《高考物理選修知識點鞏固練習(xí)光 復(fù)習(xí)與鞏固提高》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理選修知識點鞏固練習(xí)光 復(fù)習(xí)與鞏固提高(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
【鞏固練習(xí)】
一、選擇題
1.如圖所示,用單色光A做雙縫干涉實驗時,P處為第二條暗紋的中心,改用頻率較低的單色光B重做實驗.若其他條件不變,則( ).
A.第二條暗紋中點仍在P點
B.第二條暗紋中點在P點上方
C.中央亮紋的寬度變小,亮紋中點仍在O點
D.中央亮紋的寬度變小,亮紋中點在D點上方
2.如圖所示,直角三角形ABC為一透明介質(zhì)制成的三棱鏡截面,且∠BAC=30°,有一束平行光線垂直射向AC面,已知這種介質(zhì)的折射率為n>2,則( ).
2、A.可能有光線垂直AB邊射出
B.光線只能從BC邊垂直射出
C.光線只能從AC邊垂直射出
D.一定既有光線垂直BC邊射出,又有光線垂直AC邊射出
3.下列應(yīng)用激光的事例中錯誤的是( ).
A.利用激光進行長距離精確測量 B.利用激光進行通信
C.利用激光進行室內(nèi)照明 D.利用激光加工堅硬材料
4.有兩種單色光以相同的入射角從空氣進入水中,折射角分別為、,它們在水中傳播相同的距離所用時間分別為t1、t2,則有( ).
A.若t1>t2,則> B.若t1<t2,則<
C.若t
3、1>t2,則< D.若t1<t2,則>
5.下列對增透膜的敘述,不正確的有( ).
A.攝影機的鏡頭涂上一層增透膜后,可提高成像質(zhì)量
B.增透膜是為了增加光的透射,減小反射
C.增透膜的厚度應(yīng)為人射光在薄膜中波長的四分之一
D.增透膜的厚度應(yīng)為入射光在真空中波長的四分之一
6.一條光線由空氣射到半圓形玻璃磚表面的圓心O處,在玻璃磚的半圓形表面鍍有銀反射面.則圖中幾個光路圖,能正確、完整表示光線行進過程的是( ).
7.(2014 重慶卷)打磨某剖面如圖所示的寶石時,必須將OP、OQ邊與軸線
4、的夾角θ切割在θ1<θ<θ2的范圍內(nèi),才能使從MN邊垂直入射的光線,在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射(僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ邊后射向MN邊的情況),則下列判斷正確的是( )
A.若θ>θ2,光線一定在OP邊發(fā)生全反射
B.若θ>θ2,光線會從OQ邊射出
C.若θ<θ1,光線會從OP邊射出
D.若θ<θ1,光線會在OP邊發(fā)生全反射
8.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特,在科學(xué)技術(shù)和日常生活中廣泛應(yīng)用了激光.下面關(guān)于激光的敘述正確的是( ).
A.激光是縱波
B.頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同
C.兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
5、D.利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離
9.在楊氏雙縫干涉實驗中,如果( ).
A.用白光作為光源,屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋
B.用紅光作為光源,屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋
C.用紅光照射一條狹縫,用紫光照射另一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋
D.用紫光作為光源,遮住其中一條狹縫,屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋
10.一束由紅、藍兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角θ射入,穿過玻璃磚自下表面射出.已知該玻璃對紅光的折射率為1.5.設(shè)紅光與藍光穿過玻璃磚所用的時間分別為t1和t2,則在θ從0°逐漸增大至90°的過程中( )
6、.
A.t1始終大于t2 B.t1始終小于t2 C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2
11.如圖所示,空氣中有一折射率為的玻璃柱體,其橫截面是圓心角為90°、半徑為R的扇形OAB.一束平行光平行于橫截面,以45°入射角照射到OA上,OB不透光.若只考慮首次入射到圓弧上的光,則上有光透出部分的弧長為( ).
