章末检测卷(4)-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册同步辅导与测试(人教版)

章末检测卷（四）光 1.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应 A.上升了3cm B.上升了√6cm 用，下列选项符合实际应用的是 ( C.下降了√2cm D.下降了√3cm A.在光导纤维内传送图像是利用光的色散 :5.如图所示为光的双缝干涉实验装置示意图， B.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振 下列说法正确的是 ( ) C.全息照相是利用光的干涉 D.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利 双缝 光屏 用光的衍射 单缝。 2.如图所示，一束光从介 S 质a斜射向介质b,在两 介质b 种介质的分界面上发生 介质a A.若P点是亮条纹，说明该处是光的加强区 了全反射，下列判断正 域，P点到双缝的路程差为半波长的奇 确的是 数倍 超 A.a是光疏介质，b是光密介质 B.光的入射角必须大于或等于临界角 B.照射单缝S的单色光的频率越大，光屏上 C.光在介质a中的速度大于在介质b中的 出现的条纹间距越大 速度 C.若将单缝S去掉，再将S1缝封住仅留下 D.该光束一定是单色光 S2,则白光通过S2后光屏上会出现彩色 3.如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜 条纹，但不是干涉条纹 的AB面上，已知棱镜材料的折射率为√2，则 n D.撤去双缝同时逐渐增大单缝宽度，光屏上 这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个 图中的 ( ·直出现明暗相间条纹 6.a、b两种单色光用同一双缝干涉装置在空气 中实验得到的干涉图样分别如图甲、乙所 示，则下列说法正确的是 ( ) 甲 乙 A.在水中，单色光a比单色光b传播速度大 B.从水中斜射进入空气，单色光a比单色光 4.一束激光以入射角 b全反射临界角大 =30°照射液面，其 C.将原双缝干涉实验装置放人水中做实验， 反射光在固定的水平 光屏上形成光斑B, 得到的干涉图样条纹间距变大 童 如图所示，如果反射 D.将原双缝干涉实验装置放入水中做实验， 光斑位置向左移动了2cm,说明液面可能 适当调小双缝间距，可使干涉图样条纹间 ( 距不变 179 7.如图所示，直角三棱镜 A.光从真空射入光纤，光的频率不变 ABC的一个侧面BC紧 B.光通过此光纤到达小截面的最短时间 贴在平面镜上，∠BAC= 3.从点光源S发出的细 凯 为站 光束SO射到棱镜的另一侧面AC上，适当 C.从上方截面射出的光束一定是平行光 调整入射光SO的方向，当SO与AC成a角 D.若满足sin>1,则光在第一次到达光纤 时，其折射光与镜面发生一次反射，从AC面 射出后恰好与SO重合，则此棱镜的折射： 侧面时不会从光纤侧面射出 率为 ):10.如图所示，等边三角 Q A.cos a B.cos a 形AOB为透明柱状 cos B sin B M 介质的横截面.一束 C.Sin a D.sin a cos B sin B 单色光PQ平行于角 B 8.（多选)在研究材料A的热膨胀 平分线OM射向OA,在界面OA发生折 特性时，可采用如图所示的干 射，折射光线平行于OB且恰好射到M点 涉实验法：A的上表面是一光 (不考虑反射光线).则 () 滑平面，在A的上方放一个透 A.透明柱状介质对单色光PQ的折射率为 明的平行板B,B与A的上表 面平行，在它们间形成一个厚 5 度均匀的空气膜，现在用波长为入的单色光！ B.增大入射光PQ的频率，光在该介质中 垂直照射平行板B,同时对A缓慢加热，在B: 的传播速度不变 上方观察到B板的亮度发生周期性的变化，： C.保持入射点Q不变，减小入射角，一直有 当温度为时最亮，然后亮度逐渐减弱至最： 光线从AMB面射出 暗：当温度升到2时，亮度再一次回到最亮， D.