1、单元测试卷(三)时间：90分钟分值：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分其中19题为单选题，1012题为多选题)1对于单缝衍射现象，下列说法正确的是()A缝的宽度d越小，衍射条纹越亮B缝的宽度d越小，衍射现象越明显C缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线D入射光的波长越短，衍射现象越明显【解析】当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，故D错，当光的波长一定时，缝的宽度越小，衍射现象越明显，故A、C错，B正确【答案】B2如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样分析各图样的特点可以得出的正确结论是()Aa、b是光的干涉图
2、样Bc、d是光的干涉图样C形成a图样光的波长比形成b图样光的波长短Dc、d中央条纹为暗纹【解析】单色光的双缝干涉形成的是明暗相间的条纹，并且亮纹和暗纹间距相等，而单缝衍射形成的虽然也是亮、暗相间的衍射条纹，但中央条纹宽度大，亮度也大，可见，a、b是光的干涉图样，c、d是光的衍射图样，并且c、d中央条纹为亮纹，选项A正确，B、D错误；a、b光形成的干涉条纹的间距与波长成正比，即x，a光形成的条纹间距大，所以形成a图样光的波长比形成b图样光的波长长，选项D错误【答案】A3.如图所示，一细束红蓝复色光垂直于AB边射入直角三棱镜，在AC面上反射和折射分成两束细光束，其中一束细光束为单色光束若用V1和V
3、2分别表示红、蓝光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是()AV1V2单色光束为红色BV1V2单色光束为红色DV1V2单色光束为蓝色【解析】红光折射率小于蓝光折射率，由折射率公式nc/v知红光在同种介质中的速度较大，即V1V2；由全反射公式sinc1/n知红光折射率小临界角大；所以蓝光发生全反射时红光依然有折射现象，故C正确【答案】C4.现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为10 m的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射反射折射后恰好和入射
4、光线平行，如图所示，那么第一次入射的入射角应是()A15 B30C45 D60【解析】作光路图如图所示，设入射角为，折射角为，则2，n，cos，30，所以，60.故选项D正确【答案】D5下列应用激光的事例中错误的是()A利用激光进行长距离精确测量B利用激光进行通信C利用激光进行室内照明D利用激光加工坚硬材料【解析】激光单向性好，不利于室内照明，并且大功率的激光要靠专门的激光器产生，成本太高，且由于激光的能量集中，会对人体产生伤害，因此选项C所述激光的应用是错误的【答案】C6实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长的变化符合科西经验公式：nA，其中A、B、C是正的常量太阳光进入三棱镜
5、后发生色散的情形如下图所示则()A屏上c处是紫光 B屏上d处是红光C屏上b处是紫光 D屏上a处是红光【解析】白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下(a、b、c、d)依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫屏上a处为红光，屏上d处是紫光，D正确【答案】D7一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃的另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是()A红光以30的入射角入射 B红光以45的入射角入射 C紫光以30的入射角入射 D紫光以45的入射角入射【解析】因为同种介质对紫光的折射率较大，故入射角相同时，紫光侧移距离较大，A、B项错；设入
6、射角为i，折射率为n，平板玻璃厚度为d，侧移距离为x，则xdsini，可见对于同一种色光，入射角越大，侧移距离越大，D项正确【答案】D8如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是()A减弱，紫光 B减弱，红光 C增强，紫光 D增强，红光【解析】光在传播时随入射角增大，反射光能量增强，折射光能量减少根据能量守恒定律可知，当折射光线变弱或消失时反射光线的强度将增强，故A
7、、B两项均错；在七色光中紫光频率最大且最易发生全反射，故光屏上最先消失的光是紫光，故C项正确，D项错误【答案】C9在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介光盘上的信息通常是通过激光束来读取的若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示下列说法中正确的是()A图中光束是红光，光束是蓝光 B在光盘的透明介质层中，光束比光束传播速度更快 C若光束先后通过同一单缝衍射装置，光束的中央亮纹比光束的窄 D若光束先后通过同一双缝干涉装置，光束的条纹宽度比光束的宽【解析】由题图可知，光束的折射率大于光束的折射率，即n1n2，而n红n蓝，A错；由v得，
8、B错；折射率大的光束波长小，在单缝衍射、双缝干涉实验中的条纹宽度要小，C对、D错【答案】C10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，相邻两亮条纹中心的距离越大 B入射光的频率越高，相邻两亮条纹中心的距离越大 C把入射光由绿光变成紫光，相邻两亮条纹中心的距离变小 D把入射光由绿光变成红光，相邻两亮条纹中心的距离变小【解析】由x知，对于一确定的双缝干涉实验装置，单色光的干涉条纹相邻两亮条纹中心的距离x跟波长成正比，由cf知，光的频率f越大，越小，x越小，紫光的波长比绿光小；故相邻两亮条纹中心的距离比绿光的小，红光的波长最大，x最大【答案】AC11.如图所示，一玻璃柱体
