第十三章 光+阶段验收评估（一）+Word版含答案

阶段验收评估（一）光
一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。第1～5小题只有一个选项符合题目要求，第6～8小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．对于某单色光，玻璃的折射率比水的大，则此单色光在玻璃中传播时(　　)
A．其速度比在水中的大，其波长比在水中的长
B．其速度比在水中的大，其波长比在水中的短
C．其速度比在水中的小，其波长比在水中的短
D．其速度比在水中的小，其波长比在水中的长
解析：选C　由n＝，n玻＞n水，可得：v玻＜v水，又v＝λf，f相同，波速越小，波长越短，所以光在玻璃中的波长比水中的短，故只有C项正确。
2.如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以(　　)
A．增大S1与S2的间距
B．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光
D．将绿光换为紫光
解析：选C　双缝干涉的条纹间距公式：Δx＝λ，增大S1与S2的间距就是增大d，所以条纹间距变小，A错误；减小双缝屏到光屏的距离就是减小l，条纹间距变小，B错误；红光波长比绿光波长长，紫光波长比绿光波长短，所以将绿光换为红光，条纹间距增大，C正确，D错误。
3．有一块玻璃砖，上、下两面光滑且平行，有一束光线从空气射入玻璃砖，下面给出的四个光路图中正确的是(　　)
解析：选D　本题中由于玻璃砖上、下表面平行，光在上表面的折射角等于下表面的入射角，上表面能够发生折射，则下表面一定能够发生折射，又因为有折射就有反射，故D正确。
4.如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是(　　)
A．n1＜n2，a为红光，b为蓝光
B．n1＜n2，a为蓝光，b为红光
C．n1＞n2，a为红光，b为蓝光
D．n1＞n2，a为蓝光，b为红光
解析：选B　由题图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光。
5．一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束蓝光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ∥AB(图中未画光在棱镜内的光路)。如果将一细束绿光仍从P点沿平行底面AB方向射入三棱镜，则从BC面射出的光线(　　)
A．仍从Q点射出，出射光线平行于AB
B．仍从Q点射出，出射光线不平行于AB
C．可能从Q′点射出，出射光线平行于AB
D．可能从Q″点射出，出射光线平行于AB
解析：选D　将蓝光换成绿光，其折射率变小，在AC面的折射角变大，光路如图所示，可能从Q ″点射出且平行于AB，故D正确。
6.直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示。a、b光相比(　　)
A．玻璃对a光的折射率较大
B．玻璃对a光的临界角较大
C．b光在玻璃中的传播速度较小
D．b光在玻璃中的传播时间较短
解析：选BC　由图可知a、b两入射光线的入射角i1＝i2，折射角r1＞r2，由折射率n＝知玻璃对b光的折射率较大，选项A错误；设玻璃对光的临界角为C，sin C＝，a光的临界角较大，故选项B正确；光在介质中的传播速度v＝，则a光的传播速度较大，b光的传播速度较小，故选项C正确；b光的传播速度小，且通过的路程长，故b光在玻璃中传播的时间长，故选项D错误。
7.如图所示，MN是介质1和介质2的分界面，介质1、2的绝对折射率分别为n1、n2，一束细光束从介质1射向介质2中，测得θ1＝60°，θ2＝30°，根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是(　　)
A．介质2相对介质1的相对折射率为
B．光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度
C．介质1相对介质2来说是光密介质
D．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象
E．光从介质1进入介质2，光的波长变短
解析：选ABE　光从介质1射入介质2时，入射角与折射角的正弦之比叫作介质2相对介质1的相对折射率，所以有n21＝＝，选项A正确；因介质2相对介质1的相对折射率为，可以得出介质2的绝对折射率大，因n＝，所以光在介质2中传播的速度小于在介质1中的传播速度，故B正确；由于入射角大于折射角，故介质2相对于介质1来说是光密介质，故C错误；光从光密介质射入光疏介质时有可能发生全反射，故D错误；光从介质1进入介质2，光的频率不变，速度变小，由v＝λf可知，光的波长变短，故E正确。
8．如图所示，一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为a、b两束单色光，则以下说法正确的是(　　)
A．玻璃对a光的折射率较大
B．在玻璃中b光的波长比a光短
C．在玻璃中b光传播速度比a光大
D．减小入射角i，a、b光线有可能消失
解析：选BD　由题图可知折射率na＜nb，则νa＜νb，又由n＝得，va＞vb，综上得λb＜λa，故A、C错误，B正确；减小入射角i，由几何关系可知在玻璃内的入射角变大，可能发生全反射，a、b都可能消失，D正确。
二、实验题(本题共2小题，共16分)
9．(6分)在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图甲所示。转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条亮条纹的中心，此时螺旋测微器的示数如图乙所示。已知双缝间距d＝1.5 mm，双缝到屏的距离L＝1.00 m，则被测光波的波长为________。
解析：图甲读数为1.130 mm，图乙读数为1.760 mm。
亮条纹间距Δx＝ mm＝0.21 mm。
由公式Δx＝λ得：
λ＝＝ m＝3.15×10－7 m。
答案：3.15×10－7 m
10.(10分)如图所示是用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC；在垂直AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧透过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像________，再在观察的这一侧先后插入两枚大头针P3、P4，使P3________，P4________，记下P3、P4的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面相交于D，量出该直线与AB面的夹角为45°，则该透光物质的折射率n＝________，并在图中正确地画出完整的光路图。
解析：折射率的测定原理是依据折射定律n＝，利用插针法将光在介质中的传播路线确定，从而测出相应的入射角θ1和折射角θ2，求解出n值。而插针便是利用它挡住物体(大头针)的像，用P3挡住P1、P2的像是为了确定入射光线，用P4挡住P3和P1、P2的像是为了确定出射光线。
由题给条件可画出如图所示的完整光路图，且θ1＝45°，θ2＝30°所以n＝＝＝＝。
答案：被P2的像挡住　挡住P1、P2的像　挡住P3和P1、P2的像　　光路图见解析图
三、计算题(本题共2小题，共36分)
11.(16分)某透明物体的横截面如图所示，其中ABC为直角三角形，AB为直角边，长度为2L，∠ABC＝45°，ADC为一圆弧，其圆心在AC边的中点。此透明物体的折射率为n＝2.0。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入透明物体，试由光路图画出光线从ADC圆弧射出的区域，并求此区域的圆弧长度s。
解析：如图，作出两条边缘光线，所求光线射出的区域为EDF。
如图，从圆弧ADC射出的边缘光线的入射角等于材料的临界角θ，因sin θ＝＝
故θ＝30°
由几何关系得：圆弧EDF长度为s＝2θ·L
故所求s＝。
答案：图见解析　
12．(20分)一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P离水面的高度为h1＝0.6 m，尾部下端Q略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端s1＝0.8 m处有一浮标，示意如图。一潜水员在浮标前方s2＝3.0 m处下潜到深度为h2＝4.0 m时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜Δh＝4.0 m，恰好能看见Q。求：
(1)水的折射率n；
(2)赛艇的长度l。(可用根式表示)
解析：(1)标记P的光路如图
n＝＝＝＝＝。
(2)Q点恰好被看到，则折射角为临界角C
sin C＝＝＝
解得：l＝m。
答案：(1)n＝　(2)m