章末检测卷(四)-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

14答案：反2)号R 章末检测卷（四） 1.C解析：n=sin45 sin30° =2,A、B两项错误：当光线从介 解析：(1)由题意可画出甲图中的光路图（如图1），由 几何关系可得这时入射角i=45°，折射角r=30°，由折 质中射向真空中时，随入射角增大折射角增大，当折射 角等于90°时，即发生全反射，此时入射角为C,则有n一 射定律有=册厄。 2=sin 90 C,解得C=46,即入射角大于等于45°时发 生全反射现象，C项正确，D项错误。 2.C解析：发生月全食时，太阳光线无法直达月表，但是 能通过地球的大气层折射到达月表，太阳光中红光波长 最长，容易发生折射穿透大气层到达月表，所以我们便 8 看到了暗红色的月全食，故C项正确。 第14题答图 3.C解析：根暑△=，图红光淡长较长，哉相邻红光 (2)由图乙可判断，沿半径方向射到圆心O的光线1 干涉亮条纹间距大于相邻紫光干涉亮条纹间距，A错 (见图a),它在圆心处的入射角0=45°，恰好等于全反 误：雨后天空出现的彩虹是光的折射和全反射综合作用 射临界角C,故发生全反射。 的结果，B错误；水面油膜星现彩色条纹是白光在油膜 在该光线1左侧的入射光线，经过柱面折射后，射在玻 前后两表面的反射光相遇叠加的结果，属于干涉现象， 璃砖底面上的入射角大于临界角，因而在底面上发生 C正确：拍摄日落时的景色时，湖面反光严重影响影像 全反射，不能直接折射出。 的清晰度，照相机镜头前加的透明片是偏振滤光片，利 在该光线1右侧的光线经柱面折射后，射在玻璃砖底 用偏振消除来自湖面的反光，而照相机镜头上的镀膜才 是增透膜，利用光的干涉尽量消除镜头对光的反射， 面上的入射角小于临界角，因此从底面射出。 D错误。 在入射光线中，与玻璃砖相切的光线2（见图b),在玻 4.C解析：根据双缝干涉图样的相邻两亮条纹间距公式 璃砖中折射角为45°，折射光线恰好与底部垂直，出射 点与圆心距离为Rin45°=号R,所以，圆形玻璃砖底 r=者，可得：d=品=05010 0.350×10-2一m≈ 2 1.68×104m,C正确，A、B、D三项错误。 面适走南分的克度为号。 5.C解析：折射率较大的等腰直角三棱镜是全反射棱 镜，故C项正确。 6,B解析：光通过题图所示两块三棱镜时，方向不变，只 发生侧移。从整体上看，像一整块玻璃砖，从左边AB 面射入的光和从右边AB面射出的光应该平行，A,C错 误：因中间介质的折射率与三棱镜的折射率的关系不知 道，故出射光线4,5,6中的任一条都有可能，B正确， D错误. 7,D解析：光线从水中斜射入空气中发生折射时，折射 第14题答图 角大于入射角，故水面上方的人看水中的灯会觉得灯距 48 水面的距离变小。由于水对紫光的折射率最大，则当入 (b)图案，由波长越长，干涉条纹间距越大可知，甲为红 射角相同时，水对紫光的偏折最大，水面上方的人会觉 色条纹，乙为蓝色条纹，A正确，B错：图(c)为明暗 得水中的紫光灯距离水面最近，D正确，A,B,C错误。 相间、中间最宽且不等何距的条纹，是行射图样，操作 8.A解析：光线在内芯和包层的界面上发生全反射，知 2是单缝衍射实验，故光屏上出现图()图案，由波长 光从光密介质进入光疏介质，则内芯的折射率大于包层 越长，衍射条纹中央亮纹越宽可知，丙是红色条纹，丁 的折射率，故A正确，B错误；不同频率的光在界面上发 是蓝色条纹，C错误，D正确。 生全反射，知经过的路程相同，根据=斤，知光在介质 1a,答案：1B(2② (3)630 中传播的速度不同，则传播的时间不同，故C错误：根 解析：(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要 据nC=】妇折射率越大，临界角总小，红光的折射 减小条纹同距，由公式△r=合可知，需要减小双线 率小，则临界角大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能 到屏的距离（或增大双缝间的距离d,故B项正确， 在分界面上发生全反射，故D错误。 A,C、D项错误。 9.AB解析：光的衍射图样是光波的叠加现象，双缝干涉 （2由题意可知，兰-白，则=能 △xl 中光通过三个狭缝时均发生衍射现象，一般来说既有干 涉又有衍射，A、B正确：一切波都德发生衍射，但要发 (3)将已知条件代入公式解得A=630nm。 生明显的衍射，需要满足障碍物的尺寸小于或等于波长 14.答案：(1)C(2)A(3)C 的条件，CD错误。 解析：(1)在用“插针法测定玻璃砖折射率”的实验中， 10.BC解析：一束白光射到薄膜上，经前后两个面反射 应先画平行玻璃砖的边界①，再画出入射光线②，再画 回来的光相遇，产生干涉现象，由左向右看，可看到彩 出出射光线④，最后画出折射光线③，所以顺序为①② 色条纹，B正确。