1、1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
2、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 0为A. B. 4 4ndC.4d D.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245454545oooo空 气空 气空 气空 气玻 璃玻 璃玻 璃玻 璃A BC D5.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
3、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 AB C蓝 光红 光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37.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
4、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 PO ASBA.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
5、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411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 0，在玻璃中的波长为 ，波速为 v，玻
6、璃对这种色光的折射率为 n。当此光从玻璃射向空气发生全反射的临界角为 A，则（ ）A B C Dnsi vcAsi 0sinA0sinA二、试验题（本题共 3 小题，每空 2 分，共 18 分.）13在做测定玻璃折射率的实验时:(1)甲同学在纸正确画出玻璃的两个界面 ab 和 cd 时不慎碰了玻璃砖使它向 ab 方向平移了一些，如下图甲所示，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 ab和 cd都比实际侧面外侧平移了一些，如图乙所示，以后的操作都是正确的，画光路时将入射点和折射点都确定在 ab和 cd上
7、，则测出的 n 值将 _。14、如图所示为测一块半球形玻璃砖的折射率的实验，实验的主要步骤如下：A、将半球形玻璃砖放在白纸上，用铅笔画出它的直径 AB，移走玻璃砖，并用刻度尺找出中点 O，记下此点（即圆心） ；B、在圆弧侧的白纸上，作过 O 点且垂直直径 AB 的直线 CO，放上甲a bc d乙a bc d5玻璃砖，在 CO 上插两颗大头针 P1 和 P2（距离适当远些）； C、使玻璃砖以 O 为轴在白纸上缓慢地转动，同时眼睛向着 AB 透过玻璃砖观察 P1 和 P2 的像，当恰好看不到 P1 和 P2 的像时停止转动玻璃砖，记下此时的直径 A1B1 的位置；D、量出 BO 和 B1O 的夹角
8、 。若量得 =41，sin41=0.66 。则：实验是用_ 现象进行的； 计算公式：n=_； 计算得：n=_。15、利用图中装置研究双缝干涉现象时： 将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第 1 条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第 6 条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数 mm,求得相邻亮纹的间距x 为 mm. 已知双缝间距 d 为 2.010-4m,测得双缝到屏的距离 l为 0.700m,由计算式 = ,求得所测红光波长为 nm.三、计算题（本题共 3 小题，共 34 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出
9、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.）16.(10 分) 在双缝干涉实验中,用氦氖激光器作光源,其发出的红光频率为4.741014 Hz，从双缝射出的光的振动情况完全相同，它们到达光屏上某点的路程差为 2531.6 nm.那么该点将出现怎样的干涉图样 ?图 7617.(12 分) 两束平行的细激光束,垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上,如图所示.已知其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是 O;另一条光线的入射点为 A,穿过玻璃后两条光线交于 P 点.已知玻璃截面的圆半径为 R,OA=,OP= R.求玻璃材料的折射率.23OA P18、 （12 分）如图所示，
10、透明介质球的半径为 R，光线 DC 平行于直径 AB 射到介质球的 C 点，DC 与 AB 的距离 H=08R。若 DC 光线进入介质球后，第二次再到介质球的界面时，从球内折射出的光线与入射光线 DC 平行，求介质球的折射率。7选修 3-4 光学测试题参考答案1、解析:本题考查光的直线传播的应用,地面上的圆斑,是太阳经树叶缝隙形成的像,即小孔成像.C 正确.答案:C2、解析:本题考查光在介质中传播时,速度、波长如何变化.据 v= 知,单nc色光在玻璃中的折射率比在水中大,因而速度比在水中小;由 v= 知,光的频率不变,速度 v 变小,波长变短 .C 正确.答案:C3、解析:本题考查薄膜干涉.设
11、绿光在膜中的波长为 ,则由 d= ,41得 =4d则绿光在真空中的波长为 0=n =4nd.故正确选项为 D.答案:D4、解析:本题考查全反射.设临界角为 C,则sinC= =0.67n1sin45= =0.7072入射角 45大于临界角 C,发生全反射.故正确选项为 A.答案:A5、解析:本题考查光的干涉和衍射.A 正确;当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上出现的是单缝衍射条纹 ,B 正确;两个缝分别用黄色滤光片和蓝8色滤光片遮住时,透过滤光片的分别是黄色光和蓝色光,它们的频率不同,不能叠加形成干涉条纹,但屏上有亮光,故 C 正确，D 错.答案:D6、解析:本题考查光的折射.由于光的折
12、射,红蓝两束光从 AC 面射出时均向 BC 面偏折 ,但由于蓝光频率高于红光频率,其折射率大于红光的折射率,所以蓝光的偏转角大于红光的偏转角,所以从 AC 面射出的两束光一定相交.故正确选项为 A.答案:A7、解析:同一介质对红光折射率小,对绿光折射率大,所以发生全反射时,红光的临界角最大,绿光的临界角最小.若黄光发生全反射,则绿光一定发生全反射.由 v=c/n 得,红光速率大,红光在空气中的波长比在介质中要长.故正确选项为 A.答案:A8、解析:本题考查光的折射与色散.从红光到紫光频率逐渐增大,在玻璃中的折射率也逐渐增大,从玻璃中出射偏离原来的方向便逐渐增大,因此从下到上的排列顺序为紫光红光
13、.因为紫光的临界角最小,所以最早消失的是紫光.故正确选项为 D.答案:D9、解析:本题考查测玻璃折射率的实验.由折射定律及光路可逆知,出射光线与入射光线一定不平行,但所测折射率 n= 仍然正确.故正确选项为 C.21si10、BC 11、B 12、 D13. 不变， 偏小14、全反射， ，1.51sin915、13.870，2.310 6.6102dlx16、解析:本题考查双缝干涉实验中出现明暗条纹的条件.根据光波的速度公式c=f有 = m14807.3f=0.632910-6 m=632.9 nm光的路程差跟红光波长之比为n= =49.63251s即路程差为红光波长的整数倍.因此,两束红光在
14、该点振动加强,出现红色的明条纹.(2 分 )17、解析:本题考查光的折射.光路如图所示:1 2q qOA PB其中一条光线沿直线穿过玻璃,可知 O 点为圆心;另一条光线沿直线进入玻璃,在半圆面上的入射点为 B,入射角设为 1,折射角设为 2,则sin 1= 2OBA 1=30因 OP= R,由几何关系知 BP=R,则折射角3 2=60由折射定律得玻璃的折射率为10n= =1.73.30sin6i1218、解： 22.8sin0.5.1.6sin45HRrr11高二物理水平测试答卷班级 姓名 学号 13、 （1） ， （2） 。14、 （1） （2） （3） 15、 ， ， ， 。 16、解：1217、解： OAP18、解：13
