光 单元测试 一、单项选择题（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分．在每小题给出 的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．） 1．一束光由真空入射到平面玻璃上，当其折射角为 30°时，反射光和折射光恰好是振 动方向互相垂直的偏振光。因此，可以推断出玻璃的折射率为（　　） A． 2 B． 3 3 C． 2 3 D． 3 2．一组平行的细单色光束垂直于半圆柱形玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。 已知光线Ⅰ沿直线穿过玻璃，它的入射点为 O，光线Ⅱ的入射点为 A，穿过玻璃后两 R 条光线交于一点。已知玻璃截面的圆半径为 R，OA= 2 ，玻璃的折射率 n  3 。两条 光线射出玻璃后的交点与 O 点的距离是（　　） A． 3 R B．2 3 R C．R D． 3 R 2 3．某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实 验条件后，观察到的条纹如图乙所示．他改变的实验条件可能是（　　） A．增大光源到单缝的距离 B．增大双缝之间的距离 C．增大双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源 4．单镜头反光相机简称单反相机，图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图为单反照 相机取景器的示意图，五边形 ABCDE 为五棱镜的一个截面， AB  BC ，光线垂直 AB 射入，分别在 CD 和 EA 上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直 BC 射 出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的应满足（　　） 1 A． n � sin 22.5� C． n� 2 1 B． n � sin 22.5� D． n� 2 5．如图所示，在一个空长方体箱子的左侧壁刻上双缝，当把一个钠光灯照亮的狭缝放 在箱子左边时，在箱子的右侧内壁上产生干涉条纹。如果把箱子用透明的油灌满，条 纹的间距将（　　） A．保持不变 B．减小 C．可能增加 D．增加 6．如图所示，a、b 为两不同频率的单色光，以相同的人射角射到玻璃砖的上表面， 入射点分别为 A、B。经玻璃砖上表面折射后两于 P 点，已知 AP>BP，下列说法正确的 是（　　） A．在真空中，a 传播速度大于 b 的传播速度 B．玻璃对 a 光的折射率大于玻璃对 b 光的折射率 C．在玻璃砖中，a 光的传播速度大于 b 光的传播速度 D．b 光在玻璃砖下表面发生全反射的临界角大于 a 光 7．如图所示，眼睛在 a 处看到鱼在水中的 b 处。若从 a 处射出一束激光欲照射到鱼身 上，则激光应对着哪一位置射出（　　） A．b 的下方 B．b 的上方 C．b 处 D．无法确定 8．如图所示，一玻璃球体的半径为 R，球心为 O，一细激光束沿与 OA 夹角为 60�方向 从 A 点射入玻璃球体，该光线经两次折射后从玻璃球体射出时，出射光线的方向相对 于初始入射方向的偏角为 60�，则玻璃球体的折射率为（　　） A．1.5 B．2 C． 2 D． 3 9．如图所示，在“测量玻璃的折射率”实验中，小明在 AB 侧插上大头针 P1P2，在 CD 侧 未观察到大头针的像，为了观察到像，接下来的操作中正确的是（　　） A．增大 P1P2 的距离 B．调整 P1 的位置增大入射角 C．向左平移玻璃砖的位置 D．将玻璃砖 AB 与 CD 面互换位置 10．如图所示，平静的湖面上漂浮着一圆形荷叶，O 为荷叶圆心，O 点的正下方 A 处 有一条小鱼（可视为质点），已知 O 到 A 的距离 水的折射率 n  OA  36cm ，荷叶的半径 R  12 7cm ， 4 ，则（　　） 3 A．小鱼位于 A 点时，小鱼不能看到水面上方的景物 B．小鱼位于 A 点时，水面上方的人看到小鱼的深度大于 36cm C．当小鱼上浮 10cm 时，水面上方的人不可能看到小鱼 D．当小鱼上浮 10cm 时，小鱼还能看到水面上方的景物 11．如图所示为某半圆柱体玻璃砖的横截面， BC 为直径，一束由 a 光和 b 光组成的复 色光沿 AB 方向由真空从 BC 面射入玻璃砖，之后分成两束分别从 D、E 两点射出（不 考虑光在玻璃砖中的反射）。已知该玻璃砖对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率，则 下列说法正确的是（　　） A．a 光和 b 光在玻璃砖中的传播速度相等 B．a 光和 b 光在玻璃砖中的传播时间相等 C．从 D 点射出的为 b 光，从 E 点射出的为 a 光 D．若从水中射入空气时，a 光发生全反射的临界角更大 12．如图所示，甲、乙两同学用插针法测量梯形玻璃砖的折射率， 实验中甲同学插的大头针， A．甲同学利用大头针 P1 、 P1 、 P2 、 P3 和 P4 是 P1� P2� 、 是乙同学插的大头针。下列说法正确的是（　　） P2 及 P3 、 P4 作图，测出入射角和折射角，用角度比值即可 求出折射率 B．甲同学插好大头针 P1 、 P2 并画好两平行边界后，不小心将玻璃砖向上平推了一下， 则实验测得的折射率变大 C．沿 P1 、 P2 方向的入射光线，经 AB 面折射到达 CD 面时，在 CD 面可能发生全反射 D．乙同学在界面 BD 观察到大头针 P1� P2� 、 的像，也可以测量玻璃砖的折射率 13．