1、第十三章 光 测试题一、选择题（本题共 12 题，每题 分，每小题至少有一个选项正确，多选或错选均不得分）*1下面是四种与光有关的事实，能说明同一个介质对不同单色光的折射率不同的是( ) A用光导纤维传播信号B用透明的标准板和单色光检查平面的平整C水面上的油膜呈现彩色光D一束白光通过三棱镜形成彩色光带*2两束不同频率的单色光 a、b 以相同的入射角从空气射入水中，发生了如图 1 所示的折射现象（） 下列说法中正确的是 （ ）A光束 b 的频率比光束 a 的频率低 B光束 a 在水中的传播速度比光束 b 在水中的传播速度小 C水对光束 a 的折射率比水对光束 b 的折射率小 D若光束从水中射向空
2、气，则光束 b 的临界角比光束 a 的临界角大*3在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象（ ）A都是光的衍射现象 B都是光的干涉现象C前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 D前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象*4夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼，严重影响行车安全若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透偏方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是（ ）
3、A前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的C前窗玻璃的透振方向是斜向右上 45，车灯玻璃的透振方向是斜向左上 45D前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上 45*52008 年奥运会上，光纤通信网覆盖了所有的奥运场馆，为各项比赛提供安全、可靠的服务，光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输，若采用的光导纤维是由内芯和包层两层介质组成，下列说法正确的是 （ ）A内芯和包层的折射率相同，折射率都大B内芯和包层的折射率相同，折射率都小C内芯和包层的折射率不同，包层折射率较大D内芯和包层的折射率不同，包层折射率较小*6在没有月光
4、的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看作点光源) ，小鱼在水中游动，小鸟在水面上方飞翔，设水中无杂质，且水面平静，下面的说法正确的是 ( )A小鱼向上方水面看去，看到水面到处都是亮的，但中部较暗B小鱼向上方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关C小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的D小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点a b OO空气水图 1图 2*7关于在竖直放置的肥皂膜上产生的干涉现象，下列说法正确的是 （ ）A干涉条纹的产生是由于光线在膜前后表面反射形成的两列光波的叠加B用绿光照射产生的干涉条纹比黄光照射时产生的条纹窄C干涉条纹间的暗线是
5、由于两反射光波波谷与波谷的叠加形成的D干涉条纹间的暗线是由于两反射光波波峰与波谷的叠加形成的*8如图 2 所示，某玻璃棱镜的顶角为 ，恰为黄光的临界角，当白光通过棱镜发生色散，在光屏 A 上形成彩色光带后，把白光的入射角 1 逐渐减小到零的过程中，在光屏上会观察到 （ ）AA 屏上最先消失的是紫光B最后 B 屏上左边是紫光C最后 B 屏上右边是紫光D最后 B 屏上左边是黄光*9太阳光照射在平坦的大沙漠上，我们在沙漠中向前看去，发现前方某处射来亮光，好像太阳光从远处水面反射来的一样，我们认为前方有水但走到该处仍是干燥的沙漠，这现象在夏天城市中太阳光照射沥青路面时也能观察到对这种现象正确的解释是
6、( )A越靠近地面，空气的折射率越大 B这是光的干涉形成的C越靠近地面，空气的折射率越小 D这是光的衍射形成的*10如图3所示，一细束红蓝复色光垂直与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v 1和v 2分别表示红、蓝光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是（ ）Av 1v2 单色光束为红色 Dv 1v2 单色光束为蓝色 *11 图 4 为双缝干涉实验的装置示意图，图中甲图是用绿光进行实验时光屏上观察到的条纹情况，a 为中央亮条纹，乙图为换用另一个颜色的单色光实验时观察到的条纹情况，b 为中央亮条纹，则以下说法正确的是 （ ）A乙图可能是用红光实验产生
