第四章 光（基础通关卷）物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 高二年级上册物理第四章“光”单元自测卷，以无人机激光信号、摄影偏振镜、岫岩玉等科技与生活情境为载体，覆盖光的传播、反射、折射、干涉等核心知识点，注重物理观念建构与科学思维、探究能力考查，适配单元复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|光的电磁波性质、全反射（硬币消失）、折射定律（岫岩玉）|1-7题基础判断，8-10题多选项综合分析，如结合光导纤维考查折射率与全反射| |实验题|2/14|双缝干涉测波长、玻璃砖折射率测量|考查器材选择（滤光片/单缝/双缝）及误差分析（大头针间距），体现科学探究| |计算题|3/40|折射光路计算（半圆柱玻璃砖）、全反射临界角（水下光源）|第15题综合三棱镜与玻璃砖，结合几何关系考查模型建构与科学推理，层次递进|

2026-2027学年高二年级上册物理单元自测 第四章 光·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．随着科学技术的发展，无人机技术得以迅速发展，出现了如图所示的快递无人机，这种快递无人机在飞行过程中，通过机载雷达系统不断发出激光和超声波进行信号传输，下列关于激光和超声波的说法正确的是（     ） A．激光的传播需要介质 B．超声波和激光都能在真空中传播 C．激光是电磁波 D．超声波在介质中传播速度与它的频率有关 【答案】C 【详解】AC．激光是电磁波，传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误，C正确。 B．超声波是机械波，传播需要介质，不能在真空中传播，故B错误； D．在同一介质中，超声波的传播速度由介质的性质决定，与频率无关，故D错误。 故选C。 2．关于甲、乙、丙、丁四图中的现象，下列说法正确的是（　　）。 A．图甲中的筷子插入未装满水的透明玻璃杯中，看起来筷子是折断的，这是由于发生了光的衍射 B．图乙中水流引光是由于光在水柱中发生了全反射 C．图丙中金属环内的肥皂薄膜上的彩色条纹是由于发生了光的反射 D．图丁中的现象是由于发生了光的干涉 【答案】B 【详解】A．图甲中的筷子插入未装满水的透明玻璃杯中，看起来筷子是折断的，这是由于发生了光的折射现象，并非光的衍射现象。故A错误； B．图乙中水流引光利用了光在水柱（光密介质）与空气（光疏介质）的分界面上发生全反射，使光沿着水柱传播。故B正确； C．图丙中金属环内的肥皂薄膜上的彩色条纹是光的薄膜干涉现象，由薄膜前后表面反射的光发生叠加干涉形成，并非单纯的光的反射。故C错误； D．图丁呈现的是单缝衍射的条纹特征，该现象是光的衍射，并非光的干涉现象，故D错误。 故选B。 3．在“消失的硬币”实验中，将盛满水的玻璃杯压在硬币上，从杯壁外往内看硬币“消失”，从杯口向下俯视却能看到硬币，已知玻璃杯的折射率大于水的折射率，造成杯壁视角下硬币“消失”的主要原因是（　　） A．光的直线传播路径被玻璃杯阻断 B．硬币反射的光在杯壁处发生全反射 C．硬币反射的光在杯底部发生全反射 D．硬币反射的光在杯壁处发生干涉 【答案】B 【详解】A．玻璃杯是透明的，光线可以透过，不能阻断， A错误； B．从杯壁外往内看时，硬币反射的光线需要依次穿过水、玻璃，最后从玻璃射入空气中才能被人眼看到。光线从玻璃（光密介质）射向空气（光疏介质）时，由于观察角度的原因，入射角可能大于临界角，从而发生全反射。光线被反射回玻璃杯内，无法进入人眼，因此看起来硬币就“消失”了，B正确； C．如果光在杯底部发生全反射，那么光线将无法进入杯中的水中。这样的话，无论从哪个角度（包括从杯口向下俯视），都应该看不到硬币。这与题干中“从杯口向下俯视却能看到硬币”的现象相矛盾，C错误； D．硬币“消失”是光线传播路径改变导致的现象，属于几何光学范畴，与光的干涉无关，D错误。 故选B。 4．某同学在游泳时，发现射入池水的太阳光在池底形成美丽的彩色条纹，导致这种各色光分离的现象主要是由于光的（     ） A．干涉 B．衍射 C．折射 D．反射 【答案】C 【详解】太阳光是复色光，包含各种频率的单色光。当太阳光从空气射入水中时，会发生折射现象。由于水对不同频率（颜色）的光的折射率不同，导致各种色光在水中的偏折程度不同，从而在池底形成彩色条纹，这种现象称为光的色散，其本质是光的折射。 故选C。 5．如图所示，一束单色光从空气斜射入某种透明介质中，入射点为O。