含解析）新人教版选修3_4.doc

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1、- 1 -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 15 小题只有一个选项符合题目要求，第 68 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 f ， f 相同，波速越小，波cv长越短，所以光在玻璃中的波

2、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： x ，增大 S1与 S2的间距就是增大 d，所ld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

3、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( )- 2 -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

4、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 ABB仍从 Q 点射出，出射光线不平行于 ABC可能从 Q点射出，出射光线平行于 ABD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。

5、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sin isin r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1n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

6、正确； b 光的传播速度cn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 160， 230，根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是( )- 3 -A介质 2 相对介质 1 的相对折射率为 3B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

7、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sin 60sin 30 3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3cv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 f 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

8、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 a b，又由 n 得， va vb，综上得cv b a，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

9、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 d1.5 mm，双缝到屏的距离 L1.00 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。- 4 -亮条纹间距 x mm0.21 mm。1.760 1.1303由公式 x 得：Ld m3.1510 7 m。d xL 1.510 30.2110 31.00答案：3.1510 7 m10.(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 A

10、B 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sin 1sin 2在介质中的传播路线确定，从而测出相应的入射角 1和折射角 2，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

11、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 145， 230所以 n sin 1sin 2 。sin 45sin 30 2/21/2 2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2三、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， ABC45， ADC 为一圆弧，其圆心在 AC 边的中点。此透明物体的折射率为 n2.0。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

12、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 ，因 sin 1n 12故 30由几何关系得：圆弧 EDF 长度为 s2 L故所求 s 。 L3- 5 -答案：图见解析 L312(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 h10.6 m，尾部下端 Q 略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端 s10.8 m 处有一浮标，示意如图。一潜水员在浮标前方 s23.0 m 处下潜到深度为 h24.0 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 h4.0 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 。sin isin rs1s12 h12s2s22 h220.80.64 0.3639 16 0.835 43(2)Q 点恰好被看到，则折射角为临界角 Csin C 1n s2 s1 l h2 h 2 s2 s1 l 2 34解得： l m。(2477 3.8)答案：(1) n (2) m43 (2477 3.8)- 6 -