又由于薄膜同一水平线上的厚度相 ④③，故选C。 同，所以彩色条纹是水平排列的，C正确。从右向左看 (2)“插针法测定玻璃砖折射率”实验利用的原理是光 到的是折射光，折射光的偏折角与介质厚度有关，光经 的折射，故选A。 过薄膜后的偏折角很小，大面积光束照射后，各单色光 (3)根据题意作图，如图所示 的折射光相互重叠，所以难以看到折射后的色散现象， A、D错误。 11.BC解析：光线由介质A进入介质B时，根据光路图 可知，A的折射率大于B的折射率：光由介质B进入 第14题答图 介质C时，根据光路图可知，B的折射率小于C的折射 通过上图可知，入射角和折射角大小均没有改变，故该 率。所以介质B的折射率最小，光在其中传播速度最 同学测得的折射率与真实值相比不变，故选C。 大，A错误，C正确。由光路的可逆性可知，光由B进 入A时，如果入射角为60°，则折射角为45°，而光由B 15.答案：)见解析(2)合 进入C时，入射角为60°，折射角为30°，由此比较可 解析：(1)A、B间为空气薄膜，在B板上方观察到的亮 知，介质C的折射率最大，光在其中传播速度最小，B 暗变化，是由B的下表面反射的光和A的上表面反射 正确，D错误。 的光叠加产生的。 12.AD解析：图(b)中的条纹为明暗相间等间距条纹，是 (2)当温度为1时，设空气薄膜厚度为山1，此时最亮说 干涉图样，操作1是双缝千涉实验，故光屏上出现图 明2d1=k入，当温度为t2时，设空气薄膜厚度为d2,此 49 时再一次最充说明2d=(便-1D以，得d一山=合，故 30 温度由升高到红A的高度升高分 16.答案：1)12，m（2)见解析 7 解析：(1)从S发出的光线射向半球形玻璃罩时沿直线 射向水中，然后射到空气和水的分界面，若恰能发生全 第18题答图 反射，则sinC=1 故透明物体的折射率 则光班直径为d=2 htan C,解得d=12 7m。 n-in60=5=1.25. sin 45*2 (2)因红光的折射率最小，则临界角最大，所以出射水 (2)连接PV,由几何关系可得PN、PM、QN、QM的长 面的光斑边缘颜色为红色。 17.答案：(1)1.38(2)1.72 PN 解析：(1)如下图所示，设脚底点的入射光与水平面之 ∠PSV=30°，SV=SP= 2 sin 153. 间的夹角为0，介质折射率最小时，经介质折射后光恰 好能从孔的边缘射出，折射光与水平方向的夹角为「。 光在透明物体中的速度0=C h 4 由几何关系有sin0= h2+25 光在透明物体中传播所用的时间 -PM+QM+QN d sin r= √i12+d'√2.96 光在透明物体外传播所用的时间2=SP+SN 故介质的折射率最小为m=n0≈1,38。 sin r 故光从S点发出到射回S点所经历的时问 1=4十42≈5.30 综合检测卷（一） h=0.8m 1.A解析：整发出响声是因为寺庙钟声使警做受迫振 动，当两者频率相等时，发生共振现象，用锉刀铨出槽， 1=0.6m 改变了磬振动的固有频率，使磬的固有频率与钟声的频 第17题答图 率不相同，B,C、D正确，A错误。 2.C解析：设1分钟内射出的子弹数量为n,则对这n颗 (2)光擦射时可认为入射角为受，则造明介质的折射率 子弹由动量定理得Ft=%,由牛顿第三定律可知 sin F=F=12N,代入数据联立解得n=120,C正确， 最小为n' sin r ≈1.72 A,BD错误。 18.答案：(1)1.225(2)5.3a 3.B解析：设折射角为0，则入射角为20，反射角为20，又 反射光线与折射光线垂直，则0+20=90°，即0=30°。 解析：（门）根据题意作光路图，光线在P点发生折射 时，入射角为60°，折射角为45°。 玻请跨的折射率一血9-区，B正确。 50章末检测卷（四） (时间：90分钟满分：100分) 一、单选题（共8小题，每小题3分，共24分。） 1.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是 459 真空 介质 309 第1题图 A.此介质的折射率等于1.5 望 B.此介质的折射率等于3 C.当光线从此介质射向真空中时，入射角大于等于45时可发生全反射现象 D.当光线从介质射向真空中时，入射角小于30°时可能发生全反射现象 长2.与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月 大气层 全食时，看到整个月亮是暗红色的。小虎画了月全食的示意图，并提出 地球 月球 了如下猜想，其中最为合理的是 A,地球上有人用红色激光照射月球 第2题图 B.太阳照射到地球的红光反射到月球 C.太阳光中的红光经地球大气层折射到月球 D.太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹 3.下列关于光的说法正确的是 ( A.