:2020届高三物理第一次单元检测

光学部分

第Ⅰ卷(选择题 共40分)

一、本题共10小题，每小题4分，共40分。（不定项选择题）

1。下列说法中正确的是（  ）

A。一切物体都在不停地辐射红外线，物体的温度越高，辐射的红外线波长越短

B。红外线容易穿过云雾烟尘，所以可用作红外线遥感、高空摄影、卫星地面摄影等

C。红外线、可见光、紫外线是原子内层电子受激后产生的

D。红外线的频率比红光低，它的显著作用是热作用

2。下面是四种与光有关的事实：

①用光导纤维传播信号 ②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带 ④水面上的油膜呈现彩色

其中与光的干涉有关的是（  ）

A。①④

B。②④

C。①③          D。②③

3。夏日的白天，在大树下乘凉时，经常发现在树阴中间有许多圆形亮斑。关于其原因下列说法正确的是（  ）

A。大树的缝隙是圆的，所以地面上有许多圆斑

B。是很多树叶将太阳光反射到地面形成的圆斑

C。这是经很多不规则的树叶缝隙所形成的太阳的像

D。这是太阳光经树叶缝隙衍射形成的

4。早上太阳从东方升起，人们看到太阳是红色的，这是因为（  ）

A。红光沿直线传播

B。红光的波长最长，衍射现象明显

C。红光的折射率小，传播速度大   D。红光更容易引起人们的视觉

5。2002年诺贝尔物理奖获得者贾科尼领导研制了世界上第一个宇宙X射线探测器—爱因斯坦X射线天文望远镜，并借此首次发现了宇宙深处的X射线源，获得了宇宙早期演化以及星系的数据和资料。其中X射线的产生机理为（  ）

A。原子中自由电子的运动产生

B。原子的外层电子跃迁产生

C。原子的内层电子跃迁产生

D。处于激发态的原子核跃迁产生

6。为了减少光学元件的反射损失，可在光学元件表面镀上一层增透膜，利用薄膜的干涉相消来减少反射光。如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n，厚度为d，它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消，那么绿光在真空中的波长λ0为（  ）

A。           B。

C。4d

D。4nd

7。 关于双缝干涉实验，若用白光作光源照射双缝，以下说法正确的是（  ）

A。屏上会出现彩色干涉条纹，因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的

B。当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时，屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹

C。将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上有亮光，但一定不是干涉条纹

D。将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时，屏上无亮光

8。一束单色光从空气射入水中，则（  ）

A。光的颜色不变，波长、光速都变小   B。光的颜色、波长都不变，光速变小

C。光的颜色改变，波长不变，光速变小 D。光的颜色改变，波长和光速都变小

9。 红、黄、绿三种单色光以相同的入射角到达某介质和空气的界面时，若黄光恰好发生全反射，则（  ）

A。绿光一定能发生全反射

B。红光一定能发生全反射

C。三种单色光相比，红光在介质中的传播速率最小

D。红光在介质中的波长比它在空气中的波长长

10。如图所示，一条红色光线和另一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出。则可知（  ）

A。AO是红光，它穿过玻璃砖所需时间较长 B。BO是红光，玻璃砖对它的折射率较小

C。AO是紫光，它穿过玻璃砖所需时间较长 D。BO是紫光，它穿过玻璃砖所需时间较短

第Ⅱ卷(非选择题 共60分)

二、本题共5小题，每小题4分，共20分。把答案填在题中的横线上。

11。光在某种介质中的传播速度为1。5×108 m/s，则光从此介质射向真空的临界角是_______。

12。 有人在河面上游泳，看见河底有一物体，与他的眼睛在同一竖直线上，当他再前进4 m时，物体忽然不见了，水的折射率为4／3。则河深__________ m。

13。等腰三棱镜ABC的顶角是30°，光线从AB面垂直射入，从AC面射出。若出射光线与入射光线的夹角是30°，如图所示，则此棱镜的折射率为_______。

14。S1和S2是两个相干的光源，发出的光波的波长为4。00×10-7 m ， A点与S1和S2的路程差为1。80×10-6 m。若光源S1和S2的振动方向相同，则A点将出现_______条纹；若光源S1和S2的振动方向相反，则A点将出现_______条纹。(填“亮”或“暗”)

