内容正文:
大单元限时评估卷(三)
(时间:90分钟 分值:100分)
试卷考查范围
主要命题点
第4章 光的折射和全反射
第5章 光的干涉、衍射和偏振
1.光的折射定律及介质的折射率
2.实验:测量玻璃的折射率
3.光的全反射及应用
4.光的干涉
5.实验:用双缝干涉测光的波长
6.光的衍射和光的偏振及其应用
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示是两个并排而且深度相同的水池,一个未装水,另一个装水,在两池中各竖立着一只长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成标杆的影子,下列说法正确的是( )
A. 装水的池中标杆影子较长
B. 未装水的池中标杆影子较长
C. 两池中标杆影子长度相同
D. 装水的池中标杆没有影子
B 解析:如图所示,未装水时,光沿直线传播,从杆顶照射到池底的P点,而装水时,光从杆顶沿直线传播照射到水面时发生折射,由于折射角较小,故照射到池底的Q点,可知未装水的池中标杆影子较长,故选B。
2.市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(氟化镁),这种薄膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线,以λ表示此红外线在该薄膜中的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为( )
A. λ B. λ
C. λ D. λ
B 解析:为减小反射的热效应显著的红外线,则要求红外线在薄膜的前后表面反射后叠加减弱,即路程差为半波长的奇数倍,故薄膜的最小厚度为红外线在该薄膜中波长的。
3.如图所示,在水面下同一深度并排紧挨着放置分别能发出红光、黄光、蓝光和紫光的四个灯泡,一人站在这四盏灯正上方离水面有一定距离处观察,他感觉离水面最近的那盏灯发出的光是( )
A. 红光 B. 黄光
C. 蓝光 D. 紫光
D 解析:从空气中斜着观察灯泡时,灯泡P发出的光经水面折射后进入观察者的眼睛,折射光线的延长线交于P′点,P′就是灯P的虚像,P′的位置比实际位置P离水面的距离要近些,如图所示。
当入射角β较小时,P′的位置在P的正上方,有sin α=,sin β=,n=,竖直向下看时,d接近于0,故n=,即h=H,因紫光的折射率最大,故紫光的视深最小。
4.1966年华裔科学家高锟博士提出一个理论:直径仅几微米的玻璃纤维可以用来作为光的波导来传输大量信息。43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖,他被誉为“光纤通信之父”。以下哪个实验或现象的原理和光导纤维是相同的?( )
A. 图甲中,弯曲的水流可以导光
B. 图乙中,用偏振眼镜看3D电影,感受到立体的影像
C. 图丙中,阳光下的肥皂薄膜呈现彩色
D. 图丁中,白光通过三棱镜,出现色散现象
A 解析:题图甲中,弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象,故与光导纤维原理相同,A正确;题图乙中,用偏振眼镜看3D电影,感受到立体的影像是光的偏振现象,B错误;题图丙中,阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是光的干涉现象,C错误;题图丁中,白光通过三棱镜,出现色散现象是光发生了折射,D错误。
5.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则 ( )
A. 小球必须位于缸底中心,才能从侧面看到小球
B. 小球所发出的光能从水面任何区域射出
C. 小球所发出的光从水中进入空气后频率变大
D. 小球所发出的光从水中进入空气后传播速度变大
D 解析:设发光小球在P点,如图甲所示,当发光小球不在缸底中心O时,仍有光线从侧面射出,所以A错误;光从水面射入空气时,当入射角大于或等于临界角时,会发生全反射现象,如图乙所示,只有在入射角θ小于临界角C的范围内光才能从水面射出,B错误;光从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变,C错误;光在水中的传播速度v=,光在空气中的传播速度近似等于真空中的传播速度c,所以D正确。
甲 乙
6.下列说法正确的是( )
A. 在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变宽
B. 只有障碍物或小孔尺寸小于波的波长时才能发生明显的衍射现象
C. 两列水波发生干涉时,如果两列波的波峰在P点相遇,质点P的位移始终最大
D. 超声仪器使用超声波而不用普通声波,是因为超声波容易发生衍射
A 解析:红光波长大于绿光波长,所以红光的干涉条纹比绿光的宽,A正确;波发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多,B错误;两列水波发生干涉时,在P点两列波峰相遇,则P点是振动加强点,但P点的位移并不是始终最大,C错误;超声波的波长比普通声波小,不容易发生衍射