1、章末综合检测（四）光(本试卷满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28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由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象。这是因为()A两个光源发出光的频率不同B两个光源发出光的强度不同C两个光源的光速不同D这两个光源是彼此独立的，不是相干光源解析：选D题中两光源发出的光都是白光，频率不确定没法比较，选项A错误；光的强度对光是否产生干涉没有影响，选项B错误；光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项C错误；题中是两个独立光源，根据物体的发光原理(原子跃迁)，二者产生的不是相干光源，选项D正确。2
2、在光的双缝干涉实验中，下列描述正确的是()A用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较长的红光B用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹较远的是波长较短的紫光C相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的D在双缝干涉实验中，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽解析：选A条纹间距与光的波长成正比，在可见光中，红光波长最长，紫光波长最短，故偏离中央亮条纹最远的是红光，A正确、B错误。双缝干涉实验中，相邻两亮条纹或两暗条纹是等宽间距的，故C错误。红光的波长比紫光的波长大，所以换成紫光后，相邻两个亮条纹间距将变窄，故D错误。3把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，形成空
3、气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，这时可以看到明暗相间的条纹。下面关于条纹的说法中正确的是()A干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上、下两表面反射形成的两列光波叠加的结果，条纹间距都相等B干涉条纹中的暗条纹是由于两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C将薄片增厚，条纹变疏D观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的另一侧解析：选A干涉条纹的产生是光在空气薄膜的上、下两表面反射形成的两列光波叠加的结果，由于空气膜厚度是均匀变化的，故条纹间距都相等，选项A对；干涉条纹中的暗条纹是两列反射光的波峰与波谷叠加的结果，选项B错；将薄片增厚，条纹变密，选项C错；观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的同一侧，选项D错
4、。4.如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab面入射，有光线从ab面射出。以O点为圆心，将玻璃砖缓慢转过角时，恰好没有光线从ab面射出，则该玻璃砖的折射率为()A.B.C. D.解析：选B由题意，将玻璃砖缓慢转过角时，恰好没有光线从ab面射出，说明光线发生了全反射，此时的入射角恰好等于临界角，即有iC，而入射角i，则临界角C。由临界角公式sin C得n，故B选项正确。5光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的。如图所示，一光导纤维内芯折射率为n1，外层折射率为n2，一束光信号与界面夹角由内芯射向外层，要在界面发生全反射，必须满足的条件是()An1n2，小于某一值Bn1n2，大于某一值C
5、n1n2，大于某一值 Dn1n2，小于某一值解析：选A要使光信号在内芯与外层的界面上发生全反射，必须让内芯折射率n1大于外层折射率n2，同时入射角须大于某一值，故应小于某一值，故A正确。6.(2021北京等级考)如图所示的平面内，光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是()A这是光的干涉现象B在真空中光束b的波长大于光束c的波长C玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率D在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度解析：选C光束a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光，这是光的色散现象，选项A错误；由题图可知光束c的折射角大于光束b的折射角，根
6、据折射定律可知ncnb，选项C正确；由于光的折射率越大，其频率越大，波长越短，则光束b在真空中的波长较短，选项B错误；根据v 知，光束c的折射率小，则光束c在玻璃砖中的传播速度大，选项D错误。7(2021湖北高考)如图所示，由波长为1和2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置，P1和P2分别是波长为1和2的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面M和N位置出射，则()A12，M是波长为1的光出射位置B12，M是波长为1的光出射位置D12，N是波长为1的
7、光出射位置解析：选D由双缝干涉条纹间距的公式x可知，当两种色光通过同一双缝干涉装置时，波长越长条纹间距越宽，由屏上亮条纹的位置可知12，反射光经过三棱镜后分成两束色光，由题图可知入射时M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同时，折射率越大的色光折射角越小，由于12，则n1)。下列结论中正确的是()A在水中的传播速度，光束a比光束b大B在水中的传播速度，光束a比光束b小C水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D水对光束a的折射率比水对光束b的折射率大解析：选AC由公式n，可得折射率nanb，C正确，D错误；由v，navb，A正确，B错误。三、非选择题(本题共4小题，共54分)11(9分)由
8、于实验室中矩形玻璃砖的数量不够，部分同学需改用直角三棱镜做“测量玻璃的折射率”实验，实验步骤如下：a如图所示，先在张白纸上作相互垂直的直线ab、ab作为三棱镜的两个界面，并在直线上标出点O；b标出P3、P4的位置；c将三棱镜放在白纸上，使短边跟ab对齐，长边跟ab对齐；d在长边ab的外侧透过三棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像完全被P2的像挡住；e在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像；f过O点作一垂直ab的线段OA，在OA上垂直纸面插两枚大头针P1、P2；g移去三棱镜和大头针，连接P3P4交ab于O点，过O点作与ab
9、垂直的直线MN；h作光路图，计算折射率n。(1)正确的实验步骤顺序为_；(2)请在图中画出准确完整的光路图；(3)请根据图中所给数据，求出该玻璃的折射率n。解析：(1)利用插针法确定光路，注意有时挡住的是物体本身，有时挡住的是物体的像，目的是确定某一入射光线和对应的出射光线，以利用折射定律求解折射率。正确的实验步骤顺序为a、f、c、d、e、b、g、h。(2)光路图如图所示。(3)由几何关系及图中所给的数据，可得玻璃的折射率n。答案：(1)a、f、c、d、e、b、g、h(2)光路见解析图(3)12(12分)(1)将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩
10、色条纹，这是由于光的_(选填“折射”“干涉”或“衍射”)。当缝的宽度_(选填“远大于”或“接近”)光波的波长时，这种现象十分明显。(2)如图所示，某L形透明材料的折射率n2。现沿AB方向切去一角，AB与水平方向的夹角为。为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气，求的最大值。解析：(1)光能绕过障碍物或小孔的现象叫作衍射；产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波的波长小或相差不多。(2)光线不射入空气中，则在AB面发生全反射，有sin C，且C90，得60。答案：(1)衍射接近(2)6013(15分)如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体
11、，圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)。求该玻璃的折射率。解析：如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行。这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C点反射。设光线在半球面的入射角为i，折射角为r。由折射定律有sin insin r由正弦定理有由几何关系，入射点的法线与OC的夹角为i。由题设条件和几何关系有sin i式中L是入射光线与OC的距离。由式和题给数据得sin r由式和题给数据得n1.43。答案：1.4314(
12、18分)(2021湖南高考)我国古代著作墨经中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播。身高1.6 m的人站在水平地面上，其正前方0.6 m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为1.0 cm、深度为1.4 cm，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射。(1)若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？(2)若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？解析：(1)如图所示，若人脚处反射的光恰能成像，则透明介质的折射率最小，由几何关系得此时入射角的正弦值sin i0.8，折射角的正弦值sin r，所以nmin。(2)光从光疏介质向光密介质传播，入射角接近90时为掠射。分析可知，当掠射的光恰好从洞的边缘射出时折射率最小，则有nmin。答案：(1)(2)
