章末檢測5：章末驗收卷（四）

章末驗收卷(四)(時間：75分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分)1.(2020·河南鄭州高二學(xué)業(yè)考試)如圖所示，讓太陽光或白熾燈發(fā)出的光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q，可以看到透射光的強度會發(fā)生變化，這個實驗?zāi)軌蛘f明()A.光是電磁波 B.光是一種橫波C.光是一種縱波 D.光不沿直線傳播答案B解析縱波振子是沿傳播方向振動的，所以它可以通過那個紙板上的眼，也就不能偏振了。而橫波振子是沿與傳播方向垂直的方向振動的，而且振子的平衡位置不變，當波傳到紙板處，這里的振子無法振動，部分波就無法傳過去了，即發(fā)生了“偏振”現(xiàn)象；這個實驗?zāi)軌蛘f明光是一種橫波。2.(2020·北京市二中高二期末)下列幾個光現(xiàn)象中，屬于衍射現(xiàn)象的是()A.水中的氣泡看起來特別明亮B.白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色光帶C.在陽光照射下肥皂泡上出現(xiàn)彩色花紋D.通過兩支鉛筆夾成的狹縫看點亮的日光燈出現(xiàn)彩色條紋答案D解析水中的氣泡看起來特別明亮屬于光的全反射，故A不符合題意；白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色光帶屬于光的色散，故B不符合題意；在陽光照射下肥皂泡上出現(xiàn)彩色花紋屬于薄膜干涉，故C不符合題意；通過兩支鉛筆夾成的狹縫看點亮的日光燈出現(xiàn)彩色條紋屬于單縫衍射，故D符合題意。3.(2020·遼寧沈陽鐵路實驗中學(xué)高二月考)下列四種情形中，與其余三種所涉及的光學(xué)原理不同的是()答案C解析圖中牛頓環(huán)、增透膜和檢查平面的平整度都是光的干涉現(xiàn)象；而泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，則此現(xiàn)象與其它三種涉及到的光學(xué)原理不同。4.(2021·1月江蘇新高考適應(yīng)性考試，2)如圖所示，一束激光照射在橫截面為正方形的透明玻璃柱上，光線與橫截面平行，則透過玻璃柱的光線可能是圖中的()A.① B.② C.③ D.④答案C解析當光從空氣(真空)射入玻璃時，折射角小于入射角，由圖可知可排除①②；當光從玻璃射入空氣(真空)時，折射角大于入射角，且折射光線與入射光線分居法線的兩側(cè)，由圖可知可排除④，應(yīng)選③。5.(2021·1月遼寧普高校招生適應(yīng)性測試，2)如圖所示。一束單色光從介質(zhì)1射入介質(zhì)2，在介質(zhì)1、2中的波長分別為λ1、λ2，頻率分別為f1、f2，則()A.λ1＜λ2 B.λ1＞λ2C.f1＜f2 D.f1＞f2答案B解析光從一種介質(zhì)進入另外一種介質(zhì)時頻率不變，故選項C、D錯誤；光從介質(zhì)1進入介質(zhì)2，折射光線靠近法線，可知介質(zhì)2為光密介質(zhì)，光進入介質(zhì)2傳播速度變小，波長變短，選項B正確，A錯誤。6.用a、b兩種不同的單色光在相同條件下分別經(jīng)同一單縫衍射裝置得到的衍射圖樣如圖甲、乙所示?，F(xiàn)使a光從水中斜射向水面上的O點，其入射角為i、折射角為r，如圖丙所示。對于這兩種單色光，下列說法正確的是()A.在真空中a光的波長較短B.水對a光的折射率n＝eq\f(sini,sinr)C.在水中a光的傳播速度較大D.a光從水中射向空氣發(fā)生全反射時的臨界角較小答案C解析甲光衍射明顯，說明a光的波長比b光的波長長，即λa>λb，A錯誤；水對a光的折射率n＝eq\f(sinr,sini)，B錯誤；a光的波長比b的波長大，根據(jù)c＝λf可知a光的頻率小，折射率小，根據(jù)v＝eq\f(c,n)可知在水中a光的傳播速度較大，C正確；根據(jù)全反射定律sinC＝eq\f(1,n)可知a光從水中射向空氣發(fā)生全反射時的臨界角較大，D錯誤。7.(2020·贛榆智賢中學(xué)高二月考)如圖所示，一束復(fù)色光從空氣中沿半圓玻璃磚半徑方向射入，從玻璃磚射出后分成a、b兩束單色光，則()A.玻璃磚對a光的折射率為1.5B.玻璃磚對a光的折射率為eq\f(\r(2),2)C.b光在玻璃中的傳播速度比a光大D.b光在玻璃中發(fā)生全反射的臨界角比a光小答案D解析由折射定律可知，玻璃磚對a光的折射率為n＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\r(2)，故A、B錯誤；由題圖可知玻璃磚對b光的折射率大于對a光的折射率，根據(jù)v＝eq\f(c,n)，可知在玻璃中b光的傳播速度比a光小，故C錯誤；玻璃磚對b光的折射率大于對a光的折射率，根據(jù)sinC＝eq\f(1,n)，可知b光在玻璃中發(fā)生全反射的臨界角比a光的小，故D正確。二、多項選擇題(共4個小題，每小題5分，共20分)8.