第四章 光 章节测试卷基础版 -2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 2026-2027人教版选择性必修一第四章光现象章节测试卷基础版，以生活情境与科技应用为载体，覆盖光的折射、全反射、干涉等核心知识点，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|光现象（反射/衍射）、折射率、多普勒效应|结合古诗（“暗香浮动”）与高铁鸣笛等情境，考查物理观念| |多选题|4|实验误差分析、全反射条件、双缝干涉|通过玻璃砖测量、激光水下发射等，体现科学探究| |实验题|2|测量折射率、双缝干涉测波长|注重操作规范与误差分析，培养科学思维| |解答题|4|光在玻璃砖/棱镜/光纤中传播|综合全反射、传播时间计算，强化模型建构与科学推理|

2026-2027人教版 选择性必修一 第四章 章节测试卷基础版 一、单选题 1．下列有关说法不正确的是（　　） A．“潭清疑水浅”反映了光的反射现象 B．“暗香浮动月黄昏”反映了分子热运动的扩散现象 C．“墙里秋千墙外道，墙外行人，墙里佳人笑”反映了声音的衍射现象 D．“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”反映了光在同种介质中折射率不同的现象 【答案】A 【详解】A．“潭清疑水浅”是光从水中斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射光线看到的水底虚像位置比实际位置浅，属于光的折射现象，故A错误； B．闻到香气是香气分子做无规则热运动扩散到空气中的结果，反映了扩散现象，故B正确； C．声音能绕过墙传播，是因为声波波长较长，容易发生衍射现象，可绕过障碍物传播，故C正确； D．七色光的形成是光的色散现象，本质是不同频率的色光在同种介质中折射率不同，折射时偏折程度不同从而分散为七色，故D正确。 故选A。 2．如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b，下列判断正确的是（     ） A．a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播速度 B．a光的频率小于b光的频率 C．在真空中a光的波长大于b光的波长 D．a光在玻璃中的折射率比b光在玻璃中的折射率小 【答案】A 【详解】D．由题图可知光从玻璃砖射出时，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，则a光在玻璃中的折射率比b光在玻璃中的折射率大，故D错误； A．根据，由于a光在玻璃中的折射率比b光在玻璃中的折射率大，所以a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播速度，故A正确； BC．由于a光在玻璃中的折射率比b光在玻璃中的折射率大，则a光的频率大于b光的频率；根据可知，在真空中a光的波长小于b光的波长，故BC错误。 故选A。 3．对于红绿两种单色光，下列说法中正确的是（　　） A．在水中绿光的频率较大 B．在水中红光的频率较大 C．在真空中绿光的传播速度较大 D．在真空中红光的传播速度较大 【答案】A 【详解】AB．光的频率由光源决定，与传播介质无关，可见光中绿光固有频率大于红光，因此在水中绿光频率仍较大，故A正确，B错误； CD．所有电磁波在真空中的传播速度均为光速c，和光的频率无关，红光、绿光在真空中传播速度相等，故C、D错误。 故选 A。 4．某小区喷水池底部装有红、蓝两种颜色的LED灯，如图所示。该灯可视为点光源，若水池底部水平，水面平静且足够大，则下列说法正确的是（     ） A．水对红光的折射率比对蓝光的小 B．红光在水中的传播速度比蓝光小 C．红光在空气中传播的频率比水中的小 D．红光与蓝光从水面上射出时，红光所围成的面积更小 【答案】A 【详解】A．根据光的色散知识，在同一种介质中，红光的频率比蓝光小。由折射率与频率的关系可知，频率越小，折射率越小，所以红光的折射率比蓝光小，A正确； B．根据公式（其中v是光在介质中的速度，c是光在真空中的速度，n是介质的折射率），因为红光折射率小，所以红光在水中的传播速度比蓝光大，B错误； C．光的频率由光源决定，与介质无关，所以红光在空气中和水中传播的频率是一样的，C错误； D．根据全反射临界角公式，红光折射率小，则红光的临界角大。