1、第四章过关检测(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题( 每小题 6 分,共 48 分。在每小题给出的四个选项中,第 15 小题只有一个选项正确,第 68 小题有多个选项正确 )1.关于自然光和偏振光,下列说法正确的是( )A.自然光能产生光的干涉现象和衍射现象 ,而偏振光却不能B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光C.自然光只能是白光,而偏振光不能是白光D.自然光和偏振光都能使感光底片感光答案 D解析 自然光和偏振光都能产生干涉和衍射,都能使感光底片感光,A 错,D 对; 光的偏振现象并不罕见,除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的光绝大部分都是偏振光,B 错,光的颜色由光的频率
2、决定,与光的偏振方向无关,C 错。2.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。下列关于激光的叙述正确的是( )A.激光是纵波B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同C.两束频率不同的激光能产生干涉现象D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离答案 D解析 激光是横波,选项 A 错误 ;激光在不同介质中的波速不同,由 = 可以判断选项 B 错误;发生干涉现象的条件是两束光必须为频率相同的相干光源,选项 C 错误; 利用激光平行度好的特点,可以通过光的反射测量激光往返所用时间,达到测量月球到地球距离的目的,选项 D 正确。3.劣质的玻璃中往往含有空气泡,这
3、些空气泡看上去比较亮,对这一现象有以下不同的解释,其中正确的是 ( )A.空气泡对光线有会聚作用, 因而较亮B.空气泡对光线有发散作用,因而较亮C.从空气泡到达玻璃的界面处的光一部分发生全反射,因而较亮D.从玻璃到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射 ,因而较亮答案 D解析 要注意发生全反射的条件是:光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于或等于临界角。一部分从玻璃到达空气泡的界面处的光满足了发生全反射的条件,因而发生全反射,这也就是气泡看上去比较亮的原因。4.下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则 ( )A.甲为紫光的干涉图样B.乙为紫光的干涉图样C.丙为红光的干涉图样D.丁为红光的干
4、涉图样答案 B解析 紫光的波长较红光短,条纹间距窄,所以 B 项正确,A 项错误;丙、丁均为衍射图样,所以C、D 两项错误。5.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d 代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是( )A.紫光、黄光、蓝光和红光B.紫光、蓝光、黄光和红光C.红光、蓝光、黄光和紫光D.红光、黄光、蓝光和紫光答案 B解析 作出 a、b、c、d 四条光线第一次折射时的法线,可知其折射率大小关系为 nanbncnd,则它们可能依次是紫光、蓝光、黄光和红光,所以本题只有选项 B 正确。6.频率不同
5、的两束单色光 1 和 2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示。下列说法正确的是( )A.单色光 1 的波长小于单色光 2 的波长B.在玻璃中单色光 1 的传播速度大于单色光 2 的传播速度C.单色光 1 通过玻璃板所需的时间小于单色光 2 通过玻璃板所需的时间D.单色光 1 从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光 2 从玻璃到空气的全反射临界角答案 AD解析 根据题图知,光 1 的折射率较大,与光 2 相比,其波长较小,在玻璃中传播速度较小,临界角较小,通过玻璃的时间较大,选项 A、D 正确。7.在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光。为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用
6、的方法有 ( )A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离答案 AC解析 根据条纹间距 x= 可知: 要增大干涉条纹的间距,可增大 , 红 黄 ,选项 A 正确; 黄 蓝 ,选项 B 错误 ;增大到屏的距离 l,x 增大,选项 C 正确; 增大双缝间距 d,x 减小,选项 D 错误。8.用薄玻璃片制成一个中间空的三棱镜放入水中,当一束白光从一个侧面斜射入并从三棱镜通过时,下面说法中正确的是( )A.各色光都向顶角偏折B.各色光都向底面偏折C.红色光的偏向角比紫光的大D.红色光的偏向角比紫光的小答案 AD解析 薄玻璃片的厚度可以忽略不计,这样在水中的
7、“空气三棱镜”的折射率比周围水的折射率小,这与放在空气中的玻璃三棱镜是不同的,同样根据折射定律,各色光都向顶角偏移,红光的偏向角仍然比紫光的小,故 A、D 两项正确。二、填空题( 每小题 10 分,共 20 分。把答案填在相应的横线上)9.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,装置如图所示。双缝间的距离 d=3 mm。(1)若测定红光的波长,应选用 色的滤光片。实验时需要测定的物理量有 和 。 (2)若测得双缝与屏之间距离为 0.70 m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似 ,手轮转动一周,分划板前进或后退 0.500 mm)观察到第 1 条亮纹的位置如图(a)所示,观察到第 5 条亮纹的位置如图
8、(b)所示。则可求出红光的波长 = m。(保留一位有效数字 ) 答案 (1)红 双缝到屏的距离 l n 条亮(或暗) 纹间距离 a(2)710-7解析 (1)测红光波长应选红色滤光片,因为红色滤光片能透过红光。据 x= 知,需测双缝到屏的距离 l 和 n 条亮(或暗) 纹间距离 a,从而计算出条纹间距离x,最后算出 。(2)根据题图(a)(b)可求出两相邻亮条纹间距 x= mm0.163mm,所以 = 710-0.6505-1 7m。10.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中:(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面 aa和 bb后,不小心碰了玻璃砖使它向 aa方向平移了少许,如图甲所示。则
9、他测出的折射率将 (选填“偏大”“ 偏小”或“不变”) (2)乙同学在画界面时,不小心将两界面 aa、bb间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得折射率 (选填 “偏大”“偏小”或“不变”)。 答案 (1)不变 (2)偏小解析 (1)如图甲所示,甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后 ,测得的入射角、折射角没有受到影响,因此测得的折射率将不变。(2)如图乙所示,乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后 ,测得的入射角不受影响,但测得的折射角比真实的折射角偏大,因此测得的折射率偏小。三、计算题( 每小题 16 分,共 32 分)11.一厚度为 h 的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径
10、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遮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 1+(-)2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nsin=sin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=2设 AA线段在玻璃上表面的投影长为 L,由几何关系有sin=2+2由题意,纸片的半径应为R=L+r联立以上各式得n= 1+(-)212.用某一单色光做双
11、缝干涉实验时,已知双缝间距离为 0.25 mm,在距离双缝为 1.2 m 处的光屏上,测得 5 条亮纹间的距离为 7.5 mm。(1)求这种单色光的波长。(2)若用这种单色光照射到增透膜上,已知增透膜对这种光的折射率为 1.3,则增透膜的厚度应取多少?答案 (1)3.910-7 m (2)7.510-8 m解析 (1)根据公式 x= ,得 = x 由题意知 x=-1又 l=1.2m,d=0.2510-3m所以 = x= m=3.910-7m。 0.2510-37.510-31.24(2)根据公式 n= ,c=f,v=f 得 n= 所以 = m=3.010-7m=3.910-71.3故增透膜的厚度 d= =7.510-8m。14
