高中物理人教版4第十三章光單元測(cè)試（區(qū)一等獎(jiǎng)）

第13章《光》單元測(cè)評(píng)一、選擇題（每小題6分，共48分）1．聲波比光波容易產(chǎn)生明顯的衍射，原因是（）A.聲波是縱波，光波是橫波B.聲波是機(jī)械波，光波是電磁波C.一般障礙物尺寸跟聲波波長(zhǎng)相近而跟光波波長(zhǎng)相比大得太多D.聲波必須通過(guò)介質(zhì)傳播，而光波可以在真空中傳播2、如圖所示，一個(gè)人站在A點(diǎn)，另一人沿平面鏡的中垂線BO走向平面鏡，要使兩人在平面鏡中互相看到，則行走的人至多離平面鏡（）A．1m B． C． D．3、如圖所示，一束光線從折射率為的玻璃中射向空氣，在界面上的入射角為45°，下列四個(gè)光路圖中正確的是（）4、如圖所示，兩細(xì)束平行光a和b相距為d，從空氣互相平行地斜射到長(zhǎng)方體玻璃磚的上表面，若玻璃磚對(duì)a的折射率大于對(duì)b的折射率，當(dāng)它們從玻璃的下表面射出后，則（）A．兩束光仍然平行，間距等于dB．兩束光仍然平行，間距大于dC．兩束光仍然平行，間距小于dD．兩束光不再平行5、如圖所示，水面下放一水平放置的平面鏡，一束白光垂直于水面射入水中并射向鏡面，已知紅光的由水中射向空氣的臨界角為C1，紫光由水中射向空氣的臨界角為C2，那么當(dāng)平面鏡繞著通過(guò)其中心并垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要至少轉(zhuǎn)過(guò)下面哪個(gè)角度時(shí)才能做到無(wú)光射出水面（）A．C1/2B．C2/2C．C1D．C26、如圖所示，將半圓形玻璃磚放在豎直面內(nèi)，它左方有較大的光屏P，線光源S可沿玻璃磚圓弧移動(dòng)，它發(fā)出的光束總是射向圓心O，若S從圖中A向B移動(dòng)，在P上先看到七色光帶，以后各色光陸續(xù)消失。則此七色光帶從下到上的排列順序是以及最早消失的光是（）A．紅光→紫光，紅光B．紫光→紅光，紅光C．紅光→紫光，紫光D．紫光→紅光，紫光7、抽制細(xì)絲時(shí)可用激光監(jiān)控粗細(xì)，如圖所示．激光束越過(guò)細(xì)絲時(shí)產(chǎn)生的條紋和它通過(guò)遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同，則（）A．這是利用了光的干涉現(xiàn)象B．這是利用了光的偏振現(xiàn)象C．如果屏上條紋變寬，表面抽制的絲粗了D．如果屏上條紋變寬，表面抽制的絲細(xì)了8、如圖所示，a表示單縫，b表示雙縫，用單色光分別照射豎直放置的單縫和雙縫，在縫后較遠(yuǎn)位置放置的光屏上可以觀察到明暗相間的條紋（圖中陰影表示明條紋），如圖c、d所示．下列關(guān)于縫和條紋間關(guān)系的說(shuō)法正確的是（）A．圖c表示單縫衍射條紋，圖d表示雙縫干涉條紋B．單縫S越窄，越容易觀察到對(duì)應(yīng)的明暗條紋C．雙縫間距越小，對(duì)應(yīng)條紋間距越大D．照射雙縫的單身光波長(zhǎng)越小，對(duì)應(yīng)條紋間距越大二、填空題（共10分）9.紅光在水中的波長(zhǎng)和綠光在真空中的波長(zhǎng)相等，水對(duì)紅光的折射率為4/3，則紅光和綠光在水中頻率之比為_(kāi)___________。三、計(jì)算題（共3小題，共42分）10．1801年，托馬斯·楊用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)研究了光波的性質(zhì)。1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn))。(1)洛埃鏡實(shí)驗(yàn)的基本裝置如圖4所示，S為單色光源，M為一平面鏡。試用平面鏡成像作圖法畫(huà)出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域。(2)設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和光屏的垂直距離分別為a和L，光的波長(zhǎng)為λ，在光屏上形成干涉條紋。寫(xiě)出相鄰兩條亮紋(或暗紋)間距離Δx的表達(dá)式。11.（14分）如圖，一透明半圓柱體折射率為，半徑為R、長(zhǎng)為L(zhǎng)。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光線射出。