分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验，相邻红光干涉亮条纹间距小于相邻紫光干涉亮条 纹间距 B.雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象 C.水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象 型 D.拍摄日落时的湖光山色时为了使影像更清晰，照相机镜头前加了一个透明片，这是增透膜 4.在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。 图样上相邻两亮条纹中心间距为0.350cm,则双缝的间距为 () A.2.06×10-7m B.2.06×10-4m C.1.68×10-4m D.1.68×10-3m 5.如图所示为折射率较大的三棱镜的主截面，它是等腰直角三角形。光线α垂直于斜面射入棱镜时， 其出射光线为b。如果以直角棱为轴使棱镜顺时针转过一小角度到图中虚线位置，则原入射光线 射入棱镜后新的出射光线b和a 93 第5题图 A.将会相交 B.b的反向延长线与a相交 C.b与a平行 D.一定不平行，只是不能判断如何相交 6.如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC,两者的AC面是平行放置的，在它们之间是分布均匀 的透明介质。一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中 () 0 第6题图 A.1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能 B.4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能 C.7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能 D.只能是4、6中的一条 7.如图示，在水面下同一深度并排紧挨着放置分别能发出红光、黄光、蓝光和紫光的四个灯泡，一 人站在这四盏灯斜上方离水面有一定距离处观察，他感觉离水面最近的那盏灯发出的光是() 水面 三 红黄：监紫用 铺 第7题图 A.红光 B.黄光 C.蓝光 D.紫光 8.光导纤维由“内芯”和“包层”两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光 从一端进入，从另一端射出。下列说法正确的是 () 包层 内心 空气 第8题图 A.内芯的折射率大于包层的折射率 B.内芯的折射率小于包层的折射率 C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同 D.若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角 度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射 94 二、多选题（共4小题，每小题4分，共16分。） 9.关于衍射，下列说法正确的是 () A.光的衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果 B.双缝干涉中也存在衍射现象 C.一切波都很容易发生明显的衍射现象 D.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 10.如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是 第10题图 A.人从右侧向左看，可以看到彩色条纹 B.人从左侧向右看，可以看到彩色条纹 C.彩色条纹水平排列 D.彩色条纹竖直排列 11.有一束单色光从介质A射入介质B,再由介质B射入介质C,如图所示。根据图中所给的情况判 断，下列说法正确的是 ( 45o y 60 B 30武 第11题图 A.介质B的折射率最大 B.介质C的折射率最大 C.光在介质B中的速度最大 D.光在介质C中的速度最大 12.如图()所示是做双缝干涉实验的示意图。先做操作1：用两块不同颜色的滤光片分别挡住双缝 屏上下两半部分I和Ⅱ；接着再做操作2：用不透明的挡板挡住b缝。若两块滤光片一块是红色， 一块是蓝色，则 () 内 光源 (a) (b) (c) 第12题图 A.完成操作1后，光屏上出现的是图(b)图案，且甲是红色条纹，乙是蓝色条纹 B.完成操作1后，光屏上出现的是图(c)图案，且丙是蓝色条纹，丁是红色条纹 C.完成操作2后，光屏上出现的是图(b)图案，且甲是蓝色条纹，乙是红色条纹 D.完成操作2后，光屏上出现的是图(c)图案，且丙是红色条纹，丁是蓝色条纹 95 三、实验题（共2小题，共14分。） 13.