粤教版选修3-4第四章 《光》（练习）

《光学》单元测试（A）
一、选择题：
1．光在两种介质的界面上发生全反射，由此可以判定（ ）
A．光由光疏介质射向光密介质 B．光由光密介质射向光疏介质
C．入射角大于或等于临界角 D．入射角小于临界角
2．对衍射现象的定性分析，不正确的是（ ）
A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲传播的现象
B．衍射图样是光波相互叠加的结果
C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
3．对于光的传播,下列说法中正确的是（ ）
A．某一单色光在介质中的传播速度大小由介质决定
B．不同颜色的光在同一种媒质中传播时，波长越短的光传播速度越快
C．同一频率的光在不同媒质波长不同，而在真空中的波长最长
D．同一单色光的频率随传播速度不同而改变
4．大气中空气层的密度是随着高度的增加而减小的，某一束从大气外射来的阳光，如图1所示，在所给的四个图中，能粗略表示这束阳光射到地面的路径的图是 （ ）
5．下面是四种与光有关的事实，其中，与光的干涉有关的是（ ）
A．用光导纤维传播信号
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度
C．一束白光通过三棱镜形成彩色光带
D．水面上的油膜呈现彩色
6．纳米科技是跨世纪新科技，将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，这是利用了激光的 （ ）
A．单色性 B．方向性 C．高能量 D．粒子性
7．沙尘暴是由于土地沙化引起的一起恶劣的气象现象，对人类的生存造成极大的危害，发生尘暴时能见度只有几十米甚至几米，天空变黄发暗，这是由于在这种情况下（ ）
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较高的一部分光才能到达地面
D．只有频率较低的一部分光才能到达地面
8．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、
b两束单色光，其传播方向如图2所示。设玻璃对a、b的
折射率分别为na和nb，a、b在玻璃中的传播速度分别为
va和vb，则（ ）
A．na＞nb　　　　　　　B．na＜nb
C．va＞vb　　　　　　　D．va＜vb
9．如图3所示，两束相同的平行单色光a、b照射到
一块矩形玻璃砖的上表面，发生折射后分别照射到 PQ和
NQ界面上，下列说法中正确的是（ ）
A．两束折射光都可在界面上发生全反射
B．两束折射光都不会在界面上发生全反射
C．折射光d可能发生全反射
D．折射光c可能发生全反射
10．某棱镜顶角θ，一束白光以较大的入射角从棱镜的一
个侧面射入，通过棱镜后从另一个侧面射出，在光屏上形成
由红到紫的彩色光带（如图4示）。当入射角i渐渐减小到零
的过程中，将有某些颜色的光消失，则 （ ）
A．最先消失的一定是紫光
B．最先消失的一定是红光
C．如果有光未消失，最有可能的是紫光
D．只要θ足够大，各种颜色的光有可能全部消失
二、填空题：
11．频率 7.5×1014Hz的红光，射入折射率为 1.5的玻璃中，
波长缩短了_____，频率增加了_____Hz，传播速度变为_____ 。
12．如图5所示，一条单色光线从某介质射入空气时，若入射
光线与界面的夹角为60°，折射光线与界面的夹角30°，则该介 图5
质的折射率为 。
13．如图6，为双缝干涉实验示意图，已知SS1=SS2。当S为
λ=0.6μm的单色光源时，恰在屏上P点处形成第三暗条纹，则S1、
S2到P点的路程差△s= m；当S换用另一单色光源时，在P
点处恰形成第三亮条纹，则这一光源的波长λ= m。
14．介质甲对空气的临界角为45°，介质乙对空气的临界角
为60°，则光在介质甲、乙中的传播速度之比为_ _____。
15．色光通过玻璃棱镜发生色散时的偏折角度不同，其中紫光的偏折角度比红光的大，这是由于在玻璃中紫光的传播速度__________（填“大于”或“小于”）红光的传播速度，因此，玻璃对紫光的折射率_______（填“大于”或“小于”）玻璃对红光的折射率。
16．如图7，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，
M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标的原
点，直径边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖
直地插在直线OA上的两枚大头针，P3 是竖直地插在纸上的
第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线
OP3与轴负方向的夹角，只要直线OA画得合适，且P3的位置
取得正确，测得角α和β，便可求得玻璃得折射率。
某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线
OA上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在y<0的区域内，不
管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应该采取的措施是
______________________________________________________________________________；若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是
_____________________________________________________________________________；若他已正确地测得了的α、β的值，则玻璃的折射率n=____________________________。
三、计算题：
17．某色光在某种液体中的传播速度为1.5×108m／s，波长为250nm，求：
（1）此液体的折射率；
（2）此色光从液体射入空气时，产生全反射的临界角；
（3）此色光在空气中能产生明显衍射时小孔的孔径是多少微米？
18．半径为R的半圆柱形玻璃砖的折射率为2，如图8，
O为圆心，光线甲沿半径aO方向射入，恰好在O点发生
全反射；另一条平行甲的光线乙从最高点射入玻璃砖，折
射到MN上的D点。求O、D的距离.
19．如图9所示，紧贴矩形玻璃砖右端插一颗大头针，在距左端l1=3cm的O处观察大头针D的像D’。若测出像距右端l2=4cm，玻璃砖厚度L＝14cm。试估算玻璃砖的折射率。
20．如图10所示，三棱镜的横截面是一直角三角形，∠A= 90o，∠B=30o，∠C=60o，棱镜材料的折射率为n，底面BC涂黑。入射光沿平行于底面BC的方向射向AB面，经AB面和AC面折射后射出。
（1）求出射光线与入射光线延长线间的夹角。
（2）为使上述入射光线能从AC面出射，折射率n的最大值为多少？
参考答案：
1．BC 2．D 3．AC 4．B 5．BD 6．C
7．BD 8．AD 9．C 10．AD
11．1.33×10-7m，0，2×108m／s
12．
13．1.5×10-6m，0.5×10-6m
14．
15．小于，大于
16．第一空：在白纸上另画一条与y轴正方向的夹角较小的直线OA；第二空：插上P3后，P3刚好挡住P1P2的像；第三空：sin /sin
17．（1）2；（2）30°；（3）0.5 μm
18．
19．1.4
20．（1）δ=arc sin-30o ；（2） n≤
图1
空气
玻璃
a
b
图2
图3
图4
60°
空气
介质
图5
30°
图6
图7
图8
图9
图10