实验者进行了如下操作：①以O为圆心、R为半径画圆，该圆与折射光线交于B点；②过B作介质与空气分界面的垂线，延长入射光线交于M点，测得的长度为r。则透明介质对该单色光的折射率n为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据折射定律，介质折射率 由几何关系有 可得折射率，故选B。 6．岫岩玉产自辽宁省鞍山市岫岩满族自治县，为中国四大名玉之一，其玉质温润，透明度高，对钠黄光（波长为589.3纳米）的折射率约为1.55~1.62，一束钠黄光从某块透明度很高的岫岩玉射向空气。如下图，Ⅰ为空气，Ⅱ为岫岩玉，入射角是，则下列光路图可能正确的是（）（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设该介质的临界角为C，则 当n取1.55时， 当n取1.62时， 因为 可知大于的最大值，且光从介质射向空气，入射角大于临界角，所以发生全反射，光线全部被反射回原介质，D选项符合题意。 故选D。 7．如图，一矩形玻璃砖，边长为，边长为，为边的中点，一光屏紧贴玻璃砖右侧竖直放置。现有一束红光在玻璃砖内从玻璃砖底部点沿方向射向点，光束与边夹角为，恰好在光屏上的点接收到该光束，点到点的距离为。则（     ） A．该玻璃砖对红光的折射率 B．若这束红光在玻璃砖内从点沿方向射向点，上方光屏没有光斑 C．红光从玻璃砖射出后，传播速率变小 D．若改用一束绿光在玻璃砖内从点沿方向射向点，光屏上的光斑将在点上方 【答案】B 【详解】A．光路如图所示： 由几何关系可知，入射角 ，，即 根据折射定律 ，故A错误； B．设红光发生全反射的临界角，满足 解得 若光源移至点，，，则 ，此时光线在 点的入射角 ，即，光线恰好发生全反射，没有光线折射进入上方的空气，故光屏上没有光斑，故B正确； C．光在介质中的传播速度 ，红光从玻璃砖（光密介质）射出进入空气（光疏介质），折射率减小，故传播速率变大，故C错误； D．绿光的频率大于红光，玻璃砖对绿光的折射率 大于对红光的折射率，根据，可知绿光的折射角 由几何关系，光斑到点的距离 因为增大，增大，所以 ，即光斑将在点下方，故D错误。 故选B。 8．小牧同学是一个摄影爱好者，在摄影过程中，他学习到可以在镜片前加装偏振镜消除水面和玻璃反光，也可以通过给相机镜片镀上增透膜增加透射光的强度，还可以加装星光镜使点状光源拍出耀眼的星芒效果如图，下列说法中正确的是（　　） A．自然光是一种偏振光 B．光是一种横波 C．增透膜利用了薄膜干涉原理，对所有颜色的透射光增强效果都相同 D．星光镜上规则间隔的交叉刻痕使光发生衍射，产生星芒效果 【答案】BD 【详解】A．自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向转动的光，故自然光不是一种偏振光，A错误； B．光是一种横波，B正确； C．增透膜利用了薄膜干涉原理，使反射光相互抵消，从而增加透射光的强度，但增透膜的增强条件与光的波长直接相关，而不同颜色的光对应不同的波长，因此增透膜对不同颜色的透射光增强效果并不相同，C错误； D．刻痕相当于一个衍射光栅，当点光源的光通过时，光在刻痕处发生衍射，形成明暗相间的衍射图样，从而呈现出放射状的星芒，D正确。 故选BD。 9．为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射入。CD为光学传感器，可以探测光的强度，从AB面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。现将这种新材料制成的一根光导纤维束暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），用同种激光从光导纤维束端面EF射入，且光线与EF夹角为β，如图丙所示。则（     ） A．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小 B．该新材料的折射率为 C．若该激光在真空中波长为λ，则射入该新材料后波长变为 D．若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则β角需满足0°＜β＜180° 【答案】BD 【详解】A．图甲中若减小入射角θ，则反射角减小，折射角也减小，根据几何关系可知反射光线和折射光线之间的夹角将变大，故A错误； B．