A. B. C. D.
12.某人手持邊長為6 cm的正方形平面鏡測量身后一棵樹的高度.測量時保持鏡面與地面垂直,鏡子與眼睛的距離為0.4 m.在某位置時,他在鏡中恰好能夠看到整棵樹的像;然后
7、他向前走了6.0 m,發(fā)現(xiàn)用這個鏡子長度的5/6就能看到整棵樹的像.這棵樹的高度約為( ).
A.4.0 m B.4.5 m C.5.0 m D.5.5 m
二、填空題
13.(2015 江山市模擬)某同學(xué)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中.已知雙縫間距離為d,雙縫到毛玻璃屏間距離為L,實驗時先移動測量頭(如圖A所示)上的手輪,把分劃線對準靠近最左邊的第1條明條紋中心(如圖B所示),并記下游標卡尺的讀數(shù)x1,然后轉(zhuǎn)動手輪,把分劃線向右邊移動,直到對準第7條明條紋中心并記下游標卡尺的讀數(shù)x7.則實驗中所用單色光的波長為λ= ?。ㄓ米帜竏、L、x1、x7表示
8、);如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖C所示,則在這種情況下波長的測量值 實際值.(填“大于”、“小于”或“等于”)
14.某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率,所用的玻璃磚兩面平行.正確操作后,作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖13-1-48所示.①此玻璃的折射率計算式為n=________(用圖中的1、2表示);②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度________(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量.
三、解答題
15.(2015 蘇錫常鎮(zhèn)四市二調(diào))如圖所示是一段光導(dǎo)纖維的簡化圖,光纖
9、總長為L,已知光從左端射入光線在光纖的側(cè)面上恰好能發(fā)生全反射.若已知該光纖的折射率為n,光在真空中傳播速度為c,求:
(1)光在該光纖中的速度大??;
(2)光從左端射入最終從右端射出所經(jīng)歷的時間.
16.1801年,托馬斯·楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì),1834年,洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃鏡實驗).
(1)洛埃鏡實驗的基本裝置如圖所示,S為單色光源,M為一平面鏡.試用平面鏡成像作圖法在圖上畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域.
(2)設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和
10、L光的波長為,在光屏上形成干涉條紋.寫出相鄰兩條亮紋(或暗紋)間距離Δx的表達式.
17.如圖13-32所示,MN是一條通過透明球體球心的直線,一條平行于MN的光線a射向此球體,若出射光線c與MN的交點P和球心O的距離是球半徑的倍,與MN所成的角=30°,求透明球體的折射率.
【答案與解析】
一、選擇題
1.【答案】B
【解析】由和可知B項正確.不論波長如何變化,中央亮紋的中心仍在O點.
2.【答案】D
【解析】因為n>2,而,所以,C<30°,射到AB邊的入射角i=30°,發(fā)生了全反射,此光線反射到AC邊的入射角i=60°,再次發(fā)生全反
11、射而垂直射到BC邊上,從BC邊射出,同理,射到BC邊上的光線,經(jīng)兩次全反射后垂直AC射出.
3.【答案】C
【解析】激光的單向性好,不利于室內(nèi)照明,并且大功率的激光要靠專門的激光器產(chǎn)生,成本太高,且由于激光的能量集中,會對人體產(chǎn)生傷害,因此C項所述激光的應(yīng)用是錯誤的.
4.【答案】C、D
【解析】通過相同距離、時間長的速度小,則其折射率大,入射角相同時折射角就?。?
5.【答案】D
【解析】增透膜利用薄膜干涉中反射光互相抵消的特點起到使透射光增加的作用,因而可以提高成像質(zhì)量,A、B兩項正確.為達到反射相消,薄膜厚度應(yīng)為入射光在薄膜中波長的四分之一,使薄膜兩表面分別反射的光
12、正好相消.所以C項正確.D項不正確.