当红光和蓝光从水面射出时，在水中入射角相同时，红光发生全反射的临界角大，射出水面的范围更大，所围成的面积更大，D错误。 故选A。 5．我国高铁“复兴号”高速行驶时，站台乘客听到的鸣笛声频率与静止时不同。下列原理相同的是（     ） A．医生用听诊器听取患者心跳声 B．交警用雷达测速仪测量车辆行驶速度 C．光纤通信全反射 D．隔音墙减弱道路噪声对居民的影响 【答案】B 【详解】A．当波源与观察者存在相对运动时，观察者接收到的波的频率会发生变化，题干描述的现象是多普勒效应。听诊器的工作原理是减少声音分散，增大传入耳朵的声音响度，原理和多普勒效应不同，故A错误； B．交警雷达测速仪测速，利用了运动车辆反射电磁波时，反射波的频率会因多普勒效应发生改变，通过频率变化计算车速，和题干原理相同，故B正确； C．光纤通信的原理是光的全反射，和多普勒效应无关，故C错误； D．隔音墙的原理是在传播过程中减弱噪声，和多普勒效应无关，故D错误。 故选B。 6．如图所示，由、两种单色光组成的复色光垂直半圆形玻璃砖的直边界射入玻璃砖，照射到圆弧面的点，为反射光线，点的折射光线只有单色光。下列说法正确的是（     ） A．反射光线只有单色光 B．单色光的频率比的频率大 C．在玻璃砖中，单色光的传播速度比的传播速度大 D．用同一双缝干涉实验装置做实验，单色光的干涉条纹比的干涉条纹宽 【答案】B 【详解】A．光射到介质界面时，同时发生反射和折射。由题意可知，光垂直半圆形玻璃砖的直边界射入玻璃砖，在点发生了全反射，全部反射回玻璃砖；光在点发生了折射和反射，部分光线反射回玻璃砖。因此反射光线中既包含单色光，也包含单色光，故A错误； B．由题意“点的折射光线只有单色光”可知，单色光发生了全反射，而单色光没有发生全反射（或光的临界角较大）。根据全反射临界角公式 可知单色光的临界角小于单色光的临界角，即 ，所以玻璃砖对单色光的折射率大于对单色光的折射率，即 。折射率越大，光的频率越高，所以单色光的频率比的频率大，故B正确； C．根据光在介质中的传播速度公式 因为 ，所以 ，即在玻璃砖中，单色光的传播速度比的传播速度小，故C错误； D．单色光的频率大，根据 可知，单色光的波长短，即 。根据双缝干涉条纹间距公式 在实验装置相同的情况下，波长越短，条纹间距越窄，所以单色光的干涉条纹比的干涉条纹窄，故D错误。 故选B。 7．光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑，下列四种现象与其物理规律相同的是（     ） A．白光经过三棱镜得到彩色图样 B．通过两手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹 C．白光照射肥皂膜呈现彩色图样 D．照相机镜头的增透膜 【答案】B 【详解】泊松亮斑的物理本质是光的衍射现象，即光绕过障碍物偏离直线传播，在几何阴影区产生相干叠加的现象。 A．白光经过三棱镜得到彩色图样是光的色散现象，本质是不同频率的色光在介质中折射率不同，属于折射现象，与衍射规律不同，故A错误； B．通过两手指间的缝隙观察日光灯看到彩色条纹，属于单缝衍射现象，和泊松亮斑同属光的衍射，物理规律相同，故B正确； C．白光照射肥皂膜呈现彩色图样是薄膜干涉现象，是肥皂膜前后表面的反射光发生相干叠加产生的，属于干涉现象，与衍射规律不同，故C错误； D．照相机镜头的增透膜利用了薄膜干涉的原理，使反射光干涉相消以增加透射光强度，属于干涉现象，与衍射规律不同，故D错误。 故选B。 8．下列关于光现象的描述正确的是（     ） A．肥皂泡上的彩色条纹是光的全反射现象 B．泊松亮斑是光的干涉现象 C．为清晰拍摄水下景物在照相机镜头前安装偏振滤光片利用光的偏振现象 D．光纤通信进行信号传输利用光的折射现象 【答案】C 【详解】A．肥皂泡上的彩色条纹是肥皂膜前后表面的反射光发生薄膜干涉形成的，不属于全反射现象，故A错误； B．泊松亮斑是光照射到不透明小圆板时发生衍射，在阴影中心形成的亮斑，属于光的衍射现象，不是干涉现象，故B错误； C．水面的反射光多为偏振光，在镜头前安装偏振滤光片可过滤掉水面的反射偏振光，减少杂光干扰从而清晰拍摄水下景物，利用了光的偏振现象，故C正确； D．光纤通信进行信号传输是利用光在光导纤维内芯和外套的界面上发生全反射的原理，不是折射现象，故D错误。 故选C。 二、多选题 9．如图所示，在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中，下列说法正确的是（　　） A．