第13章光单元综合试题及答案2.doc

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【精品】第13章光的干涉习题答案

思考题13—1.单色光从空气射入水中，则（)（A)频率、波长和波速都将变小（B ）频率不变、波长和波速都变大（C)频率不变,波长波速都变小(D ）频率、波长和波速都不变答：频率ν不变，n 0λλ=，vcn =，而水空气n n <，故选（C)13—2。

如图所示，波长为λ的单色平行光垂直入射到折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜上，薄膜上下两边透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1<n 2，n 2〉n 3，则从薄膜上下两表面反射的两光束的光程差是（）(A ）2en 2.(B ）2en 2+2λ。

（C)2en 2—λ.（D)2en 2+22n λ。

答：由n 1〈n 2，n 2〉n 3可知,光线在薄膜上下两表面反射时有半波损失,故选（B ）.13—3来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光，照射在同一区域内，是不能产生干涉花样的，这是由于（)e n 1n 2n 3λ（A ）白光是由许多不同波长的光构成的。

（B ）来自不同光源的光,不能具有正好相同的频率.（C)两光源发出的光强度不同.（D)两个光源是独立的，不是相干光源。

答：普通的独立光源是非相干光源。

选（D).13—4在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是(）（A)使屏靠近双缝. （B ）使两缝的间距变小。

(C)把两个缝的宽度稍微调窄。

（D)改用波长较小的单色光源。

答：由条纹间距公式af x λ2=∆，可知选（B ）. 13-5。

在杨氏双缝实验中,如以过双缝中点垂直的直线为轴,将缝转过一个角度α，转动方向如图所示，则在屏幕上干涉的中央明纹将（)（A)向上移动（B)向下移动（C ）不动（D)消失答：中央明纹出现的位置是光通过双缝后到屏幕上光程差为0的地方,故选（A) 13—6.在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ,用玻璃纸遮住双缝中的一条缝，若玻璃纸中的光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ，则屏上原来的明纹处(）思考题13-5图(A ）仍为明条纹 (B)变为暗条纹（C ）既非明条纹，也非暗条纹（D)无法确定是明条纹还是暗条纹答：明条纹和暗条纹光程差2λ，故选(B ）。

