人教版高中物理选修3-4高二《几何光学》单元测试题
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2020-2021学年高二物理人教版选修3-4单元测试卷 第十三章光(一)1.用一束单色光做杨氏双缝干涉实验,经双缝后光照射到光屏上,可观察到的图像是图中的( )A. B.C. D. 2.有一块玻璃砖,上、下两面光滑且平行,有一束光线从空气射入玻璃砖,下面给出的四个光路图正确的是( )A. B.C. D.3.如图所示,白炽灯的右侧依次放置偏振片P 和Q A ,点位于P Q 、之间,B 点位于Q 右侧,旋转偏振片P A B ,、两点光的强度变化情况是( )A.A B 、均不变B.A B 、均有变化C.A 不变,B 有变化D.A 有变化,B 不变 4.两束细平行光a 和b 相距为d ,从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面,如图所示,若玻璃对a 的折射率大于对b 的折射率,且两束光在玻璃砖内未发生交叉,当它们从玻璃砖的下表面射出后,有( )A.两束光仍平行,间距等于dB.两束光仍平行,间距大于dC.两束光仍平行,间距小于dD.两束光不再平行5.光导纤维的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播。
以下关于光导纤维的说法正确的是( )A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D.内芯的折射率与外套的相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用6.高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”制成,夜间行车时,它能将车灯照射过来的光逆向返回,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。
如图所示,反光膜内均匀分布着直径为10μm线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行,那么第一次入射时的入射角是( )A.60°B.45°C.30°D.15°7.如图所示是一种观察光的干涉现象的装置,图中M是一块普通平板玻璃制成的平面镜,单色缝光源S与镜面M平行(图中S只画成一个点),右面P是光屏。
选修3-4光学测试题一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.)1.夏日的白天,在大树下乘凉时,经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑.关于其原因下列说法正确的是A.大树的缝隙是圆的,所以地面上有许多圆斑B.是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑C.这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像D.这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的2.对于某单色光,玻璃的折射率比水大,则此单色光在玻璃中传播时 A.其速度比在水中大,其波长比在水中长 B.其速度比在水中大,其波长比在水中短 C.其速度比在水中小,其波长比在水中短 D.其速度比在水中小,其波长比在水中长3.为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n ,厚度为d ,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为A.4d B.4nd C.4dD.4nd4.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是A5.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法不正确的是A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光,但一定不是干涉条纹D.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上无亮光6.细红光束和细蓝光束垂直于AB面进入楔形棱镜,并能从AC面射出,如图所示.这两束光从棱镜的AC面射出后的情况是A.两束光一定相交B.两束光仍然平行C.两束光的反向延长线相交D.条件不足,无法确定7.红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时,若黄光恰好发生全反射,则A.绿光一定能发生全反射B.红光一定能发生全反射C.三种单色光相比,红光在介质中的传播速率最小D.红光在介质中的波长比它在空气中的波长长8.如图所示,将半圆形玻璃砖放在竖直面内,它左方有较大的光屏P,线光源S可沿玻璃砖圆弧移动,它发出的光束总是射向圆心O.若S从图中A向B处移动,在P上先看到七色光带,以后各色光陆续消失.则此七色光带从下到上的排列顺序以及最早消失的光是PAA.红光→紫光,红光B.紫光→红光,红光C.红光→紫光,紫光D.紫光→红光,紫光9.在用插针法测定玻璃折射率的实验中,学生的实验方法和步骤完全正确,但测后发现玻璃砖的两个光学面不平行,则A.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏大B.入射光线与出射光线一定不平行,测量值偏小C.入射光线与出射光线一定不平行,测量值仍然正确D.入射光线与出射光线可能平行,测量值仍然正确10. 有关光现象的下列说法中正确的是A.在平静的湖面上出现岸边树的倒影是光的折射现象B.在太阳光照射下,水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象C.在光的双缝干涉实验中,只将入射光由绿光改为黄光,则条纹间距变宽D.光导纤维传递信号的基本物理原理是光的折射11.在学习光的色散的时候老师在课堂上做了一个演示实验,让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖(玻璃较厚),经折射分成两束单色光a 、b ,已知a 光是红光,而b 光是紫光,你认为图中哪个光路图是正确的 ( ) 12.一单色光,在空气中的波长为λ0,在玻璃中的波长为λ,波速为v ,玻璃对这种色光的折射率为n 。