9、的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是()A反射光束1消失B透射光束2消失C反射光束1和透射光束2都消失D偏振片P以入射光线为轴旋转90，透射光束2消失【解析】自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的偏振方向与纸面垂直，折射光的偏振方向与纸面平行因此当在入射光线方向上垂直放透振方向在纸面内的偏
10、振片P时，因垂直于纸面的方向上无光，反射光束1消失，A正确，B、C均错误；偏振片转动90，平行于纸面内的光消失，则透射光束2消失，D正确【答案】AD12.如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，Rr.现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则()An可能为 Bn可能为2Ct可能为 Dt可能为【解析】只经过两次全反射可知第一次入射角为45，反射光路图如图所示根据全反射可知临界角C45，再根据n可知n，A、B均正确；光在透明柱体中运动路程为L4
11、r，运动时间为t，则t，C、D均错误【答案】AB第卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13(6分)用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果(1)在这四个图中肯定把针插错了的是_(2)在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是_，计算玻璃的折射率的公式是_【解析】(1)垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行(除过圆心的光线)，A错(2)测量较准确的是D图，因B图的入射光线经过圆心，出射光线没有发生折
12、射，C图的入射光线离圆心太近，射到圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大的误差测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率n.【答案】(1)A(2)Dn14(9分)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题(1)图1中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_(2)将下表中的光学元件放在图1丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长元件代号ABCDE元件名称光屏双缝白光光源单缝透红光的滤光片将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为_(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d0
13、.50 mm，双缝到光屏的距离L0.50 m，在光屏上得到的干涉图样图如2甲所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图2乙所示，则其示数为_mm；在B位置时游标卡尺如图2丙所示由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为_m.【解析】图1甲中的条纹间距和宽度相同，是干涉图样，图1乙是衍射图样光源发出的白光，各种频率都有，加上E后通过的只有红光了，变成单色光，加上D和B，就得到两列频率相同，步调一致的相干光，最后放置光屏，干涉条纹呈现在光屏上，所以顺序为CEDBA.B位置的示数为115.60 mm，图2甲中AB之间的距离为(115.60111.10) mm4.50 mm，则相邻亮条纹的间距为
14、x mm，再根据公式x，代入数据得波长为6.4(0.2)107 m.【答案】(1)甲(2)CEDBA(3)111.100.056.4(0.2)107 m三、计算题(本题有3小题，共37分，解答应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15(10分)在做双缝干涉实验时，用波长10.60 m的光和另一波长未知的光一起照射到两个间距未知的狭缝上，结果发现已知波长的光第4级明条纹和未知波长的光的第5级明条纹重合，则未知的波长是多少？【解析】设未知的波长为2，出现明条纹的条件是：xkl/d，k0，1，2，依题意有x44l1/d，x
15、55l2/d，x4x5，故20.60 m0.48 m.【答案】0.48 m16(13分)如图所示，ABC是一个透明的薄壁容器，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的传播速度为多大【解析】设液体的折射率为n，光在里面传播的速度为v，发生全反射的临界角为C，则由题意知：C60，所以n，又因为n，所以vc.【答案】c17. (14分)一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率 【解析】如图，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A点折射，根据折射定律有nsinsin式中，n是玻璃的折射率，是入射角，是折射角现假设A恰好在纸片边缘，由题意，在A点刚好发生全反射，故设AA线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有sin由题意，纸片的半径应为RLr联立以上各式可得n 【答案】