章末綜合檢測一、選擇題(本題共8個小題，1～4題為單項選擇題，5～8題為多項選擇題，每小題6分，共48分．)1．以下說法正確的是()A．真空中藍(lán)光的波長比紅光的波長長B．天空中的彩虹是由光干涉形成的C．光纖通信利用了光的全反射原理D．機械波在不同介質(zhì)中傳播，波長保持不變答案：C2．(2017·成都高二檢測)下列說法正確的是()A．雨后路面的油膜出現(xiàn)彩色條紋，這是光折射后的色散現(xiàn)象B．太陽光斜射在鐵柵欄上，地面出現(xiàn)明暗相間條紋，這是光的干涉現(xiàn)象C．對著日光燈從兩鉛筆的狹縫中看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象D．用光導(dǎo)纖維傳送圖象信息，這是光的衍射的應(yīng)用答案：C3．(2017·北京理綜，14)如圖所示，一束可見光穿過平行玻璃磚后，變?yōu)閍、b兩束單色光．如果光束b是藍(lán)光，則光束a可能是()A．紅光B．黃光C．綠光D．紫光解析：解法1：光的偏折程度大，則折射率大；光的頻率越大，折射率也越大．題中a光的折射率大于b光的折射率，則a光的頻率大于b光的頻率，只有選項D正確．解法2：本題是單項選擇，題中A、B、C項光的頻率均比藍(lán)光的小，只有D項光的頻率比藍(lán)光的大，可以直接判定D項正確．答案：D4．某物理興趣小組用實驗探究光的色散規(guī)律，他們將半圓形玻璃磚放在豎直面內(nèi)，在其左方豎直放置一個很大的光屏P，讓一復(fù)色光束SA射向玻璃磚的圓心O后，有兩束單色光a和b射向光屏P，如圖所示．他們根據(jù)實驗現(xiàn)象提出了以下四個猜想，你認(rèn)為正確的是()A．單色光a的波長小于單色光b的波長B．在玻璃中單色光a的傳播速度大于單色光b的傳播速度C．單色光a通過玻璃磚所需的時間大于單色光b通過玻璃磚所需的時間D．當(dāng)光束SA繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)動過程中，在光屏P上最早消失的是a光解析：根據(jù)光的折射定律可知a光的折射率小于b光的折射率，則a光的頻率小于b光的頻率，由λ＝eq\f(c,f)可知A項錯誤；由v＝eq\f(c,n)可知B項正確；由于復(fù)色光在玻璃磚中傳播距離相同，根據(jù)t＝eq\f(R,v)可知C項錯誤；由sinC＝eq\f(1,n)可知D項錯誤．答案：B5．下列說法中正確的是()A．普通照相技術(shù)所記錄的只是光波的強弱信息，而全息照相技術(shù)還可以記錄光波的相位信息B．全息照片的拍攝利用了光的衍射現(xiàn)象C．激光的出現(xiàn)使全息技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展D．立體電影的拍攝利用的是全息照相技術(shù)解析：由全息照相的原理可知A、C項正確，B項錯誤；立體電影的拍攝利用了光的偏振，故D項錯誤．答案：AC6．(2017·鹽城一模)如圖所示，偏振片正對工作的液晶顯示器，透過偏振片看到顯示器亮度正常，將鏡片轉(zhuǎn)動90°，透過鏡片看到的屏幕漆黑，則()A．顯示器發(fā)出的光是縱波B．顯示器發(fā)出的光是橫波C．顯示器發(fā)出的光是自然光D．顯示器發(fā)出的光是偏振光解析：由題意可知，只有當(dāng)入射光的振動方向與偏振片的透振方向相同時，透射光的強度最強；若與偏振片的透振方向垂直時，透射光的強度最弱，即為零，因此顯示器發(fā)出的光是橫波，且是偏振光，故B、D正確，A、C錯誤．答案：BD7．(多選)(2017·寧波高二檢測)如圖所示，一細(xì)束紅光與一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一點M.若用n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍(lán)光的折射率，下列說法正確的是()A．n1>n2，a為藍(lán)光，b為紅光B．n1<n2，a為藍(lán)光，b為紅光C．a(chǎn)光在玻璃中的傳播速度比b光小D．a(chǎn)光在玻璃中的傳播速度比b光大E．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率解析：由圖看出，a光通過三棱鏡后偏折角較大，根據(jù)折射定律得知三棱鏡對a光的折射率較大，則知a為藍(lán)光，b為紅光，且有n1<n2，故B正確，A錯誤．由公式v＝eq\f(c,n)分析可知a光在玻璃中的傳播速度比b光小，故C正確，D錯誤．根據(jù)折射定律得知三棱鏡對a光的折射率較大，則知a為藍(lán)光，b為紅光，則a光的頻率大于b光的頻率，故E正確．答案：BCE8．如圖(甲)所示，某玻璃三棱鏡的頂角為θ，恰好是黃光的臨界角．當(dāng)一束白光通過三棱鏡，在光屏M上形成紅橙黃綠青藍(lán)紫的彩色光帶后，把白光束的入射角i逐漸減小到零，則以下說法中正確的是()A．M屏上的彩色光帶最上邊的是紫光B．在入射角i逐漸減小的過程中M上最先消失的是紫光C．在入射角i逐漸減小到零的過程中，最后仍能射到M屏上的光的頻率是最高的D．若把三棱鏡換成如圖(乙)所示的平行玻璃磚，則入射角i逐漸增大的過程中在光屏上最先消失的也是紫光解析：n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(sini,sinr)，n紅<n紫，則r紫<r紅，再經(jīng)另一側(cè)折射后最上邊是紫光，選項A正確；由于n紅<n紫，紅光的臨界角C紅大于紫光的臨界角C紫，隨入射角減小，紫光最先發(fā)生全反射而從M屏上消失．當(dāng)i＝0時，白光射到另一側(cè)面上的入射角為θ，黃光恰好發(fā)生全反射，而頻率高于黃光的綠、青、藍(lán)、紫光均發(fā)生全反射，選項B正確，C錯誤；若換為平行玻璃磚，i增大過程中不會發(fā)生全反射，選項D錯誤．