八年级数学上册第13章全等三角形单元综合测试含解析华东师大版

第13章全等三角形一、选择题1．如图，G，E分别是正方形ABCD的边AB,BC的点,且AG=CE，AE⊥EF，AE=EF，现有如下结论：①BE=GE;②△AGE≌△ECF;③∠FCD=45°；④△GBE∽△ECH 其中,正确的结论有（）A．1个B．2个C．3个D．4个2．如图，正方形ABCD中，点E是AD边中点，BD、CE交于点H,BE、AH交于点G，则下列结论：①AG⊥BE；②BG=4GE;③S△BHE=S△CHD;④∠AHB=∠EHD．其中正确的个数是(）A．1 B．2 C．3 D．4二、填空题3．如图，在△ABC中，已知∠1=∠2，BE=CD，AB=5，AE=2,则CE=．4．如图，AC是矩形ABCD的对角线，AB=2，BC=2，点E，F 分别是线段AB，AD上的点，连接CE，CF．当∠BCE=∠ACF，且CE=CF时，AE+AF=．5．如图,在正方形ABCD中，如果AF=BE,那么∠AOD的度数是．6．如图，△ABC中，∠C=90°，CA=CB，点M在线段AB上,∠GMB=∠A，BG⊥MG，垂足为G，MG与BC相交于点H．若MH=8cm，则BG=cm．7．如图，以△ABC的三边为边分别作等边△ACD、△ABE、△BCF，则下列结论:①△EBF≌△DFC；②四边形AEFD为平行四边形；③当AB=AC，∠BAC=120°时，四边形AEFD是正方形．其中正确的结论是．(请写出正确结论的序号)．三、解答题8．如图，在矩形ABCD中，点F在边BC上，且AF=AD，过点D 作DE⊥AF，垂足为点E．(1）求证：DE=AB．(2）以D为圆心,DE为半径作圆弧交AD于点G．若BF=FC=1，试求的长．9．如图，∠1=∠2,∠3=∠4,求证：AC=AD．10．如图,AC=DC，BC=EC,∠ACD=∠BCE．求证：∠A=∠D．11．如图，△ABC和△EFD分别在线段AE的两侧,点C，D在线段AE上,AC=DE，AB∥EF，AB=EF．求证：BC=FD．12．如图，在正方形ABCD中，G是BC上任意一点，连接AG,DE ⊥AG于E，BF∥DE交AG于F，探究线段AF、BF、EF三者之间的数量关系,并说明理由．13．已知:如图，在△ABC中，DE、DF是△ABC的中位线,连接EF、AD,其交点为O．求证：（1）△CDE≌△DBF；（2)OA=OD．14．如图,已知∠ABC=90°，D是直线AB上的点,AD=BC．（1）如图1，过点A作AF⊥AB,并截取AF=BD，连接DC、DF、CF，判断△CDF的形状并证明;（2）如图2,E是直线BC上一点,且CE=BD，直线AE、CD相交于点P，∠APD的度数是一个固定的值吗？若是，请求出它的度数；若不是,请说明理由．15．如图,正方形ABCD中，点E，F分别在AD，CD上,且AE=DF，连接BE,AF．求证：BE=AF．16．如图，在△ABC中，已知AB=AC，AD平分∠BAC，点M，N 分别在AB，AC边上,AM=2MB，AN=2NC．求证：DM=DN．17．在平行四边形ABCD中，将△BCD沿BD翻折，使点C落在点E处,BE和AD相交于点O，求证：OA=OE．18．我们把两组邻边相等的四边形叫做“筝形"．如图，四边形ABCD是一个筝形,其中AB=CB，AD=CD．对角线AC，BD相交于点O,OE⊥AB，OF⊥CB，垂足分别是E，F．求证OE=OF．第13章全等三角形参考答案与试题解析一、选择题1．如图，G，E分别是正方形ABCD的边AB，BC的点，且AG=CE，AE⊥EF,AE=EF，现有如下结论：①BE=GE；②△AGE≌△ECF；③∠FCD=45°；④△GBE∽△ECH其中,正确的结论有（）A．1个B．2个C．3个D．4个【考点】全等三角形的判定与性质;正方形的性质；相似三角形的判定与性质．【专题】压轴题．【分析】根据正方形的性质得出∠B=∠DCB=90°，AB=BC，求出BG=BE，根据勾股定理得出BE=GE，即可判断①；求出∠GAE+∠AEG=45°，推出∠GAE=∠FEC，根据SAS推出△GAE≌△CEF,即可判断②；求出∠AGE=∠ECF=135°，即可判断③；求出∠FEC＜45°，根据相似三角形的判定得出△GBE和△ECH不相似，即可判断④．【解答】解：∵四边形ABCD是正方形，∴∠B=∠DCB=90°,AB=BC，∵AG=CE，∴BG=BE，由勾股定理得：BE=GE,∴①错误；∵BG=BE，∠B=90°，∴∠BGE=∠BEG=45°，∴∠AGE=135°，∴∠GAE+∠AEG=45°，∵AE⊥EF，∴∠AEF=90°,∵∠BEG=45°,∴∠AEG+∠FEC=45°,∴∠GAE=∠FEC,在△GAE和△CEF中∴△GAE≌△CEF,∴②正确；∴∠AGE=∠ECF=135°，∴∠FCD=135°﹣90°=45°，∴③正确；∵∠BGE=∠BEG=45°，∠AEG+∠FEC=45°，∴∠FEC＜45°，∴△GBE和△ECH不相似，∴④错误；即正确的有2个．故选B．【点评】本题考查了正方形的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的性质和判定，相似三角形的判定,勾股定理等知识点的综合运用,综合比较强，难度较大．2．如图，正方形ABCD中，点E是AD边中点,BD、CE交于点H，BE、AH交于点G，则下列结论：①AG⊥BE;②BG=4GE;③S△BHE=S△CHD；④∠AHB=∠EHD．其中正确的个数是（）A．1 B．2 C．3 D．4【考点】全等三角形的判定与性质；正方形的性质．【专题】压轴题．【分析】首先根据正方形的性质证得△BAE≌△CDE，推出∠ABE=∠DCE,再证△ADH≌△CDH,求得∠HAD=∠HCD,推出∠ABE=∠HAD；求出∠ABE+∠BAG=90°;最后在△AGE中根据三角形的内角和是180°求得∠AGE=90°即可得到①正确．根据tan∠ABE=tan ∠EAG=,得到AG=BG，GE=AG,于是得到BG=4EG,故②正确；根据AD∥BC,求出S△BDE=S△CDE,推出S△BDE﹣S△DEH=S△CDE﹣S△DEH，即；S△BHE=S△CHD,故③正确；由∠AHD=∠CHD，得到邻补角和对顶角相等得到∠AHB=∠EHD,故④正确；【解答】证明：∵四边形ABCD是正方形，E是AD边上的中点，∴AE=DE，AB=CD，∠BAD=∠CDA=90°,在△BAE和△CDE中∵，∴△BAE≌△CDE（SAS），∴∠ABE=∠DCE，∵四边形ABCD是正方形，∴AD=DC,∠ADB=∠CDB=45°,∵在△ADH和△CDH中，,∴△ADH≌△CDH(SAS），∴∠HAD=∠HCD,∵∠ABE=∠DCE∴∠ABE=∠HAD，∵∠BAD=∠BAH+∠DAH=90°，∴∠ABE+∠BAH=90°，∴∠AGB=180°﹣90°=90°，∴AG⊥BE，故①正确；∵tan∠ABE=tan∠EAG=，∴AG=BG,GE=AG,∴BG=4EG，故②正确；∵AD∥BC,∴S△BDE=S△CDE，∴S△BDE﹣S△DEH=S△CDE﹣S△DEH，即；S△BHE=S△CHD，故③正确；∵△ADH≌△CDH，∴∠AHD=∠CHD,∴∠AHB=∠CHB，∵∠BHC=∠DHE,∴∠AHB=∠EHD,故④正确；故选:D．【点评】本题主要考查了正方形的性质及全等三角形的判定与性质，三角形的面积公式,解答本题要充分利用正方形的特殊性质：①四边相等，两两垂直；②四个内角相等，都是90度；③对角线相等，相互垂直，且平分一组对角．二、填空题3．如图,在△ABC中，已知∠1=∠2,BE=CD，AB=5，AE=2，则CE= 3．【考点】全等三角形的判定与性质．【分析】由已知条件易证△ABE≌△ACD，再根据全等三角形的性质得出结论．【解答】解：△ABE和△ACD中，，∴△ABE≌△ACD（AAS），∴AD=AE=2，AC=AB=5，∴CE=BD=AB﹣AD=3,故答案为3．【点评】本题主要考查了全等三角形的性质和判定，熟记定理是解题的关键．4．如图，AC是矩形ABCD的对角线，AB=2，BC=2，点E,F 分别是线段AB，AD上的点,连接CE,CF．当∠BCE=∠ACF,且CE=CF 时，AE+AF=．【考点】全等三角形的判定与性质；矩形的性质；解直角三角形．【专题】压轴题．【分析】过点F作FG⊥AC于点G，证明△BCE≌△GCF，得到CG=CB=2，根据勾股定理得AC=4，所以AG=4﹣2，易证△AGF∽△CBA，求出AF、FG，再求出AE，得出AE+AF的值．【解答】解:过点F作FG⊥AC于点G,如图所示，在△BCE和△GCF中，，∴△BCE≌△GCF（AAS），∴CG=BC=2，∵AC==4，∴AG=4﹣2，∵△AGF∽△CBA∴，∴AF==，FG==，∴AE=2﹣=,∴AE+AF=+=．故答案为：．【点评】本题主要考查了三角形全等的判定和性质以及三角形相似的判定与性质，有一定的综合性，难易适中．5．如图,在正方形ABCD中，如果AF=BE,那么∠AOD的度数是90°．【考点】全等三角形的判定与性质；正方形的性质．【专题】压轴题．【分析】根据全等三角形的判定与性质,可得∠ODA与∠BAE的关系,根据余角的性质,可得∠ODA与∠OAD的关系，根据直角三角形的判定，可得答案．【解答】解:由ABCD是正方形，得AD=AB,∠DAB=∠B=90°．在△ABE和△DAF中，∴△ABE≌△DAF，∴∠BAE=∠ADF．∵∠BAE+∠EAD=90°,∴∠OAD+∠ADO=90°，∴∠AOD=90°，故答案为：90°．【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质，利用了全等三角形的判定与性质，余角的性质，直角三角形的判定．6．如图,△ABC中,∠C=90°,CA=CB,点M在线段AB上，∠GMB=∠A，BG⊥MG，垂足为G，MG与BC相交于点H．若MH=8cm，则BG=4cm．【考点】全等三角形的判定与性质；等腰直角三角形．【分析】如图,作MD⊥BC于D,延长DE交BG的延长线于E，构建等腰△BDM、全等三角形△BED和△MHD，利用等腰三角形的性质和全等三角形的对应边相等得到：BE=MH，所以BG=MH=4．【解答】解：如图，作MD⊥BC于D，延长MD交BG的延长线于E,∵△ABC中，∠C=90°，CA=CB,∴∠ABC=∠A=45°，∵∠GMB=∠A，∴∠GMB=∠A=22。