保持入射光PQ的方向不变，增大人射 则 光的频率，出射点将在M点下方 A.出现最亮时，B上表面反射光与A上表面 :11.在完成“用双缝干涉测量光的波长”实 反射光叠加后加强 B.出现最亮时，B下表面反射光与A上表面 验时， 反射光叠加后加强 (1)实验需测定的相邻条纹间距△x指代的 C.温度从t1升至t2的过程中，A的高度增 是图中的 加子 亮条纹 D.温度从t1升至t2的过程中，A的高度增 纹 加合 B 9.（多选)在光纤制造过程中，拉伸 (2)实验中，目镜中心刻度线对齐第n条条 速度不均匀，会使得拉出的光纤 纹中心和第(n十10)条条纹中心时，游标卡 偏离均匀的圆柱体，而呈圆台状， 如图所示，已知此光纤长度为L, 0.--.0 尺的示数分别如图甲和图乙所示，图甲中 圆台对应底角为0，折射率为n,真 游标卡尺的读数为 mm.已知双缝 空中光速为c.现光从下方垂直射 间距d=0.4mm,双缝到屏的距离l 入下台面，则 1.0m,所测单色光的波长为 nm. 180 1 3 4 5 (5)该同学突发奇想用两块同样的玻璃直 wtHHH 0123456789 0 角棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平 甲 行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB 面，若操作无误，则在图中右边的插针应该 3 rrr rry tHHHtr HHe 是 012345 6789 0 P 乙 12.某同学在做“测量玻璃的折射率”的实验时 P 已经画好了部分图线，如图甲所示，并在人： 射光线AO上插上大头针P1、P2,现需在玻 A.P3、P6 B.P3、P8 C.P5、P6 D.P7、P8 璃砖下表面折射出的光线上插上P3和P4: 13.电脑、手机屏幕会发出短波蓝光，这种蓝光对 大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射 视网膜的危害程度极大.某同学利用薄膜干涉 光线 的原理设计“增反膜”眼镜来减小短波蓝光对 sin 0 A N 眼睛的伤害，制作时需要测量短波蓝光的波 长.他利用双缝干涉进行波长的测量，实验中 使用的双缝间距d=0.10mm,双缝到屏的距 sin 02 P31,b1 0.67 离l=1.0m,测得屏上干涉条纹中亮条纹间距 P 甲 乙 △x=4.5mm.求： (1)确定P3位置的方法正确的是 (1)被测短波蓝光的波长λ； (2)若选用薄膜材料的折射率为n=1.25, A.透过玻璃砖，P3挡住P2的像 要消除该短波蓝光，则制作“增反膜”眼镜时 B.先插上P4大头针，在靠近玻璃砖一侧： “增反膜”的最小厚度， P3挡住P4的位置 C.透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2 的像 (2)作出光线在玻璃砖中和出射后光线的 光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角02. (3)经过多次测量作出sin01一sinO2的图： 像如图乙，玻璃砖的折射率为 1, (保留3位有效数字) (4)若该同学在确定P4位置时，被旁边同 学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了 一些，则测出来的折射率 (填“偏大”“偏小”或“不变”). 181 14.用某一单色光做双缝干涉实验时，已知双：15.某透明均匀介质的截 B 缝间距离为0.25mm,在距离双缝为1.2m: 面图如图所示，直角 、R 处的光屏上，测得5条亮纹间的距离为 三角形的直角边BC 7.5mm. 与半圆形直径重合， (1)求这种单色光的波长； ∠ACB=30°，半圆形 C (2)若用这种单色光照射到增透膜上，已知： 的半径为R,一束光线从E点射人介质，其 增透膜对这种光的折射率为1.3，则增透膜 延长线过半圆形的圆心O,且E、O两点间 的厚度最小应取多少？ 距离为R,已知光线在E点的折射角02= 30°.