納米技術(shù)是跨世紀的新技術(shù)，將激光束的寬度集中到納米范圍內(nèi)，可修復(fù)人體已損壞的器官，對DNA分子進行超微型基因修復(fù)，把諸如癌癥等徹底根除.在上述技術(shù)中，人們主要利用了激光的()A.單色性 B.單向性C.亮度高 D.粒子性答案BC解析激光束的發(fā)散角很小，幾乎是一平行的光線，激光束的方向性好這一特性在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要是激光能量能在空間高度集中，從而可將激光束制成激光手術(shù)刀。另外，由幾何光學(xué)可知，平行性越好的光束經(jīng)聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光單色性好，經(jīng)聚焦后無色散像差，使光斑尺寸進一步縮小，可達微米級以下，甚至可用作切割細胞或分子的精細的“手術(shù)刀”，所以A、D錯誤，B、C正確。9.(2020·湖北武漢月考)自然光以布儒斯特角入射，在介質(zhì)界面上反射和折射，此時反射光與折射光垂直，且反射光是線偏振光。這個規(guī)律稱為布儒斯特定律。如圖所示，光從空氣射入折射率n＝eq\r(2)的介質(zhì)，入射角為i，光在真空中的傳播速度c＝3×108m/s，下列說法正確的是()A.入射角i>45°時，會發(fā)生全反射現(xiàn)象B.無論入射角多大，折射角都不會超過45°C.布儒斯特角滿足關(guān)系tani＝eq\r(2)D.光在介質(zhì)中的傳播速度v＝1.5×108m/s答案BC解析光從空氣中射入介質(zhì)中不可能會發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項A錯誤；當入射角i＝90°時的折射角sinr＝eq\f(sin90°,n)＝eq\f(1,\r(2))，解得r＝45°，即無論入射角多大，折射角都不會超過45°，選項B正確；當反射光與折射光垂直時，則n＝eq\f(sini,sin（90°－i）)＝tani＝eq\r(2)，即布儒斯特角滿足關(guān)系tani＝eq\r(2)，選項C正確；光在介質(zhì)中的傳播速度v＝eq\f(c,n)＝eq\f(3×108,\r(2))m/s＝1.5eq\r(2)×108m/s，選項D錯誤。10.水下一點光源，發(fā)出a、b兩單色光。人在水面上方向下看，如圖所示，水面中心Ⅰ區(qū)域有a光、b光射出，Ⅱ區(qū)域只有a光射出。下列判斷正確的是()A.a、b光從Ⅰ區(qū)域某點傾斜射出時，a光的折射角小B.在真空中，a光的波長大于b光的波長C.水對a光的折射率大于對b光的折射率D.水下b光不能射到圖中Ⅱ區(qū)域答案AB解析根據(jù)題述，b光發(fā)生全反射的臨界角較小，由sinC＝eq\f(1,n)，可知水對b光的折射率較大，對a光的折射率較小，a、b光從Ⅰ區(qū)域某點傾斜射出時，a光折射角小，選項A正確，C錯誤；由折射率隨光的頻率的增大而增大可知，a光的頻率較小，波長較長，選項B正確；水下b光能射到題圖中Ⅱ區(qū)域，由于在題圖中Ⅱ區(qū)域發(fā)生了全反射，Ⅱ區(qū)域只有a光射出，選項D錯誤。11.(2020·江蘇寶應(yīng)高二期中)某同學(xué)做測玻璃折射率實驗時，在白紙上放好上、下表面平行的玻璃磚，玻璃磚厚度為L，如圖示入射光線與折射光線(CD邊出射光線未畫出)，若入射角i＝60°，測出折射角r＝30°，光在真空中的光速為c，則()A.玻璃磚的折射率n＝eq\r(3)B.光在玻璃中傳播的時間為eq\f(2\r(3),3c)LC.光在玻璃中傳播的時間為eq\f(2L,c)D.操作時誤將玻璃磚向上平移一小段，則測得的折射率將偏小答案AC解析玻璃磚的折射率n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，A正確；光在玻璃中傳播的速度為v＝eq\f(c,n)，由幾何知識可知光在玻璃中傳播的路程為s＝eq\f(L,cosr)，則光在玻璃中傳播的時間為t＝eq\f(s,v)＝eq\f(nL,ccosr)＝eq\f(\r(3)L,ccos30°)＝eq\f(2L,c)，B錯誤，C正確；如圖所示，實線表示將玻璃磚向上平移后實際的光路圖，而虛線是未將玻璃磚向上平移時作圖時所采用的光路圖，通過比較發(fā)現(xiàn)，入射角和折射角沒有變化，則由折射定律n＝eq\f(sini,sinr)得知，測得的折射率將不變，D錯誤。三、實驗題(共2小題，每小題10分，共20分)12.(2020·北京人大附中高二期末)利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中，雙縫間距d＝0.4mm，雙縫到光屏間的距離l＝0.5m，實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1)某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)也如圖中所給出，則①分劃板在圖中A位置時游標卡尺的讀數(shù)為xA＝11.1mm，在B位置時游標卡尺讀數(shù)為xB＝________mm，相鄰兩條紋間距Δx＝________mm；②該單色光的波長λ＝________nm；(2)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不平行，如圖所示。