光章末检测公开课教案教学设计课件资料.docx

光章末检测一、选择题I（本题共9小题,每小题4分,共36分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.关于下列四幅光学图片判断正确的是（A）丙丁A.如图甲，一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中，从水平方向观看,浸在水中的部分发生了侧移且变粗是光的折射现象B.如图乙,光导纤维由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套小C.如图丙,肥皂膜看起来是彩色的是因为光的衍射D.如图丁,一定波长的光照射到不透明的圆盘上,会在后方影子中心的适当距离处出现一个亮斑是光的干涉现象解析：图甲中，一根筷子竖直插入装有水的玻璃杯中，从水平方向观看,浸在水中的部分发生了侧移且变粗,这是由于光在不同介质的分界面发生了偏折造成的,属于光的折射现象,故A正确；图乙中，光导纤维由内芯和外套两层组成,光在内芯和外套界面处能够发生全反射,所以光此时一定是从光密介质射向光疏介质，则内芯的折射率比外套大,故B错误；图丙中，不同位置的肥皂膜,厚度不同，因此在膜上的不同位置,来自前后两个面的反射光的路程差不同，在某些位置,这两列波叠加后相互加强，出现了亮条纹,在另一些位置，叠加后相互削弱，出现了暗条纹。由于不同颜色的光波长不同，导致从肥皂膜的前后两面反射的光在不同位置相互加强,所以从肥皂膜上看到的亮条纹的位置也会不同，薄膜上不同颜色的光的条纹的明暗位置不同，相互交错,看上去呈彩色,所以这是薄膜干涉现象,故C错误；图丁中，一定波长的光照射到不透明的圆盘上,会在后方影子中心的适当距离处出现一个亮斑,这个现象叫作XX亮斑，即光绕过了圆盘传播到了后方,属于光的衍射现象故D错误。2 .如图所示是光线以相同的入射角从空气射入三种不同介质时的折A.介质甲最小B.介质乙最小C.介质丙最小D.均一样解析:从题图中可以看出在入射角i相同的情况下,介质丙中折射角r最小，由n=-,可知,介质丙对光的折射率最大，由n二可知在介质丙snrV中光的传播速度最小。故选C。3 .先后用波长为L和入2的单色光照射同一杨氏双缝干涉实验装置，观察到波长为L的光的干涉条纹的1、2级亮条纹之间原本是暗条纹的位置出现了波长为入2的光的干涉条纹的1级亮条纹,则两种光的波长之比?为（C）2132A.-B.iC.-D.-1223解析：根据双缝干涉相邻亮条纹间的距离AXM入，由题可知X2=a1.54*匕因此可得?4,故选C。Ai24.如图所示,a、b两种单色光组成的复合光沿AO方向射向半圆形玻璃砖（0为圆心），反射光线沿OB方向,折射光线沿OC方向,折射光线OC只有单色光b,则下列说法正确的是（A）A.单色光a比b的频率大B.反射光线OB中只有单色光aC.在玻璃砖中单色光a传播速度比b大D.经同一干涉装置得到a光的干涉条纹间距比b光大解析:沿着OB方向的是a、b的反射光,所以沿OB方向的光是复合光,a光发生了全反射，由sinC-,a光的临界角比b光小,可得a光的折射n率比b光的折射率大,则单色光a比b的频率大,故A正确,B错误;n=-,V可得单色光a在玻璃砖中的传播速度比b小,故C错误；由Lf入，可得a光的波长比b光的波长小，由AxW入，可得经同一干涉装置得到aa光的干涉条纹间距比b光小,故D错误。5.利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是（A）P光源J-图1Iiiiiiiiiiiii甲图2乙A.甲对应单缝，乙对应双缝B.甲对应双缝，乙对应单缝C.都是单缝，甲对应的缝宽较大D.都是双缝，甲对应的双缝间距较大解析:单缝衍射图样的中央条纹亮且宽,相邻条纹间距不等;双缝干涉图样中相邻条纹间距相等。根据题目中给出的甲、乙两种图样可知，甲是单缝衍射的图样，乙是双缝干涉的图样,A选项正确。6 .