光学单元测试题班级姓名学号一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,每小题至少有一个选项正确,全部选对得4分,漏选得2分,错选或不答者得0分)1.在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮2.关于薄膜干涉,下述说法中正确的是A.干涉条纹的产生是由于光在膜的前后两表面反射,形成的两列光波叠加的结果B.干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C.干涉条纹是平行等间距的平行线时,说明膜的厚度处处相等D.观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的同一侧3..蚌壳内表面上有一薄层珍珠质,在白光照射下常会呈现美丽的色彩,这是 ( )A.光的色散现象B.光的干涉现象C.光的全反射现象D.蚌壳凹面对光的会聚现象4.沙尘暴是由于土地沙化形成的恶劣气象现象,发生沙尘暴时能见度只有几十米,天空变黄发暗。
这是由于发生沙尘暴时( )A.只有波长较长的一部分光才能到达地面B.只有波长较短的一部分光才能到达地面C.只有频率较大的一部分光才能到达地面D.只有能量较大的光子才能到达地面5. 某学习小组把三块两面平行玻璃板放在一起做了如图2所示的空心三棱镜,然后让一束单色光从左侧玻璃板射入,从右侧玻璃板射出,该小组同学有以下几种猜想,其中你认为正确的是()A.出射光线向底边偏折B.出射光线向顶角偏折C.出射光线与入射光线平行D.以上说法都不对6.某同学在学习了光的干涉后进行了如下实验:在学校实验室借了两只小手电筒和一个光屏,然后让这两只手电筒发出的光照射到光屏的同一位置,但他却没有看到光的干涉条纹,于他沮丧地问老师这是为什么,如果你是老师你应该怎样回答他()A.手电筒射出的光不是单色光图2图5B.周围环境的漫反射光太强C.干涉图样太小看不清楚D.两个光源并不是相干光源7.在学习光的色散的时候老师在课堂上做了一个演示实验,让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖(玻璃较厚),经折射分成两束单色光a、b,已知a光是红光,而b光是蓝光,你认为图3中哪个光路图是正确的(B)8.某同学为了研究光的色散,设计了如下实验:在墙角放置一个盛水的容器,其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M,如图5所示,一细束白光斜射向水面,经水折射向平面镜,被平面镜反射经水面折射后照在墙上,该同学可在墙上看到( )A.上紫下红的彩色光带 B.上红下紫的彩色光带C.外红内紫的环状光带 D.一片自光9、把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上(如图)。
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作高二《几何光学》单元测试题王佃彬一.选择题:(每题 5 分,共 40 分)1.对于以下光现象的说法中,正确的选项是()A.夏天烈日照射下公路瞭望像洒了一层水相同,这是光的全反射现象B.经过玻璃三棱镜看到的像比物体本质地址要低C.光导纤维是利用光的全反射现象制成的D.手术台上的无影灯除掉影子是由于光没沿直线流传形成的2. 对于光的流传 , 以下说法中正确的选项是().A.必然颜色的光流传度大小由媒质决定B.不相同颜色的光在同一种媒质中流传时, 波长越短的光流传速度越快C.同一频率的光在不相同媒质波长不相同 , 而在真空中的波长最长D.同一色光的频率随流传速度不相同而改变3.一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b 两束单色光,其流传方向如图 1 所示。
设玻璃对a、b 的折射率分别为n a和 n b,a、b在玻璃中的流传速度分别为 v a和 v b,则()图 1A. n a n bB.n a n bC. v a v bD. v a v b d 4.点光源S经过带有圆孔的挡板,照射到屏M上,形成直径为d的亮圆.若是在挡板靠SN近光屏一侧放上一块厚玻璃砖,如图 2 所示,这时点光源经过圆孔和玻璃,在屏上形成直径为 D的亮圆.则直径 D 和 d 的大小关系为()A.d>D B.d=D C .d<D D.无法确定5.如图 3,一玻璃柱体的截面为半圆形,单色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,已知玻璃折射率为 3 ,入射角为45°(相应的折射角为 24°)。
现保持入射光不变,将半圆柱体绕经过O 点垂直于图面的轴线顺时针转过 15°,如图中虚线所示,则()。
A.光束1转过 15°B.光束 1 转过 30°C.光束2转过的角度小于 15°D.光束 2 转过的角度大于15°图 2图 36.a bc 为一全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形,以下列图,一束白光垂直入射到ac 面上,在 ab 面上发生全反射.若光辉入射点O 的地址保持不变,改变光辉妁入射方向,(不考虑自 bc 面反射的光辉 ):A. 使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,若是有色光射出ab 面,则红光将第一射出B.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,若是有色光射出ab 面,则紫光将第一射出C. 使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将第一射出ab 面D. 使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将第一射出ab 面7.以下列图,两个同种玻璃制成的棱镜,顶角α1略大于α 2,两单色光 1 和 2 分别垂直入射三棱镜,其出射光辉与第二界面的夹角β1 =β 2,则A、在棱镜中 1 光的折射率比 2 光小B、在光谱中,1 光比较凑近红光C、在棱镜中 1 光的流传速度比 2 光的小D、把此两光由水中射向空气,产生全反射时,1光的临界角比 2 光的临界角大。