[精品]新人教版高中物理第13章光单元综合试题及答案3及答案

第十三章光单元测试说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答共100分，考试时间90分钟第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分1关于点光的说法正确的是（）A夜间我们看到的恒星都可以看作点光B发光的萤火虫一定能看作点光发光的白炽灯泡一定不能看作点光D通常我们用日光灯做光实验时，是把它看作点光的解析本题考查点光模型点光像质点一样是一个想模型，是把光看作一个能发光的点恒星离我们很远，可以看作点光；萤火虫虽然小，但研究它自身大小范围内的光问题时，不能看作点光；研究的光问题离灯泡很远时，可以把它看作点光，但研究的光问题离灯泡很近时，不能把灯泡看作点光；通常我们用日光灯做光实验时，是把它看作线光的故A正确答案A2关于光线的概念，下列正确的解是（）A光线是从光直接发出的，是客观存在的B光线的作用类似于电场线，但前者是具体的，后者是抽象的光线是用表示光束传播方向的有向直线D光束是真实存在的,光线是人为画上的解析本题考查对光线的解人们为了形象地研究电场，引入了电场线，但电场中并不真实存在“电场线”同，光线是人们为了研究光的传播而引入的物模型，光在传播中并不存在“线”光束是真实存在的，我们用光线表示光束时，光线的箭头表示光的传播方向故正确选项为、D答案D3在我国古代者沈括的著作《梦溪笔谈》中有如下记载：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东”意思是说，若鹞鹰在空中飞翔，它的影子随鹞鹰而移动；如鹞鹰和影子中间被窗户孔隙所约束，影子与鹞鹰做相反方向移动，鹞鹰向东则影子向西移，鹞鹰向西则影子向东移这里描述的是光的（）A直线传播现象B折射现象干涉现象D衍射现象解析本题考查光的直线传播及形成的现象前段鹞鹰的影子，是光沿直线传播形成的；后段所说的“影子”实际是鹞鹰经小孔所成的像，即小孔成像，这也是光直线传播形成的现象故A正确答案A4傍晚，太阳从西边落下，在人们观察到日落的时刻（太阳刚落在地平线上），太阳的实际位置（）A完全在地平线下方B完全在地平线上方恰好落在地平线上D部分在地平线上方，部分在地平线下方解析本题考查的是光线在大气层中的折射由于太阳光从真空进入地球大气层时要发生折射，使我们看到的太阳位置比实际位置要高，因此当人们观察到太阳还在地平线上时，太阳的实际位置已在地平线以下故正确选项为A答案A5光纤通信的优点是容量大、衰减小、抗干扰性强2008年北京奥运会将全部使用光纤通信,为各项比赛提供清晰可靠的服务光导纤维由内芯和包层两层介质组成下列说法正确的是( )A光纤通信依据的原是光的全反射B内芯和包层的折射率相同内芯比包层的折射率大D包层比内芯的折射率大解析本题考查光的全反射的应用光纤通信依据的原是光的全反射A对为了使光在光纤内以全反射的方式传播,内芯的折射率应该比包层大,对答案A6在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面正上方俯视这三个球，感觉最浅的是（）A紫色球B蓝色球红色球D三个球同样深解析本题考查的是光的折射的一个推论，即视深公式在视深公式′=中，′为看到的深度，为实际深度，为折射率，因为水对紫光的折射率最大，所以看到最浅的是紫色球,故正确选项为A 答案A7自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车尾灯的构造如图所示下面说法中正确的是（）A 汽车灯光应从左面射过,在尾灯的左表面发生全反射B 汽车灯光应从左面射过,在尾灯的右表面发生全反射汽车灯光应从右面射过，在尾灯的左表面发生全反射D 汽车灯光应从右面射过，在尾灯的右表面发生全反射解析本题考查全反射在生活中的应用光线应该从右边入射，在左边两个直角边上连续发生两次全反射，利用全反射棱镜的原使入射光线偏折180°所以正确选项为答案8两种单色光由玻璃射向空气时发生了全反射,临界角分别为1θ、2θ,且1θ>2θ1n 、2n 分别表示玻璃对这两种单色光的折射率,1v 、2v 分别表示这两种单色光在玻璃中的传播速度,则( )A 1n <2n ,1v <2vB 1n <2n ,1v >2v1n >2n ,1v <2v D 1n >2n ,1v >2v解析本题考查折射率与临界角、折射率与传播速度的关系根据θ=n 1,=θsin 1因1θ>2θ,故1n <2n ; 又v =nc ,1n <2n ,所以1v >2v 只有B 正确答案B9一束白光通过三棱镜后发生了色散现象,如图所示下列说法正确的是 ( )A 玻璃对红光的折射率最小,红光的偏折角最小B 玻璃对紫光的折射率最小,紫光的偏折角最小红光在玻璃中的传播速度比紫光大D 屏幕上各色光在光谱上由上到下的排列顺序为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫解析本题考查介质对不同色光的折射率不同及不同色光在同一介质中的传播速度不同实验表明,A 、D 正确,B 错根据v =nc 知,正确答案AD10如左下图所示，AB 为一块透明的光材料左侧的端面，建立直角坐标系如右下图，设该光材料的折射率沿y 轴正方向均匀减小现有一束单色光从原点O 以某一入射角θ由空气射入该材料内部，则该光线在该材料内部可能的光路是右下图中的（）解析本题考查光的折射及全反射和微元思想如图所示，由于该材料折射率由下向上均匀减小，可以设想将它分割成折射率不同的薄层光线射到相邻两层的界面时，射入上一层后折射角大于入射角，光线偏离法线到达更上层的界面时，入射角更大，当入射角达到临界角时发生全反射，光线开始向下射去,直到从该材料中射出故正确选项为D答案D第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、本题共5小题,每小题4分，共20分把答案填在题中的横线上11在“测定玻璃折射率”的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示当光线是由空气射入玻璃砖时，则θ1和θ中为入射角的是；当光线由玻璃砖射入空气时，临界角的2正弦值是；从图线可知玻璃砖的折射率是解析本题考查测定玻璃折射率实验据的处及临界角的概念 1θ比2θ的正弦值大，所以1θ为入射角由图线知玻璃砖的折射率为=21sin sin θθ=150 则临界角的正弦值为=5.111=n =067 答案1θ 067 15012如图所示,、b 两束平行单色光从空气射入水中时,发生了折射现象由光路图可以看出,光的折射率比b 光 ,光在水中的传播速度比b 光若两平行光束由水射向空气,随着入射角的增大, 光先发生全反射解析本题考查折射率、临界角及折射率与速度的关系由图可知,光的折射角大,光的折射率比b 光小,故光在水中的传播速度比b 光大;由=n1知,b 光的折射率大,临界角小,故随着入射角的增大,b 光先发生全反射答案小大b13 1027 这个距离通常称为，它是人类所能观察到的宇宙的最大半径若一光线刚进入哈勃太空望远镜的视野，则它传播到太空望远镜处约用年解析本题考查哈勃太空望远镜的作用和光的传播速度答案哈勃半径1×111014一束光从某介质射向真空，当入射角为θ时，折射光恰好消失已知光在真空中的传播速度为c,则此光在该介质中的传播速度为解析本题考查临界角及折射率1由临界角的概念，知θ=nc又=v由以上两式解得，此光在介质中的传播速度为v=cθ答案cθ15古希腊某地家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，在北半球A城阳光与铅直方向成75°角下射，而在A城正南方，与A城地面距离为L的B城，阳光恰好沿铅直方向下射射到地球上的太阳光可视为平行光据此他估算出了地球的半径试写出估算地球半径的表达式R=解析本题设计新颖，灵活考查了光的直线传播关键是作出示意图，示意图如图所示由题意得7.5L=2πR×36024L可得R=π24L答案π三、本题共4小题，共40分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有值计算的题，答案中必须明确写出值和单位16（8分）在一个半径为r的圆形轻木塞中心插一大头针，然后把它倒放在液体中，调节大头针插入的深度，当针头在水面下深度为d时，观察者不论在液面上方何处，都刚好看不到液体下方的大头针求液体的折射率解析本题考查光的全反射观察者在水面上任何位置都刚好看不到水下的大头针，说明由针头射出的光线，恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射由题意作出光路图如图所示，这时入射角等于临界角，由几何关系可得=22d rr+ 又=n 1由以上两式解得液体的折射率为=rr 22d + 答案rr 22d + 17(10分)如图所示,一等腰直角三棱镜放在真空中,斜边B =d ,一束单色光以60°的入射角从AB 侧面的中点入射,折射后从侧面A 折射出已知三棱镜的折射率=26,单色光在真空中的光速为c ,求此单色光通过三棱镜的时间解析本题考查光的折射(1)单色光在AB 面上发生折射,光路如图根据折射定律=αsin 60sin ︒,=26 由以上两式得α=45°(2)因α=45°,故光在棱镜内传播的路径DE 与B 平行,且DE =21B =21d(3)光在棱镜中的速度v =n c =62c 所以,=v DE =c d 46 答案cd 46 18（10分）（激光液面控制仪）如图所示，激光液面控制仪的原是：固定的一束激光AO 以入射角照射液面，反射光OB 射到水平光屏上，屏上用光电管将光讯号变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度如果发现光点在屏上向右移动了的距离射到B '点，则液面是升高了还是降低了？变了多少？解析本题考查生利用所知识解决实际问题的能力因反射的光点B 右移到B '，所以液面降低但因入射的激光束方向不变，所以液面降低后的入射角不变，光路图如图由几何关系知，四边形OM B 'B 是平行四边形，OM =B 'B =,三角形NO O '是直角三角形设液面降低的高度是，则=NO ·c=2s ·c=2cot i s 即液面降低的高度是c/2答案降低c/219（12分）为从军事工事内部观察外面的目标，在工事壁上开一长方形孔,如图所示设工事壁厚d =3464 c ，孔的宽度L =20 c ，孔内嵌入折射率=3的玻璃砖（1）嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？（2）要想使外界180°范围内的景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖？解析本题为光的折射和全反射在军事上的应用，应作出光路图，利用光规律和几何关系解答（1）光路图如图所示，由折射定律得=21sin sin θθ 由几何关系得2θ=22d L L+由以上两式解得1θ=60°2θ=30°则视野的最大张角为θ=21θ=120°(2)为使外界180°范围内的景物全被观察到，则当1θ=90°时, 2θ=30°应是光线在该玻璃砖中的临界角,即30°=n '1解得玻璃砖的折射率应为n =2 答案（1）120°(2)2。