如图所示,光纤灯是现代装饰照明的新型灯具，由光源、反光镜、滤光片及光纤组成,点状光源通过反光镜后，形成一束近似平行光,又通过滤光片,最后进入光纤,形成一根根色彩斑斓的柔性光柱。下列说法正确的是（B）A.点状光源发出的光可通过平面镜反射后形成平行光B.光纤内芯的折射率应大于包套材料的折射率C.光在光纤中的传播是利用了光的衍射原理D.光在光纤中传播时,颜色会发生变化,从而创造出绚烂多彩的效果解析：点状光源发出的光可通过反光镜反射后形成近似平行光，故A错误;光在光纤中传播时,发生全反射,所以要求光纤内芯的折射率应大于包套材料的折射率,故B正确,C错误;通过反光镜反射后形成的近似平行光通过滤光片后颜色会发生变化,从而创造出绚烂多彩的效果,故D错误。7 .如图所示,两束不同的单色光a、b以相同的入射角斜射到平行玻璃砖的上表面，从下表面射出时a光线的侧移较大，由此可以判定(B)A.在真空中a的波长大于b的波长8 .在玻璃中a的频率大于b的频率C.在玻璃中a的传播速度大于b的传播速度D.在真空中a的传播速度小于b的传播速度解析:a光的偏折程度大于b光的偏折程度,则a光的折射率大于b光的折射率,所以a的频率大于b的频率,B正确;根据C二人f知,在真空中波长与频率成反比,则在真空中a的波长小于b的波长,A错误;a光的折射率大，由n二得知,a光在玻璃中传播的速度小,光在真空中的V传播速度相同,C、D错误。8.如图所示,图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面,该种材料折射率"|,AC为一半径为R的四分之一圆弧,D为圆弧面圆心,ABCD构成正方形。在D处有一红色点光源,在纸面内照射弧面AC,若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线,则以下说法正确的是（C）A.光从该材料到空气的临界角为53°B.该光学元件的BC边上有光射出的长度为依C.照射在AC边上的入射光,有弧长为卷R区域的光不能从AB、BC45边直接射出D.将点光源换成紫光,则AB边上有光射出的长度增大解析:设光从该材料到空气的临界角为C,则有sin求得C37。，故A错误;如图所示,假设光线沿DE方向照射到AB面上正好发生全反射,DE与弧AC相交于F,则NADE=37°。假设光线沿DG方向照射到BC面上正好发生全反射,DG与弧AC交于H,可知NCDG=37°,则NGDE=I6°,求得光线不能射出对应的弧长FH=誓,即照射在AC边上的入射光,有弧长为冗R区域的光不能从AB、BC边直接射出。由几45何知识求得该光学元件的BC边上有光射出部分的长度为CG二Rtan37°二条,故C正确,B错误;若将点光源换成紫光，由于紫光的频4率大于红光的频率,故在该种材料中紫光的折射率大于红光的折射率,根据sinCJ可知从该种材料中到空气中，紫光的临界角小于红光的n临界角，则AB边上有光射出的长度将变短,故D错误。9.如图所示,真空环境下某光纤弯曲部分两侧面四分之一圆弧的半径分别为R和2R,圆心为0,光纤的笔直部分的长度为L,现两束光线a、b垂直于端面AB入射,光线a的入射点距0点为R,光线b的入射点距0点为3R,光纤对两光线的折射率均为3,光速为c,则（D）A.光线a、b均能在该光纤内全反射传播B.光线a、b在光纤内的传播速度为冬C.光线a第一次在圆弧面射出的折射角为45°D.光线b在光纤内传播出电变时间后从CD面射出C解析:两束光全反射的临界角为SinC=L%=f,而a、b两束光线第一n33次到达四分之一圆弧外侧的入射角分别满足sin。产等二鼻2R2sinai因此可知b>C,Qa<C,所以a并不会发生全反射,故AZa2错误；根据n=W可得v"c,故B错误;根据折射定律可得n二包用，Vn3sinaa解得L60。，故C错误;光线b的光路图如图所示,则b光传播的距离为s=R+2R+京，Yb=6。°，因此传播时间为表出警，故D正确。二、选择题11（本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不选全的得2分,有选错的得0分）10 .