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1、單元過關(guān)檢測(cè) (時(shí)間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)) 1．酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會(huì)看到在一定距離之外，地面顯得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠(yuǎn)處車、人的倒影，但當(dāng)你靠近“水面”時(shí)，它也隨你靠近而后退，對(duì)此現(xiàn)象正確的解釋是(　　) A．出現(xiàn)的是“海市蜃樓”，是由于光的折射造成的 B．“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺 C．太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射 D．太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射 解析：酷熱的

2、夏天地面溫度高，地表附近空氣的密度小，空氣的折射率下小上大，遠(yuǎn)處車、人反射的太陽光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)發(fā)生全反射． 答案：D 2．如圖所示，a、b、c、d四個(gè)圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣，分析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是(　　) A．a(chǎn)、b是光的干涉圖樣 B．c、d是光的干涉圖樣 C．形成a圖樣的光的波長(zhǎng)比形成b圖樣的光的波長(zhǎng)短 D．形成c圖樣的光的波長(zhǎng)比形成d圖樣的光的波長(zhǎng)短 解析：干涉圖樣的條紋等間距，故A正確；無論是干涉還是衍射，形成的條紋間距大的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故C、D均錯(cuò)． 答案：A 3．已知某玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大，則兩種光(　　)

3、 A．在該玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度較大 B．以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光折射角較大 C．從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時(shí)，紅光臨界角較大 D．用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，藍(lán)光的相鄰條紋間距較大 解析：由v＝可知，藍(lán)光在玻璃中的折射率大，藍(lán)光的速度較小，A錯(cuò)；以相同的入射角從空氣中斜射入玻璃中，藍(lán)光的折射率大，向法線靠攏，偏折得多，折射角應(yīng)較小，B錯(cuò)；從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)的臨界角由公式sin C＝可知，紅光的折射率小，臨界角大，C正確；用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由公式Δx＝λ可知藍(lán)光的波長(zhǎng)短，相鄰條紋間距小，D錯(cuò)． 答案：C 4．下列關(guān)于光的自然現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中說法不正

4、確的是(　　) A．用一單色光源垂直照射帶有圓孔的不透明光屏，當(dāng)圓孔的直徑為1 cm時(shí)，在小孔后面的光屏上只能看到與圓孔形狀相同的亮斑 B．發(fā)生沙塵暴時(shí)能見度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗，這是由于發(fā)生沙塵暴時(shí)只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光才能到達(dá)地面 C．用一單色光源垂直照射帶有圓孔的不透明光屏，當(dāng)圓孔的直徑為0.5 μm時(shí)，在光屏上能看到衍射條紋 D．早上太陽從東方地平線升起，人們看到的太陽是紅色的，這是因?yàn)榧t光更容易引起人們的注意 解析：由于光沿直線傳播，所以看到與圓孔形狀相同的亮斑，A正確，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光容易發(fā)生衍射，如紅光、黃光、透過沙塵后，天空顯得灰黃發(fā)暗，因此B正確；當(dāng)圓孔的直徑為0.

5、5 μm時(shí)，由于小孔尺寸與光波的波長(zhǎng)差不多，光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象、C正確；太陽從地平線升起時(shí)，紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng)、易發(fā)生衍射，因此人們看到的太陽光是紅色的，D錯(cuò)誤． 答案：D 5．用卡尺兩腳間的狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象時(shí)，下列說法不正確的是(　　) A．中央條紋寬而亮，兩側(cè)條紋窄而暗 B．用紫光做光源時(shí)觀察到的條紋比用紅光做光源時(shí)觀察到的條紋寬 C．用白光做光源時(shí)，中央呈白色條紋，兩側(cè)是彩色條紋 D．若將狹縫寬度由0.5 mm縮小到0.2 mm，中央條紋變寬，亮度變暗 解析：對(duì)于衍射條紋的特征，由12個(gè)字可以概括：“中寬邊窄”、“中亮邊暗”、“中白邊彩”，其中“中白邊彩”只適合于白光光源．

6、 答案：B 6．光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是(　　) A．用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象 B．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象 C．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象 D．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象 解析：用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象，A錯(cuò)；用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的色散現(xiàn)象，B錯(cuò)；在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象，C錯(cuò)；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，D正確． 答案：D 7．將一個(gè)由透明材料做成的長(zhǎng)方體的側(cè)面ABCD緊貼