15。在利用双缝干涉测光的波长的实验中，当分划板中心刻线对齐某明条纹的中心时，记下此时手轮上的读数p1；转动测量头使分划板中心刻线对齐第4条明纹的中心时，记下此时手轮上的读数p2。利用刻度尺测出双缝到屏的距离l，要求出相应光波的波长λ，还需已知的物理量是_______。如果这一已知量用x表示，则λ的数学表达式是_______。

三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

16。(8分) 在双缝干涉实验中，用氦氖激光器作光源，其发出的红光频率为4。74×1014 Hz，从双缝射出的光的振动情况完全相同，它们到达光屏上某点的路程差为2531。6

nm。那么该点将出现怎样的干涉图样?

17。(10分) 如图所示，横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2。一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入，从另一个侧面AC折射出来。已知棱镜的顶角∠A=30°，AC边平行于光屏MN，且与光屏的距离为L。求在光屏上得到的可见光谱的宽度。

18。(10分)半圆柱透镜的截面如图所示，圆心为O，半径OA=R。一束光从半径OA的中点垂直于界面射入透镜后，从圆弧面射出时出射光线相对于入射光线偏折了15°。求透镜的折射率。要使这束光线不能从圆弧面射出，可使透镜从图示位置沿垂直于入射光线方向平移多少?

19。(12分)一路灯距地面的高度为h，身高为l的人以速度v匀速行走，如图所示。

(1)试证明人的头顶的影子做匀速运动；

(2)求人影的长度随时间的变化率。

班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿＿号数＿＿＿＿成绩＿＿＿＿＿＿＿

光学部分答题卡

一、选择题：

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

二、填空题：

11、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

12、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

13、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

14、＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

15、＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

三、计算题：

16、解：

17、解

18、解

19、解

一、选择题：

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

ABD

B

C

B

C

D

ABC

A

A

BC

二、填空题：

11、30°； 12、； 13、； 14、暗；亮。15、双缝的距离 ；。

三、计算题：

16、解：根据光波的速度公式  c=λf                              (2分)

有λ= m=0。6329×10-6 m=632。9 nm             (2分)

光的路程差跟红光波长之比为

n==4                                      (2分)

即路程差为红光波长的整数倍。

因此，两束红光在该点振动加强，出现红色的明条纹

。(2分)

17、解：光路如图所示。

设射到屏上的红光和紫光偏离O点的距离分别为d1和d2，折射角分别为θ2和θ3，入射角θ1=30°，则由折射定律

(2分)

(2分)

得sinθ2=n1sinθ1=n1                        (1分)

sinθ3=n2sinθ1=n2                          (1分)

则d1=Ltanθ2=L             (1分)

d2=Ltanθ3=L              (1分)

则可见光谱的宽度为d2-d1=L()。 (2分)

18、解：在圆弧面上，入射角为30°，折射角为45°，透镜的折射率

n=                     (2分)

在圆弧面上，全反射临界角

sinC=             (1分)

∠C=45°                            (1分)

要使光在圆弧面发生全反射，可使透镜下移，使得光束在圆弧面上入射角大于等于45°，则下移距离至少为d1=R                      (3分)

也可使透镜上移，上移距离至少为 d2=R。          (3分)

19、解(1)设在t=0时刻，人位于路灯的正下方O处，在t时刻，人走到S处，根据题意有OS=vt                              ①(2分)

过路灯P和人头顶的直线与地面的交点M为t时刻

人头顶影子的位置，如图所示。OM为人头顶影子到O点的距离。

由几何关系，有               ②(2分)

解①②式得OM=t        ③(2分)

因OM与时间t成正比，故人头顶的影子做匀速运动。

(2)由图2可知，在t时刻，人影的长度为SM，

由几何关系知：SM=OM-OS                    ④(2分)

由①③④式得SM=t                   (2分)

可见影长SM与时间t成正比，所以影长随时间的变化率：k=。    (2分)