第四章 光 练习-2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 人教版（2019）选择性必修第一册物理第4章“光”单元卷，通过选择、填空实验、计算题覆盖折射、全反射、干涉等核心知识，注重物理观念与科学思维，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----|----| |选择题|12|折射定律（题1）、双缝干涉（题4）、偏振应用（题7）|结合生活情境（题7日落拍摄）| |填空含实验题|2|双缝干涉实验（题14）|考查实验装置组装与数据处理| |计算题|3|光导纤维全反射（题17）、折射反射综合（题15）|需几何分析与科学推理|

第4章　光 练习-2025-2026学年人教版（2019）选择性必修第一册物理 一、选择题。 1、（双选）一束光从某种介质射入空气中时，入射角θ1＝30°，折射角θ2＝60°，折射光路如图所示，则下列说法正确的是(　 　) A．此介质折射率为 B．此介质折射率为 C．光在介质中速度比在空气中小 D．光在介质中速度比在空气中大 2、如图所示，一条光线通过一个在水中的球形空气泡，下列哪一条表示出射光线的路径(　　) A．光线1 B．光线2 C．光线3 D．光线4 3、关于全反射，下列叙述正确的是(　　) A．发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱 B．光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象 C．光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象 D．光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射现象 4、（双选）如图所示是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则下列说法正确的是(　　) A．屏上的干涉条纹的间距将变大 B．屏上的O点可能出现暗条纹 C．屏上的P1位置仍然可能为亮条纹的中心 D．屏上的P1位置可能为暗条纹的中心 5、双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波波长)(　　) ①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹； ②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹； ③在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹； ④在距双缝的路程差为λ的点形成暗条纹． A．①②　　 B．②③ C．③④ D．②④ 6、关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是(　　) A.光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原理 B.光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的 C.光的干涉现象说明光具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点 D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果 7、在拍摄日落时水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振滤光片,其目的是(　　) A.减弱反射光,从而使景物的像清晰 B.增强反射光,从而使景物的像清晰 C.增强透射光,从而使景物的像清晰 D.减弱透射光,从而使景物的像清晰 8、如图所示，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面，且∠BAC＝30°，有一束平行光线垂直射向AC面，已知这种介质的折射率n>2，则(　　) A．可能有光线垂直AB边射出 B．光线只能从BC边垂直射出 C．光线只能从AC边垂直射出 D．一定既有光线垂直BC边射出，又有光线垂直AC边射出 9、如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是(　　) A．光的反射 B．光的折射 C．光的直线传播 D．小孔成像 10、某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)(　　) 11、下列关于双缝干涉实验的说法正确的是(　　) A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源 B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹 D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生 12、在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为(　　) A．2.06×10－7 m B．2.06×10－4 m C．1.68×10－4 m D．1.68×10－3 m 二、填空含实验题。 13、空中有一只小鸟，距水面3 m，其下方距水面4 m深处的水中有一条鱼。已知水的折射率为，则鸟看水中的鱼离它 m，鱼看天上的鸟离它 m。 14、在用双缝干涉测光的波长的实验中,请按照题目要求回答下列问题。 (1)甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是　　　　。  (2) 将表中的光学元件放在图丙所示的光具座上,组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长。 丙 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,各光学元件的排列顺序应为　　　。(填写元件代号)  (3)已知该装置中双缝间距d=0.50 mm,双缝到光屏的距离L=0.50 m,在光屏上得到的干涉图样如图丁所示,分划板的中心刻线在图中A位置时,游标卡尺如图戊所示,则其示数为　　　　mm;分划板的中心刻线在B位置时,游标卡尺如图己所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为 m。  三、计算题。 15、一条光线从空气射入折射率为的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是多大？ 16、一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h＝4 m，在距观景台右侧面x＝4 m处有一可沿竖直方向上下移动的单色点光源S，点光源S可从距水面高3 m处下移到接近水面，在移动过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC，最近距离为AB，若AB＝3 m，求： (1)水的折射率n. (2)光能照亮的最远距离AC.(结果可以保留根式) 17、如图所示，一根长为l＝5.0 m的光导纤维用折射率n＝的材料制成．一束激光由其左端的中心点以45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出，求： (1)该激光在光导纤维中的速度v是多大． (2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少． 第4章　光 练习-2025-2026学年人教版（2019）选择性必修第一册物理 一、选择题。 1、（双选）一束光从某种介质射入空气中时，入射角θ1＝30°，折射角θ2＝60°，折射光路如图所示，则下列说法正确的是(　 　) A．此介质折射率为 B．此介质折射率为 C．光在介质中速度比在空气中小 D．