为了提高实验精度应选用两表面间距小的玻璃砖 B．实验中要保证四枚大头针的距离尽可能小 C．玻璃砖对光的折射率可表示为 D．若作出的界面与界面的间距比玻璃砖两表面的实际间距小，则测量结果将偏大 【答案】CD 【详解】A．为了提高实验精度应选较厚的玻璃砖，A错误； B．实验中要保证四枚大头针的距离大小适当，不能过大或过小，B错误； C．根据光的折射定律可知，玻璃砖对光的折射率可表示为，C正确； D．若作出的界面与界面的间距比玻璃砖两表面的实际间距小，则折射角β偏小，则测量的折射率结果将偏大，D正确。 故选CD。 10．李华在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射蓝色激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束。下列说法正确的是（     ） A．蓝色激光在水中的折射率为 B．蓝色激光在水中的折射率为 C．当李华以向水面发射蓝色激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于 D．若激光器发出红色激光，当时，岸上救援人员一定能接收到该红色激光 【答案】BCD 【详解】AB．由题意可知，蓝色激光在水中射出时发生全反射的临界角为 则蓝色激光在水中的折射率为，故A错误，B正确； C．设水中入射角为，空气中折射角为，由，可知；当李华以向水面发射蓝色激光时，则入射角，则折射角大于，所以岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于，故C正确； D．根据全反射临界角公式，由于红色激光折射率比蓝色激光的小，所以红色激光发生全反射的临界角较大，即红色激光发生全反射的临界角大于；若激光器发出红色激光，当时，则入射角为，小于红色激光发生全反射的临界角，故岸上救援人员一定能接收到该红色激光，故D正确。 故选BCD。 11．如图所示，由复合光、组成的光束，射向半圆形玻璃砖的圆心，发生折射后，射向右侧的竖直墙壁，是法线。下列说法正确的是（　　） A．单色光的频率小于单色光的频率 B．分别用单色光、做双缝干涉实验，光的条纹间距大于光的条纹间距 C．单色光通过玻璃的时间大于单色光通过玻璃的时间 D．当玻璃砖绕圆心顺时针转动时，在墙壁上最先消失的是光 【答案】CD 【详解】A．同一介质中，折射率随频率增大而增大。由折射定律，可得 光路图中、两光，入射角相同，折射角，故折射率 因此频率，故A错误； B．双缝干涉条纹间距公式，频率与波长关系 由频率，故波长 因此，故B错误； C．光在玻璃中的路程均为半径，速度 时间 由可得，故C正确； D．全反射临界角公式 由可得，即更容易发生全反射。 故转动时先达到临界角而消失，故D正确。 故选CD。 12．下列有关物理现象的说法正确的是（     ） A．在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大 B．戴墨镜可以防止刺眼的阳光，这是光的反射原理 C．火车鸣笛向我们驶来时，听到的笛声频率将比声源发声的频率高 D．当水波通过障碍物时，障碍物的尺寸比水波波长大得多，不能发生明显的衍射现象 【答案】CD 【详解】A．干涉加强点的振幅大于干涉减弱点的振幅，但瞬时位移还与时刻有关，不能据此认为加强点的位移总比减弱点的位移大，故A错误； B．墨镜通过吸收部分光来减弱进入眼睛的光强，偏振墨镜还可利用偏振作用消除部分眩光，均不是利用光的反射，故B错误； C．火车向观察者驶来时，观察者接收到笛声的频率大于声源发声的频率，故C正确； D．只有障碍物或孔的尺寸与波长相近或比波长小时，才能发生明显的衍射，障碍物的尺寸比水波波长大得多时不能发生明显的衍射，故D正确。 故选CD。 三、实验题 13．物理兴趣小组的两位同学小希、小福用不同的器材测量不同玻璃砖的折射率。小希同学的实验步骤如下：如图1，将白纸固定在水平木板上，按玻璃砖的宽度在白纸上画两条平行线，玻璃砖依线置于纸面上。在玻璃砖的一侧垂直于纸面插入两枚大头针a、b，其连线与玻璃砖表面成一定角度。 (1)小希接下来完成的必要步骤有__________。 A．插上大头针c，使c仅挡住b的像 B．插上大头针c，使c挡住a和b的像 C．插上大头针d，使d仅挡住c的像 D．插上大头针d，使d挡住c和a、b的像 (2)能减小实验误差的操作有__________。 A．a、b及c、d之间的距离尽量靠近些 B．将大头针竖直插入木板 C．