由图乙可知，当入射角大于45°时，反射光线的强度不再变化，可知临界角为45°，则该新材料的折射率为，故B正确； C．该激光在真空中波长为，有 则射入该新材料后波长变为，故C错误； D．若该束激光恰好不从光导纤维束侧面外泄，则β角需满足 解得 则若该束激光不从光导纤维束侧面外泄有0°＜β＜180°，故D正确。 故选BD。 10．随着人们生活水平提高，单反相机已进入普通家庭，单反相机是单镜头反光数码照相机，其重要的部件为五棱镜目镜，五棱镜将实像光线多次反射后改变光路，将影像送至目镜，使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，这样方便摄影者正确地取景和对焦。某品牌单反相机五棱镜目镜横截面和各部分角度如图所示，其中，光线从中点垂直射入，依次经过和面的反射，且在面的入射角相等，最后光线从面射出。已知光线恰好能够在面上发生全反射，光在真空中的速度为。下列说法正确的是（　　） A．光线在面上的反射不是全反射 B．五棱镜的折射率为2 C．光线从点入射到面的时间为 D．红光和紫光分别从点入射时，紫光在棱镜内的传播速度更大 【答案】BC 【详解】B．恰好在CD面发生全反射，由几何关系知入射角，刚好全反射时 解得折射率n=2，B正确； A．作出光路图，如图所示 根据光的反射定律和几何关系可知光在DE面上的入射角为75°，大于临界角，则光线在DE面上会发生全反射，A错误； C．根据几何关系，可得路程 光在五棱镜中传播速度为 传播的时间为 解得，C正确； D．红光和紫光分别从P点入射时，紫光的频率大，折射率大，根据，紫光在棱镜内的传播速度更小，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）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向右依次为光源、透镜、M、N、、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜）。 (1)M、、P三个光学元件依次为_____。 A．单缝、双缝、滤光片 B．双缝、滤光片、单缝 C．滤光片、单缝、双缝 D．滤光片、双缝、单缝 (2)某次测量中，小明将测量头的分划板中心刻线对准第1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，手轮示数如图所示，此时示数_____mm。 (3)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_____mm。 【答案】(1)C；(2)12.100；(3) 【详解】（1）为使双缝获得由同一单缝形成的相干光，光路中应先用滤光片获得单色光，再依次通过单缝和双缝。因此，，依次为滤光片、单缝、双缝。 故选C。 （2）测量头的主尺读数为，可动刻度读数为，故 （3）由双缝干涉条纹间距公式得 第1条到第5条亮条纹间有个条纹间距，故 由上式整理得 代入数据得 12．（8分）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。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）如图所示，是半圆柱形玻璃砖的横截面，半径，距离玻璃砖平面处是一光屏。细光束从P点沿半径方向射入玻璃砖，从O点以入射角射出后打在光屏上。已知玻璃砖的折射率，光在空气中的速度，求 (1)打在光屏上位置离O点的距离； (2)光从射入玻璃砖到打在光屏上的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设光线从玻璃砖出来的折射角为，根据折射定律有 解得 可得 故打在光屏上位置离O点的距离为 （2）光线在玻璃砖中运动的速度为 故光线从射入玻璃砖到打在光屏上的时间 代入数据解得 14．（12分）水面下有一点光源S，如图所示为它向水面发射的一道光线，入射角，从水面上出射时的折射角。（sin37°=0.6）               (1)求光在水面下发生全反射的临界角的正弦值： (2)若该点光源位于水面下h=m处，求点光源在水面照亮的圆形区域面积（π≈3.14）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）水对光的折射率 光在水面下发生全反射的临界角的正弦值 （2）如图所示 根据几何关系可知 由数学知识可得 解得 则点光源在水面照亮的圆形区域面积 15.