(6分)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光 路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： 滤光片双缝屏转轮 光源星含三 -日镜 单缝遮光简测量头 第13题图 (1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可 A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动 C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝 (2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为1，测得第1条暗条纹到第条暗条纹之间的距离为 △x,则单色光的波长λ= (3)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条 缚 纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为 nm(结果保留3位 有效数字)。 14.(8分)在用“插针法测定玻璃砖折射率”的实验中。 (1)如图()，甲同学在实验过程中画出平行玻璃砖的边界①、入射光线②、折射光线③和出射光线 ④，下列关于实验中画这四条线的先后顺序正确的是 ① (a) (b) 第14题图 A.①②③④ B.②①③④ C.①②④③ D.②①④③ (2)“插针法测定玻璃砖折射率”实验利用的原理是 A.光的折射 B.光的干涉 C.光的衍射 D.光的偏振 (3)乙同学在纸上画出的界面ab、cd与矩形玻璃砖位置的关系如图(b)所示，已知玻璃砖宽度与 ab、cd间距相等，实验时将玻璃砖向下平移一小段距离，其他操作均正确，且以ab、cd为界面画光 路图，则该同学测得的折射率与真实值相比 A.偏大 B.偏小 C.不变 D.无法确定 96 四、计算题（共4小题，共46分。） 15.(7分)在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法。A的上表面是一光滑平 面，在A的上方放一个透明的平行板B,B与A上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气 膜。现在用波长为入的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周 期性变化。当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗：当温度升高到。时，亮度再一次回到 最亮。 郭 第15题图 (1)在B板上方观察到的亮暗变化是由哪两个表面的反射光叠加形成的？ (2)温度由t1升高到t2时，A的高度升高多少？ 家 97 . 16.(9分)如图，泳池底部半球形玻璃罩半径为r,玻璃罩内充满空气，其球心处有一个点光源S。S 发射的光通过罩内空气穿过厚度不计的玻璃罩，进入水中，最后有部分光线折射出水面，在水面 形成圆形光斑。 空气 S空气 第16题图 (1)水深方=2m,水对光的折射率取专，计算光斑的直径d: (2)若光源发出的是白光，考虑到色散，问出射水面的光斑边缘颜色为红色还是紫色，并说明理由。 98 17.(14分)我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播。身高1.6m的 人站在水平地面上，其正前方0.6m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为1.0cm、深度 为1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整， 如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射。 (2.96=1.72,保留三位有效数字) 袋 第17题图 (1)若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？ (2)若让掠射（入射角接近90）进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？ 99 18.(16分)一立方体透明物体横截面如图所示，BC和CD侧均镀银（图中粗线），P、M、Q、N分别为 AB边、BC边、CD边、AD边的中点，虚线在ABCD所在的平面内并与AB平行。虚线上有一点 光源S,从S发出一条细光线射到P点时与PA的夹角成30°，经折射后直接射到M点，最后从透 明物体的AD面上射出且刚好可以回到S点。试求：(2=1.41，√6=2.45，sin15°=0.26) 30° 第18题图 (1)透明物体的折射率n; (2)若光在真空中的速度为c,正方形ABCD的边长为a,则光从S点发出后，经过多长时间射回S 点。 . 100