内容正文:
第四章 光
基础过关卷
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题上方的答题表中。
3.回答第II卷时,将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.点光源照射一个障碍物,在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清,原因是( )
A.光的衍射
B.光的折射
C.光的干涉
D.光的反射
【答案】A
【解析】点光源照射一个障碍物,在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清,是因为一部分光线绕过障碍物达到屏幕上,故属于光的衍射,故A正确。
故选A。
2.如图甲所示,利用激光器发射出的激光照射到双缝上,在双缝后面的光屏上能呈现出明、暗相间的干涉条纹。若实验中仅改变某一个实验条件、而其他条件均不变的情况下,得到的干涉图样分别如图乙和丙所示。对于这两次实验,下列说法中正确的是( )
A.由于选用的激光器不同,乙图对应的激光的频率较高
B.双缝到光屏的距离L不同,乙图对应的L较大
C.双缝的间距不同,乙图对应的间距较大
D.激光器到双缝的距离不同,乙图对应的距离较大
【答案】B
【解析】A.根据双缝干涉条纹的间距公式
知,波长λ大的干涉条纹间距Δx大,而乙图的干涉条纹间距较大,所以乙图对应的光波波长较长,频率较小,故A错误;
B.根据双缝干涉条纹的间距公式
知,乙图对应的干涉条纹间距Δx较大,则乙图双缝到光屏的距离L较大,故B正确;
C.根据双缝干涉条纹的间距公式
知,乙图的干涉条纹间距Δx较大,则可能是乙图对应的双缝间距d较小,故C错误;
D.光源到双缝的距离不影响双缝干涉条纹的间距,故D错误。
故选B。
3.如图所示的双缝干涉实验,用黄光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以( )
A.增大S1与S2的间距
B.将黄光换为红光
C.将黄光换为紫光
D.减小双缝屏到光屏的距离
【答案】B
【解析】在波的干涉中,干涉条纹的间距
,由公式可得,条纹间距Δx与波长λ、屏之间的距离L成正比,与双缝间的距离d成反比,故要增大条纹间距Δx应减小双缝间的距离d,增大双缝屏到光屏的距离L或增大光的波长λ,故B正确,ACD错误。
故选B。
4.如图所示,玻璃棱镜的截面为等腰三角形,顶角a为45°。一束光线垂直于ab面射入棱镜,又从ac面射出。出射光线与入射光线之间的夹角为15°,则此棱镜材料的折射率是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】光路图如图所示
由几何关系得,入射角
,折射角
,根据光路是可逆的,将r看成入射角,i看成折射角,由折射定律得,此棱镜材料的折射率
故A正确,BCD错误。
故选A。
5.如图所示,一细光束射到折射率为
的透明球表面,入射角为
,在球的内壁经过一次反射后从球面射出,则入射光线与出射光线之间的夹角
为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】在球内光线经过一次反射,画出入射光线与反射光线,它们一定是关于半径对称的,根据光路可逆,光线从球外射向球内,在球内反射一次,再折射出球外,整个光路如图所示。
由折射定律
有
则
由几何关系及对称性,有
有
故入射光线与出射光线间的夹角为
。故选A。
6.如图所示,某种单色光从光导纤维左端射入,经过多次全反射后从右端射出。已知该单色光在光导纤维中的折射率为n,则该单色光从右端射出时出射角的正弦值最大为( )
A.
B.n
C.
D.
【答案】A
【解析】设介质中发生全反射的临界角为α,如图,由全反射定律得
,经过多次全反射后从右端射出,入射角和折射角满足
联立解得
7.阳光照射下的肥皂膜看起来是彩色的,下列现象与这个现象形成的物理原理不同的是( )
A.透过两支并排铅笔的狭缝看日光灯,可以观察到彩色条纹
B.雨后公路积水上面漂浮的油膜,经常显现出彩色条纹
C.用激光照射挡板上的两条平行狭缝,在光屏上观察到亮暗相间的条纹
D.在眼镜片的表面镀一层特定厚度的薄膜,可以增加光的透射
【答案】A
【解析】A.通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯,也会看到彩色条纹,是衍射现象;B.在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色花纹是由油膜的上下表面两束反射光干涉而形成的,属于光的干涉现象;C.用激光照射挡板上的两条平行狭缝,在光屏上观察到亮暗相