第四章 光 阶段性检测卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章 光 阶段性检测卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 341.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-25 22:27:28 | ||
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文档简介
第四章 光 阶段性检测卷
一、单项选择题
1．关于光现象及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．汽车灯光夜间照着自行车“尾灯”，就变得十分明亮，是利用了光的折射
B．照相机的镜头表面镀有一层膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射
C．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度，利用了光的干涉
D．抽制高强度纤维细丝，可用激光监控其粗细，是利用了光的偏振
2．某种液体的折射率为2，距液面下深h处有一个点光源，从液面上看液面被光亮的圆形区域的半径为（ ）
A． h B．h C．h D．h
3．我们经常看到路边施工处挂有红色的电灯除了红色光容易引起人们的视觉反应外，还有一个重要的原因是（ ）
A．红光比其他单色光更容易发生衍射
B．红光比其他可见光更容易发生干涉
C．红光比其他可见光频率更大
D．红光比其他可见光在玻璃中的折射率小
4．下列四个图片均来自课本中的实验、仪器、实际应用，相应的现象、原理及应用的说法正确的是（ ）
A．甲图“水流导光”的原理是光的全反射
B．乙图“CT”是利用γ射线能够穿透物质来检查人体内部器官
C．丙图中大头针尖影的轮廓模糊不清是因为光发生了偏振
D．丁图射水鱼在水中看到小昆虫的位置是在实际昆虫的下方
5．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光。则错误的是（ ）
A．玻璃砖对a光的折射率为
B．b光的频率比a光的频率大
C．b光在玻璃中的传播速度比a光在玻璃中的传播速度小
D．让a、b通过同一狭缝，b光衍射现象较明显
6．如图所示，一束复色可见光入射到置于空气中的平行玻璃砖MNPQ上，穿过玻璃砖后从下表面射出a、b两束单色光，则下列说法正确的是（ ）
A．a、b两束单色光可能不平行
B．改变入射方向，a、b两束单色光的间距不变
C．只增加玻璃转的厚度，a、b两束单色光的间距不变
D．即使增大MN面上入射光的入射角，a、b两束单色光在PQ面上也不会因发生全反射而消失
7．如图所示是指纹识别原理图，其原理是利用光学棱镜的全反射特性，在指纹谷线（凹部），入射光在棱镜界面发生全反射，在指纹脊线（凸部），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，这样，在指纹模块上形成明暗相间的指纹图像。已知水的折射率约为1.33，透明玻璃的折射率约为1.5。下列说法正确的是（ ）
A．指纹模块接收光线较暗的部位是指纹谷线
B．指纹模块接收光线较亮的部位是指纹谷线
C．没有手指放入时，若光源正常发光，指纹模块会接收到全暗图像
D．手指湿润时，指纹识别率低，是因为光在棱镜界面不能发生全反射
二、多项选择题
8．2015年7月15日21时,“2015中国·黑河大黑河岛国际经贸洽谈会焰火晚会”在黑龙江畔拉开了帷幕．整场焰火晚会共分为“礼花缤纷、增进友谊”“魅力黑河、发展黑河”“合作双赢、再创辉煌”三个焰章,焰火燃放时的精彩瞬间如图所示．下列关于光的认识,说法正确的是（ ）
A．焰火中各种五颜六色的光中红光比绿光的衍射效果好
B．利用相机拍下这些壮观景象时,涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色,说明增透膜增强了对淡紫色光的透射
C．通过电视观看焰火晚会时,所用电视机遥控器是利用红外线脉冲信号进行遥控的
D．焰火晚会舞台上所用的激光是一种相干光
9．如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源s，它发出的两种不同颜色的a光和b光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光圆形区域周围为环状区域，且为a光的颜色见图乙设b光的折射率为，则下列说法正确的是（ ）
A．在水中，a光的波长比b光小
B．在水中，a光的传播速度比b光大
C．复色光圆形区域的面积为
D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄
10．如图所示，一玻璃球体半径为R，O为球心，AB为水平直径，M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB。已知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为c，则（ ）
A．此玻璃的折射率为
B．光线从B到D需用的时间为
C．光线从B到D所用的时间为
D．若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象
三、填空题
11．在某次双缝干涉实验中，如图所示，P1处是中央亮纹P往上数的第二条暗纹，已知从双缝S1和S2发出的两束相干光到P1点的路程差是9×10-7m，则实验所使用的单色光源发出光的频率是______．
12．某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。
(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度( )
A．选用两光学表面间距大的玻璃砖
B．选用两光学表面平行的玻璃砖
C．选用粗的大头针完成实验
D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
(2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______；
A． B． C． D．
(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n = ______；（用图中线段的字母表示）
(4)在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
13．做“用双缝干涉测光的波长”实验中。使用的双缝间距d=0.20mm。双缝到光屏的距离L=600mm，观察到的干涉条纹如图所示。
（1）在测量头上的是一个螺旋测微器（又叫“千分尺”），分划板上的刻度线处于x1、x2位置时，对应的示数如图所示，则分划板位置x1=_______mm，x2=_______mm；
（2）相邻亮纹的间距△x=_______mm；
（3）计算单色光的波长的公式=________（用L、d、x1、x2表示）
（4）代入数据计算单色光的波长=________m（结果保留两位有效数字）.
