1、章末综合检测(四)时间：90分钟满分：100分一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图像是如图所示中()2红光和紫光相比较，下列说法正确的是()A红光波长大于紫光波长B红光频率大于紫光频率C在真空中传播时，红光波速大于紫光波速D用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距小于紫光的干涉条纹间距3关于光的干涉和衍射现象，下列说法正确的是()A光的干涉现象遵循波的叠加原理，衍射现象不遵循波的叠加原理B光的干涉条纹是彩色的，衍射条纹是黑白相间的C光的干涉现象说明具有波动性，光的衍射现象
2、不能说明这一点D光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果4如图所示，一个小的光源S发出白光，经三棱镜分光，若人沿着折射光线的反方向观察，通过棱镜可以看到()A白光点B光点上部红色，下部紫色C光点上部紫色，下部红色D看不到光源的像5关于光纤的说法，正确的是()A光纤是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大B光纤是非常细的特制玻璃丝，它的导电性能特别好C光纤是非常细的特制玻璃丝，由内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的D在实际应用中，光纤必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能传导光的6一束复色光由空气射向一块两面平行玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a光的频率小于b光的频率，下
3、列各图中哪个光路图可能是正确的()7在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差s10.75 m，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差s21.5 m.若用频率6.01014 Hz的黄光照射双缝，则()AP点出现亮条纹，Q点出现暗条纹BP点出现暗条纹，Q点出现亮条纹C两点均出现亮条纹D两点均出现暗条纹8a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中，光路如图所示，关于a、b两种单色光，下列说法中正确的是()A该种玻璃对a光的折射率较大Bb光在该玻璃中传播时的速度较大Ca光的频率较小D两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分
4、，共16分在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)9激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重要的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极大的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空激光火箭利用了激光的()A单色性好 B平行度高C高能量 D相干性好10如图所示，偏振片正对工作的液晶显示器，透过偏振片看到显示器亮度正常，将镜片转动90，透过镜片看到的屏幕漆黑，则()A显示器发出的光是纵波B显示器发出的光是横波
5、C显示器发出的光是自然光D显示器发出的光是偏振光11英国物理学家托马斯杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象图为实验装置简图，M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为光屏现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是()AN应选用遮光屏1 BN应选用遮光屏3CO应选用遮光屏2 DO应选用遮光屏412固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，OO为直径MN的垂线足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO夹角较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大角，当时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大角
6、，当时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则()A玻璃砖对A光的折射率比对B光的大BA光的玻璃砖中传播速度比B光的大C时，光屏上只有1个光斑D时，光屏上只有1个光斑三、实验题(本题共2小题，共14分)13(6分)如图所示，用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC；在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的象，调整视线方向，直到P1的象_，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3_，P4_，记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45；则该透光物质的折射率n为_，并在图中画出正确
7、完整的光路图14(8分)某同学用如图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标卡尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离，转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第1条亮条纹)的中心，此时游标卡尺上的示意如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心，此时游标卡尺上的示数如图丁所示则图丙的读数x1_mm；图丁的读数x2_mm.实验中所用的双缝间的距离d0.20 mm，双缝到屏的距离L60 cm，则实验中计算波长的表达式_(用题目中给出的已知量和直接测量量的符号表示)根据以上数据，可用实验中测出的光的波长_nm.
8、四、计算题(本题共4小题，共46分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)15(8分)如图所示，一根长为l5.0 m的光导纤维用折射率n的材料制成一束激光由其左端的中心点以45的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出，求：(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大(2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少16(10分)一束单色光从三棱镜直角边AB边的中点E垂直射入，经过三棱镜一次折射后在光屏上形成一个光点，已知A30，BC边长为0.3 m，三棱镜材料的折射率为，光在真空中的传播速度为3108 m/s，光屏与AB边平行求：(1)从棱镜AC边射出的光线与入射光线的偏折角度
