第十四章光學(xué)

質(zhì)量監(jiān)測試卷

本試卷分第I卷（選擇題）和第II（非選擇題）兩部分。滿分：100分；考試時(shí)間：75分鐘

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名.班級.座號.準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

2.答選擇題時(shí)，必須使用2B鉛筆填涂；答非選擇題時(shí)，必須使用0.5毫米的黑色簽字筆書寫；必須在題號

對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫無效；保持答卷清潔.完整。

3.考試結(jié)束后，將答題卡交回（試題卷自己保存，以備評講）。

第I卷（選擇題，共43分）

一、單項(xiàng)選擇題：（本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只

有一項(xiàng)是符合題目要求）

1.下列說法正確的是（）

A.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波B.光纖通信利用了光的全反射

C.同一介質(zhì)對不同光的折射率相同D.光學(xué)鏡頭上的增透膜利用了光的衍射

2.如圖所示，潛水員看岸上的所有景物都出現(xiàn)在一個(gè)倒立的圓錐里，已知圓錐的頂角是97.6,則下列說法

正確的是（）

B.水的折射率為—

sin97.6

C.潛水員潛得越深，圓錐的頂角越大

D.潛水員潛得越深，圓錐的頂角越小

3.光照射到真空和某介質(zhì)的界面MN上發(fā)生折射，已知入射光線與法線（虛線）的夾角為30。，折射光線

與界面MN的夾角也是30。，如圖所示。則以下說法正確的是（）

A.光是從真空射入介質(zhì)的

V3

B.介質(zhì)的折射率為

3

C.介質(zhì)的折射率為否

D.反射光線與折射光線的夾角為60。

4.平行板玻璃磚橫截面如圖，上下表面足夠大，在該截面內(nèi)有一束復(fù)色光從空氣斜射到玻璃磚的上表面,

從下表而射出時(shí)分為。、6兩束光，則（）

A.分別通過同一雙縫干涉裝置，。光的相鄰亮條紋間距大

B.在玻璃中傳播時(shí)，6光的傳播速度較大

C.以相同的入射角從水中斜射入空氣，a光的折射角大

D.增大入射光在上表面的入射角，可能只有一種光從下表面射出

5.如圖為水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)，出水口受激光照射，下方桶中的水被照亮，不計(jì)空氣阻力，則（）

A.激光在水和空氣中傳播的速度大小相等B.激光在水與空氣的界面上發(fā)生了全反射

C.水在空中的速度大小均勻變化D.水在空中的速度方向變化越來越快

6.一半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，半圓的半徑為R、圓心為。。一光線。E沿橫截面從直徑上的E

點(diǎn)以入射角，=45。經(jīng)玻璃磚折射后，射到圓弧上的尸點(diǎn)（圖中未畫出）恰好發(fā)生全反射。已知玻璃核對

該光線的折射率〃=夜，則。、E兩點(diǎn)間的距離為（）

A.—RB.-RC.-RD.—R

3433

7.如圖邊長為a的立方體透明材料中心。處安裝一紅色點(diǎn)光源，O’點(diǎn)為上表面的中心，透明材料對該單色

光的折射率為：4，光在真空中的傳播速度為c,不考慮二次反射，則（）

A.在。’點(diǎn)觀察到。的深度為a

B.光從立方體中射出需要的最短時(shí)間為爭

3c

C.光從立方體射出的區(qū)域面積占立方體表面積的吟

28

D.若點(diǎn)光源發(fā)出藍(lán)光，透明材料表面有光出射的區(qū)域面積將增大

二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題5分，共15分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多

項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）

8.下列說法正確的是（）

A.在水中的潛水員斜向上看岸邊的物體時(shí)，看到的物體的像比物體所處的實(shí)際位置高

B.光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它是利用光的全反射原理來傳遞信息的

C.在光的照射下，玻璃杯裂縫處看上去比周圍明顯亮，是由于光的全反射

D.海市蜃樓產(chǎn)生的原因是海面上方上層空氣的折射率比下層空氣的折射率大

9.如圖所示，橫截面為直角三角形的玻璃成ABC,其中NC=30。，A8邊長為L一束單色光從邊的中

點(diǎn)。垂直射入玻璃磚，恰好在AC面發(fā)生全反射，最后從邊上的下點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）射出玻璃磚.已知