求： (1)介质折射率为多少； (2)与射入介质前相比，光线射出介质后的 偏转角是多少； (3)已知光速为c,求光在介质中传播的 时间. : 182轴负方向振动，可知从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位 置，故C正确：因为4s=4T,则从此时刻起，经过4$，P质点运 动的路程为4×4A=16A-16×0.2m=3.2m,故D错误. 答案ABC 12.解析由题图可知波长入一2m.当波沿x轴正方向传播时，0.5s =(0.75十n)T(n=0,1,2,…),因0.25sT<0.5s,当n=1时 符合条件，解得T=号s,所以。=子=受m/s=7m/s,选项A 7 7 正确：因。5s=1子，则在0.5s内，工=1.5m处的质点道过的 路程为7A=70cm,选项B错误；当波沿x轴负方向传播时， 0.5s=(0.25+n)T(n=0,1,2,…),因0.25s<T<0.5s,当n= 1时符合条件，解得T=0.48,所以0.58=1子工，国在}T内， x=1.75m处的质，点向上运动的平均速度大于=1.5m处质 点向上运动的平均速度，故0.5s内x=1.75m处的质点通过的 路程比x一1.5m处质点通过的路程大，选项C正确；当波沿x 轴负方向传播时，T=0.4s,当t=0.1s时，x=1.5m处的质点 在平衡位显：当波沿x物正方向传播时，T=号s,当1=0.1、 时，x=1.5m处的质点不在平衡位置，即位移不为0，远项D 错误. 答案AC 13.解析(1)由图像可知，λ-2m,A=2cm 波速u=品=06m/s=10m/s 6 由=产，得T=之=02 (2)由=0至P,点第一次到达波峰为止，波要向前平移3.75个 波长，经历的时间4=4出十是T=0.75s=(3+子)T,而1=0 时原点的振动方向竖直向上（沿y轴正方向），故经△2时间，原 点振动到波谷，即yo=一2cm,O点经过的路程s。=n·4A= 3+).4M=0.3m 答案(1)0.2s(2)-2cm0.3m 14.解析(1)A质点开始振动的方向沿y轴负方向，故第二次出现 波峰经历的时间 4=1T 解得T-0.4s 由题图知λ=4m 所以0=六=10m/s (2)B点第一次出现波谷的时刻为 4=号+T=0.9s B点通过的路程为 s-5A=50cm. 答案(1)0.4s10m/s(2)0.9s50cm 15.解析(1)如采该波的周期T大于1s,且波是向左传播的，波的 速度是 w=子-0,0sa/s=0.06m 1 周期为T子-品器-1 (2)如果波是向右传播的，波的速度是 3 h=（n+）n=0,1,2,3…) 解得v右=(0.24n十0.18)m/s(n=0,1,2,3…) 周期为T=入 V右 4 解得T-4n干3s(n=0,l,2,3…). 21 答案(1)0.06m/s4s (2)(0.24十0.18)m/s(n=0,1,2,3…), 4n+3s(n=0,1,2,3…) 4 16.解析(1)两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播，故两列波的 波速相同；根据质点P开始振动的时间可得 u=P4-040m/s=0.2m/s. 2 (2)由振动方程可得波的周期为 T=2x=1s 故波长入=vT=0.2m A,B两列泼到P点的波程差为0.1m=合，故P点为振动减弱 点，合振动的振幅为A=0.5m一0.1m=0.4m,A列波比B列 T 波早1=2 =0.5s传到P点，这半个周期的时间质点P运动 的路程为 s1=2A=2×0.1m=0.2m 质点P参与两列波叠加运动的时间为 t2=t-2s-1=4.25s-2s-0.5s =1.75s 可知质点P参与两列波叠加运动的路程为 s2=4A+3A=7A=7×0.4m=2.8m 故在t=4.25s内质点P运动的路程为 s-s+s2=0.2m十2.8m=3m 答案(1)0.2m/s(2)3m 章末检测卷（四） 1.