高中物理第十三章光单元复习与测试新人教选修

第13章光1．对于光的衍射现象，以下说法正确的选项是()A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C．光照到不透明小圆盘上后边出现泊松亮斑，说明光发生了衍射D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线流传，不存在光的衍射答案：AC2．华侨科学家高锟被誉为“光纤通讯之父” ，他所以获取2009 年诺贝尔物理奖．光纤通讯中信号流传的主要载体是光导纤维，它的构造如下图，其内芯和外衣资料不一样，光在内芯中流传．以下对于光导纤维的说法中正确的选项是()A．内芯的折射率比外衣的大，光流传时在内芯与外衣的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外衣的小，光流传时在内芯与外衣的界面上发生全反射C．波长越短的光在光纤中流传的速度越大D．频次越大的光在光纤中流传的速度越大答案：A3．如下图，一束自然光经过起偏器照耀到光屏上，则图中光屏上发亮的有( 起偏器上用箭头表示其透射方向)()答案：ABD4.如下图， ABCD是两面平行的透明玻璃砖， AB 面和 CD面是玻璃和空气的界面，分别设为界面Ⅰ和界面Ⅱ . 光芒从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中．假如改变光抵达界面Ⅰ时的入射角，则( ) A．只需入射角足够大，光芒在界面Ⅰ上可能发生全反射现象B．只需入射角足够大，光芒在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C．不论入射角多大，光芒在界面Ⅰ上都不行能发生全反射现象D．不论入射角多大，光芒在界面Ⅱ上都不行能发生全反射现象答案：CD5．太阳光照耀下肥皂膜体现的彩色、瀑布在阳光下体现的彩虹以及经过狭缝察看发光的日光灯时看到的彩色条纹，分别属于()A．光的干预、色散和衍射现象B．光的干预、衍射和色散现象C．光的衍射、色散和干预现象D．光的衍射、干预和色散现象答案：A6．如下图，一束复色光从空气中沿半圆玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分红a、 b 两束单色光，则()A．玻璃砖对 a 光的折射率为2B．玻璃砖对 a 光的折射率为 1. 5C． b 光的频次比 a 光的大D． b 光在玻璃中的流传速度比 a 光的大答案：AC7．自行车上的红色尾灯不单是装修品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后边的光芒反射回去．某种自行车尾灯可简化为由很多齐整摆列的等腰直角棱镜( 折AB 射率 n>2) 构成，棱镜的横截面如下图．一平行于横截面的光芒从O点垂直边射入棱镜，先后经过AC边和 CB边反射后从AB 边的 O′点射出，则出射光芒是()A．平行于AC边的光芒①B．平行于入射光芒的光芒②C．平行于CB边的光芒③D．平行于AB边的光芒④答案：B8．如下图，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度同样的光芒均由空气射入玻璃砖，抵达玻璃砖的圆心地点．以下说法正确的选项是()A．倘若三条光芒中有一条在O点发生了全反射，那必定是aO光芒B．倘若光芒bO能发生全反射，那么光芒cO 必定能发生全反射C．倘若光芒bO能发生全反射，那么光芒aO必定能发生全反射D．倘若光芒aO恰能发生全反射，则光芒bO的反射光芒比光芒cO 的反射光芒的亮度大答案：ACD9．用双缝干预测光的波长，实验中采纳双缝干预仪，它包含以下元件：A．白炽灯B．单缝片C．光屏D．双缝E．滤光片 ( 此中双缝和光屏连在遮光筒上 )(1)把以上元件安装在光具座上时，正确的摆列次序是：A________(A 已写好 ) ．(2)正确调理后，在屏上察看到红光干预条纹，用丈量头测出10 条红亮纹间的距离为 a；改用绿色滤光片，其余条件不变，用丈量头测出10 条绿亮纹间的距离为b，则 a 和 b 的大小关系为__________ ．答案：(1)EBDC(2) a>b10．在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了 4 枚大头针，如图甲所示．(1)画出完好的光路图；(2)对你画出的光路图进行丈量和计算，求得该玻璃砖的折射率：n＝ ________( 保留 3位有效数字 ) ；(3) 为了观察光在玻璃砖不一样表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了 8 枚大头针，如图乙所示．图中P1 和P2 是同一入射光芒上的 2 枚大头针，其对应出射光芒上的 2 枚大头针是P3 和 ________( 填“ A”或“ B” ) ．答案：(1) 如下图(2)1.53(说明：± 0.03范围内都可)(3)A11.如图，一透明半圆柱体折射率为n＝ 2，半径为 R、长为 L，一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光芒射出．求该部分柱面的面积S.答案：πRL 312．如下图是一种折射率n＝ 1.5的棱镜，现有一束光芒沿MN的方向射到棱镜的 AB界面上，入射角的正弦值sin i＝ 0.75. 求：(1)光在棱镜中流传的速率；(2) 经过计算说明此束光芒射出棱镜后的方向并画出光路图( 不考虑返回到AB面上的光芒 )．答案：(1)2 ×108 m/s(2) 垂直 AC边射出。