求該部分柱面的面積S。 12、（14分）如圖所示，點(diǎn)光源S位于光屏AB的右方，平面鏡MN初始時(shí)與光屏AB平行，點(diǎn)光源S發(fā)出的光從光屏AB上的小孔P射到平面鏡上的O點(diǎn)，SO⊥MN，PO=d，今將平面鏡繞著過(guò)O的軸逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，求：（1）從初始位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程中，光線SO經(jīng)平面鏡反射落在光屏AB上的斑點(diǎn)Q移動(dòng)的平均速度；（2）平面鏡轉(zhuǎn)到與初始位置夾30°角的時(shí)刻，斑點(diǎn)在屏上移動(dòng)的瞬時(shí)速度．

參考答案一、選擇題1．C 2、選C．解析：根據(jù)平面鏡成像的對(duì)稱性作圖，A的像為A／，連接A／C并延長(zhǎng)，交OB與D點(diǎn)，那么OD段為沿BO行走的人能在鏡中看到A（的像A／）的區(qū)段，當(dāng)行人至D點(diǎn)時(shí)離平面鏡最遠(yuǎn)，由幾何關(guān)系知OD=OC=0.5m．3、選A．解析：因?yàn)閚=，所以臨界角為，所以，故發(fā)生全反射，選項(xiàng)A正確．4、選ABC．解析：由折射定律得：na＝EQ\F(sini,sinra)，nb＝EQ\F(sini,sinrb)．由題意知，na＞nb，ra＜rb。由于玻璃磚的厚度不確定，所以可能出現(xiàn)如圖所示的幾種情況：在①中，d＇＜d．在②中，兩條折射光線在玻璃磚內(nèi)相交于一點(diǎn)。玻璃磚的厚度不同，d＇和d的關(guān)系也就不確定，可能d＇＜d，可能d＇＝d，也可能d＇＞d，故選項(xiàng)ABC正確。5、選A．解析：要使水面外沒(méi)有折射光線折射出來(lái)，必須使所有的單色光在空中射向空氣時(shí)發(fā)生全反射．紅光的折射率最小，臨界角最大，只要紅光能發(fā)生全反射，其他的單色光都能發(fā)生全反射．當(dāng)紅光的入射角等于臨界角時(shí)，即在水中平面鏡反射的光線轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于臨界角時(shí)，所以平面鏡要轉(zhuǎn)過(guò)C1/2，選項(xiàng)A正確．6、選C．解析：光源S沿徑向入射到玻璃磚的內(nèi)部時(shí)，光的傳播方向不發(fā)生改變，從玻璃磚中射出時(shí)，由于玻璃對(duì)各色光的折射率不同，所以各色光會(huì)分開(kāi)．紅光的折射率最小，對(duì)應(yīng)的紅光的偏折量最?。蛔瞎獾恼凵渎首畲?，對(duì)應(yīng)的紫光的偏折量最大.因此紅光在最下方，紫光處于最上方，七色光帶從下到上的順序是從紅到紫.對(duì)于哪種色光最先消失的問(wèn)題，得看在玻璃界面上的入射角最先達(dá)到哪種色光的臨界角，紫光的臨界角最小，所以紫光最先消失. 7、選D．解析：由于是激光束通過(guò)細(xì)絲，通過(guò)障礙物所以為光的衍射現(xiàn)象，當(dāng)抽制的細(xì)絲的時(shí)候，絲的直徑較接近激光的波長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象明顯． 8選C．解析：?jiǎn)慰p衍射產(chǎn)生的條紋是中央明紋最寬，兩側(cè)分布著明暗相間的條紋，且寬度比中央明紋窄，而雙縫干涉條紋是等間距的分布在中央明紋兩側(cè)且各條紋寬度相等．由公式知，d越小，越大；越小，d越?。?、填空題9.三、計(jì)算題10．見(jiàn)解析解析：本題考查光的反射、平面鏡成像和光的干涉等知識(shí)。(1)根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)(對(duì)稱性)，先作出S在鏡中的像，畫(huà)出邊緣光線，范圍如圖所示。(2)要求記住楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中干涉條紋寬度與雙縫間距、縫屏距離、光波波長(zhǎng)之間的關(guān)系式Δx＝eq\f(L,d)λ，因?yàn)閐＝2a，所以Δx＝eq\f(L,2a)λ。11.解析：半圓柱體的橫截面如圖所示，為半圓的半徑。設(shè)從A點(diǎn)入射的光線在B點(diǎn)處恰好滿足全反射條件，由折射定律有：①式中，為全反射臨界角。由幾