光在真空中的傳播速度為c,下列說法中正確的是（）

A.玻璃磚的折射率〃=2叵

3

B.玻璃磚的折射率〃=6

5L

C.單色光在玻璃磚中傳播的時(shí)間r=37

D.單色光在玻璃磚中傳播的時(shí)間”等

10.光纖主要由折射率不同的纖芯與外套組成，在光纖中傳輸?shù)男盘柺敲}沖光信號。當(dāng)一個(gè)光脈沖從光纖

中輸入，經(jīng)過一段長度的光纖傳輸之后，其輸出端的光脈沖會變寬，這種情況會降低信號傳輸質(zhì)量。引起

這一差別的主要原因之一是光通過光纖纖芯時(shí)路徑長短的不同（如圖），沿光纖軸線傳輸?shù)墓饫w用時(shí)最短,

在兩種介質(zhì)界面多次全反射的光線用時(shí)較長。為簡化起見，我們研究一根長直光纖，設(shè)其內(nèi)芯折射率為％,

外套折射率為z。在入射端，光脈沖寬度（即光持續(xù)時(shí)間）為A3在接收端光脈沖寬度（即光持續(xù)時(shí)間）

A.外套材料的折射率色變小，加’與Ar的差值不變

B.內(nèi)芯材料的折射率/越大，光脈沖將越不容易從外套“漏”出

C.入射光波長變短，4'與At的差值不變

D.光纖的直徑變小，加'與"的差值不變

第II卷（非選擇題，共57分）

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共16分）

11.（6分）在“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上（如圖甲），并選

用縫間距為d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L接通電源使光源正常工

作，發(fā)出白光。

濾

凸

光

光

透

源目

片

鏡

rab遮光筒毛玻璃屏鏡

<

圖甲

（1）分劃板刻線在某條明條紋位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖丙所示，則其讀數(shù)為mm。

（2）如圖甲所示組裝儀器時(shí)，。處應(yīng)固定（填“單縫”或“雙縫”）。

（3）若取下紅色濾光片，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，則在目鏡中，0

A.觀察不到干涉條紋B.可觀察到明暗相間的白條紋C.可觀察到彩色條紋

（4）若實(shí)驗(yàn)中在像屏上得到的干涉圖樣如圖乙，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖乙中A、B位置時(shí)，游標(biāo)尺

的讀數(shù)分別為4、%（%</），則入射的單色光波長的計(jì)算表達(dá)式為九=o

4

12.(10分)如圖所示，某同學(xué)在“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻

璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面或和仍。為直線49與以z'的交點(diǎn)。在直線上

豎直地插上B、尸2兩枚大頭針。

(1)該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有

A.插上大頭針P3,使尸3僅擋住P2的像

B.插上大頭針P3,使尸3擋住P/的像和P2的像

C.插上大頭針P4,使巴僅擋住P3

D.插上大頭針P4,使尸4擋住P3和P、尸2的像

(2)過尸3、P4,作直線交仍'于0',過作垂直于仍'的直線MV',連接O。'。測量圖中角a和￡的大小。

則玻璃磚的折射率”=

(3)對實(shí)驗(yàn)中的一些問題，幾個(gè)同學(xué)發(fā)生了爭論，他們的意見如下，其中正確的是:

A.為了提高測量的精確度，Pi、P2及P3、2之間的距離應(yīng)適當(dāng)大一些

B.應(yīng)該選較寬的玻璃成，且兩個(gè)側(cè)面一定要平行

C.P/、P2之間的距離的大小及入射角的大小跟測量的精確度無關(guān)

D.如果入射角太大，則反射光過強(qiáng)，折射光過弱，不易觀察，因此入射角不宜過大

(4)如圖所示，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將玻璃成界面以和痂'的間距畫得過寬。若其他操作正確，則折射率的測量

值____準(zhǔn)確值(選填“大于”、“小于”或“等于”)。

aa

bb'

四、解答題（本大題共3小題，共41分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出

最后答案不能得分。有數(shù)據(jù)計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）

13.（10分）如圖，光源L右側(cè)有一擋板，其上有一狹縫S,離S所在擋板距離d處又有一擋板，與前一擋板

平行，其上有兩狹縫跖、S2,S通距離為人，離跖、邑所在擋板距離為。處有一光屏，已知乙、S、跖、S2

中點(diǎn)都在同一直線上，且光源z發(fā)出光波的波長為2。

（1）求屏上干涉條紋間距。

（2）在如圖區(qū)域陰影部分加上折射率為〃的介質(zhì)，請說明干涉條紋將如何變化？

14.（14分）如圖所示：橫截面為梯形的透明介質(zhì)ABC。，其中AB邊邊長心方=9cm,8c邊邊長=8cm,

ZA=ZD=90°ZB=60°=單色激光由上表面射向介質(zhì)，從距A為x=5cm處射入的光線恰好從8C邊的中點(diǎn)射

出，且射出的方向與邊平行。已知，光在真