答案：AB二、非選擇題(本題共4個小題，共52分)9．(10分)“測定玻璃的折射率”實驗中，在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個大頭針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個大頭針C、D.在插入第四個大頭針D時，要使它________．如圖是在白紙上留下的實驗痕跡，其中直線a、a′是描在紙上的玻璃磚的兩個邊．根據(jù)該圖可算出玻璃的折射率n＝________.(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：確定出射光線時應(yīng)使D擋住C和A、B的像，作圖如圖所示，以O(shè)為圓心，OO′為半徑作圓交AB于E點，根據(jù)n＝eq\f(sini,sinγ)得n＝eq\f(EF,O′P)，測量EF和O′P長度得n＝1.8(1.6～1.9均正確，方法亦有多種)答案：擋住C和A、B的象1.8(1.6～1.9均對)10．(12分)(2017·煙臺高二檢測)(1)如圖所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、②________、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏．對于某種單色光，為增加相鄰亮紋(暗紋)間的距離，可采取________________________________________________________________________或________________________________________________________________________的方法．(2)如果將燈泡換成激光光源，該實驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是________(填數(shù)字代號)．(3)轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第1條亮條紋，讀下手輪的讀數(shù)如圖甲所示．繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第10條亮條紋，讀下手輪的讀數(shù)如圖乙所示．則相鄰兩亮條紋的間距是________mm.(4)如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30mm，雙縫和光屏之間的距離是900mm，則待測光的波長是________m．(取三位有效數(shù)字)解析：(1)由實驗原理可知②③④分別是濾光片、單縫、雙縫．由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，要增加相鄰亮紋(暗紋)間的距離，可采取的辦法有：①增大雙縫到光屏間的距離(或選用較長的遮光筒)．②減小雙縫之間的距離．(2)由于激光是相干光源，故可以去掉的部件是②、③.(3)甲圖讀數(shù)是0.045mm，乙圖讀數(shù)是14.535mm，它們的差值是14.490mm，中間跨越了10－1＝9個條紋間距，所以相鄰兩亮條紋間距是Δx＝eq\f(14.490,9)mm＝1.610mm.(4)光的波長λ＝eq\f(Δxd,l)＝5.37×10－7m.答案：(1)濾光片單縫雙縫增加雙縫到光屏間的距離(或選用較長的遮光筒)減小雙縫之間的距離(2)②③(3)1.610(4)5.37×10－711．(14分)由于激光是亮度高、平行度好、單色性好的相干光，所以光導(dǎo)纖維中用激光作為高速傳輸圖象信息的載體，要使射到粗細(xì)均勻的圓形光導(dǎo)纖維一個端面上的激光束都能從另一個端面射出，而不會從側(cè)壁“泄漏”出來，光導(dǎo)纖維所用材料的折射率至少應(yīng)為多少？解析：設(shè)激光束在光導(dǎo)纖維前端的入射角為θ1，折射角為θ2，折射光線射向側(cè)面時的入射角為θ3，如圖所示．由折射定律n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)由幾何關(guān)系θ2＋θ3＝90°，則sinθ2＝cosθ3由全反射臨界角公式sinθ3＝eq\f(1,n)故cosθ3＝eq\r(1－\f(1,n2))要保證從端面射入的任何光線都能發(fā)生全反射，應(yīng)有θ1＝90°，sinθ1＝1故n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(sinθ1,cosθ3)＝eq\f(1,\r(1－\f(1,n2)))＝eq\f(n,\r(n2－1))解得n＝eq\r(2)答案：eq\r(2)12．(16分)(2017·全國卷Ⅱ，34(2))一直桶狀容器的高為2l，底面是邊長為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD′、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示．容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料．在剖面的左下角處有一點光源，已知由液體上表面的D解析：設(shè)從光源發(fā)出直接射到D點的光線的入射角為i1，折射角為r1.在剖面內(nèi)作光源相對于反光壁的鏡像對稱點C，連接C、D，交反光壁于E點，由光源射向E點的光線，反射后沿ED射向D點．光線在D點的入射角為i2，折射角為r2，如圖所示．設(shè)液體的折射率為n，由折射定律有ns