第四章 光 单元测试卷-2026-2027学年高二上学期物理同步知识点解读与专题训练（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《光》单元测试卷，75分钟100分，覆盖光的衍射、干涉、折射等核心知识，通过实验与计算结合，强化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/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12/48|单缝衍射（1题）、增透膜干涉（2题）、双缝干涉（3题）、光的折射与全反射（4-8题）|结合Low-e玻璃（6题）、水流导光（11题）等实际情境，体现科学态度与责任| |实验题|2/16|插针法测折射率（13题）、双缝干涉测波长（14题）|注重实验操作细节（13题选措施），培养科学探究能力| |计算题|3/36|折射定律应用（15题）、双缝干涉条纹间距计算（16题）、全反射综合（17题）|层次分明，从基础公式到综合推理，强化科学思维|

第四章《光》单元测试卷（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：选择性必修第一册第4章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．用单色光垂直照射一个可调节宽度的单缝，在远处的屏幕上观察到明显的衍射图样。现将缝宽逐渐减小，下列说法正确的是（　　） A．衍射条纹变得稀疏，且整体亮度增强 B．衍射条纹变得密集，中央亮区收缩 C．衍射现象逐渐减弱，条纹趋于消失 D．中央亮条纹的宽度增加，图样整体变暗 【答案】D 【详解】ABC．当缝宽减小时，光的衍射效应增强，表现为中央亮条纹宽度增加，条纹分布更宽，故ABC错误； D．当缝宽减小时，通过狭缝的光能量减少，且能量分布在更广的区域，导致整个衍射图样变暗，故D正确。 故选D。 2．关于下列图片所示的现象或解释，说法正确的是（     ） A．甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的衍射现象 B．乙图中光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率 C．丙图中的“泊松亮斑”，是小圆孔衍射形成的图样 D．丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是纵波 【答案】B 【详解】A．甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的干涉现象，故A错误； B．乙图中光导纤维利用光的全反射，内芯的折射率大于外套的折射率，故B正确； C．丙图中的“泊松亮斑”，是不透光的小圆盘衍射形成的图样，故C错误； D．丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是横波，故D错误。 故选B。 3．如图所示，某同学做双缝干涉实验，激光通过双缝后，到达光屏上的点。已知激光的波长为，，点为双缝中垂线与光屏的交点，下列说法正确的是（　　） A．、间有2条暗条纹 B．若将光屏向左移动少许，则光屏上的条纹间距增大 C．若将激光改为白光，则处为白色亮纹 D．若用波长为的单色光做该实验，则、间暗条纹数增加 【答案】C 【详解】A．暗纹条件是光程差满足 O点光程差为0，是中央亮纹，P点光程差为，故暗纹对应的光程差为、、、共四条，故A错误； B．根据 可知若将光屏向左移动少许，则L减小，则光屏上的条纹间距减小，故B错误； C．O点是双缝中垂线与光屏的交点，光程差为0，各种颜色的光在O点都形成亮纹，叠加后为白色亮纹，故C正确； D．用波长的光照射时，暗纹条件是光程差满足 可知k可取0、1，即O、P间暗条纹数为2条，可知暗条纹数减少了，故D错误。 故选C。 4．如图所示，、两束平行单色光照射到半径为的半圆形玻璃砖的上表面，折射后会聚到玻璃砖的顶点。对比、两束光，下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对光的折射率小 B．光在玻璃砖中的频率大 C．光在玻璃砖中的传播速度大 D．光在玻璃砖中的波长比光长 【答案】B 【详解】A．由折射定律，光从空气射向介质，介质折射率，其中为入射角，为折射角，、两束单色光平行，因此，由题干图，故，故A错误； B．光的频率由光源决定，与介质无关。不同颜色的单色光频率不同，同一介质对频率越高的光折射率越大。因此，故B正确； C．介质中光速，由可知，故C错误； D．介质中波长，由、可知，，故D错误。 故选B。 5．某直角三角形玻璃砖ABC的轮廓如图所示，，。一束单色光垂直AB边射入，经BC边反射后从AC边射出玻璃砖，射出玻璃砖时光线与AC边的夹角为45°。玻璃砖对该单色光的折射率为（     ） A． B． C．2 D． 【答案】A 【详解】光路图如图所示 单色光从玻璃砖射向空气时入射角为，折射角为，因此玻璃砖对该单色光的折射率 故选A。 6．如图，在研究Low-e玻璃（低辐射玻璃）光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Low-e玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是（　　） A．a光的折射率小于b光 B．a光在玻璃中的传播速度大于b光 C．a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显 D．a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大 【答案】D 【详解】A．根据折射定律 入射角相同，由图可知a光的折射角更小，因此可得 可知a光折射率更大，A错误； B．光在介质中传播速度 因为 所以，B错误； C．折射率越大，光的频率越大，波长越小，因此 波长越长衍射现象越明显，因此b光衍射更明显，C错误； D．双缝干涉条纹间距满足 通过同一双缝，则相同，故波长越大间距越大，因为 因此b光的干涉条纹间距更大，D正确。 故选D。 7．图甲是水下灯光装置简化图，轻质弹簧下端固定在水池底部，上端连接一黄色点光源，点光源静止在O点，其在水面上的投影位置为，。现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示，y表示偏离平衡位置的位移，规定向上为正方向，水的折射率为。下列说法中正确的是（     ） A．水面光斑的最大直径为4.5m B．换成蓝色光源则光斑面积变大 C．光斑边缘上某点振动的振幅为m D．1s时，点光源处于超重状态 【答案】A 【详解】B．换成蓝色光源则折射率变大，根据可知，临界角减小，则光斑直径减小，则面积变小，B错误； A．设光从水中射出空气发生全反射的临界角为C，根据全反射临界角公式计算 光源在最低点时，光斑的面积最大，此时h′=h+A 代入数据得 由几何关系 代入数据得最大直径，A正确； C．根据几何关系可得光斑振幅满足 代入数据得光斑边缘上某点振动的振幅为 A′=0.75m，故C错误。 D．1s 时，点光源在最高点，加速度方向下，处于失重状态，故D错误； 故选A。 8．如图所示为一半径为的半圆形玻璃砖，是其对称轴。现有一束平行单色光垂直照射到面，玻璃砖对的折射率为，已知 ，不考虑二次反射，则（　　） A．玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为 B．若在纸面内保持入射光方向不变将玻璃砖绕圆心顺时针旋转，有光射出的区域弧长不变 C．光进入玻璃砖后波长变长 D．光从弧上出射后会汇聚于一点 【答案】B 【详解】A．光线射到圆弧面上的临界角 则C=37° 玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为，故A错误； B．如图所示 光线垂直射到直径AB时，玻璃砖的弧面上有光射出的区域所对应的角度为74°；若在纸面内将玻璃砖绕圆心顺时针旋转，设此时能在圆弧AB面上发生全反射的两条临界光线在直径上的折射角为θ，则 则 可知有光射出的区域弧长不变，故B正确； C．光进入玻璃后，光速变小，光的频率不变，根据，光的波长将变小，故C错误； D．设能从圆弧上射出的某条光线在上的入射角为α，则折射角β满足 由正弦定理 可得 则光线在上的入射角α不同，则光线与OO'的交点不同，即射出的光线不是都将汇聚于一点，故D错误。 故选B。 9．（多选）光学知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A．阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射现象 B．立体电影利用了光的偏振现象 C．采用红灯作为各种交通警示，是因为红光更容易发生衍射 D．光纤通信是一种现代通信手段，它利用的是光的干涉现象 【答案】BC 【详解】A．阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的干涉现象，A错误； B．立体电影利用了光的偏振现象，B正确； C．采用红灯作为各种交通警示，是因为红光波长较长，更容易发生衍射，C正确； D．光纤通信是一种现代通信手段，它利用的是光的全反射原理，D错误。 故选BC。 10．（多选）如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单色红光垂直入射到该装置上，能在凸透镜上方观察到同心圆环状、明暗相间的条纹。如图乙所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气膜，当单色红光从上方入射后，也能从上往下看到明暗相间的条纹。下列说法正确的是（ ） A．图甲、乙都是光的干涉现象 B．图甲中产生的圆环状条纹中间密集，边缘稀疏 C．图乙中仅增加一张纸片后，条纹会变稀疏 D．图乙中仅将单色红光更换为单色紫光，条纹会变密集 【答案】AD 【详解】A．题图甲、乙都是光的干涉现象，选项A正确； B．题图甲中凸透镜与玻璃间的空气膜厚度从中间向边缘增加得越来越快，因此圆环状条纹中间稀疏，边缘密集，选项B错误； C．题图乙中仅增加一张纸片后，空气膜的厚度变化得更快，条纹会变密集，选项C错误； D．题图乙中仅将单色红光更换为单色紫光，波长减小，条纹会变密集，选项D正确。 故选AD。 11．（多选）如图为水流导光实验，将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。将红光水平射向塑料瓶小孔，观察到红光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象。