光学既是一门古老的基础科学，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一,具有强大的生命力和不可估量的发展前景。关于光的应用，下列说法正确的是（BD）A.光导纤维传递信息时,利用了光的衍射原理B.检查一个平面的平整程度,可以利用光的干涉C.望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜,是利用了光的偏振D.激光雷达能精确测出目标的距离和运动速度,是利用了激光平行度好的特点解析:光导纤维传递信息时,光在内芯与外套的界面上发生全反射,选项A错误;使标准平面和被测平面之间形成一个楔形空气薄层,单色光在薄层的两个表面反射的两列光波发生干涉,如果干涉条纹弯曲，就表明被测面不平,选项B正确;望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜,膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉,增强透射,选项C错误;激光雷达能精确测出目标的距离和运动速度,是利用了激光平行度好的特点,选项D正确。11 .如图所示,有一透明圆柱体,横截面半径为R=IOcm,长为L=100cmo在圆柱体的中心轴线上,与圆柱体左端面距离d=4cm的A点处有一点光源,点光源向各个方向发射红光,其中射向圆柱体且从左端面中央半径为r=8cm圆上射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。则（BC）A.红光在圆柱体中的折射率为通B.红光在圆柱体中的折射率为C.若改用紫光照射,则从题中所述厂8CnI圆内射入圆柱体的光线能全部从圆柱体右端面射出D.若改用紫光照射,则从题中所述厂8CnI圆内射入圆柱体的光线有一部分会从圆柱体侧面射出解析：由题意可知,如图所示，光线AB从圆柱体左端面射入,其折射光BD射到柱面D点恰好发生全反射。设光线在B点的入射角为i,则有sin追修右二名由折射定律rz+dz5得n霁,光线BD在柱面D点恰好发生全反射,设临界角为C,则有SInesin0工,根据儿何知识得Sin=cosOVl-si/C,联立方程,解得nn管,故A错误,B正确;若改用紫光照射,透明圆柱体对紫光的折射率更大,则在B点的折射角更小,根据sinCj可知临界角更小,紫光n到达柱面上时,入射角必大于临界角，发生全反射,故从题中所述厂8Cm圆内射入圆柱体的光线能全部从圆柱体右端面射出，故C正确，D错误。三、非选择题（本题共4小题,共58分）12. （10分）如图甲所示,某小组做“测定玻璃的折射率”实验,所用器材有:木板、玻璃砖、大头针、刻度尺、量角器、笔、白纸。（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是o（多选）A.在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出aa,、bb,B.在确定P3、P”位置时,二者距离应适当远一些，以减小误差C.在确定P3、Pu位置时,应使P3挡住Pi、B的像,P”挡住P3以及P>P2的像D.入射光线AO与法线夹角过大时,在玻璃砖另一侧有可能看不到P-P2的像,导致实验无法完成如图甲所示,过P3、P,作直线交bb'于0',过0'作垂直于bb'的直线NM,连接00,。用量角器测量图乙中角。和B的大小,则玻璃的折射率n=o该小组同学虽测出了入射角和折射角，但苦于无法得知非特殊角的正弦值,不能准确算出折射率,他们及时调整实验方案,利用实验室提供的圆规，以入射点0为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线MM'的垂线,垂足分别为C、D点,如图乙所示,则玻璃的折射率n=（用图中线段的字母表示）。解析：（1）不能在白纸上用铅笔紧靠玻璃砖