选择宽度较大的玻璃砖 D．插针时尽量使入射角小一些 小福同学的步骤如下： ①用刻度尺测量半圆形玻璃砖的直径，长度记为； ②如图2，把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心和直径分别与点和轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖点并垂直于轴放置； ③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖，从轴开始在平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光点，通过刻度尺读取两光点与轴的距离分别为、（）； (3)利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为__________（用测得的、、表示）； (4)在操作步骤②中，刻度尺没有与轴严格垂直，而是绕玻璃砖直径的端点点，逆时针偏离垂直轴位置一个很小的角度，如图3，利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为较真实值__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)BD (2)BC (3) (4)偏大 【详解】（1）AB．光沿直线传播，两点确定一条直线，让c挡住b和a的像，保证入射光线是唯一的且过a、b，故A错误，B正确； CD．同理使d挡住c和a、b的像，保证从玻璃砖出来的光线是唯一的且过c、d，最后使四个点在同一条光线的传播路径上，故C错误，D正确。 故选BD。 （2）A．a、b及c、d之间的距离适当大些，这样可以减小测量误差，故A错误； B．为了减小实验的误差，应将大头针竖直插入木板，故B正确； C．为了减小实验的误差，选择宽度较大的玻璃砖，故C正确； D．插针时使入射角大小要适当，故D错误。 故选BC 。 （3）根据题意，光路如图 根据几何关系有， 因为折射率 联立解得 （4）若刻度尺没有与轴严格垂直，如图3，则的测量值偏大、的测量值偏小，故n的测量值较真实值偏大。 14．某小组同学用下图装置进行“用双缝干涉测量光的波长”实验，光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、M、N、P、Q、遮光筒、毛玻璃、目镜，如图甲所示。 (1)为保证实验效果，M、N、P、Q四个光学元件依次为________（填标号）； A．滤光片、透镜、单缝、双缝    B．滤光片、透镜、双缝、单缝 C．透镜、滤光片、单缝、双缝    D．透镜、单缝、滤光片、双缝 (2)安装好实验装置后，观察到光的干涉现象效果很好。若对实验装置进行调整后，在屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目减小，则该调整可能是________。 A．仅将单缝与双缝的位置互换 B．仅将增大双缝与毛玻璃的距离 C．仅增大光源与滤光片间的距离 D．仅增大单缝与双缝的距离 (3)某次测量中，将测量头的分划板中心刻线对准第2条亮条纹中心，手轮示数，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如图乙所示，若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离，则形成此干涉图样的单色光的波长为________。 【答案】(1)C (2)B (3) 【详解】（1）在双缝干涉实验中，光源发出的光先经透镜会聚，再通过滤光片获得单色光，然后经单缝形成线光源，最后通过双缝产生干涉。因此M、N、P、Q依次为透镜、滤光片、单缝、双缝。 故选C。 （2）条纹数目减少，意味着相邻条纹间距增大。由可知，需增大双缝到屏的距离或减小双缝间距 A．将单缝与双缝的位置互换，改变实验条件，无法获得双缝干涉图像，故A错误； B．增大双缝与毛玻璃的距离，即增大，条纹间距变大，视场内条纹数目减小，故B正确； CD．增大光源与滤光片间的距离、增大单缝与双缝的距离均不影响条纹间距，故CD错误。 故选B。 （3）螺旋测微器读数为固定刻度加可动刻度，可动刻度每一小格代表 由图乙所示，第5条亮纹位置的手轮读数为 又第2条亮纹位置为，则相邻亮纹间距 已知，，由 解得 四、解答题 15．如图所示为半圆柱形玻璃砖的横截面，半径为，玻璃砖折射率为，为直径，一束激光沿方向由真空从面射入玻璃砖，入射角为，光在真空中速度为。