已知某时刻出水口中心到接水桶水面的高度为20cm，水在接水桶中水面的落点中心到出水口的水平距离为20cm，出水口横截面积为，水的密度为，重力加速度取。假设水流落到接水桶水面上后竖直速度瞬间减为0，水平速度大小不变，不计空气阻力及水的发散效应，则（     ） A．改用紫光以同样的方向照射一定能发生“水流导光”现象 B．降低瓶内水面高度有助于光束更好地沿液流传播 C．落水对接水桶水面的平均冲击力大小约为0.05N D．落水对接水桶水面的平均冲击力大小约为1N 【答案】AC 【详解】A．紫光折射率大于红光，由可得紫光临界角小于红光。原题中红光可以发生全反射，说明入射角大于红光临界角，一定满足入射角大于紫光临界角，因此紫光一定能发生水流导光，故A正确； B．降低瓶内水面高度，水流出的初速度减小，水流弯曲程度更大，光在界面的入射角减小，入射角可能小于临界角，无法发生全反射，因此不利于沿液流传播，故B错误； CD．平抛运动 竖直方向 得运动时间 竖直落水速度 水平初速度 取极短时间内的水为研究对象，则时间内流出水的质量 落水后竖直速度减为0，竖直方向动量变化为，忽略重力冲量，对水由动量定理有 代入得 根据牛顿第三定律，落水对水面的平均冲击力约为，故C正确，D错误。 故选AC。 12．（多选）如今大部分高层建筑都是采用中空玻璃，小明查阅资料得知该种玻璃由厚度均为的单层玻璃组成，两玻璃平行且中间夹有空气（如图）。小明用两束平行的光和斜射到玻璃的面，两个入射点间的距离为，光线经过多次折射，穿过玻璃后表面后，射在光屏上两个点间的距离为。不考虑光在玻璃砖中的反射，则射在光屏上的两个点（     ） A．若是紫光、是红光，则一定有 B．若是紫光、是红光，则一定有 C．若是红光、是紫光，则可能有 D．若是红光、是紫光，则不可能为零 【答案】BC 【详解】AB．紫光比红光频率高、波长短，同种介质，光的频率越高折射率越大 紫光通过单层玻璃，发生折射，向下偏折角度更大。若A是紫光，B是红光（如图1），经过左侧单层玻璃两次折射后（视作平行玻璃砖），两光线在空气层中互相平行射出，且出射点距离增大，经过右侧单层玻璃两次折射后，两光线在bc面右侧互相平行射出，且出射点距离再次增大，因此光屏上两点距离 A错误，B正确； C．若A是红光，B是紫光（如图2），经过左侧单层玻璃两次折射后（视作平行玻璃砖），两光线在空气层中互相平行射出，且出射点距离减小，经过右侧单层玻璃两次折射后，两光线在bc面右侧互相平行射出，且出射点距离再次减小，则有可能光线A在B的上方。由于一束光线经过平行玻璃砖前后两个平行界面两次折射后，发生第二次折射的折射角和第一次折射的入射角相等，即第二次折射的折射光线平行于第一次折射的入射光线。因此题目中光线在通过空气层入射到右侧第二块玻璃时，与最开始的入射光线平行，入射角相等，又因为两块玻璃厚度相等，则两块玻璃使同一束光线发生偏移的距离相等。要想，则光屏上光线A对应点在B对应点的上方，且第一层玻璃使A、B两束光共线，距离变化量为，此时两光线出射点距离；第二层玻璃使光线产生的距离变化量仍为，则这种情况下会出现光屏上两点距离，光线A在B的上方，C正确； D．选项C分析中，调节玻璃厚度、入射角、初始距离，光屏上有可能出现光线A在B的上方。同理，也可能出现光线A和B共线，打在光屏上同一点，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共16分） 13．某同学用“插针法”测定玻璃的折射率的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上。如图甲所示，在玻璃砖上侧部分竖直地插上两枚大头针，然后在玻璃砖下侧部分插上第三个大头针，使其挡住上侧部分两个大头针的像，再插上第四个大头针，使其挡住前两个大头针的像和第三个大头针。 (1)下列哪些措施能够提高实验准确程度______ A．选用上下光学表面间距大的玻璃砖 B．选用粗的大头针完成实验 C．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 D．入射光线的方向尽量靠近玻璃砖表面 (2)作出的光路图如图甲所示，入射光线和折射光线与玻璃砖边界的夹角分别为、，则玻璃砖的折射率______ (3)如图乙所示，该同学在实验中以玻璃砖为尺画出了玻璃砖边界，若其他操作正确，则折射率的测量值______准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”） (4)另一位同学准确的画好玻璃砖界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向上平移了一些。如图丙所示，实验中若其他操作均正确，则折射率的测量值______准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】(1)AC (2) (3)小于 (4)等于 【详解】（1）A．选用上下光学表面间距大的玻璃砖，可以减小角度测量的误差，故A正确； B．为了更准确地确定大头针的位置，选用较细的大头针完成实验，故B错误； C．为了减小方向确定的误差，插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些，故C正确； D．入射光线的方向适当远离玻璃砖表面，否则入射角太大，反射光线太强，折射光线太弱，不利于确定出射光线的位置，故D错误。 