解析在光导纤维内传送图像是利用光的全反射，故A错误：光 学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故B错误：全息照相是 利用光的干涉，全息摄影采用激光作为照明光源，并将光源发出 的光分为两束，一束直接射向感光片，另一束经被摄物的反射后 再射向感光片，两束光在感光片上叠加产生千涉，故C正确：用三 棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射，故D错误 答案C 2.解析光从介质a射向介质b,在a、b介质的分界面上发生了全 反射，则a是光密介质，b是光疏介质，A错误；对照全反射的条件 知，光的入射角必须大于或等于临界角，B正确；由以上分析得知， a对该束光的折射率大于b对该束光的折射率，由u=二知，光在 11 介质a中的速度小于在介质b中的速度，C错误：此光可以是单色 光，也可以是复色光，D错误， 答案B 3.解析由snC-】可知全反射临界角为45，光线与AC面交界 处入射角为60°，大于临界角，因此在斜边会发生全反射，故A错 误：光线与底面交界处入射角为30°，小于临界角，从底边射出，发 生折射和反射现象，且折射角大于入射角，故B、C错误，D正确. 答案D 4.解析如图所示， B B 0 光斑左移2cm,则液面上升为 x2 an30cm=5cm,B.C、D错误，A正确」 h= 答案A 5.解析在双缝干涉实验的装置中，缝的宽度跟光的波长相差不 多，若P点是亮条纹，说明该处是光的加强区域，P点到双缝的路 程差为波长的整数倍，A错误；照射单缝S的单色光的颜率越大， 波长越短，光屏上出现的条纹间距越小，B错误：若将单缝S去掉， 再将S缝封住仅留下S,则白光通过S,后光屏上会出现单缝衍： 射的彩色条纹，C正确；撤去双缝同时逐渐增大单缝宽度，光屏上！ 将先出现衍射条纹后出现亮区，D错误 答案C 6经新白数理即乙可如单包光于净条玩间花小，由△一子 可知，a单色光的波长短，因此a单色光的颜率高，水对单色光ai 的折射率大，由v一可知，在水中，单色光a比单色光b传播速 度小，选项A错误；由inC=可知，从水中斜射选入空气，单色 光a比单色光b全反射临界角小，选项B错误；由于光从空气进入！ 水中，波长变短，由△x=入可知，将原双缝千涉实验装置放入 水中做实验，得到的千涉图样条纹间距变小，适当调小双缝间距· d,可使千涉图样条纹间距不变，远项C错误，D正确. 答案D 7.解析由题意可知，细光束S)经AC面折射后，折射光线垂直！ BC,经平面镜反射后，从AC面射出来，哈好与SO重合.故此棱镜！ 的折射率n=sin(90°-a)=cosa sin(90°-3)cos3 , 答案A 8.解析出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光发生干· 涉，叠加后加强，故A错误，B正确；温度从上1升到2的过程中，： 亮度由最亮又变到最亮，由当路程差（即薄膜厚度的2倍）等于半： 波长的偶数倍时出现明条纹，知路程差减小入，则A的高度增加！ 之，故C错误，D正确 1 答案BD 9.解析光的频率由光源决定，与介质无关，所以光从真空射入光： 纤，光的频率不变，A正确；光通过此光纤到达小截面的最短距离！ 为L,光在光纤中的传播速度和=无，则光通过此光纤到达小藏面 的景短时间为1=占-华，B错误：通过光纤侧面金反射后荐从 上方裁面射出的光束与垂直射出上方裁面的光束不平行，C错误； 全反射临界角记为C,则siC=】,到达光纤侧面光线入射角等！ 于0，若>C,即有sinD】,则光在第一次到达光纤侧面时发生 全反射，不会从光纤侧面射出，D正确」 答案AD 10.解析作出光路图如图所示 1A P 0 M B ;: 由几何知识可知，入射角为=60，折射角为=30，根据折射定 律得n=sin1-sin60 n,n30=BA正确：增大入射光PQ的频率，折 射率增大，由=￡知光在该介质中的传播速度减小，B错误；保！ 持入射点Q不变，减小入射角度，折射角随之减小，则折射光线 射到AMB面上的入射角增大，当该入射角大于等于临界角时，！ 将发生全反射，光线不能射出AMB面，C错误：保持入射光PQ! 