第四章 光 单元测试-2025-2026学年高二上学期物理选择性必修第一册

第四章《光》单元测试 一、选择题（每道小题4分，共计64分） 1.如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角三角形ABD，∠A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BD边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AD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. 2.一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时（ ） A. 速度相同，波长相同 B. 速度不同，波长相同 C. 速度相同，频率相同 D. 速度不同，频率相同 3.如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时，下列情况不可能发生的是（ ） A. B. C. D. 4.如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气．当出射角和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为．已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为（ ） A. B. C. D. 5.如图，光导纤维的内芯折射率为、外套折射率为，光由光导纤维的一端从空气进入内芯后，经多次全反射传播到另一端射出，则（　　） A. > B. < C. sin= D. sin= 6.光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用。如图所示是一个质量分布均匀的有机玻璃圆柱的横截面，B、C为圆上两点，一束单色光沿AB方向射入，然后从C点射出，已知∠ABO=127°，∠BOC=120°，真空中光速c=3×108m/s，sin53°=0.8，cos53°=0.6。则（　　） A. 光在该有机玻璃中的传播速度为1.875×108m/s B. 光在该有机玻璃中的折射率为1.8 C. 光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为53° D. 若将该材料做成长300km的光导纤维，此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1×10-3s 7.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯由透明介质制成，其外形如图甲所示，下列说法正确的是（　　） A. 汽车灯光从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 B. 汽车灯光从左面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 C. 汽车灯光从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 D. 汽车灯光从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射 8.用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称，光屏垂直于轴放置。将偏振片P1垂直于轴置于双缝左侧，单色平行光沿轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2振方向平行。保持P1不动，将P2绕轴转动°的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是（ ） A. 条纹间距不变，亮度减小 B. 条纹间距增大，亮度不变 C. 条纹间距减小，亮度减小 D. 条纹间距不变，亮度增大 9.下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则 （  ） A. 甲为紫光的干涉图样 B. 乙为紫光的干涉图样 C. 丙为红光的干涉图样 D. 丁为红光的干涉图样 10.如图甲所示，凸透镜放置在水平玻璃板上，波长为的单色光竖直向下照射，呈现出如图乙所示的亮暗相间的同心圆环，P处位于亮环上。下列说法正确的是（　　） A. 仅更换形状相同、折射率更大的凸透镜，P处仍位于亮环上 B. 对凸透镜施加向下的压力，同一级亮环的半径将变小 C. 仅将入射光的波长调整为，则P处位于暗环上 D. 空气膜厚度为（k=1，2，3…）的位置均位于暗环上 11.点光源照射一个障碍物，在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清，原因是（ ） A. 光的衍射 B. 光的折射 C. 光的干涉 D. 光的反射 12.1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。实验基本装置如图所示，单色光源S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L，光的波长为。如果仅改变以下条件，关于光屏上相邻两条亮纹间距的描述正确的是（　　） A. 平面镜水平向左移动少许，将变小 B. 平面镜竖直向下移动少许，将变小 C. 光屏向左移动少许，将变大， D. 点光源S由红色换成绿色，将变大 13.单色光照射在直径恰当的小圆板上时，会在后面的光屏上形成环状的同心圆条纹，且同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑，该亮斑被称为泊松亮斑，泊松亮斑支持了光的波动学说。则下列光学现象能说明光是横波的是（　　） A. 水中的倒影 B. 水中“断掉”的铅笔 C. 彩色的薄膜 D. 经过两透光轴垂直的偏振片后光变暗 14.太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色,瀑布在阳光下呈现的彩虹以及通过狭缝观察发光的日光灯时看到的彩色条纹,这些现象分别属于( ) A. 光的干涉、色散和衍射现象 B. 光的干涉、衍射和色散现象 C. 光的衍射、色散和干涉现象 D. 光的衍射、干涉和色散现象 15.一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示下列说法正确的是（　　） A. 在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度 B. 在真空中，遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象 C. 增大空气一侧的入射角，a光线先消失 D. 在真空中用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距 16. 对如图所示的图片、示意图或实验装置，下列判断准确无误的是（　　） A. 甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” B. 乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C. 丙图是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是半波长的奇数倍，则P处是亮纹 D. 丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹 17.关于光现象，下列说法正确的是（　　） A. 图中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象    B. 图中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的折射现象 C. 图中肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象 D. 图中佩戴特殊眼镜观看立体电影利用了光的偏振现象 18.我们通常看到的美妙的彩虹是红色在外，紫色在内，这被称为“虹”。图甲为虹产生的示意图。为进一步了解其原理，将其简化为如图乙的示意图。已知光线①、②中有一条是红光，一条是紫光，且在水滴（可视为标准球体）中红光的折射率小于紫光的折射率。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中光线①、②分别为红光、紫光 B. 图乙中光线②在界面比光线①更容易发生全反射现象 C. 光线①在水滴中的传播速度大于光线②在水滴中的传播速度 D. 用同一装置做双缝干涉实验，光线②相邻的亮条纹间距较大 二、实验题（共18分） 19.如图甲所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和，O为直线AO与的交点。在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。 （1）该同学接下来要完成的必要步骤有　　　　　　　　。 A．插上大头针，使挡住和的像 B．插上大头针，使仅挡住的像 C．插上大头针，使挡住和、的像 D．插上大头针，使仅挡住 （2）过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接，测量图甲中角和的大小。则玻璃砖的折射率　　　　　　　　。 （3）如图乙所示，该同学在实验中将玻璃砖界面和的间距画得过窄。若其他操作正确，则折射率的测量值　　　　　　　　（选填“大于”“小于”或“等于”）准确值。 20.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，如图甲所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大镜。 （1）M、N、P三个光学元件依次为__________。 A. 滤光片、单缝、双缝 B. 单缝、滤光片、双缝 C. 单缝、双缝、滤光片 D. 滤光片、双缝、单缝 （2）如果用激光器做光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是　　　　　　　　　　。 （3）观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a时，手轮的读数mm，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示，　　　　　　　　　　mm。 （4）若已知双缝间距m，双缝到屏的距离m，则待测光的波长为　　　　　　　　　　nm。（结果保留三位有效数字） 三、计算题（共计18分） 21.如图所示，光从空气射入某种介质时，入射角，折射角。光在真空中的传播速度m/s，求： (1)该介质的折射率n； (2)光在该介质中的传播速度v； (3)光从该介质射入空气时，发生全反射的临界角C。 22.如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，O为圆心，半径为R，MN为直径，P为OM的中点，MN与水平放置的足够大的光屏平行，间距d=。一单色细光束垂直于玻璃砖上表面从P点射入玻璃砖，第一次从弧形表面上某点射出后到达光屏上Q点，Q点恰好在圆心O的正下方。已知光在空气中的传播速度为c。 (1)求玻璃砖的折射率n； (2)求光束从OM上的P点到达光屏上的Q点所用的时间t； (3)光束在OM上的入射点向左移动，若入射点距圆心O为x时，光束不再从弧形表面出射（不考虑经MN反射后的光线），求x。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D A A A A B A B A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 A B D A B B D D 19.①AC##CA ② ③大于 20.（1）A （2）滤光片与单缝 （3）9.762 （4）438 21.（1）；（2）；（3） 22.(1)；(2)；(3) 学科网（北京）股份有限公司 $