（18分）某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R，。横截面所在平面内，单色光线以角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出，已知，真空中光速为c。 (1)求该单色光在三棱镜中的传播速度大小； (2)若玻璃砖对该单色光的折射率为1.2，以角入射的单色光线第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，求光线在EF上入射点D（图中未标出）到E点的距离范围。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设光在三棱镜中的折射角为α，根据折射定律可得 由于折射光线垂直EG边射出，根据几何关系可知 代入数据解得 该单色光在三棱镜中的传播速度 （2）根据题意作出单色光第一次到达半圆弧AMB恰好发生全反射的光路图，如图所示 根据几何关系可知FE上从D点到E点以角入射的单色光线第一次到达半圆弧AMB都可以发生全反射，根据全反射临界角公式有 根据几何关系可得， 联立解得 所以光线在EF上的入射点D到E点的距离范围为。 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高二年级上册物理单元自测 第四章 光·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．随着科学技术的发展，无人机技术得以迅速发展，出现了如图所示的快递无人机，这种快递无人机在飞行过程中，通过机载雷达系统不断发出激光和超声波进行信号传输，下列关于激光和超声波的说法正确的是（     ） A．激光的传播需要介质 B．超声波和激光都能在真空中传播 C．激光是电磁波 D．超声波在介质中传播速度与它的频率有关 2．关于甲、乙、丙、丁四图中的现象，下列说法正确的是（　　）。 A．图甲中的筷子插入未装满水的透明玻璃杯中，看起来筷子是折断的，这是由于发生了光的衍射 B．图乙中水流引光是由于光在水柱中发生了全反射 C．图丙中金属环内的肥皂薄膜上的彩色条纹是由于发生了光的反射 D．图丁中的现象是由于发生了光的干涉 3．在“消失的硬币”实验中，将盛满水的玻璃杯压在硬币上，从杯壁外往内看硬币“消失”，从杯口向下俯视却能看到硬币，已知玻璃杯的折射率大于水的折射率，造成杯壁视角下硬币“消失”的主要原因是（　　） A．光的直线传播路径被玻璃杯阻断 B．硬币反射的光在杯壁处发生全反射 C．硬币反射的光在杯底部发生全反射 D．硬币反射的光在杯壁处发生干涉 4．某同学在游泳时，发现射入池水的太阳光在池底形成美丽的彩色条纹，导致这种各色光分离的现象主要是由于光的（     ） A．干涉 B．衍射 C．折射 D．反射 5．如图所示，一束单色光从空气斜射入某种透明介质中，入射点为O。实验者进行了如下操作：①以O为圆心、R为半径画圆，该圆与折射光线交于B点；②过B作介质与空气分界面的垂线，延长入射光线交于M点，测得的长度为r。则透明介质对该单色光的折射率n为（　　） A． B． C． D． 6．岫岩玉产自辽宁省鞍山市岫岩满族自治县，为中国四大名玉之一，其玉质温润，透明度高，对钠黄光（波长为589.3纳米）的折射率约为1.55~1.62，一束钠黄光从某块透明度很高的岫岩玉射向空气。如下图，Ⅰ为空气，Ⅱ为岫岩玉，入射角是，则下列光路图可能正确的是（）（    ） A． B． C． D． 7．如图，一矩形玻璃砖，边长为，边长为，为边的中点，一光屏紧贴玻璃砖右侧竖直放置。现有一束红光在玻璃砖内从玻璃砖底部点沿方向射向点，光束与边夹角为，恰好在光屏上的点接收到该光束，点到点的距离为。则（     ） A．该玻璃砖对红光的折射率 B．若这束红光在玻璃砖内从点沿方向射向点，上方光屏没有光斑 C．红光从玻璃砖射出后，传播速率变小 D．若改用一束绿光在玻璃砖内从点沿方向射向点，光屏上的光斑将在点上方 8．小牧同学是一个摄影爱好者，在摄影过程中，他学习到可以在镜片前加装偏振镜消除水面和玻璃反光，也可以通过给相机镜片镀上增透膜增加透射光的强度，还可以加装星光镜使点状光源拍出耀眼的星芒效果如图，下列说法中正确的是（　　） A．自然光是一种偏振光 B．光是一种横波 C．增透膜利用了薄膜干涉原理，对所有颜色的透射光增强效果都相同 D．星光镜上规则间隔的交叉刻痕使光发生衍射，产生星芒效果 9．为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射入。CD为光学传感器，可以探测光的强度，从AB面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。现将这种新材料制成的一根光导纤维束暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），用同种激光从光导纤维束端面EF射入，且光线与EF夹角为β，如图丙所示。则（     ） A．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小 B．该新材料的折射率为 C．若该激光在真空中波长为λ，则射入该新材料后波长变为 D．若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则β角需满足0°＜β＜180° 10．随着人们生活水平提高，单反相机已进入普通家庭，单反相机是单镜头反光数码照相机，其重要的部件为五棱镜目镜，五棱镜将实像光线多次反射后改变光路，将影像送至目镜，使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，这样方便摄影者正确地取景和对焦。某品牌单反相机五棱镜目镜横截面和各部分角度如图所示，其中，光线从中点垂直射入，依次经过和面的反射，且在面的入射角相等，最后光线从面射出。已知光线恰好能够在面上发生全反射，光在真空中的速度为。下列说法正确的是（　　） A．光线在面上的反射不是全反射 B．五棱镜的折射率为2 C．光线从点入射到面的时间为 D．红光和紫光分别从点入射时，紫光在棱镜内的传播速度更大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）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向右依次为光源、透镜、M、N、、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜）。 (1)M、、P三个光学元件依次为_____。 A．单缝、双缝、滤光片 B．双缝、滤光片、单缝 C．滤光片、单缝、双缝 D．滤光片、双缝、单缝 (2)某次测量中，小明将测量头的分划板中心刻线对准第1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，手轮示数如图所示，此时示数_____mm。 (3)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_____mm。 12．（8分）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”）。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）如图所示，是半圆柱形玻璃砖的横截面，半径，距离玻璃砖平面处是一光屏。细光束从P点沿半径方向射入玻璃砖，从O点以入射角射出后打在光屏上。已知玻璃砖的折射率，光在空气中的速度，求 (1)打在光屏上位置离O点的距离； (2)光从射入玻璃砖到打在光屏上的时间。 14．（12分）水面下有一点光源S，如图所示为它向水面发射的一道光线，入射角，从水面上出射时的折射角。（sin37°=0.6）               (1)求光在水面下发生全反射的临界角的正弦值： (2)若该点光源位于水面下h=m处，求点光源在水面照亮的圆形区域面积（π≈3.14）。 15.（18分）某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R，。横截面所在平面内，单色光线以角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出，已知，真空中光速为c。 (1)求该单色光在三棱镜中的传播速度大小； (2)若玻璃砖对该单色光的折射率为1.2，以角入射的单色光线第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，求光线在EF上入射点D（图中未标出）到E点的距离范围。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二年级上册物理单元自测 第二章 机械振动·基础通关 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B B C B D B BD BD BC 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．