求： (1)激光在第一次照射到圆弧上的入射角； (2)激光在玻璃砖中从入射到第一次射出的传播时间； 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光路如图， 激光射入玻璃砖时的入射角 由折射定律，     得     几何关系可得第一次射到圆弧上时入射角 （2）由临界角公式有     得 ，能发生全反射     光束最终由点出射，路程     光在玻璃砖中的传播速度     光在玻璃砖中的传播时间     得 16．深圳某新能源汽车企业正在研发新一代车载HUD（Head-up Display，平视显示系统），该系统能将仪表盘信息通过光学组件投射到前挡风玻璃上。其中，核心光路系统包含一个由特殊光学玻璃制成的直角三棱镜。如图所示，该光学棱镜的截面为直角三角形，其中，，已知该光学玻璃的折射率为，棱镜边的长度为。测试时，一束单色细激光在空气中以入射角照射到面上的点。已知点到点的距离。已知光在真空中的传播速度为。 (1)通过计算判断：光束第一次到达面时，是否会发生全反射？ (2)求光束在棱镜内部传播的总时间。 【答案】(1)光束第一次到达AC面时，入射角大于临界角，会发生全反射。 (2) 【详解】（1）玻璃折射率，入射角，设折射角为，根据折射定律 代入数据得：，因此折射角。 由几何关系，光束到达面时，入射角。 玻璃的全反射临界角满足，而，即，因此光束第一次到达AC面时会发生全反射。 （2）光在玻璃中的传播速度 光在玻璃中的传播路径如图所示 由几何关系，为直角三角形，； 全反射后，反射光线到达边的路程为 由几何关系可知，， 解得； 光线到达BC边上的F点时，入射角为，小于临界角，不能发生全反射，所以光线从F点射出棱镜。 总路程 因此总传播时间 解得 【点睛】 17．光纤通信技术利用光在光纤中的全反射传递信息，如图所示，某通信技术实验室为优化光纤传输方案，选取一段可简化为长玻璃丝的光导纤维进行测试，其折射率为，总长度为，测试时让光从光纤的端面射入并传播。已知光在真空中的传播速度为。 (1)若要使任意角度射入光纤端面的光都在侧壁发生全反射，该光纤折射率的最小值； (2)光从光纤端面传播到另一端面的最长时间与最短时间。 【答案】(1) (2)； 【详解】（1）如图所示，设入射角为，折射角为，光线到达上界面的入射角为 由折射定律得 由几何关系得 若要使光线在侧壁发生全反射，则光在侧壁处的入射角必须大于或等于全反射临界角，即 由图中的几何关系可知， 则 代入全反射条件，整理可得 化简可得 当入射角增大到时，取到最大值 由于题目要求“任意角度”射入端面的光都能发生全反射，因此当入射角取最大值时也应当满足，则 因此最小折射率为 （2）光在光纤中传播速度为 光恰好在侧壁面发生全反射时，传播时间最长，设传播路程为，有 可得最长时间 由 可得： 光沿光纤轴线传播时路程最短为，此时传播时间最短，最短时间 18．如图所示，某玻璃砖的截面为扇形，其圆心角为，半径为。是上的一点，一细光束从点射入玻璃砖，细光束与的夹角为，OC间的距离为，已知玻璃砖对该光的折射率为，光在真空中传播的速度为c，，。求： (1)该光束在玻璃砖中的传播速度的大小； (2)该光束从玻璃砖中射出时，出射点与点间的距离。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据题意知，玻璃砖对该光的折射率为 由 解得 （2）作出光路图 根据折射定律 解得 故， 折射光线CD与半径OD的夹角，根据正弦定理有 又距离为，代入解得 根据全反射的临界角 得该玻璃全反射的临界角为 因为，故光线在面发生全反射。根据几何关系可知 设半径与的夹角为，则有 由于 故经面反射的光线垂直射入面，光束从玻璃砖中射出时出射点与点间的距离为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027人教版 选择性必修一 第四章 章节测试卷基础版 一、单选题 1．下列有关说法不正确的是（　　） A．“潭清疑水浅”反映了光的反射现象 B．“暗香浮动月黄昏”反映了分子热运动的扩散现象 C．“墙里秋千墙外道，墙外行人，墙里佳人笑”反映了声音的衍射现象 D．“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”反映了光在同种介质中折射率不同的现象 2．如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b，下列判断正确的是（     ） A．