1、章末过关检测（四）（时间：60分钟，满分：100分）一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得6分，选错或不答的得0分）1.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中，其实验光路如图所示，对实验中的一些具体问题，下列意见正确的是（）A.为了减少作图误差，P3和P4的距离应适当取大些B.为减少测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应取大些C.若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像D.若P1、P2连线与法线NN夹角较大时，有可能在bb面发生全反射，所以在bb一侧就看不到P1、P2的像解析：选A.P3和P4的距离
2、应适当取大些，是为了画直线OB时更接近原光线，能减少误差，选项A正确.在玻璃中的光线OO的入射角达不到临界角，不会发生全反射.2.太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色，瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹，这些现象分别属于（）A.光的干涉、色散和衍射现象B.光的干涉、衍射和色散现象C.光的衍射、色散和干涉现象D.光的衍射、干涉和色散现象解析：选A.在太阳光照射下肥皂膜呈现彩色，是薄膜干涉现象；瀑布溅起的小水滴相当于棱镜，在阳光下呈现的彩虹是光的色散现象；通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹是光的衍射现象.3.虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可
3、利用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示.M、N、P、Q点的颜色分别为（）A.紫、红、红、紫B.红、紫、红、紫C.红、紫、紫、红 D.紫、红、紫、红解析：选A.七色光中红光的折射率最小，紫光的折射率最大，故经玻璃球折射后红光的折射角较大，由玻璃球出来后将形成光带，而两端分别是红光和紫光，根据光路图可知M、Q点为紫光，N、P点为红光，故选A.4.在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法.A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A的上表面平行，在它们之间形成一个厚度均匀的空气膜.现在用波
4、长为的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性的变化.当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮.则（）A.出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B.出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C.温度从t1升至t2的过程中，A的高度增加D.温度从t1升至t2的过程中，A的高度增加解析：选D.A和B之间形成一个厚度均匀的空气膜，则光在空气膜的前表面即B的下表面和后表面即A的上表面产生干涉，形成干涉条纹.当温度为t1时最亮，说明形成亮条纹，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮，又一次
5、形成亮条纹，由干涉的原理知，温度为t1和t2时，路程差均为波长的整数倍，由于材料A具有热膨胀特性，所以温度为t2时比t1时高度增加，使路程差减小一个波长，则A的高度增加，故选项D正确.5.如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为a、b，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则（）A.anbB.ab，nanbC.ab，nab，nanb解析：选B.一束光经过三棱镜折射后，折射率小的光偏折较小，而折射率小的光波长较长.所以ab，nan2，12，由v知v1t2，故选项C错误.由sin C知，C1C2，故选项D正确.10.关于自然光和偏振光，以下说法正确的是（）A.自然光包
6、含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同B.偏振光是在垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光C.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过另一个偏振片后又还原为自然光D.太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光解析：选BD.本题可由自然光和偏振光的定义解决.光源发出的光，沿着各个方向振动的光的强度都相同，叫做自然光.振动方向一定的光叫做偏振光.三、非选择题（本题共3小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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）11.（10分）某同学设计了一个测定激光的波
7、长的实验装置如图（a）所示，激光器发出一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片上出现一排等距的亮点，图（b）中的黑点代表亮点的中心位置.（1）这个现象说明激光具有性.（2）通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍：如果双缝的缝间距离为a，双缝到感光片的距离为L，感光片上相邻两光点间的距离为b，则光的波长.该同学测得L1.000 0 m，缝间距a0.22 mm，用带十分度的游标卡尺测感光片的点间距离时，尺与点的中心位置如图（b）所示.图（b）中第1个到第4个光点的距离是 mm.实验中激光的波长 m.（保留两位有效数字）（3）如果实验时将红激光换成蓝激
8、光，屏上相邻两光点间的距离将.解析：（1）激光的感光照片出现等间距的亮点，说明激光具有波动性.（2）由题图（b）知游标卡尺的读数为8.5 mm，根据公式知 m6.2107 m.（3）由知b，当红激光换成蓝激光时变小，故b变小.答案：（1）波动（2）8.56.2107（3）变小12.（14分）如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1和S2距离之差为2.1106 m，现分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？（1）已知A光在折射率为n1.5的介质中波长为4107 m；（2）已知B光在某种介质中波长为3.15107 m，当B光从这
9、种介质射向空气时，临界角为37.解析：已知P点与S1和S2的距离之差，由出现亮暗条纹的条件可判断是亮条纹或暗条纹.（1）设A光在空气中波长为1，在介质中波长为2，由n，得1n21.54107 m6107 m.根据路程差2.1106 m，所以N13.5.由此可知，从S1和S2到P点的路程差是波长1的3.5倍，所以P点为暗条纹.（2）根据临界角与折射率的关系sin C，得n.由此可知，B光在空气中波长2为：2n介3.15107 m5.25107 m.则路程差和波长2的关系：N24.可见，用B光做光源，P点为亮条纹.答案：（1）暗条纹（2）亮条纹13.（16分）如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由
10、ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成，一束频率为5.31014 Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角60.已知光在真空中的速度c3108 m/s，玻璃的折射率n1.5，求：（1）这束入射光线的入射角多大？（2）光在棱镜中的波长是多大？（结果保留三位有效数字）（3）该束光线第一次从CD面出射时的折射角.（结果可用反三角函数表示）解析：（1）设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r，则由几何知识得：r30，据n得：sin insin r1.5sin 300.75则iarcsin 0.75.（2）根据n得：v m/s2108 m/s根据vf，得： m3.77107 m.（3）光路如图所示，由几何知识得ab光线在AB面的入射角为45.设玻璃的临界角为C，因为sin C0.67因为sin 450.67，所以C45.因此光线ab在AB面会发生全反射.光线在CD面的入射角rr30，根据n，得光线在CD面的出射光线与法线的夹角iiarcsin 0.75.答案：（1）arcsin 0.75（2）3.77107 m（3）arcsin 0.75