2012-2013学年下学期会昌中学高二物理周练A8卷时间:45钟命题人:邹圣文一、选择题(每题5分,共80分)1.在水中的潜水员斜看岸边的物体时,看到的物体( )A.比物体所处的实际位置高 B.比物体所处的实际位置低C.跟物体所处的实际位置一样高 D.以上三种情况都有可能2.一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内,入射角为45°,下面光路图中正确的是( )3.两盏普通白炽灯发出的光相遇时,我们观察不到干涉条纹,这是因为( )A.两盏灯亮度不同B.灯光的波长太短C.两灯光的振动情况不同 D.电灯发出的光不稳定4. 一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹,其原因是( )A.各色光的波长不同,因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B.各色光的速度不同,造成条纹的间距不同C.各色光的强度不同,造成条纹的间距不同D.各色光通过双缝到达一确定点的距离不同5.如图所示,置于空气中的厚玻璃砖,AB、CD分别是玻璃砖的上、下表面,且AB∥CD,光线经AB表面射向玻璃砖时,折射光线射到CD表面时,下列说法正确的是( )A.不可能发生全反射B.有可能发生全反射C.只要入射角θ1足够大就能发生全反射D.不知玻璃的折射率,无法判断6.空气中两条光线a和b从虚框左侧入射,分别从方框下方和上方射出,其框外光线如图1所示。
虚框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。
图2给出了两棱镜四种放置方式的示意图,其中能产生图1效果的是( )7.透明的水面上有一圆形荷叶,叶梗直立在水中,紧靠叶梗有一条小鱼,在岸上的人恰能看到小鱼,则( )A.当小鱼潜深点时,人就看不见它B.当小鱼潜深点时,人照样能看见它C.当小鱼上浮点时,人就看不见它D.当小鱼上浮点时,人照样看见它8.杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)( )①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹;②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹;③在距双缝的路程差为nλ2的点形成亮条纹;④在距双缝的路程差为⎝⎛⎭⎪⎫n+12λ的点形成暗条纹。
几何光学单元检测一、 填空题:1、 如图所示,平面镜垂直放在凸透镜的主光轴上,并和凸透镜相距d ,一束平行主光轴的光线射向透镜,其折射光线经过平面镜反射后会聚于两镜中点c ,则此凸透镜的焦距为____________。
2. 一束光线从空气射入折射率为3的介质,其折射光线与反射光线恰好垂直,则这束光线的入射角是_______________。
3. 玻璃的折射率为1.5,水晶的折射率为1.55。
今有一玻璃片和一水晶片,光垂直通过它们的时间相等。
若玻璃片的厚度为10mm ,则水晶片厚度为_______________mm 。
4. 如图所示,用临界角为30︒的透明材料制作直角三棱镜,要使垂直于任一直角边的入射光线能在斜边上发生全反射,那么要求三棱镜的两个锐角的取值范围是____________到_______________。
5. 一束平行单色光从真空射向半径为R 的玻璃砖。
光线入射方向垂直于直径所在平面,如图所示。
如果玻璃的临界角为30︒,那么能从曲面射出玻璃砖的光线范围是_________。
6. 在《测定玻璃的折射率》的实验中,若画出的平行玻璃砖的界面aa bb ''与间的距离大于玻璃砖的厚度,如图所示,则所测得的折射率与真实值比较___________。
(填“偏大”、“偏小”或“不变”)二、单项选择题:7. 关于光的传播,下列说法中正确的是()A. 光总是沿直线传播的B. 由于不是所有的光线都遵从反射定律,所以产生漫反射C. 发散光束经平面镜反射后,仍是发散光束D. 镜面反射出的光束是会聚光束8. 如图,两块平面镜相互垂直放置,AB是一条入射光线,经两个平面镜反射后沿CD射出。
若转动平面镜所组成的装置,使光线AB的入射角增大一个较小的角度θ则最后的反射光线CD的传播方向将()A. 保持不变B. 顺时针转过θ角C. 逆时针转过θ角D. 转过2θ角9. 如图,MN为两种介质的界面,界面上方为介质I,界面下方为介质II。
《光学》单元测试卷时间:90分钟分值:100分第Ⅰ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1~9题为单选题,10~12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2.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()A.a、b是光的干涉图样B.c、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D.c、d中央条纹为暗纹3.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V2分别表示红、蓝光在三棱镜内的速度,下列判断正确的是()A.V1<V2单色光束为红色B.V1<V2单色光束为蓝色C.V1>V2单色光束为红色D.V1>V2单色光束为蓝色4.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 μm的细玻璃珠,所用玻璃的折射率为3,为使入射的车灯光线经玻璃珠折射——反射——折射后恰好和入射光线平行,如图所示,那么第一次入射的入射角应是()A.15°B.30°C.45°D.60°5.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6.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λ的变化符合科西经验公式:n=A+Bλ2+Cλ4,其中A、B、C是正的常量.太阳光进入三棱镜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7.一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8.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9.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①是红光,光束②是蓝光B.在光盘的透明介质层中,光束①比光束②传播速度更快C.若光束①②先后通过同一单缝衍射装置,光束①的中央亮纹比光束②的窄D.若光束①②先后通过同一双缝干涉装置,光束①的条纹宽度比光束②的宽10.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11.如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,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12.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,R=2r.