20192020學(xué)年高中物理第十三章檢測(A)(含分析)新人教版選修3420192020學(xué)年高中物理第十三章檢測(A)(含分析)新人教版選修3414/14蒞PAGE14螄襖荿膆蒀蒀螅莂膂20192020學(xué)年高中物理第十三章檢測(A)(含分析)新人教版選修34第十三章檢測(A)

(時間:90分鐘滿分:100分)

一、選擇題(本題包含10小題,每題4分,共40分。在每題給出的四個選項中,有的小題只有

一個選項正確,有的小題有多個選項正確。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不答

的得0分)

1關(guān)于光的反射與折射,以下說法正確的選項是()

A.光發(fā)生反射時,光的流傳方向必然改變

B.光發(fā)生反射時,光的流傳方向可能偏轉(zhuǎn)90°

C.光發(fā)生折射時,必然陪同著反射現(xiàn)象

D.光發(fā)生反射時,必然陪同著折射現(xiàn)象

剖析：光發(fā)生反射時,光的流傳方向必然改變,有人認(rèn)為當(dāng)入射角為0°時,也就是光輝垂直界面入

射時,反射角為零,光不改變流傳方向,而實質(zhì)上光的流傳方向改變了180°,選項A正確。當(dāng)入射角

為45°時,反射角也為45°,光的流傳方向偏轉(zhuǎn)90°,選項B正確。光發(fā)生折射時,必然陪同著反射

現(xiàn)象,而當(dāng)光發(fā)生全反射現(xiàn)象時,只有反射現(xiàn)象而無折射現(xiàn)象。故正確選項為A、B、C。

答案：ABC

2兩種介質(zhì)交界面上發(fā)生全反射時()

光輝必然在光密介質(zhì)中

入射角必然不小于臨界角

剖析：依照全反射看法及臨界角定義可知,A、B、C正確。故正確選項為A、B、C。

答案：ABC

1

3以下列圖,口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球,則()

A.小球必定位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B.小球所發(fā)的光能從水面任何地域射出C.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后流傳速度變大剖析：小球在缸底的其他地址也能從側(cè)面看到,選項A錯誤;光輝由水射向空氣時,有可能發(fā)生全反,選項C錯誤;由v=??射,選項B錯誤;光在不相同介質(zhì)中的頻率是不變的??可知,光在水中的速度小于在空氣中的速度,選項D正確。答案：D4激光法散斑測速是一種嶄新的測速技術(shù),它應(yīng)用了光的干涉原理,用二次曝光照相所獲得的“散斑對”相當(dāng)于雙縫干涉實驗中的雙縫,待測物體的速度v與二次曝光時間間隔t的乘積等于雙縫間距。實驗中可測得二次曝光時間間隔t、雙縫到屏之間的距離l以及相鄰兩條亮紋間距x。若所用激光波長為λ,則該實驗確定物體運動速度的表達(dá)式為()????????A.v=????B.??=????????????C.v=D.??=????????

剖析：由題目信息知兩縫間距d=vt,由相鄰兩條亮條紋間距x與波長λ的關(guān)系式知x=

????????,則v=????。故正確選項為B。

答案：B

5指出以下現(xiàn)象中表現(xiàn)彩色的原因?qū)儆谘苌涞氖?)

A.浮在水面上的油膜B.陽光照射下的肥皂泡

C.陽光照射下的露珠D.瞇著眼睛看太陽時

2

剖析：浮在水面上的油膜和陽光照射下的肥皂泡的彩色是薄膜干涉的結(jié)果。露珠在陽光照射下的

彩色是由于水滴對不相同頻率的光折射率不相同,產(chǎn)生色散而形成的。瞇著眼睛看太陽時,眼睫毛相當(dāng)于一個光柵,對陽光產(chǎn)生衍射,形成彩色條紋。故正確選項為D。

答案：D

6直線P1P2過均勻玻璃球球心O,細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱,由空氣射入玻璃球的光路如