9、；(2)光从射入三棱镜E点到射到光屏经历的时间17(12分)跳水比赛的1 m跳板如图伸向水面，右端点距水高1 m，A为右端点在水底正下方的投影，水深h4 m，若跳水馆只开了一盏黄色小灯S，该灯距跳板右端水平距离x4 m，H4 m，现观察到跳板水下阴影右端点B到A的距离AB4 m，求：(1)黄色光在水中的折射率；(2)若在水底A处放一物体，站在跳板右端向下看，该物体看起来在水下的深度18(16分)截面为扇形AOC的玻璃砖放在水平面上，B是圆弧的最低点，也是AC弧面的中点，圆弧半径为R，D是OA边上一点，ODR，E是OA边的中点圆弧所对圆心角为120，一束光线从D点在纸面内垂直OA边射入玻璃砖，结
10、果光线在圆弧面上刚好发生全反射，求：(1)玻璃砖对光的折射率；(2)若让光从E点入射，入射方向不变，则光线在圆弧面上折射，偏向角为多少？章末综合检测(四)1解析：光的双缝干涉条纹是等间距等宽度的明暗相间的条纹，而在光的单缝衍射图样中，中间是宽度最大最亮的明条纹，在中央条纹两边的明条纹宽度越来越小，亮度也越来越低，故A图符合答案：A2解析：不同颜色的光有不同的频率，从红光到紫光，频率依次增大，波长依次减小，故A正确，B错误；因红光的波长长，根据双缝干涉条纹的间距公式x可知，用同一装置做双缝干涉实验时，红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距，D错误；各种光在真空中传播时，速度是一样的，故C错误答
11、案：A3解析：光的干涉现象和光的衍射现象都是波的特有现象，都是光波叠加的结果，光的干涉条纹是彩色的，光的衍射条纹也是彩色的，只是条纹间距特点及亮度特点不同而已答案：D4解析：由于各种单色光中，紫光的折射率最大，偏折程度最大，故C正确答案：C5解析：光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，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，故C正确，A、B错误；广泛应用的光导纤维的外套折射率比内芯折射率要小，可处于任意形状，故D错误故选C.答案：C6解析：由于a光的频率小于b光的频率，则a光在玻璃中的折射率小于b光在玻璃中的折射率，a光偏折角度较小，但射出玻璃时在空气中仍然相互平行，可判
12、定选项B正确答案：B7解析：由光的频率6.01014 Hz，知光的波长5107 mP点到双缝S1、S2的距离之差s10.75 m7.5107 m1.5，P点出现暗条纹；Q点到双缝S1、S2的距离之差为s21.5 m15107 m3，Q点出现亮条纹，因此，选B.答案：B8解析：由题图看出b光的折射角小于a光的折射角，b光的偏折程度大，根据折射定律得知玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，故A错误；由v可知，在该玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度，故B错误；由临界角公式sin C得知，折射率越大，临界角越小，则可知a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角，故D错误；玻璃对b光的折射率大于对a光
13、的折射率，则b光的频率大于a光的频率，故C正确答案：C9解析：由于激光站与卫星相隔距离远，为了减少能量损失，必须使激光具有很好的平行度，同时使用激光的高能量故选B、C.答案：BC10解析：由题意可知，只有当入射光的振动方向与偏振片的透振方向相同时，透射光的强度最强；若与偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，即为零，因此显示器发出的光是横波，且是偏振光，故B、D正确，A、C错误答案：BD11解析：在双缝干涉实验中，光线要先通过单缝，再通过双缝，形成相干光源，且双缝方向与单键平行，因此N应选用遮光屏1，O应选用遮光屏2，选项A、C正确答案：AC12解析：由题意可知，当时，A光在MN发生全反射，
14、光时，B光在MN发生全反射，则可知A光的临界角小于B光的临界角，根据sin C可知，玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，选项A正确；由n可知A光在玻璃砖中传播速度比B光的小，选项B错误；时，此时A光已经发生全反射，故在NP部分有一个光斑，同时B光从MN下方折射出来，射到NQ上，则在光屏上应有2个光斑，选项C错误；时，A、B两束光都发生全反射，故在光屏上只有1个光斑，选项D正确答案：AD13解析：利用插针法确定光路，注意观察有时遮挡的是物体，有时遮挡的是物体的象，目的是确定某一种入射光线和对应的折射光线，便于利用折射定律求解折射率答案：被P2的像挡住挡住P1和P2的像挡住P1、P2和P3的像光路图
15、如图所示14解析：图丙中的主尺读数为1 mm，游标尺读数为0.053 mm0.15 mm，所以图丙的读数x11 mm0.15 mm1.15 mm.图丁中的主尺读数为8 mm，游标尺读数为0.0519 mm0.95 mm，所以图丁的读数x28 mm0.95 mm8.95 mm.相邻两个亮条纹的距离x实验中计算波长的表达式x.把数据代入公式，得5.20107 m520 nm.答案：1.158.9552015解析：(1)由n可得v2.1108 m/s.(2)激光在光导纤维中光路图如图所示由n，并结合几何知识得60，大于临界角45，因此发生全反射同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线到达右端面由于
16、xOAsin ，得OA x，故光线在光导纤维中传播的距离为sl.因此该激光在光导纤维中传播所经历的时间t2.7108 s.答案：(1)2.1108 m/s(2)2.7108 s16解析：(1)如图所示，由折射定律知n由几何关系可知，30解得60光从棱镜AC边射出时，光线的偏折角度为30(2)xEF0.15 mxFD m光在棱镜中的传播速度v光从射入三棱镜到射到光屏经历的时间，t解得t108 s1.4109 s答案：(1)30(2)1.4109 s17解析：(1)光从板的右端射到水中的光路图如图所示：根据折射定律得：n根据几何关系有：sin i，sin r解得折射率为：n(2)设A的视深为h，由于从A上方看，光的入射角及折射角均很小，则有sin tan 故n解得：h3 m答案：(1)(2)3 m18解析：(1)当光线从D点在纸面内垂直OA边射入玻璃砖时，设光线在圆弧面上的入射点为F由几何关系则有：cosDOF解得DOF45根据几何关系，则有DFO45临界角：C45因此折射率：n(2)若光线从E点入射，根据几何关系，由于光线垂直于OA，OER，AOB60，由几何关系可知，光线刚好从B点出射由几何关系，入射角30，由折射率公式则有：n解得：45因此光线在圆弧面上折射，光线的偏向角为：15答案：(1)(2)15