四、解答题
14．Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉．电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1 图．一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射．设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h．取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t．
15．我国的光伏产业很发达，街道上的很多电子显示屏，其核心部件是发光二极管。有一种发光二极管，它由半径为R=4mm的半球体介质和发光管芯组成，发光管芯区域是一个圆面，其圆心与半球体介质的球心O重合，圆弧ABC是半球体介质过球心O的纵截面， B为圆弧ABC的中点，D为圆弧BDC的中点，PQ为发光管芯圆面的直径，如图所示。由PQ上的某点发出的一条光线与半径OC的夹角为θ=75°，这条光线经D点后的出射光线平行于半径OB。为使从发光圆面射向半球面上的所有光线都能直接射出，求发光管芯区域圆面的最大面积。（结果保留两位有效数字）
参考答案
1．C2．C3．A4．A5．D6．D7．B
8．ACD9．BC10．AB
11．5×1014
12． AD D 偏小 不变
13．2.189 2.190 2.191 7.867 7.868 7.869 7.870 1.420
14．
【解析】
设光在鳞片中的折射角为γ，根据折射定律有：
根据折射率定义式可知，光在鳞片中传播的速度为v＝
由图中几何关系可知，光从a到b的过程中，在鳞片中通过的路程为：s1＝
在空气中通过的路程为：s2＝
所以光从a到b所需的时间为：t＝＋
联立以上各式解得：t＝
考点：光的折射、全反射．
15．2.5×10-5m2
【解析】
由几何关系得到光线射到D点的入射角 i=30°
根据折射定
解得
从P或Q点垂直于PQ发出的光线射到球面上的入射角最大，设为α，发光圆面PQ的半径为r
则
设光发生全反射的临界角为C，则
所有光能直接射出，应满足sinα≤sinC
解得r≤=
管芯发光区域面积最大值为
解得S=2.5×10-5m2答案第1页，共2页
一、单项选择题
1．关于光现象及其应用，下列说法正确的是（ ）
A．汽车灯光夜间照着自行车“尾灯”，就变得十分明亮，是利用了光的折射
B．照相机的镜头表面镀有一层膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射
C．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度，利用了光的干涉
D．抽制高强度纤维细丝，可用激光监控其粗细，是利用了光的偏振
2．某种液体的折射率为2，距液面下深h处有一个点光源，从液面上看液面被光亮的圆形区域的半径为（ ）
A． h B．h C．h D．h
3．我们经常看到路边施工处挂有红色的电灯除了红色光容易引起人们的视觉反应外，还有一个重要的原因是（ ）
A．红光比其他单色光更容易发生衍射
B．红光比其他可见光更容易发生干涉
C．红光比其他可见光频率更大
D．红光比其他可见光在玻璃中的折射率小
4．下列四个图片均来自课本中的实验、仪器、实际应用，相应的现象、原理及应用的说法正确的是（ ）
A．甲图“水流导光”的原理是光的全反射
B．乙图“CT”是利用γ射线能够穿透物质来检查人体内部器官
C．丙图中大头针尖影的轮廓模糊不清是因为光发生了偏振
D．丁图射水鱼在水中看到小昆虫的位置是在实际昆虫的下方
5．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光。则错误的是（ ）
A．玻璃砖对a光的折射率为
B．b光的频率比a光的频率大
C．b光在玻璃中的传播速度比a光在玻璃中的传播速度小
D．让a、b通过同一狭缝，b光衍射现象较明显
6．如图所示，一束复色可见光入射到置于空气中的平行玻璃砖MNPQ上，穿过玻璃砖后从下表面射出a、b两束单色光，则下列说法正确的是（ ）
A．a、b两束单色光可能不平行
B．改变入射方向，a、b两束单色光的间距不变
C．只增加玻璃转的厚度，a、b两束单色光的间距不变
D．即使增大MN面上入射光的入射角，a、b两束单色光在PQ面上也不会因发生全反射而消失
7．如图所示是指纹识别原理图，其原理是利用光学棱镜的全反射特性，在指纹谷线（凹部），入射光在棱镜界面发生全反射，在指纹脊线（凸部），入射光的某些部分被吸收或者漫反射到别的地方，这样，在指纹模块上形成明暗相间的指纹图像。已知水的折射率约为1.33，透明玻璃的折射率约为1.5。下列说法正确的是（ ）
A．指纹模块接收光线较暗的部位是指纹谷线
B．指纹模块接收光线较亮的部位是指纹谷线
C．没有手指放入时，若光源正常发光，指纹模块会接收到全暗图像
D．手指湿润时，指纹识别率低，是因为光在棱镜界面不能发生全反射
二、多项选择题
8．2015年7月15日21时,“2015中国·黑河大黑河岛国际经贸洽谈会焰火晚会”在黑龙江畔拉开了帷幕．整场焰火晚会共分为“礼花缤纷、增进友谊”“魅力黑河、发展黑河”“合作双赢、再创辉煌”三个焰章,焰火燃放时的精彩瞬间如图所示．下列关于光的认识,说法正确的是（ ）
A．焰火中各种五颜六色的光中红光比绿光的衍射效果好
B．利用相机拍下这些壮观景象时,涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色,说明增透膜增强了对淡紫色光的透射
C．通过电视观看焰火晚会时,所用电视机遥控器是利用红外线脉冲信号进行遥控的