圖所示。、b光對照()a

A.玻璃對a光的折射率較大

B.玻璃對a光的臨界角較小

C.b光在玻璃中的流傳速度較小

D.b光在玻璃中的流傳時間較短

ababsin??ab剖析：對a、b兩細(xì)光束,入射角α=α,折射角γ>γ,由折射率公式n=sin??知,n<n,A項錯誤;設(shè)臨界角為C,由sinC=??1知,B項錯誤;由v=????知,C項正確;設(shè)s為光束在玻璃中的行程,因??知,D項錯誤。babas>s,v<v,由t=??答案：C

7以下列圖,一束自然光經(jīng)過偏振片照射到光屏上,則圖中光屏上發(fā)亮的有(偏振片上用箭頭表示

其透射方向)()

3

剖析：自然光經(jīng)過偏振片后成為偏振光,當(dāng)偏振光的振動方向與偏振方向平行時能夠經(jīng)過,否則不

能經(jīng)過,所以選項A、B、D吻合題意。

答案：ABD

8空氣中兩條光輝a和b從方框左側(cè)入射,分別從方框下方和上方射出,其框外光輝以下列圖。

方框內(nèi)有兩個折射率n=1.5的玻璃全反射棱鏡。下面給出了兩棱鏡四種放置方式的表示圖,其中能

產(chǎn)生該收效的是()

剖析：四個選項產(chǎn)生光路收效以下列圖:

由圖可知B項正確。

答案：B

9兩束不相同頻率的平行單色光a、b分別由水射入空氣發(fā)生以下列圖的折射現(xiàn)象(α<β),以下說

法正確的選項是()

A.隨著a、b入射角度的逐漸增加,a先發(fā)生全反射

4

B.水對a的折射率比水對b的折射率小

C.a、b在水中的流傳速度va>vb

D.a、b入射角為0°時,沒有光輝射入空氣中

,水對b光的折射率大,B正確;依照n=1剖析：依照折射率的定義可知sin??可知,隨著入射角的增??加,b光先發(fā)生全反射,A錯誤;依照v=??知,a在水中的流傳速度大,C正確;a、b的入射角為0°時,光輝不發(fā)生偏折,垂直進(jìn)入空氣中,D錯誤。

答案：BC

10光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用,以下說法正確的選項是()

用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平展程度是利用光的偏振現(xiàn)象

用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象

C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳達(dá)圖像是利用光的色散現(xiàn)象

D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象

剖析：用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平展程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象;用三棱鏡觀察白

光看到的彩色圖樣是利用光的折射現(xiàn)象(色散現(xiàn)象);在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳達(dá)圖像是利用光的全反射現(xiàn)象;

光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象,綜上可知D正確,A、B、C錯誤。

答案：D

二、填空題(本題包含2小題,共20分)

11(8分)在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中,甲、乙兩位同學(xué)在紙上畫出的界面aa'、bb'

與玻璃磚地址的關(guān)系分別如圖①②所示,其中甲同學(xué)用的是矩形玻璃磚,乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚。

他們的其他操作均正確,且均以aa'、bb'為界面畫光路圖。則:

(1)甲同學(xué)測得的折射率與真實值對照(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

5

(2)乙同學(xué)測得的折射率與真實值對照(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

剖析：甲同學(xué)測量的光路圖如圖甲所示,真實值n=sin??,測量值n'=sin??,因r'>r,故n>n',所以甲sin??sin??';乙同學(xué)測量的光路圖如圖乙所示,測量值n=sin??同學(xué)測得的折射率與真實值對照偏小sin??,與真實值相等。

答案：(1)偏小(2)不變

12(12分)用雙縫干涉測光的波長,實驗裝置如圖甲所示,已知單縫與雙縫的距離l1=60mm,雙縫

與屏的距離l2=700mm,單縫寬d1=0.10mm,雙縫間距d2=0.25mm。用測量頭來測量光屏上干涉亮條

紋中心的距離。測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)著手輪,使分劃板左右搬動,讓分劃板的中

心刻線對準(zhǔn)屏上亮紋的中心(如圖乙所示),記下此時手輪的讀數(shù),轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線對

準(zhǔn)另一條亮紋的中心,記下此時手輪上的刻度。

甲

乙

(1)當(dāng)分劃板的中心刻線分別對準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時,手輪上的讀數(shù)如圖丙所示,則對準(zhǔn)