則在這種情況下測量干涉條紋的間距Δx時，測量值________實際值。(填“大于”“小于”或“等于”)答案(1)①15.60.75②600(2)大于13.(2020·浙江效實中學(xué)高二期中)如圖所示，某同學(xué)為了測量截面為正三角形的玻璃三棱鏡的折射率，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的左側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的右側(cè)觀察到P1的像和P2的像，當P1的像恰好被P2的像擋住時，插上大頭針P3和P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像。在紙上標出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示。(1)畫出對應(yīng)的光路；(2)為了測出三棱鏡玻璃材料的折射率，若以AB作為分界面，需要測量的量是________和________，在圖上標出它們；(3)三棱鏡玻璃材料折射率的計算公式是n＝________。(4)若在測量過程中，放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移(移至圖中的虛線位置底邊仍重合)，則以AB作為分界面，三棱鏡材料折射率的測量值________真實值(填“大于”“小于”或“等于”)。答案(1)見解析圖(2)入射角θ1折射角θ2(3)eq\f(sinθ1,sinθ2)(4)大于解析(1)畫出光路圖如圖所示(2)為了測出三棱鏡玻璃材料的折射率，若以AB作為分界面，根據(jù)折射定律可知，需要測量的量是入射角θ1、折射角θ2。(3)棱鏡玻璃材料折射率的計算公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)。(4)在測量過程中，放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移，以AB作為分界面，入射角θ1與三棱鏡平移后實際的入射角相等，但折射角θ2變小，則由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，可知折射率n偏大，即三棱鏡材料折射率的測量值大于三棱鏡玻璃材料折射率的真實值。四、計算題(共3個小題，共32分)14.（8分）(2020·古浪縣二中高二期中)如圖所示，某透明液體深1m，一束與水平面成30°角的光線照向該液體，進入該液體的光線與水平面的夾角為45°。試求：(1)該液體的折射率；(2)進入液面的光線經(jīng)多長時間可以照到底面。答案(1)eq\f(\r(6),2)(2)eq\f(\r(3),3)×10－8s解析(1)根據(jù)幾何關(guān)系可知，入射角i＝90°－30°＝60°折射角r＝90°－45°＝45°根據(jù)折射定律得n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin60°,sin45°)＝eq\f(\r(6),2)。(2)光在液體中傳播的路程s＝eq\f(h,cosr)＝eq\r(2)m光在液體中傳播的速度v＝eq\f(c,n)＝eq\r(6)×108m/s則光在液體中傳播的時間t＝eq\f(s,v)＝eq\f(\r(3),3)×10－8s。15.（12分）如圖所示，一只小船停在平靜的水面上，小船正前方的水面上有O、B兩點，O、B兩點離船最前端A點的水平距離分別為x1＝5.4m和x2＝2.4m，B點處有一浮標，船最前端A點站著一名觀察員，觀察員的眼睛E距水面的高度為h1＝1.8m，一潛水員從O點下潛—定的深度達到M點時，觀察員看到潛水員頭頂?shù)男襞輨偤帽桓藫踝?，潛水員繼續(xù)下潛h＝3.0m達到N點時，水面上能觀察到的被小燈泡照亮的范圍恰好達到船尾D點。已知水的折射率n＝eq\f(4,3)。求：(1)潛水員開始下潛的深度h2；(2)小船的長度L(最后結(jié)果可以保留根式)。答案(1)4m(2)(3eq\r(7)－5.4)m解析由題意作出光路圖如圖所示。(1)設(shè)過E點光線，恰好被浮標擋住時，則sini＝eq\f(x2,\r(xeq\o\al(2,2)＋heq\o\al(2,1)))＝eq\f(4,5)sinr＝eq\f(x1－x2,\r(（x1－x2）2＋heq\o\al(2,2)))＝eq\f(3,\r(9＋heq\o\al(2,2)))水的折射率為n＝eq\f(sini,sinr)聯(lián)立解得h2＝4m。(2)潛水員與D點連線與豎直方向的夾角剛好為臨界角C，則sinC＝eq\f(1,n)又tanC＝eq\f(x1＋L,h2＋h)，聯(lián)立解得L＝(3eq\r(7)－5.4)m。16.（12分）(2020·江蘇海安中學(xué)高二期中)一足夠長且寬為