7、著x軸和y 軸放置，如圖所示，已知C點(diǎn)坐標(biāo)為(16,0)，觀察者從y軸上 的E點(diǎn)觀察C點(diǎn)，并用大頭針確定了E點(diǎn)及C點(diǎn)的像點(diǎn)F，測(cè) 出E點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,12)、F點(diǎn)的坐標(biāo)為(9,0)，設(shè)光在真空中的傳播速度為c，由此可知光在該透明材料中的傳播速度大小是(　　) A.c　　　　　　　　　 B.c C.c D.c 解析：此題考查了幾何光學(xué)中折射率n的計(jì)算，光路可用插針法來確定，即CE為入射光，EF為折射光的反向延長(zhǎng)線，利用光路可逆性及平面幾何知識(shí)，可得n＝＝，再利用n＝，可得選項(xiàng)A對(duì)． 答案：A 8．下列說法正確的是(　　) A．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干

8、涉的結(jié)果 B．用光導(dǎo)纖維傳送圖象信息，這是光的衍射的應(yīng)用 C．瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時(shí)能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現(xiàn)象 D．在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)水面下的景物，可使景像清晰 解析：太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，是由于不同色光在介質(zhì)中折射率不同產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，A錯(cuò)；用光導(dǎo)纖維傳送圖象信息是利用了光的全反射，B錯(cuò)；瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時(shí)觀察到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)；在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)水面下的景物，濾去了水面的反射光，使景像清晰，D對(duì)． 答案：D 9．一玻璃磚橫截面如圖所示，其中△ABC為直角三角形(AC邊 未畫出)，AB為直角邊，∠ABC＝4

9、5°；ADC為一圓弧，其圓 心在BC邊的中點(diǎn)，此玻璃的折射率為1.5.P為一貼近玻璃磚 放置的、與AB垂直的光屏，若一束寬度與AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則(　　) A．從BC邊折射出一束寬度與BC邊長(zhǎng)度相等的平行光 B．屏上有一亮區(qū)，其寬度大于AB邊的長(zhǎng)度 C．屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長(zhǎng)度 D．當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大 解析：入射光在AB界面上沿直線進(jìn)入玻璃磚，然后在BC界面上，sin 45°＝＞，故能夠發(fā)生全反射；接著光束到達(dá)ADC界面上，因有部分光發(fā)生全反射，射出的光線向中間偏折，所以屏上亮區(qū)寬度小于AB邊的

10、長(zhǎng)度，B、C項(xiàng)錯(cuò)；經(jīng)過ADC折射后的光束是會(huì)聚的，因此當(dāng)屏遠(yuǎn)離玻璃磚時(shí)，屏上亮區(qū)先減小后增大，D項(xiàng)正確． 答案：D 10．如圖所示，A、B、C為等腰棱鏡，a、b兩束不同頻率的單色光 垂直AB邊射入棱鏡，兩束光在AB面上的入射點(diǎn)到OC的距離 相等，兩束光折射后相交于圖中的P點(diǎn)，以下判斷正確的是(　　) A．在真空中，a光光速大于b光光速 B．在真空中，a光波長(zhǎng)大于b光波長(zhǎng) C．a(chǎn)光通過棱鏡的時(shí)間大于b光通過棱鏡的時(shí)間 D．a(chǎn)、b兩束光從同一介質(zhì)射入真實(shí)過程中，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角 解析：因?yàn)閮墒庹凵浜笙嘟挥趫D中的P點(diǎn)，根據(jù)折射定律可知a光的折射率n

11、a＞nb，a光的頻率νa＞νb，光在真空中的傳播速度相等，A錯(cuò)誤；由λ＝得B錯(cuò)誤；由v＝和t＝得C正確；根據(jù)sin C＝得D錯(cuò)誤． 答案：C 11．如圖所示某三棱鏡的頂角θ＝41°27′，幾種單色光的折射率n如表所示．一束白光以較大的入射角通過棱鏡后，在光屏上形成從紫到紅的彩色光帶，在入射角i逐漸減小到零的過程中，屏上彩色光帶的變化情況是(＝1.516)(　　) 紫 藍(lán) 綠 黃 橙 紅 n 1.532 1.528 1.519 1.517 1.514 1.512 A.紅光最先消失、紫光最后消失 B．紅光最先消失、橙光最后消失 C．紫光最先消失、黃光最后

12、消失 D．紫光最先消失、紅光最后消失 解析：入射角i逐漸減小到零的過程中，光線從棱鏡另一界面射入空氣的入射角最大為θ＝41°27′，由單色光的折射率表，從紫光到黃光逐漸發(fā)生全反射，而橙、紅兩種色光不會(huì)發(fā)生全反射，故C正確． 答案：C 12．如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體， 其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為R，R＝r.現(xiàn)有一束單色光 垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過兩次全反射就垂 直于水平端面B射出．設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間為t，若真空中的光速為c，則(　　) ①n可能為?、趎可能為2　③t可能為?、躷可能為 A．①②正確 B．③④正確