第1條時讀數(shù)x1=mm,對準(zhǔn)第4條時讀數(shù)x2=mm,相鄰兩條亮紋間的距離x=

mm。

6

丙

(2)計算波長的公式λ=;求得的波長值是nm。

剖析：(1)依照螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則對目鏡中觀察到的情況讀數(shù),將固定刻度和可動刻度上的讀

數(shù)相加即可,獲得第1條亮紋對應(yīng)的讀數(shù)x1=2.190mm,第4條亮紋對應(yīng)的讀數(shù)x2=7.868mm。第1條

和第4條間有3個亮紋間距,

故相鄰兩條亮紋間距x=??2-??1=mm=1.893mm。4-13

(2)由相鄰亮條紋的中心間距公式????可得波長計算公式??2??,x=????=??2代入數(shù)據(jù)可得λ=676nm。答案：(1)2.1907.868(或7.867)1.893??2??676(2)??2

三、計算題(本題包含4小題,共40分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。

只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計算的題,答案中必定寫明數(shù)值和單位)

13(8分)由某種透明物質(zhì)制成的等腰直角棱鏡,兩腰都為16cm,且兩腰與Ox和Oy軸都重合,AOB以下列圖,從BO邊的C點凝望A棱,發(fā)現(xiàn)A棱的地址在D點,在C、D兩點插上大頭針,測出C點的坐標(biāo)為(0,12),D點的坐標(biāo)為(9,0),請由此算出該透明物質(zhì)的折射率為多大。

剖析：假設(shè)從A點發(fā)出一條光輝射在C點,經(jīng)折射后,射入眼睛。當(dāng)逆著折射光輝看去,好似光輝是

從D點射出。

7

12=12sini=cos∠ACO=2220√12+16

1212sinr=cos∠DCO=√122+92=15

sin??204所以,該透明物質(zhì)的折射率n=sin??=15=3。

答案：

4

3

14(10分)以下列圖,一透明半圓柱體折射率為n=2,半徑為R、長為l。一平行光束從半圓柱體

的矩形表面垂直射入,從部分柱面有光輝射出。求該部分柱面的面積S。

剖析：半圓柱體的橫截面以下列圖,OO'為半徑

設(shè)從A點入射的光輝在B點處恰好滿足全反射條件,由折射定律有nsinθ=1

式中,θ為全反射臨界角

由幾何關(guān)系得∠O'OB=θ,S=2θRl

π代入題所給條件得S=3????。

π答案：3????

8

15(10分)兩列光干涉時,光屏上的亮條紋和暗條紋到兩個光源的距離與波長有什么關(guān)系?聲的干

涉也依照近似的規(guī)律。設(shè)想在空曠的地方相隔必然地址有兩個振動完好相同的聲源,發(fā)出的聲波波

長是0.6m,觀察者A離兩聲源的距離分別是4.5m和5.4m,觀察者B離兩聲源的距離分別是4.3m和55m。這兩個觀察者聽到聲音的大小有什么差異?.剖析：光屏上的亮條紋到兩個光源的距離之差為半波長的偶數(shù)倍(或波長的整數(shù)倍),光屏上的暗條紋到兩個光源的距離之差為半波長的奇數(shù)倍。觀察者A距兩聲源的行程差x=(5.4-4.5)m=0.9m,????A2為半波長的奇數(shù)倍,聲音在A處減弱;觀察者B距兩聲源的行程差B(55-4.3)m????x=.??=1.2m,????==4,????為半波長的偶數(shù)倍,聲音在B處加強,所以B聽到的聲音比A聽到的大。2答案：光屏上的亮條紋到兩個光源的距離之差為半波長的偶數(shù)倍(或波長的整數(shù)倍),光屏上的暗條紋到兩個光源的距離之差為半波長的奇數(shù)倍觀察者A聽到的聲音比觀察者B要小16(12分)素來桶狀容器的高為2,底面是邊長為l的正方形;容器內(nèi)裝滿某種透明液體,過容器l中心軸DD'、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖以下列圖。容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光資料,其他內(nèi)壁涂有吸光資料。在剖面的左下角處有一點光源,已知由液體上表面的D點射出的兩束光相互垂直,求該液體的折射率。剖析：設(shè)從光源發(fā)出直接射到D點的光輝的入射角為i1,折射角為r1,在剖面內(nèi)作光源相關(guān)于反光壁的鏡像對稱點C,