大学物理课后习题及答案第13章

第13章光学一选择题*13-1 在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在一倒立圆锥里，其顶角为（）(A)48.8(B)41.2(C)97.6(D)82.4解：选(C)。

利用折射定律，当入射角为1=90i 时，由折射定律1122sin sin n i n i = ，其中空气折射率11n =，水折射率2 1.33n =，代入数据，得折射角2=48.8i ，因此倒立圆锥顶角为22=97.6i 。

*13-2 一远视眼的近点在1 m 处，要看清楚眼前10 cm 处的物体，应配戴的眼镜是（）(A)焦距为10 cm 的凸透镜 (B)焦距为10 cm 的凹透镜 (C)焦距为11 cm 的凸透镜 (D)焦距为11 cm 的凹透镜解：选(C)。

利用公式111's s f+=，根据教材上约定的正负号法则，'1m s =-，0.1m s =，代入得焦距0.11m =11cm f =，因为0f >，所以为凸透镜。

13-3 在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等，则观察屏上中央明纹位于图中O 处，现将光源S 向下移动到图13-3中的S ′位置，则[ ] (A) 中央明纹向上移动，且条纹间距增大(B) 中央明纹向上移动，且条纹间距不变(C) 中央明纹向下移动，且条纹间距增大 (D) 中央明纹向下移动，且条纹间距不变解：选(B)。

光源S 由两缝S 1、S 2到O 处的光程差为零，对应中央明纹；当习题13-3图向下移动至S ′时，S ′到S 1的光程增加，S ′到S 2的光程减少，为了保持光程差为零，S 1到屏的光程要减少，S 2到屏的光程要增加，即中央明纹对应位置要向上移动；条纹间距dD x λ=∆，由于波长λ、双缝间距d 和双缝所在平面到屏幕的距离D 都不变，所以条纹间距不变。

13-4 用平行单色光垂直照射在单缝上时，可观察夫琅禾费衍射。

若屏上点P 处为第二级暗纹，则相应的单缝波阵面可分成的半波带数目为[ ](A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个解：选(B)。

大学物理Ⅰ第13章光的干涉与衍射习题答案

第13章光的干涉与衍射训练题（含答案）一、选择题1. 如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1< n 2> n 3。

若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是[ ] (A ) e n 22 (B) 222λ-e n(C) λ-e n 22 (D) 2222n e n λ-2.真空波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明介质中从A 点沿某一路径传播到B 点，路径的长度为l 。

若l 等于下列各选项给出的值，A 、B 两点光振动位相差记为ϕ∆，则[ ] (A) 3, 32l λϕπ=∆= (B) πϕλn nl 3,23=∆=(C) πϕλ3,23=∆=nl (D) πϕλn nl 3,23=∆=3. 在双缝干涉实验中，两缝隙间距离为d ，双缝与屏幕之间的距离为)(d D D >>。

波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上。

屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是 [ ] (A)d D λ2 (B) D dλ (C) λdD (D) dDλ4. 如图所示，用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n 、劈角为α的透明劈尖b 插入光线2中，则当劈尖b 缓慢向上移动时(只遮住S 2)，屏C 上的干涉条纹[ ] (A) 间隔变大，向下移动。

(B) 间隔变小，向上移动。

(D) 间隔不变，向上移动。

5. 把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置。

当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环[ ] (A) 向中心收缩，条纹间隔变小。

Sλ3(B) 向中心收缩，环心呈明暗交替变化。

(D) 向外扩张，条纹间隔变大。

6. 根据惠更斯－菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S ，则S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P 点的 [ ] (A) 振动振幅之和。