故选AC。 （2）入射光线和折射光线与玻璃砖边界的夹角分别为、，则入射角 折射角 根据折射定律，玻璃砖的折射率 （3）用实线表示实际的折射光线，虚线表示边界变大后的折射光线，光路图如图所示： 通过比较发现，入射角没有变化，折射角的测量值变大，由折射定律得知，折射率的测量值小于准确值。 （4）用实线表示将玻璃砖向上平移后实际的折射光线，而虚线按所画边界的折射光线，光路图如图所示： 通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律得知，该同学测得的折射率将不变，则折射率的测量值等于准确值。 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向右依次为光源、透镜、、、、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜）。 (1)、、三个光学元件依次为________。 A．双缝、单缝、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________。 (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________。 (4)另一同学安装好实验装置后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置进行调整后，在屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目增加，则该调整可能是________。 A．仅增大光源与滤光片间的距离 B．仅增大单缝与双缝的距离 C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将绿色滤光片换成紫色滤光片 【答案】(1)C (2)12.100 (3)5.2×10-7 (4)D 【详解】（1）为了获取单色的线光源以发生双缝干涉，白炽灯发出的光需要先经过透镜汇聚，然后穿过滤光片得到单色光，再经过单缝得到相干的线光源，最后照射在双缝上发生干涉。因此、、三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。 故选C。 （2）根据螺旋测微器的读数规则，固定刻度读数为；可动刻度读数为 。两者相加，此时手轮示数。 （3）相邻两条亮条纹的间距为 根据双缝干涉条纹间距公式 可得该单色光的波长为 （4）在屏上观察到清晰的条纹，且条纹数目增加，说明相邻亮条纹间距变小了。根据公式可知，要减小，可以减小双缝到屏的距离、增大双缝间距或减小入射光的波长。 A．仅增大光源与滤光片间的距离，对条纹间距无影响，故A错误； B．仅增大单缝与双缝的距离，对条纹间距无影响，故B错误； C．单缝与双缝的位置互换后将无法观察到清晰的双缝干涉图样，故C错误； D．紫色光的波长小于绿色光的波长，仅将绿色滤光片换成紫色滤光片，波长减小，条纹间距变小，视野内的条纹数目增加，故D正确。 故选D。 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．如图所示，为空气与某介质的界面，直线垂直于界面。已知该介质的折射率，光在真空中的传播速度约为。求： (1)光以入射角由空气射入该介质时的折射角； (2)光在该介质中的传播速度； (3)光由该介质射向空气，发生全反射的临界角。 【详解】（1）由折射定律得 代入和 解得 因此 （2）由 整理得 （3）光从该介质射向空气，临界角满足 解得 16．某同学用双缝干涉实验测量红光波长，已知双缝间距d=0.20mm，双缝到光屏的距离L=0.75m。该同学用测量头测出第1条亮条纹到第4条亮条纹的中心距离为5.62mm。 (1)求红光的波长λ； (2)若用频率为7.5×1014Hz的紫光替代红光，其他条件不变，则相邻亮条纹的间距为多少？（已知光速c=3.0×108m/s） 【详解】（1）已知双缝间距，双缝到光屏的距离，第1条亮条纹到第4条亮条纹的中心距离 设相邻亮条纹的间距为，第1条亮条纹到第4条亮条纹之间包含个条纹间距，因此有 双缝干涉中相邻亮条纹的间距为 联立解得红光波长为 代入数据解得 （2）紫光频率，光速，根据波速、波长和频率的关系有 解得紫光波长为 相邻亮条纹间距为 代入，推导得 代入数据解得 即相邻亮条纹的间距为1.5mm。 17．如图所示的玻璃砖，横截面为，一束单色光从边的点射入，折射光射到边上的点恰好不从边射出，已知入射光的延长线与折射光的夹角也为，折射光与边的夹角为两点间的距离为，光在真空中传播速度为。 (1)求的值以及玻璃砖的折射率； (2)求该单色光从点到点的传播时间。 【详解】（1）由几何关系可得光在点的折射角为 入射光的延长线与折射光的夹角为，则入射角 由几何关系可得 折射光射到边上的点恰好不从边射出，即在点恰好发生全反射，临界角 由折射定律可得 又 综合可得 解得 （2）设两点间的距离为，在中，由正弦定理可得 解得 又， 综合可得 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章《光》单元测试卷（原卷版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：选择性必修第一册第4章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．