13、 C．①③正確 D．②④正確 解析：根據(jù)題意可畫出光路圖如圖所示，則兩次全反射時(shí) 的入射角均為45°，所以全反射的臨界角C≤45°，折射率 n≥＝，①②均正確；波在介質(zhì)中的傳播速度v＝≤，所以傳播時(shí)間t＝≥，③④均錯(cuò)誤． 答案：A 二、非選擇題(本題共4小題，共40分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 13．(9分)學(xué)習(xí)完幾何光學(xué)，某同學(xué)在學(xué)校用一根長(zhǎng)棍豎直地插入噴泉水池水底，發(fā)現(xiàn)棍露出水面部分長(zhǎng)度為L(zhǎng)，此時(shí)太陽光以與水平面夾角為60°照射到水面上，已知水深為h，水的折射率為n，求棍在水底的影子的長(zhǎng)度． 解析：依題意畫出如圖所示的示意圖，

14、且AO長(zhǎng)為L(zhǎng)， 因∠AO′O＝60°， 所以＝＝Ltan 30°＝L 因?yàn)閚＝ 所以sin r＝＝ ＝htan r＝＝h＝ 所以水底的影子長(zhǎng)為＝＋＝L＋. 答案：L＋ 14．(9分)如圖所示是一種折射率n＝1.5的棱鏡，現(xiàn)有一束 光線沿MN方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的正弦 sin i＝0.75，求： (1)光在棱鏡中傳播的速率； (2)通過計(jì)算確定此束光線射出棱鏡后的方向(不考慮返回到AB面上的光線)． 解析：(1)由n＝，解得：v＝2.0×108 m/s (2)該棱鏡發(fā)生全反射的臨界角為 α＝arcsin ＝arcsin 0.667＜45° 如圖所示，設(shè)

15、光線進(jìn)入棱鏡后的折射角為r， 根據(jù)n＝，解得sin r＝0.5，所以r＝30°，光線射到BC界面的入射角為i1＝90°－(180°－60°－75°)＝45°，所以在BC界面發(fā)生全反射，光線沿DE方向射出棱鏡時(shí)不改變方向，故此束光線射出棱鏡后方向與AC界面垂直． 答案：(1)2.0×108 m/s　(2)與AC邊垂直 15．(10分)如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，光屏PQ置于直徑的右端并與直徑垂直，一復(fù)色光與豎直方向成α＝30°角射入玻璃磚的圓心，由于復(fù)色光中含有兩種單色光，故在光屏上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑，玻璃對(duì)兩種單色光的折射率分別為n1＝和n2＝，求： (1)這兩個(gè)光斑之間的距離；

16、 (2)為使光屏上的光斑消失，復(fù)色光的射入角至少為多少？ 解析：(1)作出光路如圖所示，由折射定律有： n1＝，n2＝ 代入數(shù)據(jù)得：＝?。? 解得：β1＝45°　β2＝60° 故＝－＝Rtan 45°－Rtan 30°＝(1－)R (2)當(dāng)兩種色光在界面處均發(fā)生全反射時(shí)光屏上的光斑消失，且玻璃對(duì)折射率為n2的色光先發(fā)生全反射，故sin C＝＝，即入射角α＝C＝45°. 答案：(1)(1－)R　(2)45° 16．(12分)(2020年課標(biāo)全國(guó)卷)一半圓柱形透明物體橫截面如圖所 示，底面AOB鍍銀(圖中粗線)，O表示半圓截面的圓心．一束 光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)入射，經(jīng)過AB面反射后從N點(diǎn)射出． 已知光線在M點(diǎn)的入射角為30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.求 (1)光線在M點(diǎn)的折射角； (2)透明物體的折射率． 解析：(1)如圖，透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN，Q、M 點(diǎn)相對(duì)于底面EF對(duì)稱，Q、P和N三點(diǎn)共線． 設(shè)在M點(diǎn)處，光的入射角為i，折射角為r，∠OMQ＝α， ∠PNF＝β.根據(jù)題意有 α＝30°① 由幾何關(guān)系得，∠PNO＝∠PQO＝r，于是 β ＋r＝60°② 且α＋r＝β③ 由①②③式得 r＝15°④ (2)根據(jù)折射率公式有 sin i＝nsin r⑤ 由④⑤式得 n＝ 答案：見解析