某三棱镜的横截面为等腰三角形，∠A=120°，AB 边长为 2L，空气中一束包含 a、b 两种单色光的细光束沿平行于 BC 方向照射到 AB 边的中点 O，经三棱镜折射后分 成 a、b 两束单色光（部分光路图如图所示）。其中，a 单色光从 O 点入射后的折射光 平行于 AC，已知光在真空中传播速度为 c（不考虑 AC 面的反射）。下列说法正确的 是（　　） A．在该三棱镜中，单色光 a 的传播速度比 b 小 B．单色光 a 在该三棱镜中发生全反射的临界角 C 满足 sin C  3 2 C．若用单色光 a、b 分别通过同一单缝进行衍射，单色光 b 的中央亮纹更宽 D．仅改变入射光在 2 3L AB 边上入射点的位置，a 光在该三棱镜中的传播时间始终为 c 二、多项选择题（本题共 3 小题，每小题 4 分，12 分．在每小题给出的 四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得 4 分，选对但不全的 得 2 分，有选错的得 0 分．） 14．关于生活中的各种现象，以下说法正确的是（　　） A．在空房子里讲话，声音特别响，这是声音的共振现象 B．城市交通用红光作为交通警示是红光波长长易发生衍射，使司机和行人都能看到红 光 C．火车鸣笛离开站台的过程中，站台听到的音调变低，这是多普勒效应 D．把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波的衍射现象 15．关于激光的应用，下列说法中正确的是（　　） A．光纤通信是应用激光相干好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中进行信息 传递 B．计算机内用“磁头”可读出光盘上记录的信息是应用了激光平行度好的特点来进行的 C．医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点 D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点 E．激光打孔是应用了激光相干性好的特点 16．托马斯·杨 1801 年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）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S 为单色线光源，M 为一平面镜，线光源 S 与平面镜 M 均水平放置。S 发出的光直接照 在光屏上，同时 S 发出的光还通过平面镜反射在光屏上，从平面镜反射的光相当于 S 在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。已知光在镜面上反射时存在 半波损失，相当于附加了   的路程。光源 S 到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离 2 分别为 a 和 l，光的波长为  ，则（　　） A．在光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 Δx  l  2a B．在光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 Δx  l  a C．在 S 关于平面镜对称的位置上放一与 S 相同的光源，去掉平面镜，光屏上的明暗条 纹位置不变 D．在 S 关于平面镜对称的位置上放一与 S 相同的光源，去掉平面镜，光屏上的明暗条 纹位置互换 三、填空题（每空 3 分，共 12 分） 17．如图所示是一条光线从 A 媒质射入 B 媒质并到达 B 媒质与 C 媒质界面时发生的现 象，由此可判定 A，B，C 三种媒质的折射率 nA ， nB ， nC 间的关系是______． 18．我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯（内层玻璃）的折射率比外套 （外层玻璃）的 ___________ （选填“大”或“小”）。某种光纤的内芯在空气中全反射的 临界角为 43°，则该内芯的折射率为 ___________ 。（sin 43°=0.68，cos 43°=0.73，结 果保留 2 位有效数字） 19． 如图所示，半球形玻璃的球半径为 R，一束平行的激光束垂直射到半球形玻璃的 左侧面上，其中一条光线沿直线穿过玻璃,它的入射点是 0；另一条光线的入射点为 R A，穿过玻璃后两条光线交于 P 点，OA= 2 ，OP= 3R ．若在半球形玻璃左侧上贴上 不透光的纸片，激光束不从曲面上直接透射出去，则该纸片的最小面积为多大_______ ____？ 四、解答题 20．（8 分）如图所示，半圆玻璃砖的半径 R  20cm ，折射率为 n 2 ，直径 AB 与屏 幕垂直并接触于 A 点。激光 a 从真空以入射角 i  30�射向半圆玻璃砖的圆心 O，结果 8 在水平屏幕 MN 上出现两个光斑。取光在真空中的速度为 3 �10 m / s 。（结果可用根号 表示）求： （1）激光 a 在玻璃砖中的速度； （2）两个光斑之间的距离 L。 21．（9 分）某公园内新安装了高功率发光二极管水下射灯，发光二极管由于所加电 压不同能发出不同颜色的光，为节日的公园增添了绚丽色彩。若一盏射灯在水面以下 h  1m 处，其中一条光线斜射到水面上，在水面的出射光线和反射光线恰好垂直，测 得出射点到射灯的水平距离 L  0.75m 。 sin 37� 0.6 ，求： （1）水的折射率 n； （2）该条光线在水中到达出射点所用的时间； （3）游客能看到亮圆部分的面积。 22．（9 分）如图所示，在直角三棱镜截面中， BC 长为 L， �A  30�，一束单色光从 AB 边上的中点 D 点射入并传播到 C 点，不考虑光在三棱镜内的反射，已知 AB  2 L ， 该单色光在真空中传播速度为 c，求： （1