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高中物理学习材料
第13章《光》单元测评
一、选择题（每小题6分，共48分）
1．声波比光波容易产生明显的衍射，原因是（ ） A.声波是纵波，光波是横波 B.声波是机械波，光波是电磁波
C.一般障碍物尺寸跟声波波长相近而跟光波波长相比大得太多 D.声波必须通过介质传播，而光波可以在真空中传播
2、如图所示，一个人站在A点，另一人沿平面镜的中垂线BO走向平面镜，要使两人在平面镜中互相看到，则行走的人至多离平面镜（ ）
A．1m B．0.75m C．0.5m D．0.25m
3、如图所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃中射向空气，在界面上的入射角为45°，下列四个光路图中正确的是（ ）
4、如图所示，两细束平行光a和b相距为d，从空气互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，若玻璃砖对a的折射率大于对b的折射率，当它们从玻璃的下表面射出后，则（ ）
A．两束光仍然平行，间距等于d B．两束光仍然平行，间距大于d C．两束光仍然平行，间距小于d D．两束光不再平行
5、如图所示，水面下放一水平放置的平面镜，一束白光垂直
于水面射入水中并射向镜面，已知红光的由水中射向空气的临界角为C1，紫光由水中射向空气的临界角为C2，那么当平面镜绕着通过其中心并垂直于纸面的轴O转动时，需要至少转过下面哪个角度时才能做到无光射出水面（ ）
A．C1/2 B．C2/2 C．C1 D．C2
6、如图所示，将半圆形玻璃砖放在竖直面内，它左方有较大的光屏
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P，线光源S可沿玻璃砖圆弧移动，它发出的光束总是射向圆心O，若S从图中A向B移动，在P上先看到七色光带，以后各色光陆续消失。则此七色光带从下到上的排列顺序是以及最早消失的光是（ ）
A．红光→紫光，红光 B．紫光→红光，红光 C．红光→紫光，紫光 D．紫光→红光，紫光
7、抽制细丝时可用激光监控粗细，如图所示．激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同，则（ ）
A．这是利用了光的干涉现象 B．这是利用了光的偏振现象
C．如果屏上条纹变宽，表面抽制的丝粗了 D．如果屏上条纹变宽，表面抽制的丝细了
8、如图所示，a表示单缝，b表示双缝，用单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远位置放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示明条纹），如图c、d所示．下列关于缝和条纹间关系的说法正确的是（ ）
A．图c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹 B．单缝S越窄，越容易观察到对应的明暗条纹 C．双缝间距越小，对应条纹间距越大
D．照射双缝的单身光波长越小，对应条纹间距越大 二、填空题（共10分）
9.红光在水中的波长和绿光在真空中的波长相等，水对红光的折射率为4/3，则红光和绿光在水中频率之比为____________。 三、计算题（共3小题，共42分）
10．1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。
(1)洛埃镜实验的基本装置如图4所示，S为单色光源，M为一平面镜。试用平面镜成像作图法画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域。
(2)设光源S到平面镜的垂直距离和光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式。
11.（14分）如图，一透明半圆柱体折射率为n?2，
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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，从部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积S。
12、（14分）如图所示，点光源S位于光屏AB的右方，平面镜MN初始时与光屏AB平行，点光源S发出的光从光屏AB上的小孔P射到平面镜上的O点，SO⊥MN，PO=d，今将平面镜绕着过O的轴逆时针方向转动，角速度为?，求：
（1）从初始位置开始转过30°角的过程中，光线SO经平面镜反射落在光屏AB上的斑点Q移动的平均速度；
（2）平面镜转到与初始位置夹30°角的时刻，斑点在屏上移动的瞬时速度．
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参考答案
一、选择题
1． C
2、选C．解析：根据平面镜成像的对称性作图，A的像为A／／
，连接AC并延长，交OB与D点，那么OD段为沿BO行走的
／
人能在镜中看到A（的像A）的区段，当行人至D点时离平面镜最远，由几何关系知OD=OC=0.5m．
3、选A．解析：因为n=1.5，所以临界角为
??arcsin122??arcsin?arcsin，所以??45??，故n32发生全反射，选项A正确．
sinisini
4、选ABC． 解析：由折射定律得：na＝，nb＝．由题意知，na＞nb，ra＜rb。由
sinra sinrb于玻璃砖的厚度不确定，所以可能出现如图所示的几
种情况：在①中，d＇＜d．在②中，两条折射光线在玻璃砖内相交于一点。玻璃砖的厚度不同，d＇和d的关系也就不确定，可能d＇＜d，可能d＇＝d，也可能d＇＞d，故选项ABC正确。
5、选A．解析：要使水面外没有折射光线折射出来，必须使所有的单色光在空中射向空气时发生全反
射．红光的折射率最小，临界角最大，只要红光能发生全反射，其他的单色光都能发生全反射．当红光的入射角等于临界角时，即在水中平面镜反射的光线转过的角度等于临界角时，所以平面镜要转过C1/2，选项A正确．
6、选C．解析：光源S沿径向入射到玻璃砖的内部时，光的传播方向不发生改变，从玻璃砖中射出时，由于玻璃对各色光的折射率不同，所以各色光会分开．红光的折射率最小，对应的红光的偏折量最小；紫光的折射率最大，对应的紫光的偏折量最大.因此红光在最下方，紫光处于最上方，七色光带从下到上的顺序是从红到紫.对于哪种色光最先消失的问题，得看在玻璃界面上的入射角最先达到哪种色光的临界角，紫光的临界角最小，所以紫光最先消失.
7、选D．解析：由于是激光束通过细丝，通过障碍物所以为光的衍射现象，当抽制的细丝的时候，丝的直径较接近激光的波长，衍射现象明显．
8选C．解析：单缝衍射产生的条纹是中央明纹最宽，两侧分布着明暗相间的条纹，且宽度比中央明纹窄，而双缝干涉条纹是等间距的分布在中央明纹两侧且各条纹宽度相等．由公式
?x?l?知，d越小，?x越大；?越小，d越小． d二、填空题 9.
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