内容正文:
第四章 光
能力提升卷
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.如图所示,一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,两种颜色不同的可见光细光束a、b,垂直于斜边从空气射向玻璃,光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A.玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率
B.a光和b光在玻璃中传播时a光的波长大于b光的波长
C.在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的条纹间距比b光大
D.a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则b光先发生全反射
【答案】A
【解析】A.两条光线从玻璃射向空气的过程中,两束光的入射角
相同,a光偏离原来的方向大,因此a光的折射角
较大,根据光的折射定律
可知玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率,A正确;
B.在同种介质中,光的波长越短,折射率越大,因此两束光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长,B错误;
C.在双缝干涉实验中,条纹间距
可知,波长越短, 纹间间距越小,因此a光的条纹间距比b光小,C错误;
D.根据临界角大小
由于玻璃对a光的折射率大,因此a光的临界角小,a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气,若逐渐增大入射角,则a光先发生全反射,D错误。
故选A。
2.关于光现象,下列说法正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象
B.图乙中光照射不透明的圆盘,在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的折射现象
C.图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象
D.图丁中佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象
【答案】D
【解析】A.图甲中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的折射现象,A错误;
B.图乙中光照射不透明的圆盘,在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的衍射现象,B错误;
C.图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象,C错误;
D.图丁中佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象,D正确。
故选D。
3.如图所示,一束光与某材料表面成45°角入射,每次反射的光能量为入射光能量的k倍
。若这束光最终进入材料的能量为入射光能量的
倍,则该材料折射率至少为( )
A.
B.
C.1.5
D.2
【答案】A
【解析】根据题意光束最终要进入材料,说明光在材料表面即发生反射又发生折射,且两次反射的入射角均为
,若临界角等于
,则发生全反射:
解得:
若临界角小于
,即可发生折射,即:
根据选项可知
,故A正确,BCD错误。
故选A.
4.光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得到了广泛的应用。如图所示是一个质量分布均匀的有机玻璃圆柱的横截面,B、C为圆上两点,一束单色光沿AB方向射入,然后从C点射出,已知∠ABO=127°,∠BOC=120°,真空中光速为c=3×108m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6。则( )
A.光在该有机玻璃中的传播速度为1.875×108m/s
B.光在该有机玻璃中的折射率为1.8
C.光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为53°
D.若将该材料做成长300km的光导纤维,此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1×10-3s
【答案】A
【解析】AB.根据折射定律得
则光在有机玻璃中传播的速度为
故A正确,B错误;
C.根据
得
C=arcsin0.625
故C错误;
D.当光线与光导纤维平行时,传播的时间最短,则传播的时间
故D错误。故选A。
5.如图,AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图,其顶角θ=83°,今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖,一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出,不考虑多次反射作用,则玻璃砖的折射率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】如图所示
因E点为OA的中点,所以入射角
α=30°
β=θ=83°
临界角
C=180°-2α-β=37°
OB面恰好发生全反射,则
解得
故BCD错误。故选A。
6.一半圆形玻璃砖,C点为其球心,直线
与玻璃砖上表面垂直,C为垂足,如图所示。与直线
平行且到直线
距离相