1、光章末测试时间：60分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分，每小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求)1用单色光做双缝干涉实验时，下列说法中正确的是()A入射光的波长越长，干涉条纹间距越大B入射光的频率越大，干涉条纹间距越大C把入射光由绿光变为紫光，干涉条纹间距变小D把入射光由绿光变为红光，干涉条纹间距变小解析：由x知，对于一确定的双缝干涉实验装置，单色光干涉条纹间距x跟波长成正比，由cf知，频率越大，波长越小，红光的波长最大，紫光的波长最小故A、C选项正确答案：AC2一束光线穿过介质1、2、3时，光路如下图所示，则()A介质1的折射率最大B介质2是光密介质
2、C光在介质2中的速度最大D当入射角由45逐渐增大时，在1、2分界面上可能发生全反射解析：由题意可知n3n1n2，故A、B选项错误，光线由介质1到介质2，是由光密介质进入到光疏介质，逐渐增大入射角时有可能发生全反射，故D选项正确，由n可知C选项正确答案：CD3如图所示，一个三棱镜的折射率n，其截面为直角三棱镜，A30，C90.一条单色光线从空气垂直AB边入射，该光线的出射光线有几条()A2条B3条C4条 D1条解析：如下图所示，光线的入射角为30，折射光线从棱镜出射设折射角为.n，sin45，反射光线在BC边上的入射角为60.大于棱镜的临界角45.所以光线在BC边上发生全反射，全反射的光线在AB
3、边上的入射角为0.出射光线；同时要在AB边上发生反射，反射光线沿光路反向进行在BC边上发生反射，在AC边上以45的折射角射出光线，并同时发生反射；反射光线在AB边上的入射角为0.出射光线，并同时发生反射，此后光线又沿原光路进行可见，射入棱镜的光线的出射光线有四条答案：C4如右图所示，只含有黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两束光OA和OB，沿如图所示方向射出，则()AOA为黄光，OB为紫光BOA为紫光，OB为黄光COA为黄光，OB为复色光DOA为紫光，OB为复色光解析：因为n紫n黄，故临界角C紫t2，则12 B若t1t2，则1t2，则12 D若t12解析：通过
4、相同距离、时间长的速度小，其折射率大；入射角相同时，折射角就小，故选项C、D正确答案：CD6如右图所示，一束白光从顶角为的棱镜的一个侧面AB以较大的入射角i入射，经三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则()A红光最先消失，紫光最后消失B紫光最先消失，红光最后消失C紫光最先消失，黄光最后消失D红光最先消失，黄光最后消失解析：依题意作出白光通过三棱镜的光路图，如下图所示可以看出由于紫光的偏折角最大，由全反射临界角公式sinC紫光的临界角最小，所以紫光一定首先在AC面上发生全反射从而从光屏上消失，最后红光消失，故B选项正确答案：B7用红光和蓝
5、光做实验，下列说法中正确的是()A它们以相同的入射角斜射入同一块透明平行板，从平行板射出的光线，红光的侧移距离比蓝光大B它们由水射向空气时，红光的临界角比蓝光大C它们用同样的双缝做杨氏实验时，红光两相邻亮条纹间的距离比蓝光小D用它们做单缝衍射实验时，比较衍射图样中央亮条纹的宽度，红光比蓝光小解析：红光的频率比蓝光的频率低，红光在介质中的折射率小于蓝光的折射率，所以它们以相同的入射角斜射入一块透明平行板后，红光的侧移量小于蓝光的侧移量，A选项错误，由sinC可知，红光发生全反射临界角较大，故B选项正确；由x可知，用同样的装置做双缝干涉实验时红光的干涉条纹间距较大，C选项错误；用红光和蓝光做单缝衍
6、射实验，波长越大的中央宽条纹越宽，故D选项错误答案：B8用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是()A用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是最亮的B用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的C中央均为亮点的同心圆形条纹D中央均为暗点的同心圆形条纹解析：用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验，在光屏上会得到一些明、暗相间的圆环，这些圆环达到的范围远远超过了光的直线传播所照明的面积，且中心均为亮点，故C选项正确答案：C9(2008重庆理综)右图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可
7、吸收到达其上的所有光线已知该棱镜的折射率n，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线()解析：由棱镜折射率n可知，全反射的临界角Carcsin37，从G点入射的光达到G1点的入射角iC37，发生全反射，所以B选项正确答案：B10一束光从玻璃射入空气的界面，如下图所示，AO为入射光，MM为界面，当角减小时()A反射角将减小B折射角将减小C反射光与折射光的夹角将减小D角减小到一定程度时，折射光线将消失解析：光束从玻璃射入空气是由光密介质射入光疏介质，当减小时，即入射角增大，则反射角增大，当入射角大于临界角时，发生全反射，故C、D选项正确答案：CD二、非选择题(共4个小题，共50分)11(8分)(201
8、0山东卷)如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中心垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出(1)求该玻璃棒的折射率(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_(填“能”、“不能”或“无法确定能否”)发生全反射解析：如图所示，单色光照射到EF弧面上时刚好发生全反射，由全反射条件得C45，n得n.(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时，入射角增大，能发生全反射答案：(1)(2)能12(12分)某同学用如下图甲所示的实验装置，做用双缝干涉测光的波长的实验，他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两
9、条亮条纹间的距离x，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一亮条纹)的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示，读数用x1表示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丁的示数x2_mm.如果实验中所用的双缝间的距离d0.20 mm，双缝到屏的距离L60 cm，则计算波长的表达式_(用d、L、x1、x2表示)根据以上数据，可得实验中测出的光的波长_m.答案：9.10(x2x1)5.610713(14分)光线以入射角i从空气射向折射率n的透明介质表面，如右图所示(1)当入射角i45时，求反射光线与折射光线间的
10、夹角；(2)当入射角i为何值时，反射光线与折射光线间的夹角90.解析：如右图所示(1)设折射角为r由n得sinr.故r30，因反射角ii45.故180(ir)105.(2)若90，即ir18090.则sinrcosicosi，故ntanitani，iarctan.答案：(1)105(2)iarctan14(16分)在完全透明的水面下深h处放一点光源S，在水面上形成一个圆形的透光平面，设水的折射率为n.(1)试求圆形透光面的半径R的大小(2)若透光圆面的半径均匀增大，则点光源S正在如何运动？(3)若水面下深h处是一个半径为r且平行于水面放置的发光面，则水面上圆形透光平面的面积多大？图1解析：(1)如图1所示，当S发出的光线射向水面、对应入射角为临界角C时，为圆形透光平面的边界入射光线，此时sinC，tanC可解得RhtanCh.(2)由以上结果R可知R与h成正比，R均匀增大时，点光源离水面的深度也均匀增大，故点光源S正在水中匀速下沉图2(3)如图2所示，B点为发光面边缘上的点，由该点发出的光线BA在水面上的入射角为临界角C时，为水面上透光圆形边界上的入射光线，而O为发光圆面中心O点正上方水面上的交点，则水面上透光圆面的半径RAOrR即Rr故水面上圆形透光平面的面积SR2(r)2.答案：(1)(2)匀速下沉(3)S(r)2