内容正文:
第四章 光(A卷)
(时间:45分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,选对的得4分,选错或不答的得0分)
1.小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光,转动镜片时发现光有强弱变化,下列说法能够解释这一现象的是 ( )
A.阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起起偏器的作用
B.阳光在水面反射时发生了偏振,镜片起检偏器的作用
C.阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起起偏器的作用
D.阳光在水面反射时没有发生偏振,镜片起检偏器的作用
解析 发现光有强弱变化,说明水面上反射的阳光是偏振光,而阳光本身是自然光,在反射时发生了偏振,当偏振片的方向与光的偏振方向平行时,通过的光最强,而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时,通过的光最弱,因此镜片起到检偏器的作用,B项正确。
答案 B
2.在医学上利用激光来焊接剥落的视网膜,是利用了激光的 ( )
A.单色性好 B.方向性好
C.亮度高 D.相干性好
解析 在医学上利用激光来焊接剥落的视网膜,是利用了激光的亮度高,能量强的特点,C项正确。
答案 C
3.某A小区工作人员在小区的池塘底部安装了颜色各异的光源,夜晚时打开光源,水上就会出现颜色各异的“光斑”,十分好看,B小区知道以后也用了同样的方法,但是却只能看到整个水面都在发光,而看不到“光斑”。根据以上描述,下列说法正确的是 ( )
A.“光斑”的产生是因为光在水面发生了衍射
B.不同颜色的“光斑”大小不同,其中紫色的最大
C.B小区失败的原因可能是因为水池太深
D.B小区失败的原因可能是因为水池太浅
解析 光斑的产生是光源发出的光线,由一部分光线发生了全反射,没有折射出水面,所以是一个光斑,A项错误;由于紫光的折射率比较大,临界角小,所以光斑的直径小,B项错误;水池太深,光线的入射角就比较小,小于所有颜色光的临界角,都折射出,没有全反射,故不能形成光斑,C项正确,D项错误。
答案 C
4.用波长为λ的单色光照射单缝O,经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹,如图所示,图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置,c为中央亮条纹,则 ( )
A.O到达a、b的路程差为零
B.M、N到达b的路程差为2λ
C.O到达a、c的路程差为4λ
D.M、N到达e的路程差为2λ
解析 振动一致的两光源在空间发生干涉,得到亮条纹的条件满足Δx=nλ(n=0,1,2,3,…)。“路程差”是指从双缝M、N到屏上某点的路程差,与O无关,A、C两项错误;b是n=1时的第一级亮条纹,e是n=2时的第二级亮条纹,故B项错误,D项正确。
答案 D
5.让烛光照射到一块遮光板上,板上有一个可自由收缩的三角形孔,当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时,则在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光) ( )
甲
乙
A.三角形光斑 倒立的烛焰 明暗相间的圆环
B.三角形光斑 圆形光斑 倒立的烛焰
C.倒立的烛焰 圆形光斑 明暗相间的圆环
D.三角形光斑 明暗相间的圆环 倒立的烛焰
解析 当三角形孔较大时,屏上出现一个三角形光斑,如题图甲所示,随着三角形缓慢地收缩,光斑逐渐变小;当三角形孔小到一定程度时,屏上会出现倒立的烛焰,即小孔成像,如题图乙所示;继续使三角形孔缓慢收缩,可以观察到小孔衍射图样;当孔闭合时,屏上就会一片黑暗,A项正确。
答案 A
6.在双缝干涉实验中,光屏上某点P到双缝S1、S2的路程差为7.5×10-7 m,如果用频率为6.0×1014 Hz的单色光照射双缝,则 ( )
A.单色光的波长是2×10-7 m,P点出现暗条纹
B.单色光的波长是2×10-7 m,P点出现亮条纹
C.单色光的波长是5×10-7 m,P点出现暗条纹
D.单色光的波长是5×10-7 m,P点出现亮条纹
解析 根据光波的速度公式c=λf,则有λ== m=5×10-7 m,光的路程差跟光波长之比n===1.5,即路程差为光的半个波长的奇数倍,因此,两束光在该点振动减弱,出现光的暗条纹,C项正确,A、B、D三项错误。
答案 C
7.某研究小组设计了如图所示的探究实验:将透明塑料圆盒装一半水,形成半圆形水柱,水中加少量色素,利用丁达尔效应,让学生可观察到液体中的光路。用激光沿半径方向射到半圆水柱的圆心,并从水面射到空气中。增大入射角θ,当折射光刚好在水面上方消失时,可读出此时的入射角θ即为全反射临界角。若在操作时,水略微超过了圆盒容积的一半,激光仍对准圆心入射,则临界角的测量值会 ( )
A.偏大 B.不变
C.偏小 D.无法确定
解析 根据题意,作出光路图如图所示,入射光线的方向不变,由图可知,发生全反射的临界角相等,即临界角的测量值不变,B项正确。
答案 B
8.如图所示为一个用折射率n=