高中物理选修3-4 第13章光单元综合试题(含答案解析)3

第13章光单元综合试题（含答案解析）3说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.关于点光源的说法正确的是（）A.夜间我们看到的恒星都可以看作点光源B.发光的萤火虫一定能看作点光源C.发光的白炽灯泡一定不能看作点光源D.通常我们用日光灯做光学实验时，是把它看作点光源的解析本题考查点光源模型.点光源像质点一样是一个理想化模型，是把光源看作一个能发光的点.恒星离我们很远，可以看作点光源；萤火虫虽然小，但研究它自身大小范围内的光学问题时，不能看作点光源；研究的光学问题离灯泡很远时，可以把它看作点光源，但研究的光学问题离灯泡很近时，不能把灯泡看作点光源；通常我们用日光灯做光学实验时，是把它看作线光源的.故A正确.答案A2.关于光线的概念，下列正确的理解是（）A.光线是从光源直接发出的，是客观存在的B.光线的作用类似于电场线，但前者是具体的，后者是抽象的C.光线是用来表示光束传播方向的有向直线D.光束是真实存在的,光线是人为画上的解析本题考查对光线的理解.人们为了形象地研究电场，引入了电场线，但电场中并不真实存在“电场线”.同理，光线是人们为了研究光的传播而引入的物理模型，光在传播中并不存在“线”.光束是真实存在的，我们用光线表示光束时，光线的箭头表示光的传播方向.故正确选项为C、D.答案CD3.在我国古代学者沈括的著作《梦溪笔谈》中有如下记载：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东.”意思是说，若鹞鹰在空中飞翔，它的影子随鹞鹰而移动；如鹞鹰和影子中间被窗户孔隙所约束，影子与鹞鹰做相反方向移动，鹞鹰向东则影子向西移，鹞鹰向西则影子向东移.这里描述的是光的（）A.直线传播现象B.折射现象C.干涉现象D.衍射现象解析本题考查光的直线传播及形成的现象.前段鹞鹰的影子，是光沿直线传播形成的；后段所说的“影子”实际是鹞鹰经小孔所成的像，即小孔成像，这也是光直线传播形成的现象.故A正确.答案A4.傍晚，太阳从西边落下，在人们观察到日落的时刻（太阳刚落在地平线上），太阳的实际位置（）A.完全在地平线下方B.完全在地平线上方C.恰好落在地平线上D.部分在地平线上方，部分在地平线下方解析本题考查的是光线在大气层中的折射.由于太阳光从真空进入地球大气层时要发生折射，使我们看到的太阳位置比实际位置要高，因此当人们观察到太阳还在地平线上时，太阳的实际位置已在地平线以下.故正确选项为A.答案A5.光纤通信的优点是容量大、衰减小、抗干扰性强.2008年北京奥运会将全部使用光纤通信,为各项比赛提供清晰可靠的服务.光导纤维由内芯和包层两层介质组成.下列说法正确的是( )A.光纤通信依据的原理是光的全反射B.内芯和包层的折射率相同C.内芯比包层的折射率大D.包层比内芯的折射率大解析本题考查光的全反射的应用.光纤通信依据的原理是光的全反射.A 对.为了使光在光纤内以全反射的方式传播,内芯的折射率应该比包层大,C 对.答案AC6.在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面正上方俯视这三个球，感觉最浅的是（）A.紫色球B.蓝色球C.红色球D.三个球同样深解析本题考查的是光的折射的一个推论，即视深公式.在视深公式h ′=hn 中，h ′为看到的深度，h 为实际深度，n 为折射率，因为水对紫光的折射率最大，所以看到最浅的是紫色球,故正确选项为A.答案A7.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车.尾灯的构造如图所示.下面说法中正确的是（）A.汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的左表面发生全反射B.汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的右表面发生全反射C.汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射D.汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射解析本题考查全反射在生活中的应用.光线应该从右边入射，在左边两个直角边上连续发生两次全反射，利用全反射棱镜的原理使入射光线偏折180°.所以正确选项为C.答案C8.两种单色光由玻璃射向空气时发生了全反射,临界角分别为1θ、2θ,且1θ>2θ.1n 、2n 分别表示玻璃对这两种单色光的折射率,1v 、2v 分别表示这两种单色光在玻璃中的传播速度,则( )A. 1n <2n ,1v <2vB. 1n <2n ,1v >2vC. 1n >2n ,1v <2vD. 1n >2n ,1v >2v解析本题考查折射率与临界角、折射率与传播速度的关系.根据:sin θ=n 1,n =θsin 1.因1θ>2θ,故1n <2n ;又v =nc ,1n <2n ,所以1v >2v .只有B 正确. 答案B9.一束白光通过三棱镜后发生了色散现象,如图所示.下列说法正确的是 ( )A.玻璃对红光的折射率最小,红光的偏折角最小B.玻璃对紫光的折射率最小,紫光的偏折角最小C.红光在玻璃中的传播速度比紫光大D.屏幕上各色光在光谱上由上到下的排列顺序为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫解析本题考查介质对不同色光的折射率不同及不同色光在同一介质中的传播速度不同.实验表明,A 、D 正确,B 错.根据v =nc 知,C 正确. 答案ACD10.如左下图所示，AB 为一块透明的光学材料左侧的端面，建立直角坐标系如右下图，设该光学材料的折射率沿y 轴正方向均匀减小.现有一束单色光a 从原点O 以某一入射角θ由空气射入该材料内部，则该光线在该材料内部可能的光路是右下图中的（）解析本题考查光的折射及全反射和微元思想.如图所示，由于该材料折射率由下向上均匀减小，可以设想将它分割成折射率不同的薄层.光线射到相邻两层的界面时，射入上一层后折射角大于入射角，光线偏离法线.到达更上层的界面时，入射角更大，当入射角达到临界角时发生全反射，光线开始向下射去,直到从该材料中射出.故正确选项为D.答案D第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、本题共5小题,每小题4分，共20分.把答案填在题中的横线上.11.在“测定玻璃折射率”的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示.当光线是由空气射入玻璃砖时，则1θ和2θ中为入射角的是；当光线由玻璃砖射入空气时，临界角的正弦值是；从图线可知玻璃砖的折射率是 .解析本题考查测定玻璃折射率实验数据的处理及临界角的概念.1θ比2θ的正弦值大，所以1θ为入射角.由图线知玻璃砖的折射率为n =21sin sin θθ=1.50 则临界角的正弦值为sin C =5.111=n =0.67. 答案1θ 0.67 1.5012.如图所示,a 、b 两束平行单色光从空气射入水中时,发生了折射现象.由光路图可以看出,a 光的折射率比b 光 ,a 光在水中的传播速度比b 光 .若两平行光束由水射向空气,随着入射角的增大, 光先发生全反射.解析本题考查折射率、临界角及折射率与速度的关系.由图可知,a 光的折射角大,a 光的折射率比b 光小,故a 光在水中的传播速度比b 光大;由sin C =n 1知,b 光的折射率大,临界角小,故随着入射角的增大,b 光先发生全反射.答案小大 b13 .1027 m 这个距离通常称为，它是人类所能观察到的宇宙的最大半径.若一光线刚进入哈勃太空望远镜的视野，则它传播到太空望远镜处约用年.解析本题考查哈勃太空望远镜的作用和光的传播速度.答案哈勃半径1×111014.一束光从某介质射向真空，当入射角为θ时，折射光恰好消失.已知光在真空中的传播速度为c ,则此光在该介质中的传播速度为 .解析本题考查临界角及折射率.由临界角的概念，知sin θ=n 1 又n =vc 由以上两式解得，此光在介质中的传播速度为v =c sin θ.答案c sin θ15.古希腊某地理学家通过长期观测，发现6月21日正午时刻，在北半球A 城阳光与铅直方向成7.5°角下射，而在A 城正南方，与A 城地面距离为L 的B 城，阳光恰好沿铅直方向下射.射到地球上的太阳光可视为平行光.据此他估算出了地球的半径.试写出估算地球半径的表达式R = .解析本题设计新颖，灵活考查了光的直线传播.关键是作出示意图，示意图如图所示.由题意得L =2πR ×3607.5 可得R =π24L . 答案π24L 三、本题共4小题，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位. 16.（8分）在一个半径为r 的圆形轻木塞中心插一大头针，然后把它倒放在液体中，调节大头针插入的深度，当针头在水面下深度为d 时，观察者不论在液面上方何处，都刚好看不到液体下方的大头针.求液体的折射率.解析本题考查光的全反射.观察者在水面上任何位置都刚好看不到水下的大头针，说明由针头射出的光线，恰好在水面与木塞的边缘处发生全反射.由题意作出光路图如图所示，这时入射角等于临界角，由几何关系可得sin C =22d r r+又sin C =n1 由以上两式解得液体的折射率为n =rr 22d +. 答案rr 22d + 17.(10分)如图所示,一等腰直角三棱镜放在真空中,斜边BC =d ,一束单色光以60°的入射角从AB 侧面的中点入射,折射后从侧面AC 折射出.已知三棱镜的折射率n =26,单色光在真空中的光速为c ,求此单色光通过三棱镜的时间.解析本题考查光的折射.(1)单色光在AB 面上发生折射,光路如图.根据折射定律:n =αsin 60sin ︒,n=26 由以上两式得:α=45°.(2)因α=45°,故光在棱镜内传播的路径DE 与BC 平行,且DE =21BC =21d . (3)光在棱镜中的速度:v =n c =62c 所以,t =vDE =c d 46. 答案cd 46 18.（10分）（激光液面控制仪）如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO 以入射角i 照射液面，反射光OB 射到水平光屏上，屏上用光电管将光讯号变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度.如果发现光点在屏上向右移动了s 的距离射到B '点，则液面是升高了还是降低了？变化了多少？解析本题考查学生利用所学知识解决实际问题的能力.因反射的光点B 右移到B '，所以液面降低.但因入射的激光束方向不变，所以液面降低后的入射角不变，光路图如图.由几何关系知，四边形OM B 'B 是平行四边形，OM =B 'B =s ,三角形NO O '是直角三角形.设液面降低的高度是h ，则h =NO ·cot i =2s ·cot i =2cot i s 即液面降低的高度是s cot i /2.答案降低s cot i /219.（12分）为从军事工事内部观察外面的目标，在工事壁上开一长方形孔,如图所示.设工事壁厚d =34.64 cm ，孔的宽度L =20 cm ，孔内嵌入折射率n =3的玻璃砖.（1）嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？（2）要想使外界180°范围内的景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖？解析本题为光的折射和全反射在军事上的应用，应作出光路图，利用光学规律和几何关系解答.（1）光路图如图所示，由折射定律得n =21sin sin θθ 由几何关系得sin 2θ=22d L L+由以上两式解得1θ=60°2θ=30°则视野的最大张角为θ=21θ=120°.(2)为使外界180°范围内的景物全被观察到，则当1θ=90°时, 2θ=30°应是光线在该玻璃砖中的临界角,即sin30°=n '1 解得玻璃砖的折射率应为n '=2.答案（1）120° (2)2。