D．焰火晚会舞台上所用的激光是一种相干光
9．如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源s，它发出的两种不同颜色的a光和b光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由ab两种单色光所构成的复色光圆形区域周围为环状区域，且为a光的颜色见图乙设b光的折射率为，则下列说法正确的是（ ）
A．在水中，a光的波长比b光小
B．在水中，a光的传播速度比b光大
C．复色光圆形区域的面积为
D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄
10．如图所示，一玻璃球体半径为R，O为球心，AB为水平直径，M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB。已知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为c，则（ ）
A．此玻璃的折射率为
B．光线从B到D需用的时间为
C．光线从B到D所用的时间为
D．若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象
三、填空题
11．在某次双缝干涉实验中，如图所示，P1处是中央亮纹P往上数的第二条暗纹，已知从双缝S1和S2发出的两束相干光到P1点的路程差是9×10-7m，则实验所使用的单色光源发出光的频率是______．
12．某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。
(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度( )
A．选用两光学表面间距大的玻璃砖
B．选用两光学表面平行的玻璃砖
C．选用粗的大头针完成实验
D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
(2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______；
A． B． C． D．
(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n = ______；（用图中线段的字母表示）
(4)在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比_____（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
13．做“用双缝干涉测光的波长”实验中。使用的双缝间距d=0.20mm。双缝到光屏的距离L=600mm，观察到的干涉条纹如图所示。
（1）在测量头上的是一个螺旋测微器（又叫“千分尺”），分划板上的刻度线处于x1、x2位置时，对应的示数如图所示，则分划板位置x1=_______mm，x2=_______mm；
（2）相邻亮纹的间距△x=_______mm；
（3）计算单色光的波长的公式=________（用L、d、x1、x2表示）
（4）代入数据计算单色光的波长=________m（结果保留两位有效数字）.
四、解答题
14．Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉．电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1 图．一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射．设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h．取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t．
15．我国的光伏产业很发达，街道上的很多电子显示屏，其核心部件是发光二极管。有一种发光二极管，它由半径为R=4mm的半球体介质和发光管芯组成，发光管芯区域是一个圆面，其圆心与半球体介质的球心O重合，圆弧ABC是半球体介质过球心O的纵截面， B为圆弧ABC的中点，D为圆弧BDC的中点，PQ为发光管芯圆面的直径，如图所示。由PQ上的某点发出的一条光线与半径OC的夹角为θ=75°，这条光线经D点后的出射光线平行于半径OB。为使从发光圆面射向半球面上的所有光线都能直接射出，求发光管芯区域圆面的最大面积。（结果保留两位有效数字）
参考答案
1．C2．C3．A4．A5．D6．D7．B
8．ACD9．BC10．AB
11．5×1014
12． AD D 偏小 不变
13．2.189 2.190 2.191 7.867 7.868 7.869 7.870 1.420
14．
【解析】
设光在鳞片中的折射角为γ，根据折射定律有：
根据折射率定义式可知，光在鳞片中传播的速度为v＝
由图中几何关系可知，光从a到b的过程中，在鳞片中通过的路程为：s1＝
在空气中通过的路程为：s2＝
所以光从a到b所需的时间为：t＝＋
联立以上各式解得：t＝
考点：光的折射、全反射．
15．2.5×10-5m2
【解析】
由几何关系得到光线射到D点的入射角 i=30°
根据折射定
解得
从P或Q点垂直于PQ发出的光线射到球面上的入射角最大，设为α，发光圆面PQ的半径为r
则
设光发生全反射的临界角为C，则
所有光能直接射出，应满足sinα≤sinC
解得r≤=
管芯发光区域面积最大值为
解得S=2.5×10-5m2答案第1页，共2页