(1)C（2分）；(2)12.100（2分）；(3)（2分） 12．(1)BD（2分）；(2)BC（2分）；(3)（2分）；(4)偏大（2分） 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）（1）设光线从玻璃砖出来的折射角为，根据折射定律有（2分） 解得（1分） 可得（1分） 故打在光屏上位置离O点的距离为（1分） （2）光线在玻璃砖中运动的速度为（2分） 故光线从射入玻璃砖到打在光屏上的时间（2分） 代入数据解得（1分） 14．（12分）（1）水对光的折射率（2分） 光在水面下发生全反射的临界角的正弦值（2分） （2）如图所示（2分） 根据几何关系可知（2分） 由数学知识可得（2分） 解得 则点光源在水面照亮的圆形区域面积（2分） 15．（18分）（1）设光在三棱镜中的折射角为α，根据折射定律可得（2分） 由于折射光线垂直EG边射出，根据几何关系可知（2分） 代入数据解得（1分） 该单色光在三棱镜中的传播速度（2分） （2）根据题意作出单色光第一次到达半圆弧AMB恰好发生全反射的光路图，如图所示 （2分） 根据几何关系可知FE上从D点到E点以角入射的单色光线第一次到达半圆弧AMB都可以发生全反射，根据全反射临界角公式有（2分） 根据几何关系可得（1分），（2分） 联立解得（2分） 所以光线在EF上的入射点D到E点的距离范围为。（2分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二年级上册物理单元自测 第四章 光·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．随着科学技术的发展，无人机技术得以迅速发展，出现了如图所示的快递无人机，这种快递无人机在飞行过程中，通过机载雷达系统不断发出激光和超声波进行信号传输，下列关于激光和超声波的说法正确的是（     ） A．激光的传播需要介质 B．超声波和激光都能在真空中传播 C．激光是电磁波 D．超声波在介质中传播速度与它的频率有关 2．关于甲、乙、丙、丁四图中的现象，下列说法正确的是（　　）。 A．图甲中的筷子插入未装满水的透明玻璃杯中，看起来筷子是折断的，这是由于发生了光的衍射 B．图乙中水流引光是由于光在水柱中发生了全反射 C．图丙中金属环内的肥皂薄膜上的彩色条纹是由于发生了光的反射 D．图丁中的现象是由于发生了光的干涉 3．在“消失的硬币”实验中，将盛满水的玻璃杯压在硬币上，从杯壁外往内看硬币“消失”，从杯口向下俯视却能看到硬币，已知玻璃杯的折射率大于水的折射率，造成杯壁视角下硬币“消失”的主要原因是（　　） A．光的直线传播路径被玻璃杯阻断 B．硬币反射的光在杯壁处发生全反射 C．硬币反射的光在杯底部发生全反射 D．硬币反射的光在杯壁处发生干涉 4．某同学在游泳时，发现射入池水的太阳光在池底形成美丽的彩色条纹，导致这种各色光分离的现象主要是由于光的（     ） A．干涉 B．衍射 C．折射 D．反射 5．如图所示，一束单色光从空气斜射入某种透明介质中，入射点为O。实验者进行了如下操作：①以O为圆心、R为半径画圆，该圆与折射光线交于B点；②过B作介质与空气分界面的垂线，延长入射光线交于M点，测得的长度为r。则透明介质对该单色光的折射率n为（　　） A． B． C． D． 6．岫岩玉产自辽宁省鞍山市岫岩满族自治县，为中国四大名玉之一，其玉质温润，透明度高，对钠黄光（波长为589.3纳米）的折射率约为1.55~1.62，一束钠黄光从某块透明度很高的岫岩玉射向空气。如下图，Ⅰ为空气，Ⅱ为岫岩玉，入射角是，则下列光路图可能正确的是（）（    ） A． B． C． D． 7．如图，一矩形玻璃砖，边长为，边长为，为边的中点，一光屏紧贴玻璃砖右侧竖直放置。现有一束红光在玻璃砖内从玻璃砖底部点沿方向射向点，光束与边夹角为，恰好在光屏上的点接收到该光束，点到点的距离为。则（     ） A．该玻璃砖对红光的折射率 B．若这束红光在玻璃砖内从点沿方向射向点，上方光屏没有光斑 C．红光从玻璃砖射出后，传播速率变小 D．若改用一束绿光在玻璃砖内从点沿方向射向点，光屏上的光斑将在点上方 8．小牧同学是一个摄影爱好者，在摄影过程中，他学习到可以在镜片前加装偏振镜消除水面和玻璃反光，也可以通过给相机镜片镀上增透膜增加透射光的强度，还可以加装星光镜使点状光源拍出耀眼的星芒效果如图，下列说法中正确的是（　　） A．