7、的条纹，表明红光波长较长B乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短*12如图 5 所示，P、Q 是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜，叠合在一起组成一个长方体，一单色光从 P 的上表面射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率 nPn Q，射到 P 上表面的光线与 P 的上表面的夹角为 ，下列判断正确的是（ ）A光线一定从 Q 的下表面射出B光线若从 Q 的下表面射出时，出射光线与下表面的夹角一定等于 C光线若从 Q 的下表面射出时，出射光线与下表面的夹角一定大于 P
8、 Q图 5图 4图 3D光线若从 Q 的下表面射出时，出射光线与下表面的夹角一定小于 二、实验题（本题共三小题，每小题 分）*13某同学用如图 6 所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”的实验，相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头（如图 7 所示）测出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，此时手轮上的示数为 0.070mm，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，如图2 所示，此时手轮上的示数为 mm已知双缝的距离为 d=0.400mm，测得双缝到毛玻璃屏的距离为 L=0.600m，求得相邻亮纹的间距为 x，写出计算被测量波长的表达
9、式 _ ，并算出其波长 _nm*14如图 8 所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直边与 BD 重合一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD 射到圆心 O 点上使玻璃砖绕 O 点逆时针缓慢地转过角度（v2；由全反射公式 sinC=1/n 知红光折射率小临界角大； 所以蓝光发生全反射时红光依然有折射现象11C 解析：因条纹间距 x= ，又红光波长比紫光长，C 正确Ld12D 解析：由于没有确定几何尺寸，所以光线可能射向 Q 的右侧面，也可能射向 Q 的下表面，A 错误；当光线射向 Q 的下表面时，它的入射角与在 P 中的折射角相等，由于 nPn Q，进入空气中的折射角大于进入 P上表面的
10、入射角，那么出射光线与下表面的夹角一定小于 ，B 、C 错误，D 正确13 4.945 xdL 650解析：从固定刻度读出 4.5mm，再由可动刻度读出 44.50.01mm，可得 L=4.945mm；根据 x= 可得Ld xdL 代入数据可得 650nm14B； 2解析：因折射角大于入射角，折射光斑在弧形屏上沿 CD 方向移动，A、C 错；当达到临界角时，发生全反射，折射光斑的亮度逐渐变暗，B 对；入射光线转过 ，反射光线转过的角度为 2，D 错45 时，入射角 i= 且为临界角 C，所以 n=1/sinC=1/sin45=15 （1）如右图；（2）2R/csin解析：(1)如右图所示(2)
11、紫光的折射率 n 紫 = 1si紫光在玻璃中的传播速度 v 紫 = cn紫紫光在玻璃中的传播时间 t= 2sinRvc紫16(1)暗条纹 (2)亮条纹解析：（1）设 A 光在空气中的波长为 1，在介质中波长为 2，由 n=1/2 得 1=n2=1.5410-7m=610-7m光程差 =2.110-6m=3.51，故 P 点是暗条纹（2）根据 sinC=1/n 可得 n=1/sin37=5/3B 光在空气中的波长为 3=n 介 = 3.1510-7m=5.2510-7m，53光程差 =2.110-6m=43，故 P 点是亮条纹17 （1）见解析；（2）1.610 -4 s解析：（1）当左端面入射
12、角 190时，折射角最大为2，在光纤和包层间的入射角为 ，由几何关系 2+ 90，只要满足 C 就不会“泄漏 ”，对端面折射,应用折射定律得sin90n 1sin2，n 12 代入得 230， 60；由侧面折射应用折射定律得 :n1sinCn 2sin90，代入 n2 ，得 C60，满足 C，所以不会泄漏3（2）光在光纤中的传播速度为 vc/ n，最长时间对应最长路程，而所有信号传播的最长路程为 sL /sinCLn 1/n2，往返一次最长时间 t2 ，代入数据得cnL21/t1.610 -4 s1812解析：从 O 点射入的光线，折射角为 r,根据折射定律，有： 解得：0sin45rr=30从某位置 P 点入射的光线，折射到 AB 弧面上 Q 点时，入射角恰等于临界角 C，有：sinC = n1代入数据得： C=45 PQO 中 =18090 C r=15所以能射出的光线区域对应的圆心角 =90 r=45能射出光线的部分占 AB 面的比例为 045192