a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播速度 B．a光的频率小于b光的频率 C．在真空中a光的波长大于b光的波长 D．a光在玻璃中的折射率比b光在玻璃中的折射率小 3．对于红绿两种单色光，下列说法中正确的是（　　） A．在水中绿光的频率较大 B．在水中红光的频率较大 C．在真空中绿光的传播速度较大 D．在真空中红光的传播速度较大 4．某小区喷水池底部装有红、蓝两种颜色的LED灯，如图所示。该灯可视为点光源，若水池底部水平，水面平静且足够大，则下列说法正确的是（     ） A．水对红光的折射率比对蓝光的小 B．红光在水中的传播速度比蓝光小 C．红光在空气中传播的频率比水中的小 D．红光与蓝光从水面上射出时，红光所围成的面积更小 5．我国高铁“复兴号”高速行驶时，站台乘客听到的鸣笛声频率与静止时不同。下列原理相同的是（     ） A．医生用听诊器听取患者心跳声 B．交警用雷达测速仪测量车辆行驶速度 C．光纤通信全反射 D．隔音墙减弱道路噪声对居民的影响 6．如图所示，由、两种单色光组成的复色光垂直半圆形玻璃砖的直边界射入玻璃砖，照射到圆弧面的点，为反射光线，点的折射光线只有单色光。下列说法正确的是（     ） A．反射光线只有单色光 B．单色光的频率比的频率大 C．在玻璃砖中，单色光的传播速度比的传播速度大 D．用同一双缝干涉实验装置做实验，单色光的干涉条纹比的干涉条纹宽 7．光照到不透光小圆盘上出现泊松亮斑，下列四种现象与其物理规律相同的是（     ） A．白光经过三棱镜得到彩色图样 B．通过两手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹 C．白光照射肥皂膜呈现彩色图样 D．照相机镜头的增透膜 8．下列关于光现象的描述正确的是（     ） A．肥皂泡上的彩色条纹是光的全反射现象 B．泊松亮斑是光的干涉现象 C．为清晰拍摄水下景物在照相机镜头前安装偏振滤光片利用光的偏振现象 D．光纤通信进行信号传输利用光的折射现象 二、多选题 9．如图所示，在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中，下列说法正确的是（　　） A．为了提高实验精度应选用两表面间距小的玻璃砖 B．实验中要保证四枚大头针的距离尽可能小 C．玻璃砖对光的折射率可表示为 D．若作出的界面与界面的间距比玻璃砖两表面的实际间距小，则测量结果将偏大 10．李华在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射蓝色激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束。下列说法正确的是（     ） A．蓝色激光在水中的折射率为 B．蓝色激光在水中的折射率为 C．当李华以向水面发射蓝色激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于 D．若激光器发出红色激光，当时，岸上救援人员一定能接收到该红色激光 11．如图所示，由复合光、组成的光束，射向半圆形玻璃砖的圆心，发生折射后，射向右侧的竖直墙壁，是法线。下列说法正确的是（　　） A．单色光的频率小于单色光的频率 B．分别用单色光、做双缝干涉实验，光的条纹间距大于光的条纹间距 C．单色光通过玻璃的时间大于单色光通过玻璃的时间 D．当玻璃砖绕圆心顺时针转动时，在墙壁上最先消失的是光 12．下列有关物理现象的说法正确的是（     ） A．在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大 B．戴墨镜可以防止刺眼的阳光，这是光的反射原理 C．火车鸣笛向我们驶来时，听到的笛声频率将比声源发声的频率高 D．当水波通过障碍物时，障碍物的尺寸比水波波长大得多，不能发生明显的衍射现象 三、实验题 13．物理兴趣小组的两位同学小希、小福用不同的器材测量不同玻璃砖的折射率。小希同学的实验步骤如下：如图1，将白纸固定在水平木板上，按玻璃砖的宽度在白纸上画两条平行线，玻璃砖依线置于纸面上。在玻璃砖的一侧垂直于纸面插入两枚大头针a、b，其连线与玻璃砖表面成一定角度。 (1)小希接下来完成的必要步骤有__________。 A．插上大头针c，使c仅挡住b的像 B．插上大头针c，使c挡住a和b的像 C．插上大头针d，使d仅挡住c的像 D．