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()A.n可能为 3 B.n可能为2 C.t可能为22rc D.t可能为4.8rc第Ⅱ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________.14.(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 A B C D E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d=0.50 mm,双缝到光屏的距离L=0.50 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.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λ1=0.60 μm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?16.(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.17. (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.【答案】 D5.【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.【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.【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;设入射角为i ,折射率为n ,平板玻璃厚度为d ,侧移距离为Δx ,则Δx =d sin i ⎝⎛⎭⎪⎫1-cos in 2-sin 2i ,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.【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 、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.【解析】 由题图可知,光束①的折射率大于光束②的折射率,即n 1>n 2,而n红<n蓝,A错;由v=cn得,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.【解析】由Δx=ldλ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Δx跟波长λ成正比,由c=λf知,光的频率f 越大,λ越小,Δx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,Δx最大.【答案】AC11.【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.【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C≤45°,再根据n=1sin C可知n≥2,A、B均正确;光在透明柱体中运动路程为L=4r,运动时间为t=Lv=4nrc,则t≥42rc,C、D均错误.【答案】AB。
物理选修3-4《光学》单元测试(测试时间45分钟满分100分)一、选择题(本题共8小题;每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,有选错或不答的得0分。
)1.假设在地球表面不存在大气层,那么白昼时间将会()。
A.变长B.变短C.不变D.无法确定2.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯。
在晚上观察不同颜色的彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是()。
A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大3.某学习小组来进一步探究光的色散现象进行了如图所示的小实验,用某特制的光源可发出两种不同的复合光,让该复合光束A自玻璃射向空气,经折射形成两束单色光B、C,得出如下几个结论,你认为正确的是()。
A.C光的波长比B光的波长长B.C光在玻璃中的速度比B光在玻璃中的速度小C.在真空中C光的光速大于B光的光速D.玻璃对C光的折射率大于对B光的折射率4.某同学在学习了光的干涉后进行了如下实验:在学校实验室借了两只小手电筒和一个光屏,然后让这两只手电筒发出的光照射到光屏的同一位置,但他却没有看到光的干涉条纹,于他沮丧地问老师这是为什么,如果你是老师你应该怎样回答他()。
A.手电筒射出的光不是单色光B.周围环境的漫反射光太强C.干涉图样太小看不清楚D.两个光源并不是相干光源5.如图是研究光的双缝干涉用的示意图。
挡板上有两条狭缝S1、S2.由S1、S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹,已知入射激光的波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮纹记作第0号亮纹,由P向上数,与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹,与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,则P1处的亮纹恰好是10号亮纹。
设直线S1P1的长度为r1,S2P1的长度为r2,则r2- r1等于()。
高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作)
高二《几何光学》单元测试题
王佃彬
一.选择题:(每题5分,共40分)
1.对于下列光现象的说法中,正确的是 ( )
A .夏天烈日照射下公路远望像洒了一层水一样,这是光的全反射现象
B .通过玻璃三棱镜看到的像比物体实际位置要低
C .光导纤维是利用光的全反射现象制成的
D .手术台上的无影灯消除影子是由于光没沿直线传播形成的 2.对于光的传播,下列说法中正确的是( ). A.一定颜色的光传播度大小由媒质决定
B.不同颜色的光在同一种媒质中传播时,波长越短的光传播速度越快
C.同一频率的光在不同媒质波长不同,而在真空中的波长最长
D.同一色光的频率随传播速度不同而改变
3.一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a 、b 两束单色光,其传播方向如图1所示。
设玻璃对a 、b 的折射率分别为n a 和n b ,a 、b 在玻璃中的传播速度分别为v a 和v b ,则( )
A.