人教版高中物理第13章《光》单元测试卷(含答案)

人教版高中物理第13章《光》单元测试卷1．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处，这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示此红外线在薄膜中的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为（）A 、λ/8B 、λ/4C 、λ/2D 、λ2．氢原子从第三能级跃到第二能级，辐射的光子照在某金属上，恰好能发生光电效应．现有处于n=4激发态的大量氢原子在向低能级跃迁时，所辐射的多种能量的光子中，可使该金属发生光电效应的光子有（）A. 3种B. 4种C. 5种D. 6种3.以下是对一些生活中的现象进行的解释，你认为正确的是（）A.太阳光下的肥皂泡呈现出五彩缤纷的颜色，是因为太阳光经肥皂液薄膜发生了干涉现象B.“海市蜃楼”是因为大气密度不均匀，物体反射的太阳光发生了色散现象C.有时我们看到玻璃反射的太阳光很亮，是因为发生了干涉现象D.雨后马路上的油膜呈现出不同的颜色，是因为发生了干涉现象4按波长由小到大的顺序，电磁波谱的排列情况况是（）A 红外线、无线电波、紫外线、可见光、γ射线、X 射线B 无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线C. γ射线,x 射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波D 无线电波、紫外线、可见光、红外线、X 射线、γ射线5如图1所示，某人站在竖直放置的平面镜前看不到自己的脚，为了能够看到自己的脚，他应采取的做法是（）A.适当地离平面镜远些B 适当地离平面镜近些C.将脚适当地抬高些D ．适当地蹲下一些6.光导纤维的结构如图2所示，它由折射率为n 1,的材料制成内芯，在外层包上折射率为n 2的外套，光线在内芯与外套的界面上发生全反射．下列说法中正确的是（）①内芯和外套的折射率应满足n I >n 2②内芯和外套的折射率应满足，n 1＜n 2③从左端面入射的光线，其人射角必须大于某值，光才能被传导④从左端面入射的光线，其入射角必须小于某值，光才能被传导A.①③ B ．②④ C.①④ D.②③7.气象卫星向地面发送的卫星云图，是由卫星上的红外线感应器接收云层发出的红外线而形成的图象，云图上的黑白程度由云层的温度高低决定，这是利用红外线的（）A.衍射能力强 B ．穿透性C.热效应 D ．化学效应图1 图28.如图1所示，一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光，取其中的a,b 、c 。