插上大头针d，使d挡住c和a、b的像 (2)能减小实验误差的操作有__________。 A．a、b及c、d之间的距离尽量靠近些 B．将大头针竖直插入木板 C．选择宽度较大的玻璃砖 D．插针时尽量使入射角小一些 小福同学的步骤如下： ①用刻度尺测量半圆形玻璃砖的直径，长度记为； ②如图2，把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心和直径分别与点和轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖点并垂直于轴放置； ③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖，从轴开始在平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光点，通过刻度尺读取两光点与轴的距离分别为、（）； (3)利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为__________（用测得的、、表示）； (4)在操作步骤②中，刻度尺没有与轴严格垂直，而是绕玻璃砖直径的端点点，逆时针偏离垂直轴位置一个很小的角度，如图3，利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为较真实值__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 14．某小组同学用下图装置进行“用双缝干涉测量光的波长”实验，光具座上放置的光学元件从左到右依次为光源、M、N、P、Q、遮光筒、毛玻璃、目镜，如图甲所示。 (1)为保证实验效果，M、N、P、Q四个光学元件依次为________（填标号）； A．滤光片、透镜、单缝、双缝    B．滤光片、透镜、双缝、单缝 C．透镜、滤光片、单缝、双缝    D．透镜、单缝、滤光片、双缝 (2)安装好实验装置后，观察到光的干涉现象效果很好。若对实验装置进行调整后，在屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目减小，则该调整可能是________。 A．仅将单缝与双缝的位置互换 B．仅将增大双缝与毛玻璃的距离 C．仅增大光源与滤光片间的距离 D．仅增大单缝与双缝的距离 (3)某次测量中，将测量头的分划板中心刻线对准第2条亮条纹中心，手轮示数，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如图乙所示，若测出装置中双缝的间距、双缝到屏的距离，则形成此干涉图样的单色光的波长为________。 四、解答题 15．如图所示为半圆柱形玻璃砖的横截面，半径为，玻璃砖折射率为，为直径，一束激光沿方向由真空从面射入玻璃砖，入射角为，光在真空中速度为。求： (1)激光在第一次照射到圆弧上的入射角； (2)激光在玻璃砖中从入射到第一次射出的传播时间； 16．深圳某新能源汽车企业正在研发新一代车载HUD（Head-up Display，平视显示系统），该系统能将仪表盘信息通过光学组件投射到前挡风玻璃上。其中，核心光路系统包含一个由特殊光学玻璃制成的直角三棱镜。如图所示，该光学棱镜的截面为直角三角形，其中，，已知该光学玻璃的折射率为，棱镜边的长度为。测试时，一束单色细激光在空气中以入射角照射到面上的点。已知点到点的距离。已知光在真空中的传播速度为。 (1)通过计算判断：光束第一次到达面时，是否会发生全反射？ (2)求光束在棱镜内部传播的总时间。 17．光纤通信技术利用光在光纤中的全反射传递信息，如图所示，某通信技术实验室为优化光纤传输方案，选取一段可简化为长玻璃丝的光导纤维进行测试，其折射率为，总长度为，测试时让光从光纤的端面射入并传播。已知光在真空中的传播速度为。 (1)若要使任意角度射入光纤端面的光都在侧壁发生全反射，该光纤折射率的最小值； (2)光从光纤端面传播到另一端面的最长时间与最短时间。 18．如图所示，某玻璃砖的截面为扇形，其圆心角为，半径为。是上的一点，一细光束从点射入玻璃砖，细光束与的夹角为，OC间的距离为，已知玻璃砖对该光的折射率为，光在真空中传播的速度为c，，。求： (1)该光束在玻璃砖中的传播速度的大小； (2)该光束从玻璃砖中射出时，出射点与点间的距离。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $