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

**基本信息** 高中物理光单元复习卷，覆盖折射、全反射、干涉衍射等核心知识，结合中电科研发、车载摄像头等科技与生活情境，通过基础巩固与能力提升题梯度训练，培养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|12|光的折射和全反射（题1-7）、干涉和衍射（题8-12）|结合肥皂膜干涉（题8）、牛顿环（题10）等现象，考查科学推理| |多选题|2|玻璃砖折射（题14）、V形凹槽光路（题13）|综合几何关系与折射定律，体现模型建构| |解答题|1|车载摄像头视角扩大（题15）|以实际应用为背景，考查折射与全反射综合计算，注重问题解决能力|

第四章：光章末练习题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 基础巩固题 1、 单选题 #光的折射和全反射 1．如图为测量某种玻璃折射率的光路图。某单色光从空气垂直射入顶角为的玻璃棱镜，出射光相对于入射光的偏转角为，该折射率为（    ） A． B． C． D． 2．2026年3月27日，中电科成功研发出了国内首台可同时实现大尺寸玻璃基板TGV和RDL的工艺技术，这是可多通道同步检测的先进设备。现有一束单色光从空气射向该玻璃，光路如图所示，已知空气的折射率近似为1，则此玻璃的折射率为（     ） A． B． C． D． 3．光线从空气射入玻璃时，下列说法正确的是（　　） A．速度变大，波长变长 B．速度不变，波长变短 C．频率减小，波长变长 D．频率不变，波长变短 4．如图扇形的材料，折射率大于，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧（圆）AC的中点B．光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（　　） A．1不全反射，2全反射 B．都不全反射 C．都全反射 D．1全反射，2不全反射 5．一束复色光从玻璃砖的上表面某点射入玻璃砖，并在玻璃砖内分成两束单色光和，下列说法正确的是（　　） A．光可能是绿光，光可能是蓝光 B．光在玻璃砖中的传播速度大于光在玻璃砖中的传播速度 C．两束光从玻璃砖的下表面射出，出射光线平行 D．改变入射光线在上表面的入射角，、光在下表面会发生全反射 6．如图，一棱镜的横截面视为半径的半圆与等腰三角形的组合，半圆直径与三角形底边重合，等腰三角形的顶角为。在横截面所在平面内，一束光从点垂直于三角形底边入射，从点射出。已知、到三角形底边距离均为，出射光线与入射光线平行，则棱镜的折射率为（     ） A． B． C． D．2 7．在测量某种透明树脂折射率的实验中，让激光束射入一块两面平行的树脂砖，改变入射点和入射角，得到①、②、③、④四条出射光线，如图所示。不考虑反射，图中经P点射入树脂砖的光，出射后的光线可能是（     ） A． ① B．② C．③ D．④ #光的干涉和衍射 8．如图所示为在重力作用下肥皂膜上出现的条纹。关于该条纹，下列说法正确的是（     ） A．是干涉现象，自上而下相邻条纹间距越来越小 B．是干涉现象，自上而下相邻条纹间距相同 C．是衍射现象，自上而下相邻条纹间距越来越小 D．是衍射现象，自上而下相邻条纹间距相同 9．如图所示，一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央。其中心轴与狭缝平行，直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射，在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样，相邻两条亮条纹中心间距为。若金属丝经加热均匀膨胀，则（     ） A．变小 B．变大 C．双缝间的距离减小 D．双缝间的距离不变 10．如图所示，凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫作这个曲面的曲率半径将一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上向下看凸透镜，可以观察到牛顿环对于该实验中观察到的牛顿环，下列说法正确的是（     ） A．牛顿环的形状为间距相等、亮暗相间的圆环状条纹 B．换曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环将变稀疏 C．改用波长更长的单色光照射，相应各环的半径将减小 D．在牛顿环的中心可观察到明条纹 11．在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A．a、b的光子动量大小相同 B．a的光子能量小于b的光子能量 C．在真空中，a的波长大于b的波长 D．通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 12．以下四幅图片中：图甲是自行车的尾灯，图乙是双缝干涉示意图，图丙是激光切割金属，图丁是圆盘影子中心的亮斑．下列说法中正确的是（　　） A．图甲中，自行车尾灯利用了光的全反射 B．图乙中，若只增大屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离将减小 C．图丙中，激光切割金属利用了激光相干性好的特点 D．图丁中，圆盘影子中心的亮斑属于光的干涉现象 能力提升题 二、多选题 13．如图所示，在折射率为、厚度为的长方体玻璃砖上加工一V形凹槽，将其制成左右对称的工件，凹槽边长、。将工件放置在水平面上，用单色平行光沿竖直方向照射工件，观测到工件底部有多个亮度不同的区域、各区域分界线用a、b、c、d、e、f表示。不考虑光的反射和干涉，所有表面均视为平面。则（     ） A．c、d间亮度最高 B．a、b间和e、f间亮度最高 C．c、d间距为 D．a、b间距和e、f间距均为 14．玻璃镜片折射率是影响眼镜厚度的主要因素之一、如图，一束单色光从空气斜射入厚度为d的平行玻璃砖左表面，从右表面射出，出射光线相对入射光线侧移量为Δx。现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，下列说法正确的是（     ） A．若厚度d相同，侧移量变小 B．若厚度d相同，侧移量变大 C．若侧移量Δx相同，厚度变小 D．若侧移量Δx相同，厚度变大 三、解答题 15．车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制，拍摄角度为。如图，将摄像头嵌入均匀透明介质，介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况，通过空气与介质间界面的折射，可将实际拍摄角度扩大。 (1)若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头，即拍摄角度扩大为，求介质的折射率； (2)若介质折射率为1.8，从侧后方向入射的光线2能够以图示路径折射之后发生一次全反射，然后恰好射入摄像头，求光线2的入射角的正弦值。 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 《第四章：光章末练习题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D D C C C B A A B 题号 11 12 13 14 答案 D A BC BC 1．A 【详解】光路图如图所示 则有折射定律可得 故选A。 2．D 【详解】作出光路图，如图所示 根据折射定律，可得空气的折射率 即 根据折射定律，可得玻璃的折射率 故选D。 3．D 【详解】根据波的规律可知：①光的频率由光源决定，与传播介质无关，因此光线从空气射入玻璃时频率不变；②光在介质中的传播速度满足，其中为真空中光速，为介质折射率，玻璃的折射率，因此光进入玻璃后速度减小；③波速、波长、频率满足关系，不变、减小，因此波长变短。 故选D。 4．C 【详解】因可得临界角 即C<45° 因射到B点的光线的入射角为 可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的光线的入射角为 可知光线2会发生全反射。 故选C。 5．C 【详解】A．光从空气进入介质，两束光入射角相等，光折射角更小，根据折射率 可知玻璃对光折射率较大，则光频率更高，蓝光频率大于绿光，故A错误； B．由，玻璃对光折射率较大，玻璃中光的速度小于光的速度。故B错误； CD．