光在介质中速度比在空气中大 【答案】BC 2、如图所示，一条光线通过一个在水中的球形空气泡，下列哪一条表示出射光线的路径(　　) A．光线1 B．光线2 C．光线3 D．光线4 【答案】A 3、关于全反射，下列叙述正确的是(　　) A．发生全反射时仍有折射光线，只是折射光线非常弱 B．光从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射现象 C．光从光密介质射向光疏介质时，可能不发生全反射现象 D．光从光疏介质射向光密介质时，可能发生全反射现象 【答案】C 4、（双选）如图所示是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则下列说法正确的是(　　) A．屏上的干涉条纹的间距将变大 B．屏上的O点可能出现暗条纹 C．屏上的P1位置仍然可能为亮条纹的中心 D．屏上的P1位置可能为暗条纹的中心 【答案】AD 5、双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波波长)(　　) ①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹； ②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹； ③在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹； ④在距双缝的路程差为λ的点形成暗条纹． A．①②　　 B．②③ C．③④ D．②④ 【答案】D 6、关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是(　　) A.光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原理 B.光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的 C.光的干涉现象说明光具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点 D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果 【答案】D　 7、在拍摄日落时水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振滤光片,其目的是(　　) A.减弱反射光,从而使景物的像清晰 B.增强反射光,从而使景物的像清晰 C.增强透射光,从而使景物的像清晰 D.减弱透射光,从而使景物的像清晰 【答案】A　 8、如图所示，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面，且∠BAC＝30°，有一束平行光线垂直射向AC面，已知这种介质的折射率n>2，则(　　) A．可能有光线垂直AB边射出 B．光线只能从BC边垂直射出 C．光线只能从AC边垂直射出 D．一定既有光线垂直BC边射出，又有光线垂直AC边射出 【答案】D　 9、如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是(　　) A．光的反射 B．光的折射 C．光的直线传播 D．小孔成像 【答案】B 10、某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)(　　) 【答案】D 11、下列关于双缝干涉实验的说法正确的是(　　) A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源 B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹 D．在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生 【答案】B 12、在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为(　　) A．2.06×10－7 m B．2.06×10－4 m C．1.68×10－4 m D．1.68×10－3 m 【答案】C 二、填空含实验题。 13、空中有一只小鸟，距水面3 m，其下方距水面4 m深处的水中有一条鱼。已知水的折射率为，则鸟看水中的鱼离它 m，鱼看天上的鸟离它 m。 【答案】6 8 14、在用双缝干涉测光的波长的实验中,请按照题目要求回答下列问题。 (1)甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是　　　　。  (3) 将表中的光学元件放在图丙所示的光具座上,组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长。 丙 元件代号 A B C D E 元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片 将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,各光学元件的排列顺序应为　　　。(填写元件代号)  (3)已知该装置中双缝间距d=0.50 mm,双缝到光屏的距离L=0.50 m,在光屏上得到的干涉图样如图丁所示,分划板的中心刻线在图中A位置时,游标卡尺如图戊所示,则其示数为　　　　mm;分划板的中心刻线在B位置时,游标卡尺如图己所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为 m。  【答案】(1)甲　 (2)CEDBA　 (3)111.20　6.4×10-7 三、计算题。 15、一条光线从空气射入折射率为的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是多大？ 【答案】105°　 【解析】如图所示： 由折射定律＝n，则sin θ2＝＝＝，θ2＝30°， 反射光线与折射光线的夹角是105°. 16、一湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h＝4 m，在距观景台右侧面x＝4 m处有一可沿竖直方向上下移动的单色点光源S，点光源S可从距水面高3 m处下移到接近水面，在移动过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC，最近距离为AB，若AB＝3 m，求： (1)水的折射率n. (2)光能照亮的最远距离AC.(结果可以保留根式) 【答案】(1)　 (2) m 【解析】(1)点光源S在距水面高3 m处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最近距离AB，由于n＝， 所以水的折射率n＝＝. (2)点光源S接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最远距离AC，此时，入射角为90°，折射角为临界角C 则：n＝＝＝ 可得sin C＝ 由数学知识得tan C＝＝， 解得AC＝htan C＝ m。 17、如图所示，一根长为l＝5.0 m的光导纤维用折射率n＝的材料制成．一束激光由其左端的中心点以45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出，求： (1)该激光在光导纤维中的速度v是多大． (2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少． 【答案】(1)2.1×108 m/s　(2)2.7×10－8 s 解析：(1)由n＝可得v＝≈2.1×108 m/s. (2)激光在光导纤维中光路图如图所示 由n＝，并结合几何知识得θ＝60°，大于临界角45°，因此发生全反射．同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线到达右端面．由于x＝OA·sin θ，得OA＝＝ x，故光线在光导纤维中传播的距离为s＝l.因此该激光在光导纤维中传播所经历的时间t＝≈2.7×10－8 s. 学科网（北京）股份有限公司 $