n n a b >
B.
n n a b < C. v v a b >
D.
v v a b <
4.点光源S 通过带有圆孔的挡板N ,照射到屏M 上,形成直径为d 的亮圆.如果在挡板靠近光屏一侧放上一块厚玻璃砖,如图2所示,这时点光源通过圆孔和玻璃,在屏上形成直径为D 的亮圆.则直径D 和d 的大小关系为 ( )
A .d >D
B .d =D
C .d <
D D .无法确定 5.如图3,一玻璃柱体的截面为半圆形,单色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,已知玻璃折射率为
3,入射角为45°(相应
的折射角为24°)。
现保持入射光不变,将半圆柱体绕通过O 点垂直于图面的轴线顺时针转过15°,如图中虚线所示,则( )。
A. 光束1转过15° B. 光束1转过30°
图2
S
d
图1
图3
C. 光束2转过的角度小于15°
D. 光束2转过的角度大于15°
6.abc 为一全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形,如图所示,一束白光垂直入射到ac 面上,在ab 面上发生全反射.若光线入射点O 的位置保持不变,改变光线妁入射方向,(不考虑自bc 面反射的光线):
A.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab 面,则红光将首先射出
B.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab 面,则紫光将首先射出
C.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将首先射出ab 面
D.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出ab 面 7.如图所示,两个同种玻璃制成的棱镜,顶角α1 略大于α2 ,两单色光1和2分
别垂直入射三棱镜,其出射光线与第二界面的夹角β1 =β2 ,则
A 、在棱镜中1光的折射率比2光小
B 、在光谱中,1光比较靠近红光
C 、在棱镜中1光的传播速度比2光的小
D 、把此两光由水中射向空气,产生全反射时,1光的临界角比2光的临界角大。
8.如图14-27所示,水平地面与竖直墙面的交点为O 点,质点A 位于离地面高MO ,离墙远NO 处在质点A 的初位置放一点光源S ,后来,质点A 被水平抛出,恰好落在O 点,不计空气阻力,那么在质点在空中运动的过程中,它在墙上的影子将由上向下运动,其运动情况是 ( )
A .相等的时间内位移相等
B .自由落体
C .初速度为零的匀加速直线运动,加速度a <g
D .变加速直线运动
二.填空题:(每题6分,共30分)
9.一单色光从空气中射到直角棱镜一个面上P 点,以入射角θ = 60°射入棱镜,经折射后射到另一面的Q 点,恰好在Q 点沿镜面行进,如图所示,则棱镜的折射率为___________.
10.一个大游泳池,池底是水平面,池中水深1.2米。
有一根竹杆竖直立于池底,浸入水中的部分正好是全长的一半,阳光与水平方向成37 射入,池底杆影长2.5米,则可知水的折射率为 。
11.玻璃的折射率是1.5,水晶的折射率是 1.54。
今有一块玻璃片和一块水晶片。
光垂直通过它们所
用时间相等。
已知玻璃片厚度15.4毫米,则水晶片的厚度为 毫米。
12.在做测定玻璃折射率的实验时: (1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab
和cd 时,不慎碰了玻璃砖,使它向ab 方向平移了一些,如图甲所示,其后的操作都正确,但画光路图时,将折射点确定在ab 和cd 上,则测出的n 值将 .
(2)乙同学为了避免笔尖接触玻璃面,画出的a'b'和c'd'都比实际侧面向外侧平移了一 些, 如图乙所示,以后的操作均正确,画光路图时将入射点和折射点都确定在a'b' 和c'd'上,则测出的n 值将 .
a b c d a'
b'
c'
d'
甲 乙
(3)丙同学在操作和作图时均无失误,但所用玻璃砖的两面明显不平行,这时测出的n 值将 .
13.下图中广口瓶内盛满水,沿瓶口边竖直插入瓶内的直尺上与水面相齐的C 点读数为15.00cm ,.从图中D 处水面看到的,应与21.00cm 刻度线S 的反射光所成像相重叠的、水中直尺上的刻度是______________cm .已知瓶口CD =8
.00cm ,水中光速为2.25×108
m /s . 三.作图题:(6分)
14.如下图M 为平面镜,S 为点光源,D 为 遮光板,使S 发出的光不能直接通过P 点,试作出从S 发出的光经平面镜反射后,恰好通过P点的光路图.
四.计算题:(15题、16题、17题、18题每题7分,19题、20题每题8分,共44分)
15.如图7-2-7所示,折射率为2的直角玻璃棱镜中<A=700
,入射光线垂直于AB 面,求光线从棱镜第一次折射入空气时的折射角为多大?
16.区盘山公路的路面上一般都等间距地镶嵌一些玻璃球,当夜间行驶的汽车的车灯照上后显得非常醒目,以提醒司机注意. 若小玻璃球的半径为R ,折射率是3,如图所示,今有一束平行光沿直径AB 方向照在小玻璃球上,试求离AB 多远的入射光经折射—反射—折射再射出玻璃球时能与原来的方向相反,即实现“逆向反射”.
17半径为R 的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O ,两条平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,光线1的入射点A 为圆柱面的顶点,光线2的入射点为B ,且︒=∠60AOB ,已知该玻璃对红光的折射率3=n 。
(1)求两条光线经圆柱面和底面折射后的交点与O 点的距离d 。
(2)若入射的是单色蓝光,则距离d 将比上面求得的结果大还是小?
18种液体的折射率为2,在其液面下有一可绕水平轴O 匀速转动的平面镜OA,OA 的初始位置与液面平行,如图所示.在液面与平面镜间充满自左向右的平行光线.若在平面镜逆时针旋转一周的过程中,光线射入空气中的时间为2s .试问:
⑴平面镜由初始位置转过多大角度时,光线开始进入空气? ⑵平面镜旋转的角速度多大?
P S M D
19.色光束射到折射率2=n 的透明球表面上,入射角i =45°。
研究经折
射进入球内表面反射一次,再经球面折射后射出的光线,如图所示。
(
1)在图上画出光线在球内的路径和方向。
(2)求入射光与出射光之
间的夹角α。
(3)如果入射的是一束白光,透明球的色散情况与玻璃相仿,问哪种颜色
光的α角最大,哪种颜色光的α角最小?
20.如图所示,∆ABC 为一直角三棱镜的截面,其顶角α=30ο
,P 为垂直于直线BCO 的光屏,现有一宽度等于AB 的单色平行光束会直射向AB 面,结果在屏P 上形成一宽度等于
2
3
AB 的光带,求棱镜对该单色光的折射率。
若是宽度等于AB 的白光垂直射向AB 面,则屏上被照亮的部分有何变化?说明理由。
参考答案:
1.AC
2.AC
3.AD
4.A
5.BC
6.A
7.ABD
8.A
9.
2
7 10.
34 11.15 12.(1)不变 (2)变小 (3)不变 13.3
13 14.
15. 光路图如下:光线从棱镜第一次折射入空气时的折射角为45
16. R r 2
3=
450
O
P
S
M
D
'P
17. 3
R
d
=
红蓝d d < 18. (1) 22.50
(2)
s rad /8
π
19. (1)如右图所示。
(2)0
30=α
(3)
20. (1)3=
n
(2)若以白光照射,屏上亮部变大,且上下边缘为彩色,上下彩色都是上边为红色,下边为紫色。