因为玻璃砖上下表面平行，光线在玻璃砖下表面第二次折射时的入射角等于在上表面第一次折射时的折射角，根据光路可逆性知，第二次折射光线与第一次折射的入射光线平行，所以从玻璃砖下表面射出的两束光仍然平行，两束光在玻璃砖下表面均不能发生全反射。故C正确，D错误。 故选C。 6．C 【详解】根据题意一束光从点垂直于三角形底边入射，从点射出。已知、到三角形底边距离均为，画出光路图如图所示 根据几何关系有，， 根据反射定律可得 综上可得， 根据折射定律有 代入数据可得 故选C。 7．B 【详解】光通过平行树脂砖，出射光线与入射光线平行； 由于由空气进入树脂为由光疏介质进入光密介质，折射角应小于入射角，则光线会向法线侧移，出射光线在入射光线延长线的左侧，符合条件的是②。 故选B。 8．A 【详解】肥皂膜上的条纹是薄膜干涉现象，由肥皂膜前后两个表面的反射光叠加干涉形成。 竖直放置的肥皂膜受重力作用，液体向下流动，形成上薄下厚的结构：越靠下，肥皂膜厚度随竖直高度的增加越快（单位竖直距离的厚度变化量越大）。 根据薄膜干涉规律，相邻亮纹（或暗纹）对应的厚度差固定为（λ为入射光波长），厚度变化率越大，相邻条纹的竖直间距越小，因此自上而下（从上到下）相邻条纹间距越来越小。 故选A。 9．A 【详解】CD．金属丝加热均匀膨胀，其直径D变大。该装置利用金属丝两侧的空隙形成双缝干涉，设两挡板间狭缝总宽度为W（不变），则双缝间距（即两透光狭缝中心间的距离）为 当D变大时，双缝间距d变大，故CD错误； AB．根据双缝干涉条纹间距公式（其中L为缝到屏的距离，λ为光波长），当d变大时，变小，故A正确，B错误。 故选A。 10．B 【详解】A．因透镜与玻璃表面间的空气薄膜厚度不是均匀变化，故牛顿环的间距不相等，故A错误； B．将凸透镜的曲率半径变大，与透镜中心等距离位置的空气层厚度变小，同厚度对应的亮纹由中心向外偏移，即同一级圆环半径变大，条纹变稀疏，故B正确； C．改用波长更长的单色光照射，同一级亮纹对应的光程差变大，各环的半径将增大，故C错误； D．在牛顿环的中心凸透镜与平面玻璃的间距为，考虑单色光在平面玻璃上表面反射时有半波损失，故两列反射光叠加反而振动减弱，牛顿环的中心为暗区，故D错误。 故选B。 11．D 【详解】C．由图可知，光干涉条纹间距小于光干涉条纹间距，根据条纹间距公式可知光的波长小于光的波长，故C错误： A．根据光子动量公式可知光光子动量大于光光子动量，故A错误； B．根据可知a光光子能量大于b光光子能量，故B错误； D．波长越长，通过单缝衍射装置，中央亮条纹越宽，则通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄，故D正确。 故选D。 12．A 【详解】A．自行车尾灯内部的棱镜结构可使入射光发生全反射，将光线反射回光源方向，故A正确； B．双缝干涉条纹间距满足 其中为双缝到光屏的距离。只增大时，增大而不是减小，故B错误； C．激光切割金属主要利用激光能量集中、能量密度大和亮度高的特点，不是利用相干性，故C错误； D．不透明圆盘影子中心的亮斑是光的衍射形成的泊松亮斑，故D错误。 故选A。 13．BC 【详解】设折射角为，根据折射定律 可得 根据几何关系可知从V形凹槽左侧进入的光，折射光线平行于V形凹槽右侧的边，同理从V形凹槽右侧进入的光，折射光线平行于V形凹槽左侧的边，如图所示 AB．可知c、d区域无光线进入，a、b和e、f区域除了从上射入的光线还有折射光线进入，亮度最高，b、c和d、e区域只有折射光线进入，故A错误，B正确； C．根据几何关系可得 c、d间距为，故C正确； D．根据几何关系可得a、b间距和e、f间距均为，故D错误。 故选BC。 14．BC 【详解】AB．根据题意，画出光路图（蓝色），现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，折射角变小，若厚度d相同，画出光路图（黄色），如图所示 由图可知，侧移量变大，故A错误，B正确； CD．根据题意，画出光路图（蓝色），现换用折射率较大的玻璃砖，保持入射角不变，折射角变小，若侧移量Δx相同，画出光路图（黄色），如图所示 由图可知，厚度变小，故C正确，D错误。 故选BC。 15．(1) (2) 【详解】（1）如图所示 根据几何关系可知光线1的折射角为，入射角为90° 可得 （2）根据几何关系可得光线2在玻璃砖中的折射角为 根据折射定律 其中 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $