1、第十三章限时检测本卷分第卷(选择题)和第卷( 非选择题) 两部分。满分 100 分，时间 90 分钟。第卷( 选择题 共 40 分)一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分)1(2012试题调研) 在教室课桌的正上方天花板下，挂有一个点亮的日光灯，晚上将一支钢笔平行于日光灯放于课桌正上方，当钢笔距课桌较近时，可在课桌上看到比较清晰的钢笔影子，将钢笔逐渐向日光灯靠近，钢笔的影子逐渐模糊不清，这主要是由于( )A发生了明显的
2、衍射现象B桌面后来未处于钢笔的影区C桌面后来未处于钢笔的半影区D桌面后来未处于钢笔的本影区答案：D解析：钢笔逐渐向日光灯移近，钢笔的本影区减小，桌面不再处于钢笔的本影区。2(2010泉州七中高二检测)酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退，对此现象正确的解释是( )A同海市唇楼具有相同的原理，是由于光的全反射造成的B “水面 ”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率大，发生全反射D太阳辐射到地面，使地表空气温度升高，折射率小，发生
3、全反射答案：D解析：可粗略地认为地表空气是由许多水平的气层组成，由于太阳辐射，越接近地表空气折射率越小，光线从上一气层进入下一气层时就要偏离法线方向，入射角逐渐增大，直至发生全反射，故D 选项说法正确。3.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P 是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，S 是一点燃的酒精灯，往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是图中的( )答案：D解析：铁丝圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平线上厚度基本一致，如果某一厚度处前后表面反射的同一列光波叠加得到加强，那么这一水平线上同一厚度处光波会加强，所以干涉条纹应是基本水平的。4(江苏启东中学高二检测)下图所示的 4
4、 种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹) 。则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是( )A红黄蓝紫 B红紫蓝黄C蓝紫红黄 D蓝黄红紫答案：B5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)( )答案：ABD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起偏器的透振方向平行时能够通过，否则不能通过，所以A、B、D 正确。6(北京石景山模拟)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
5、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图中光束是红光，光束是蓝光B在光盘的透明介质层中，光束比光束传播速度更快C若光束先后通过同一单缝衍射装置，光束的中央亮纹比光束的窄D若光束先后通过同一双缝干涉装置，光束的条纹宽度比光束的宽答案：C解析：由图可知，光束的折射率大于光束的折射率，即n1n2，而 n 红 n2， 1t2，故选项 C 错误，由 sinC 知，C 1sin30，即 C30，所以在1n 33F点，不会发生全反射，B 选项错误；光从空气进入棱镜，频率 f不变，波速 v减小，所以 减小，C 选项正确
6、；由上述计算结果，vf作出光路图，可知 D 选项错误。第卷( 非选择题 共 60 分)二、填空题(共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。把答案直接填在横线上)11.(2011江苏南京模拟)如图所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、P 2、P 3、P 4 四枚大头针时， P3、P 4 恰可挡住 P1、P 2 所成的像，则该玻璃砖的折射率 n_。有一同学把大头针插在 P1和P2位置时，沿着 P4、 P3 的方向看不到大头针的像，其原因是_。答案：1.73 经过 P1P 2的光线在 MN 处发生全反射解析：由图可知，当光由空气进入玻璃时，入射角 160，折射角 230。所以 n 1.73sin1s
7、in2 3当光由玻璃射入空气时，若 1C，则发生全反射，而sinC ，当针插在 P1、P 2时，入射角 160C，已发生1n 33全反射。12在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点：A灯丝和单缝及双缝必须平行放置B干涉条纹与双缝垂直C干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关D干涉条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的是_。(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为_mm。(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示，则在这种情况下测量干涉