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第十三章光单元检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．检查视力时人与视力表之间的距离应为5m，现因屋子太小而使用一个平面镜，视力表到镜子的距离为3m，如图所示，那么人到镜中的视力表的距离和人到镜子的距离分别为()A．5m,2m B．6m,2mC．4.5m,1.5m D．4m,1m答案：A2．表面附有油膜的透明玻璃片，当有白光照射时，可在照射面及玻璃片的边缘分别看到彩色图样，则这两者()A．都是色散现象B．都是干涉现象C．前者是干涉，后者是色散D．前者是色散，后者是干涉答案：C解析：光线照射到透明玻璃片的表面时，光线在油膜的前后表面分别反射，形成薄膜干涉，可在照射面前边看到彩色的条纹；同时，部分光线进入玻璃在玻璃中反射，有部分光线从边缘出来，玻璃片的边缘相当于棱镜，发生色散，可从玻璃片的旁边看到彩色图样，选项C正确．3．下图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)．则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是()A．红黄蓝紫B．红紫蓝黄C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫答案：B4．下面是四种与光有关的事实，其中与光的全反射有关的是()①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色A．①B．②④C．③④D．②③答案：A解析：光导纤维利用光的全反射来传播信号，白光通过三棱镜是光的色散，平面平整度的检查和水面上的彩色油膜是光的干涉现象，则选项A正确．5．高层建筑物外墙大量使用的幕墙玻璃，在白天时外面的人看不清室内的物体，而室内的人却能较清楚地看见外面的景物，其原因是()A．在玻璃的外表面涂有增透膜B．在玻璃的外表面涂有高反膜(对光的反射率远大于透射的物质)C．在玻璃的外表面涂有能大量吸收光的物质D．在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜答案：B6．a、b两种单色光以相同的入射角从空气中射入介质中时，如图所示发现b的折射线更靠近法线，由此可判定()A．a比b更容易发生衍射现象B．当光从介质射向空气中，a、b要发生全反射的临界角分别为C a、C b，则C a<C b C．在介质中b的速度较大D ．单色光b 的频率较低答案：A解析：如图，由sin θ1sin θ2＝n 可知b 的折射率大于a 的折射率．所以b 的频率较大，a 的频率较小，D 错误．由频率大小进一步可知，a 频率较小更容易发生衍射现象，A 正确．由n ＝c v 可知介质中v a >b b ，C 项错误．由sin C ＝1n可知C a >C b ，B 错误．7．如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行，此玻璃的折射率为( )A. 2 B ．1.5 C. 3D ．2答案：C解析：其光路图如下图所示，由几何关系知r ＝30°，折射率n ＝sin60°sin30°＝3，故C 正确．8．根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是( )A ．人看到的是鱼的实像，位置变浅了些B ．人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些C ．鱼看到的是人的实像，位置偏低了些D ．鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些答案：BD解析：人看鱼的光路如图甲所示，因入射角i 小于折射角r ，则人将看到鱼的虚像，且位置比实际情况变浅了些，B 正确；鱼看到人的光路如图乙所示，因入射角i 大于折射角r ，则鱼将看到人的虚像，且比实际位置要高，D 正确．9．如图是一个14圆柱体棱镜的截面图，图中E 、F 、G 、H 将半径OM 分成5等份，虚线EE 1、FF 1、GG 1、HH 1平行于半径ON ，ON 边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n ＝53，若平行光束垂直入射并覆盖OM ，则光线( )答案：B10．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的单色光从空气射向E 点，并偏折到F 点．已知入射方向与边AB 的夹角为θ＝30°，E 、F 分别为边AB 、BC 的中点，则( )A ．该棱镜的折射率为 3B ．光在F 点发生全反射 C．光从空气进入棱镜，波长变小D ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行答案：AC解析：由几何关系可知，入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°.由折射定律n ＝sin θ1sin θ2＝3212＝3，A 选项正确；在BC 界面上，入射角为30°，临界角的正弦值为sin C ＝1n ＝33>sin30°，即C >30°，所以在F 点，不会发生全反射，B 选项错误；光从空气进入棱镜，频率f 不变，波速v 减小，所以λ＝vf减小，C 选项正确；由上述计算结果，作出光路图，可知D 选项错误．第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题5分，共15分．把答案直接填在横线上) 11．“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图甲所示．(1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点a ．灯丝与单缝和双缝必须平行放置b ．干涉条纹与双缝垂直c ．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关d ．干涉条纹的间距与光的波长有关以上几点中，你认为正确的是__________．(2)当测量头中的分划板中心刻度对准某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为________mm.(3)如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，如图丙所示．则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx时，测量值__________实际值．(填“大于”、“小于”或“等于”)答案：(1)ad(2)0.702(0.701－0.703均算对)(3)大于12．如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图．玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则(1)出射光线与入射光线__________．(填仍平行或不再平行)(2)以入射点O为圆心，以R＝5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN＝1.68cm，FE＝1.12cm，则该玻璃砖的折射率n＝__________.答案：(1)不再平行(2)1.513．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力．有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜．他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消除的紫外线的频率为γ＝8.1×1014Hz.(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是__________________________．(2)这种“增反膜”的厚度是______________．(3)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是()A．薄膜干涉说明光具有波动性B．如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行C ．干涉条纹一定是彩色的D ．利用薄膜干涉也可以“增透”答案：(1)两反射光叠加后加强 (2)1.23×10－7m (3)A 、D解析：为了减少进入眼睛的紫外线，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射出来形成的光叠加后加强，则光程差(大小等于薄膜厚度d 的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d ＝Nλ′(N ＝1,2，…)，因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的12.紫外线在真空中的波长是λ＝c /γ＝3.7×10－7m.在膜中的波长是λ′＝λ/n ＝2.47×10－7m ，故膜的厚度至少是1.23×10－7m.干涉和衍射都证明光具有波动性，如果薄膜厚度均匀变化，则干涉条纹一定平行，白光的干涉为彩色条纹，单色光的干涉则为该色光颜色，当膜的厚度为四分之一波长时，两反射光叠加后减弱则会“增透”．三、论述·计算题(共5小题，共45分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(8分)空中有一只小鸟，距水面3m ，其正下方距水面4m 深处的水中有一条鱼．已知水的折射率为4/3.(1)鸟从空中看到水中的鱼离它的距离是多少？ (2)鱼在水中看空中的鸟离它的距离是多少？答案：(1)6m (2)8m解析：(1)首先作出鸟看鱼的光路图，如图所示．由于是在竖直方向上看，所以入射角很小，即图中的i 和r 均很小，故有tan i ＝sin i ，tan r ＝sin r .由图可得：h 1tan r ＝h ′tan i ，h ′＝h 1tan r /tan i ＝h 1sin r /sin i ＝h 1n ＝4×34m ＝3m则鸟看水中的鱼离它：H 1＝(3＋3)m ＝6m (2)同理可得鱼看鸟时：h ″＝nh 2＝3×43m ＝4m则H 2＝(4＋4)m ＝8m15．(8分)为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失，可在透镜表面涂上一层增透膜，一般用折射率为1.38的氟化镁，为了使波长为5.52×10－7m 的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相消，求所涂的这种增透膜的厚度．答案：1×10－7m解析：由于人眼对绿光最敏感，所以通常所用的光学仪器其镜头表面所涂的增透膜的厚度只使反射的绿光干涉相消，但薄膜的厚度不宜过大，只需使其厚度为绿光在膜中波长的14，使绿光在增透膜的前、后两个表面上的反射光互相抵消．而光从真空进入某种介质后，其波长会发生变化．若绿光在真空中波长为λ0，在增透膜中的波长为λ，由折射率与光速的光系和光速与波长及频率的关系得：n ＝c v ＝λ0f λf ，得λ＝λ0n ，那么增透膜厚度d ＝14λ＝λ04n ＝5.52×10－74×1.38m ＝1×10－7m.16．(9分)(2009·高考江苏物理，12)下图是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上．照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r ＝11cm 的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l ＝10cm.若已知水的折射率n ＝43，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h .(结果保留两位有效数字)答案：2.1m解析：设照片圆形区域的实际半径为R ，运动员的实际长为L ，由折射定律n sin α＝sin90°由几何关系sin α＝RR 2＋h 2，R r ＝L l得h ＝n 2－1·L lr取L ＝2.2m ，解得h ＝2.1(m)(1.6～2.6m 都算对)17．(10分)为从军事工事内部观察到外面的目标，在工事壁上开一长方形孔．设工事壁厚d ＝34.64cm ，孔的宽度L ＝20cm ，孔内嵌入折射率n ＝3的玻璃砖如图所示，试问：(1)嵌入玻璃砖后，工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少？ (2)要想使外界180°范围内景物全被观察到，应嵌入多大折射率的玻璃砖？答案：(1)120° (2)2解析：当人眼处于底端左边呈对角线向外看时，视野最大，光路如图所示，又d ＝34.64cm ，L ＝20cm ，则tan β＝2034.64＝13，所以β＝30° (1)折射定律sin αsin β＝3，所以α＝60°(2)要使视野的张角为180°，即α′＝90°，由折射定律得sin90°sin β＝n ，所以n ＝218．(10分)单色细光束射到折射率n ＝2的透明球面，光束在过球心的平面内，入射角i ＝45°，研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如下图所示(图上已画出入射光和出射光)．(1)在图上大致画出光线在球内的路径和方向．(2)求入射光与出射光之间的夹角α(3)如果入射光是一束白光，透明球的色散情况与玻璃相仿，问哪种颜色光的α角最大，哪种颜色光的α角最小？答案：(1)参看解析；(2)30°；(3)红光的α最大，紫光的α最小解析：(1)光线从入射到出射的光路如下图所示．入射光线AB经玻璃折射后，折射光线为BC，又经球内壁反射后，反射光线为CD，再经折射后，折射出的光线为DE.OB、OD为球的半球，即为法线．(2)由折射定律sin isin r ＝n，得sin r＝sin in＝2/22＝12∴r＝30°由几何关系及对称性，有α2＝r－(i－r)＝2r－i∴α＝4r－2i，把r＝30°，i＝45°代入得α＝30°(3)由(2)问解答可知，i＝45°，n越小，sin r越大，r角越大，同时α＝2r－i. ∴红光的α最大，紫光的α最小．。