的方向不支，增大入制光的颜率，新制率增大，由日品知折射 角减小，出射点将在M点下方，D正确 : 答案AD 11.解析(1)实验需测定的相邻条纹间距△x指代的是相邻亮条纹， 中心间的距离，即图中的C (2)图甲中游标卡尺的读数为 8mm+35X0.02mm=8.70mm 图乙中游标卡尺的读数为 24mm+23×0.02mm=24.46mm 相邻条纹的间距为 231 △x=24.46_8.70mm=1.576mm 10 根据公式 解得λ=630nm. 答案(1)C(2)8.70630 2.解析(1)确定P,位置的正确方法是：透过玻璃砖观察，使P 挡往P、P。的像，故远C (2)光路如图. A P3.b' P (3)根据m=sim8可知，图像sin目一sinQ的斜率等于折射率， sin 0 由图像可知玻璃砖的折射率为n=0.67=1.50, (4)若该同学在确定P,位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把 P,位置画的偏左了一些，则P,、P的连线与bb的交点偏右，测 得的折射角Q偏大，则根据m=s加8可知，测出来的折射率 sin 偏小 (5)光路图如图所示 P P Ps P B C A 根据光路图可知，经过P,、P。的光线经两块玻璃砖的分界处向 下偏转，然后射入右侧玻璃砖后平行射出，所以在图中右边的插 针应该是P、P:,故选C 答案(1)C(2)见解析图(3)1.50 (4)偏小(5)C 3.解析(1)根据4r=白入代入数据解得 λ=450nm. (2)当光程差等于光在薄膜中的波长λ'的整数倍，即2d=以(n=1, 2,3…)时，则出现明条纹，因此膜的厚度至少是短波蓝光在膜中波 长的一半，短波蓝光在膜中的波长为X=入=360nm 故展的厚度至少为号 -180nm. 答案(1)450nm(2)180nm 4.解析（1)根据公式△r=子8，得A=号△ 由题意知△x一N- 又1=1.2m,d=0.25×10-3m 所以入=4Ar=0.25X10×7.5X10m≈3.9X10'm 1.2×4 (2)根据公式n=,c=f,v=f得n一 所以-1=3.9×10？ 1.3-m=3.0X10-7m 故增连膜的最小厚度=宁X=1.5X10 答案(1)3.9×101m(2)7.5×108m 5.解析(1)由题意可得OE=OC=R 则△OEC为等腰三角形，即 ∠OEC=∠ACB=30 所以入射角 01=60°，02=309 由折射定律得 n-8=5 (2)由几何关系可得 ∠OED=30 折射光平行于AB的方向，如图 A B <02 R R 307 由题意可得 OE=OD-R 则△OED为等腰三角形，可得 ∠OED=∠ODE=30 由折射定律 品品-6 得03=60 偏转角度为(60°-30°)一(60°-30°)=0. (3)由公式 n= 得=品 又d=Rcos30°X2=√3R 所以=4=3R 答案(1)5(2)0(3)3迟 模块综合检测卷 1.解析托马斯·杨通过双缝干涉实验，证明了光是一种波，选项 A错误：拍摄水面下的景物时，在照相机镜头前装上偏振滤光片 可以过滤水面反射的偏振光，使水面下的景物的影像更清晰，远 项B正确；马路积水上的油膜呈现彩色图样是薄膜千涉现象，选 项C错误：照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是 应用了光的千涉现象，选项D错误 答案B 2.解析裉据机械波的特点可知，机械波的传播周期与机械波中的 质，点做简谐运动的周期相等，故A正确：单摆在平衡位置时，回复 力为零，合外力不为零，故B错误：做简谐运动的物体，在半个周 期内经过的路程一定为振幅的2倍，故C错误：根据多普勒效应 的特，点可知，规察者向波源靠近，间距变小，则观察者感觉波源的 颜率变大，故D错误 答案A 3.解析甲图是光的衍射图样，乙图是光的千涉图样，故A、B错误： 丙图是利用光的折射原理，C正确；丁图中光导纤雏的内芯折射率 大于外套的折射率，D错误. 答案C 4.