8、条纹的间距 x 时，测量值_实际值。(填“大于” 、 “小于”或 “等于”)答案：(1)ACD (2)0.702 (3) 大于解析：(1) 为使屏上的干涉条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置 ，所得到的干涉条纹与双缝平行；由 x 可知，条纹的ld疏密程度与双缝间距离、光的波长有关，所以 A、C 、D 选项正确。(2)固定刻度读数为 0.5mm，可动刻度读数为 20.2，所以测量结果为 0.5mm20.20.01mm0.702mm。(3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离。13登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼
9、睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为 n 1.5，所要消除的紫外线的频率为 f8.110 14Hz。(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是_。(2)这种 “增反膜 ”的厚度是_。(3)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是( )A薄膜干涉说明光具有波动性B如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行C干涉条纹一定是彩色的D利用薄膜干涉也可以“增透”答案：(1) 两反射光叠加后加强 (2)1.23 107 m (3)A、D解析：为了减少进入眼睛的紫外线，应使入射光分别从该膜的前后两个表面
10、反射出来形成的光叠加后加强，则光程差(大小等于薄膜厚度 d的 2 倍)应等于光在薄膜中的波长 的整数倍，即2dN (N1,2， )，因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的 。紫外线在真空中的波长是 c /f3.7 107 m。在膜中的波长12是 /n 2.4710 7 m，故膜的厚度至少是 1.23107 m。干涉和衍射都证明光具有波动性，如果薄膜厚度均匀变化，则干涉条纹一定平行，白光的干涉为彩色条纹，单色光的干涉则为该色光颜色，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射光叠加后减弱则会“增透” 。三、论述计算题(共 4 小题，共 42 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答
11、案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(10 分) 在做双缝干涉实验时，用波长 10.60m 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第 4 级明条纹和未知波长的第 5 级明条纹重合，则未知光的波长是多少？答案：0.48m解析：设未知光的波长为 2，出现明条纹的条件是：x ，k0，1，2，kLd有：x 44L1dx 5 ，依题意有 x4x 5，5L2d故 2 1 0.6m0.48m。45 4515(10 分) 空中有一只小鸟，距水面 3m，其正下方距水面 4m深处的水中有一条鱼。已知水的折射率为 4/3。(1)鸟从空中看到水中的鱼离它的距
12、离是多少？(2)鱼在水中看空中的鸟离它的距离是多少？答案：(1)6m (2)8m解析：(1) 首先作出鸟看鱼的光路图，如图所示。由于是在竖直方向上看，所以入射角很小，即图中的 i和 r均很小，故有 tanisini ，tanrsin r。由图可得：h1tanrh tani，h h 1tanr/tanih 1sinr/sini 4 m3mh1n 34则鸟看水中的鱼离它：H 1(33)m6m(2)同理可得鱼看鸟时：hnh 23 m4m43则 H2(44)m8m16(10 分) 在厚度为 d、折射率为 n 的大玻璃板下表面，有一个半径为 r 的圆形发光面。为了从玻璃板的上方看不见这个圆形发光面，可在
13、玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，问所贴纸片的最小半径应为多大？答案：r dn2 1解析：根据题述，光路如图所示，图中，S 点为圆形发光面边缘上一点。由该点发出的光线能射出玻璃板的范围由临界光线 SA确定，当入射角大于临界角 C时，光线就不能射出玻璃板了。图中 rdtanC dsinCcosC而 sinC ，则 cosC1n n2 1n所以 rdn2 1故应贴圆纸片的最小半径 Rr rrdn2 117(12 分) 单色细光束射到折射率 n 的透明球面，光束在2过球心的平面内，入射角 i45，研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如下图所示(图上已画出入射光和出射光)。
14、(1)在图上大致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 (3)如果入射光是一束白光，透明球的色散情况与玻璃相仿，问哪种颜色光的 角最大，哪种颜色光的 角最小？答案：(1) 参看解析；(2)30 ；(3)红光的 最大，紫光的 最小解析：(1) 光线从入射到出射的光路如下图所示。入射光线 AB经玻璃折射后，折射光线为 BC，又经球内壁反射后，反射光线为CD，再经折射后，折射出的光线为 DE。OB、OD 为球的半球，即为法线。(2)由折射定律 n，得 sinr sinisinr sinin 2/22 12r30由几何关系及对称性，有 r(ir)2r i24r 2 i，把 r30，i45代入得 30(3)由(2)问解答可知，i45，n 越小，sinr 越大，r 角越大，同时 4r2i。红光的 最大，紫光的 最小。