自然光是一种偏振光 B．光是一种横波 C．增透膜利用了薄膜干涉原理，对所有颜色的透射光增强效果都相同 D．星光镜上规则间隔的交叉刻痕使光发生衍射，产生星芒效果 9．为了研究某种透明新材料的光学性质，将其压制成半圆柱形，如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射入。CD为光学传感器，可以探测光的强度，从AB面反射回来的光强随角θ变化的情况如图乙所示。现将这种新材料制成的一根光导纤维束暴露于空气中（假设空气中的折射率与真空相同），用同种激光从光导纤维束端面EF射入，且光线与EF夹角为β，如图丙所示。则（     ） A．图甲中若减小入射角θ，则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小 B．该新材料的折射率为 C．若该激光在真空中波长为λ，则射入该新材料后波长变为 D．若该束激光不从光导纤维束侧面外泄，则β角需满足0°＜β＜180° 10．随着人们生活水平提高，单反相机已进入普通家庭，单反相机是单镜头反光数码照相机，其重要的部件为五棱镜目镜，五棱镜将实像光线多次反射后改变光路，将影像送至目镜，使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，这样方便摄影者正确地取景和对焦。某品牌单反相机五棱镜目镜横截面和各部分角度如图所示，其中，光线从中点垂直射入，依次经过和面的反射，且在面的入射角相等，最后光线从面射出。已知光线恰好能够在面上发生全反射，光在真空中的速度为。下列说法正确的是（　　） A．光线在面上的反射不是全反射 B．五棱镜的折射率为2 C．光线从点入射到面的时间为 D．红光和紫光分别从点入射时，紫光在棱镜内的传播速度更大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）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向右依次为光源、透镜、M、N、、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜）。 (1)M、、P三个光学元件依次为_____。 A．单缝、双缝、滤光片 B．双缝、滤光片、单缝 C．滤光片、单缝、双缝 D．滤光片、双缝、单缝 (2)某次测量中，小明将测量头的分划板中心刻线对准第1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，手轮示数如图所示，此时示数_____mm。 (3)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_____mm。 12．（8分）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”）。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）如图所示，是半圆柱形玻璃砖的横截面，半径，距离玻璃砖平面处是一光屏。细光束从P点沿半径方向射入玻璃砖，从O点以入射角射出后打在光屏上。已知玻璃砖的折射率，光在空气中的速度，求 (1)打在光屏上位置离O点的距离； (2)光从射入玻璃砖到打在光屏上的时间。 14．（12分）水面下有一点光源S，如图所示为它向水面发射的一道光线，入射角，从水面上出射时的折射角。（sin37°=0.6）               (1)求光在水面下发生全反射的临界角的正弦值： (2)若该点光源位于水面下h=m处，求点光源在水面照亮的圆形区域面积（π≈3.14）。 15.（18分）某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为O点，半径为R；直角三棱镜FG边的延长线过O点，EG边平行于AB边且长度等于R，。横截面所在平面内，单色光线以角入射到EF边发生折射，折射光线垂直EG边射出，已知，真空中光速为c。 (1)求该单色光在三棱镜中的传播速度大小； (2)若玻璃砖对该单色光的折射率为1.2，以角入射的单色光线第一次到达半圆弧AMB可以发生全反射，求光线在EF上入射点D（图中未标出）到E点的距离范围。 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $