高中物理 单元智能评估（三）光 新人教版选修3-4

单元智能评估（三）光 1关于光的衍射现象，下列说法正确的是()A红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C光照到不透明小圆盘上后面出现泊松亮斑，说明光发生了衍射D光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射解析：单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹，A正确；白光的衍射图样是彩色条纹，B错误；光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象，C正确；光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘会模糊不清，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象，D错误答案：AC2华裔科学家高锟被誉为“光纤通信之父”，他因此获得2009年诺贝尔物理奖光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播下列关于光导纤维的说法中正确的是()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波长越短的光在光纤中传播的速度越大D频率越大的光在光纤中传播的速度越大解析：光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，A对，B错；频率大的光波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C、D错答案：A3如图所示，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)()解析：自然光通过起偏器后成为偏振光，当偏振光的振动方向与偏振方向平行时能够通过，否则不能通过，所以A、B、D正确答案：ABD4.如图所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面是玻璃和空气的界面，分别设为界面和界面.光线从界面射入玻璃砖，再从界面射出，回到空气中如果改变光到达界面时的入射角，则()A只要入射角足够大，光线在界面上可能发生全反射现象B只要入射角足够大，光线在界面上可能发生全反射现象C不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象D不管入射角多大，光线在界面上都不可能发生全反射现象解析：在界面I光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不能发生全反射现象，则选项C正确在界面光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但由于界面I和界面平行，光由界面I进入玻璃后再到达界面，在界面上的入射角等于在界面上的折射角，这个入射角总是小于临界角，因此也不会发生全反射现象，选项D也正确答案：CD5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，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：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是光的衍射现象答案：A6如图所示，一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光，则()A玻璃砖对a光的折射率为B玻璃砖对a光的折射率为1.5Cb光的频率比a光的大Db光在玻璃中的传播速度比a光的大解析：由题图可知，a光的偏折程度比b光的小，所以a光的频率小，折射率也小，由n可知，a光在玻璃中的传播速度比b光的大，而a光的折射率n.综上所述可知，只有A、C项正确答案：AC7自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光线反射回去某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜(折射率n)组成，棱镜的横截面如图所示一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC边和CB边反射后从AB边的O点射出，则出射光线是()A平行于AC边的光线B平行于入射光线的光线C平行于CB边的光线 D平行于AB边的光线解析：光线经两次全反射，平行于入射光线射出，选B.答案：B8如图所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置下列说法正确的是()A假若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线B假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射C假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射D假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大解析：在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO光线，因为它的入射角最大，所以选项A对假若光线bO能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO一定能发生全反射，光线cO的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此，cO不一定能发生全反射所以选项C对，B错假若光线aO恰能发生全反射，光线bO和cO都不能发生全反射，但bO的入射角更接近于临界角，所以光线bO的反射光线较光线cO的反射光线强，即bO的反射光线亮度较大，所以D对，本题答案选A、C、D.答案：ACD9用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件：A白炽灯B单缝片C光屏D双缝E滤光片(其中双缝和光屏连在遮光筒上)(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：A_(A已写好)(2)正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b，则a和b的大小关系为_解析：双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光源、滤光片、单缝、双缝、屏，或把它们全部倒过来，因本题第一项已给填好，故答案是唯一的由x知，波长越长，条纹越宽，间距越大，或由干涉条纹的特征均可得出a一定大于b.答案：(1)EBDC(2)ab10在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示(1)画出完整的光路图；(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率：n_(保留3位有效数字)；(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和_(填“A”或“B”)解析：(1)分别连接玻璃砖两侧的大头针所在的点，并延长与玻璃砖边分别相交，标出传播方向，然后连接玻璃砖边界的两交点，即为光线在玻璃砖中传播的方向光路如图所示(2)设方格纸上正方形的边长为1，光线的入射角为i，折射角为r，则sin i0.798sin r0.521所以，玻璃的折射率n1.53(3)由题图乙可知，光线P1P2入射到玻璃砖上时，相当于光线射到了一个三棱镜上，因此出射光线将向底边偏折，所以出射光线过P3和A.答案：(1)如图所示(2)1.53(说明：0.03范围内都可)(3)A11.如图，一透明半圆柱体折射率为n2，半径为R、长为L，一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出求该部分柱面的面积S.解析：半圆柱体的横截面如图所示，OO为半径设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有sin 式中，为全反射临界角由几何关系得OOBS2RLOOB代入题所给条件得SRL答案：RL12如图所示是一种折射率n1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值sin i0.75.求：(1)光在棱镜中传播的速率；(2)通过计算说明此束光线射出棱镜后的方向并画出光路图(不考虑返回到AB面上的光线)解析：(1)由n得v2108 m/s(2)设光线进入棱镜后的折射角为r，由n得sin r0.5r30光线射到BC界面时的入射角i1904545由于sin 45，光线在BC边发生全反射，光线沿DE方向射出棱镜后的方向与AC边垂直，光路图如图所示答案：(1)2108 m/s(2)垂直AC边射出