解析在小球下滑过程中，小球和槽组成的系统在水平方向上所 受合外力为零，动量守恒：在竖直方向上所受合外力不为零，动量 不守恒，故A错误；在小球下滑过程中，根据动量守恒定律可知槽 向左运动，小球和槽之间的相互作用力对槽做正功，故B错误：根 据动量守恒定律可知小球滑到斜槽底端时和槽的速度大小相等， 小球被弹簧反弹离开弹簧后，速度大小不变，与槽的速度相等，所 以小球和槽都做速率不变的直线运动，且小球不可能追上槽并回 到槽上高h处，故C错误，D正确 答案D 5.解析由图甲所示波形图可知，波长入=4m;由图乙所示质，点振 动图像可知，4=0时刻质点的相位为答1=2、时质点的相位为 5π 2,两时刻相位差为2x一吾-晋，则云-宁解得，发的周期： T-24S,波速宁=24=6m/s,故AB,C错误，D正确. 5 答案D 21 6.解析由题图可知，从M点射出的光的折射率较小，从N,点射出 的光的折射率较大，裉据折射率与光速的关系可知，从M,点射出 的光的速度较大，两束光穿过玻璃柱体的路程相等，速度不同，所 需时间不相同，远项A错误；根据蓝光折射率大于黄光可知，PM 是黄光，PN是蓝光，选项B错误：由折射定律可知，玻璃对PM光 束的折射率为n一品品-巨，选项C正确：PM光来在孩玻璃中 传播的速度为=二=3，巨X10m/,选项D错误. 2 答案C 7.解析由题图可知弹簧振子的振动周期为4$，则小球位移随时间 变化的关系式为x=Asin2票L=5sin(交)em,A错误；在第1s 末到第2$末这段时间内，小球从最大位移处回到平衡位置，故小 球的动能在增加、弹性势能在减少，B错误；当小球运动到最大位 移处时，弹力最大，加速度最大，据牛顿第二定律可得A一ma,解 得小球的最大加速度为a=50m/s2,C错误：50s时间相当于 12号T,每个周期的路程为4A,放该小球在0~50s内的路程为 1=12.5×4A=2.5m,小球从平衡位置出发，12号T后又恰好回 到平衡位置，故位移为0，D正确 答案D 8.解析由图可知，A球碰前速度v=6m/s,碰后速度UA一2m/s; B球碰前速度为vg-3m/s,碰后速度为ug'-5m/s.根据题给数 据可知，系统碰撞过程动量守恒，系统碰前的总动能为27J,碰后 的总动能也为27J,所以碰撞类型属于弹性碰撞，故A正确，B、C、 D错误. 答案A 9.解析大头针间的距离太小，引起的角度误差会较大，故P1、P, 及P:、P:之间的距离适当大些，可以提高准确度，A正确；入射角 日1即P和P。的连线与法线的夹角尽量大些，折射角也会大些， 折射现象较明显，角度的相对误差会减小，B正确：裉据光路可逆 性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖 的内表面发生全反射，则即使P、P的距离较大，通过玻璃砖仍 然可以看到P、P,的像，C错误；由几何知识可知，光线在上表面 的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线 一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反 射，D错误 答案AB 10.解析由光路图可知a光偏折程度大，所以>6，由u=元 a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小，选项B 错误，C正确；折射率大，颜率大，由入=￡知a光的波长比b光 的泼长短，选项A正确：双缝千涉时，根据△r=子A知，用a光 照射时得到的条纹间距小，远项D正确， 答案ACD 11.解析分析振动图像，由乙图读出，在1=0.10s时Q点的速度 方向沿y轴负方向，根据波动规律结合图甲可知，该波沿x轴正 方向传播，故A错误；从t-0.10s到t-0.25s,质，点P振动了 3T,根据波劲规律可知，1=0.25s时质点P位于平衡位置上方， 4 则加速度方向沿y轴负方向，故B正确；=0.275s时，即从=0.1s 时刻经过了0.175s=8T的时间，波沿x轴正向传播8，则P位 于波峰位置，故C正确：在t一0.10s时质点P不在平衡位置和最大 位移处，从=0.10s到1=0.25s,经过了3买，此过程中质点P通过 的路程不等于3A=15cm,故D错误， 答案BC 8