6.【答案】D
【解析】光射到玻璃磚的上表面發(fā)生反射和折射,折射光經(jīng)下面反射再回到上表面,又發(fā)生反射和折射.同時反射光到達下表面再反射至上表面也發(fā)生反射和折射.根據(jù)光路的可逆性原理可知D項正確.
7.【答案】D
【解析】考查光的全反射知識,解題的關(guān)鍵是找出臨界角。θ>θ2時,光線射到OP面的夾角將變小,可能小于臨界角而不發(fā)生全反射,此時射到OQ的光線夾角將變大,不會從OQ邊射出,選項A、B錯誤;θ<θ1時,光線射到OP面的夾角將變大,會在OP面發(fā)生全反射。
8.【答案】D
【解析】電磁波是橫波,A項錯;光在不同介質(zhì)中傳播速度不同,波長也不同
13、,B項錯;相干光的條件是頻率相同,C項錯,D項正確.
9. 【答案】B、D
【解析】白光作為光源,屏上將呈現(xiàn)彩色條紋,A錯;B為紅光的雙縫干涉,圖樣為紅黑相間,故B正確;紅光和紫光頻率不同,不能產(chǎn)生干涉圖樣,C錯;遮住一條狹縫時,紫光將發(fā)生單縫衍射,形成衍射圖樣,D正確.
10.【答案】B
【解析】如圖所示,
,
,
,
①②③聯(lián)立可得.
由題意可知,紅光、藍光的入射角θ相同,但折射角,又因為紅光的折射率為1.5,所以,即,,在θ從0°逐漸增大至90°的過程中,,所以t1<t2,故B正確,A、C、D錯誤.
11.【答案】B
【解析】由可知光在玻璃柱中發(fā)
14、生全反射的臨界角C=45°.據(jù)折射定律可知所有光線從AO進入玻璃柱后的折射角均為30°.從O點入射后的折射光線將沿半徑從C點射出.假設(shè)從E點入射的光線經(jīng)折射后到達D點時剛好發(fā)生全反射。則∠ODE=45°.
如圖所示,由幾何關(guān)系可知=45°,故弧長,故B正確.
12.【答案】B
【解析】如圖所示,
設(shè)樹的高度為H,開始鏡面到樹的距離為L,由幾何關(guān)系有:
. ①
當人向前走6 m,鏡面與樹的距離也會增加6 m,同理由幾何關(guān)系有:
. ②
聯(lián)立①②解得:H=4.5 m,即正確選項為B.
二、填空題
13.【
15、答案】、大于
【解析】兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離為:
而根據(jù),得:
作圖右圖所示:
三角形中斜邊最長,故如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,干涉條紋的間距的測量值偏大;
故答案為:、大于。
14.【答案】 大
【解析】(1)①根據(jù)折射率定義可知.②玻璃磚寬度大些,光線穿過時的側(cè)移量就會大些,故折射光線的偏折角會大些,測量時誤差會較?。?
三、解答題
15.【答案】(1)光在該光纖中的速度大??;
(2)光從左端射入最終從右端射出所經(jīng)歷的時間.
【解析】 由題,根據(jù)幾何知識求出光線在光纖中通過的路程,由求出光在光纖中傳播的速度;再求解光從A點射入
16、到從B點射出所經(jīng)歷的時間t.
(1)如圖所示,
而光在玻璃中傳播的速度為:;
(2)則光沿著軸線的方向的速度為v′=vsinC
由上分析可得,光從A點射入到從B點射出所經(jīng)歷的時間為: ;
16.【答案】見解析
【解析】(1)如圖所示。
(2),因為d=2a,所以。
17.【答案】見解析
【解析】作光路圖如圖所示,
設(shè)球的半徑為R,在△OPB中,,即,
∠OBP=135°,則∠FBP=45°,
由幾何條件知∠BOP=15°且有∠OAB=∠OBA,
又aA∥MO,所以∠AOM=∠aAE。
由光路可逆知∠aAE=45°,由幾何關(guān)系知∠OAB=30°,則折射率
。