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理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格外细的特制玻璃丝解析：光纤是利用光的全反射现象而实现光作为载体的信息传递，光纤是内芯折射率大于外层表皮折射率的很细的玻璃丝答案：AD4(多选题)在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q.在Q的后边放上光屏，以下说法正确的是()AQ不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变BQ不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱CP不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变DP不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱解析：P是起偏器，它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光，该偏振光的振动方向与P的透振方向全都，所以当Q与P的透振方向平行时，通过Q的光强最大；当Q与P的透振方向垂直时，通过Q的光强最小，即无论旋转P或Q，屏上的光强都是时强时弱答案：BD5如图甲所示为双缝干涉试验的装置示意图，乙图为用绿光进行试验时，在屏上观看到的条纹状况，a为中心条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做试验时观看到的条纹状况，a为中心亮条纹，则以下说法正确的是()甲乙丙A丙图可能为用红光试验产生的条纹，表明红光波长较长B丙图可能为用紫光试验产生的条纹，表明紫光波长较长C丙图可能为用紫光试验产生的条纹，表明紫光波长较短D丙图可能为用红光试验产生的条纹，表明红光波长较短解析： 依据双缝干涉图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大，由题意可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此B、C、D错，A对答案：A6下列说法正确的是()A两支铅笔靠在一起，自然光从笔缝中通过后就成了偏振光B偏振光可以是横波，也可以是纵波C由于激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象D激光可以像刀子一样切除肿瘤解析：两支一般铅笔靠在一起，中间的缝远远地大于光的波长，因此，光从中间通过时不会成为偏振光；光是横波，偏振光也是横波；激光也是光，因此激光就具有光波的特性，能够发生衍射现象；激光有很多用途，其中可用来做手术，切除肿瘤答案：D7某人手持边长为6 cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4 m在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0 m，发觉用这个镜子长度的就能看到整棵树的像，这棵树的高度约为()A5.5 m B5.0 mC4.5 m D4.0 m解析：如图是恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形可得，即.人离树越远，视野越大，看到树所需镜面越小，同理有，以上两式解得L29.6 m，H4.5 m.答案：C8(多选题)如图所示为一束光线穿过介质、时的光路，则()A介质的折射率最大B介质的折射率最大C介质的折射率最大D光在介质中传播速度最大解析：依据折射状况，与相比，是光密介质；与相比，是光密介质，所以是最疏的，光的传播速度最大；与相比中的折射角小，介质的折射率最大答案：CD9.空气中两条光线a和b从虚框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如右图所示虚框内有两个折射率n1.5的玻璃全反射棱镜下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生右图效果的是()A BC D解析：画出入射光线与出射光线反向延长线的交点则为发生全反射的位置，画上全反射棱镜，可知B正确答案：B10(多选题)DVD光盘由塑料爱护层和信息记录层组成如图所示，激光束以入射角从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料爱护层后，聚焦到信息记录层的光斑宽度为a，才能有效猎取信息在保证a不变的前提下，减小激光束照到塑料爱护层的宽度l(la2b)，则()A须满足sinB须满足sinC在和n不变时，须减小dD在和d不变时，须减小n 解析：设折射角为，则n，则sin，A正确，B错误；在和n不变时，减小d，则b会相应减小，l会减小，C正确；和d不变时，减小n，则折射角又会增大，l会增大，D错误答案：AC11(多选题)如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是()A只有圆心两侧肯定范围内的光线不能通过玻璃砖B只有圆心两侧肯定范围内的光线能通过玻璃砖C通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折D圆心两侧肯定范围外的光线将在曲面产生全反射解析：通过圆心的光线将沿直线穿过不发生偏折，入射角为零由中心向外的光线，在半圆面上进入真空时的入射角渐渐增大并趋近90角，折射角肯定大于临界角，所以肯定会发生全反射答案：BCD12.(多选题)一束白光从水中射入真空的折射光线如图所示，若保持入射点O不变而渐渐增大入射角，则关于红光和紫光的下述说法中正确的是()A若红光射到P点，则紫光在P点上方B若红光射到P点，则紫光在P点下方C紫光先发生全反射，而红光后发生全反射D当红光和紫光都发生全反射时，它们的反射光线射到水底时是在同一点解析：红光的折射率比紫光小，则当它们从水中以相同的入射角射向空中时，由n知，红光的折射角小答案：BCD第卷(非选择题，共52分)二、试验题(本题有2小题，共14分请按题目要求作答)13(6分)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率开头玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同始终线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观看P1、P2的象，且P2的象拦住P1的象如此观看，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消逝此时只须测量出_，即可计算出玻璃砖的折射率请用你的测量量表示出折射率n_.解析：当恰好看不见P1、P2的象时，刚好发生全反射现象，此时玻璃砖直径转过的角度为临界角，折射率n.答案：玻璃砖直径边绕O点转过的角度(2分)(4分)14(8分)用某种单色光做双缝干涉试验时，已知双缝间距离d0.20 mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为l75.0 cm，如图甲所示，试验时先转动如图乙所示的测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准如图丙所示的第1条亮条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，则游标尺上的读数x1_ mm，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条亮条纹，如图丁所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图己所示，则游标卡尺上的读数x2_ mm，由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是_ mm.甲乙丙丁戊己解析：由游标卡尺读数规章读出x10.3 mm，x29.6 mm.x mm. mm6.2104 mm.答案：0.3(2分)9.6(2分)6.2104(4分)三、计算题(本题有3小题，共38分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不得分有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)15(10分)频率为61014 Hz的激光从S1和S2投射到屏上，若屏上的点P到S1与到S2的路程差为3106 m，那么点P处是亮条纹还是暗条纹？设O为到S1和S2的路程相等的点，则PO间有几条暗条纹、几条亮条纹？(不含O、P两点处)解析：单色光的波长 m5107 m，(3分)路程差为3106 m，12，(3分)即路程差是半波长的偶数倍，P点消灭亮条纹，而O点处为中心亮条纹，所以，在PO间有5条亮条纹，6条暗条纹(4分)答案：亮条纹6条暗条纹，5条亮条纹16(12分)如图所示，ABC是一个透亮的薄壁容器，内装液体，当光垂直射向AC面时，光在AB面恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为c，求液体的折射率及光在该液体中传播速度为多大？解析：设液体的折射率为n，光在里面传播的速度为v，发生全放射的临界角为C，则由题意知：C60(2分)所以n(5分)又由于n，所以vc. (5分)答案：c17. (16分)如图所示，半圆形玻璃砖的半径R10 cm，折射率为n，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点激光a以入射角130射入玻璃砖的圆心O，在屏幕MN上消灭了两个光斑求这两个光斑之间的距离L.解析：做出光路图如图所示：(3分)由折射定律知，(2分)所以sin 2nsin1，(2分)260.(2分)由图知L1Rtan 60，L2Rtan 30(4分)所以LL1L2R(tan 60tan 30)0.23 m(3分)答案：0.23 m