第4章 光及其应用 章末达标检测-【精讲精练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册教科版（教师用书）

(本卷满分100分) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24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．以下说法正确的是(　　) A．真空中蓝光的波长比红光的波长长 B．天空中的彩虹是由光干涉形成的 C．光纤通信利用了光的全反射原理 D．机械波在不同介质中传播，波长保持不变 解析　红光的频率小于蓝光的频率，在真空中红光和蓝光的传播速度相同，由λ＝，得红光波长比蓝光波长长，故选项A错误。天空中的彩虹是水滴对不同色光的折射程度不同造成的，选项B错误。光纤通信利用了光的全反射原理，选项C正确。机械波在不同介质中传播时，其频率不变，但传播速度不同，由v＝λf知，波长也不同，选项D错误。 答案　C 2．单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都得到明暗相间的条纹，比较这两种条纹(　　) A．干涉、衍射条纹间距都是均匀的 B．干涉、衍射条纹间距都是不均匀的 C．干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀 D．干涉条纹间距均匀，衍射条件间距不均匀 解析　干涉条纹间距均匀，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽。D正确。 答案　D 3．光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是(　　) A．b是光密介质，a是光疏介质 B．光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度 C．光的入射角必须大于或等于临界角 D．必须是单色光 解析　光从介质a射向介质b，要在a、b介质的分界面上发生全反射，则a是光密介质，b是光疏介质，故A错误。由上分析得知，a的折射率大于b的折射率，由v＝c/n得知，光在介质a中的速度小于在介质b中的速度，故B错误。要发生全反射，则光的入射角必须大于或等于临界角，故C正确。此光可以是单色光，也可以是复色光，故D错误。故选C。 答案　C 4．如图所示，一小孩在河水清澈的河面上沿直线以0.5 m/s的速度游泳，已知这条河的深度为 m，不考虑水面波动对视线的影响。t＝0时刻他看到自己正下方的河底有一小石块，t＝6 s时他恰好看不到小石块了，下列说法正确的是(　　) A．6 s后，小孩会再次看到河底的石块 B．河水的折射率n＝ C．河水的折射率n＝ D．t＝0时小孩看到的石块深度为 m 解析　t＝6 s时他恰好看不到小石块，则知光线恰好发生了全反射，入射角等于临界角C,6 s后，入射角大于临界角，光线仍发生全反射，所以小孩不会看到河底的石块，故A错误；6 s内小孩通过的位移为s＝vt＝0.5×6 m＝3 m，根据全反射临界角公式得sin C＝，sin C＝＝＝，则n＝，选项B错误，C正确；t＝0时小孩看到的石块深度为h视＝＝ m，故D错误。 答案　C 5.直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图，a、b光相比(　　) A．玻璃球对a光的折射率较小 B．玻璃球对a光的临界角较小 C．b光在玻璃球中的传播速度较大 D．b光在玻璃球中的传播时间较短 解析　由题图知，光线通过玻璃球后，b光的偏折角大，则玻璃球对b光的折射率较大，对a光的折射率较小，故A正确。因为a光的折射率较小，根据sin C＝知，玻璃球对a光的临界角较大，故B错误。因为b光的折射率较大，根据v＝知，b光在玻璃球中的传播速度较小，故C错误。b光在玻璃球通过的路程较大，传播速度较小，由t＝知，b光在玻璃球中的传播时间较长，故D错误。 答案　A 6.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角△abc，∠a为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于bc边的方向射到ab边，进入棱镜后直接射到ac边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为(　　) A.　　 　 B.　　 　 C.　　 　 D. 解析　设三棱镜的折射率为n，如图所示， 由折射定律得n＝，又n＝，θ1＝45°， θ2＋C＝90°，联立以上各式解得：n＝，A正确。 答案　A 7．如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带，a、b是其中的两单色光。若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失。下面说法正确的是(　　) A．紫光最先消失 B．红光最先消失 C．a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播速度 D．通过同一双缝发生干涉，a光相邻条纹间距小于b光相邻条纹间距 解析　玻璃对紫光的折射率最大，由sin C＝可知，紫光发生全反射的临界角最小，故紫光最先消失，选项A对，B错；由题图可知，玻璃对a光的折射率比对b光的折射率小，由n＝得v＝，故a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速度 ，选项C错；由题图可知，玻璃对a光的偏折程度较小，故a光波长较长，若通过同一双缝发生干涉