用单色光垂直照射一个可调节宽度的单缝，在远处的屏幕上观察到明显的衍射图样。现将缝宽逐渐减小，下列说法正确的是（　　） A．衍射条纹变得稀疏，且整体亮度增强 B．衍射条纹变得密集，中央亮区收缩 C．衍射现象逐渐减弱，条纹趋于消失 D．中央亮条纹的宽度增加，图样整体变暗 2．关于下列图片所示的现象或解释，说法正确的是（     ） A．甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的衍射现象 B．乙图中光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率 C．丙图中的“泊松亮斑”，是小圆孔衍射形成的图样 D．丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是纵波 3．如图所示，某同学做双缝干涉实验，激光通过双缝后，到达光屏上的点。已知激光的波长为，，点为双缝中垂线与光屏的交点，下列说法正确的是（　　） A．、间有2条暗条纹 B．若将光屏向左移动少许，则光屏上的条纹间距增大 C．若将激光改为白光，则处为白色亮纹 D．若用波长为的单色光做该实验，则、间暗条纹数增加 4．如图所示，、两束平行单色光照射到半径为的半圆形玻璃砖的上表面，折射后会聚到玻璃砖的顶点。对比、两束光，下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对光的折射率小 B．光在玻璃砖中的频率大 C．光在玻璃砖中的传播速度大 D．光在玻璃砖中的波长比光长 5．某直角三角形玻璃砖ABC的轮廓如图所示，，。一束单色光垂直AB边射入，经BC边反射后从AC边射出玻璃砖，射出玻璃砖时光线与AC边的夹角为45°。玻璃砖对该单色光的折射率为（     ） A． B． C．2 D． 6．如图，在研究Low-e玻璃（低辐射玻璃）光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Low-e玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是（　　） A．a光的折射率小于b光 B．a光在玻璃中的传播速度大于b光 C．a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显 D．a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大 7．图甲是水下灯光装置简化图，轻质弹簧下端固定在水池底部，上端连接一黄色点光源，点光源静止在O点，其在水面上的投影位置为，。现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图乙所示，y表示偏离平衡位置的位移，规定向上为正方向，水的折射率为。下列说法中正确的是（     ） A．水面光斑的最大直径为4.5m B．换成蓝色光源则光斑面积变大 C．光斑边缘上某点振动的振幅为m D．1s时，点光源处于超重状态 8．如图所示为一半径为的半圆形玻璃砖，是其对称轴。现有一束平行单色光垂直照射到面，玻璃砖对的折射率为，已知 ，不考虑二次反射，则（　　） A．玻璃砖的弧面上有光射出的区域弧长为 B．若在纸面内保持入射光方向不变将玻璃砖绕圆心顺时针旋转，有光射出的区域弧长不变 C．光进入玻璃砖后波长变长 D．光从弧上出射后会汇聚于一点 9．（多选）光学知识在生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A．阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹是光的衍射现象 B．立体电影利用了光的偏振现象 C．采用红灯作为各种交通警示，是因为红光更容易发生衍射 D．光纤通信是一种现代通信手段，它利用的是光的干涉现象 10．（多选）如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜，两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单色红光垂直入射到该装置上，能在凸透镜上方观察到同心圆环状、明暗相间的条纹。如图乙所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气膜，当单色红光从上方入射后，也能从上往下看到明暗相间的条纹。下列说法正确的是（ ） A．图甲、乙都是光的干涉现象 B．图甲中产生的圆环状条纹中间密集，边缘稀疏 C．图乙中仅增加一张纸片后，条纹会变稀疏 D．图乙中仅将单色红光更换为单色紫光，条纹会变密集 11．（多选）如图为水流导光实验，将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。将红光水平射向塑料瓶小孔，观察到红光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象。已知某时刻出水口中心到接水桶水面的高度为20cm，水在接水桶中水面的落点中心到出水口的水平距离为20cm，出水口横截面积为，水的密度为，重力加速度取。假设水流落到接水桶水面上后竖直速度瞬间减为0，水平速度大小不变，不计空气阻力及水的发散效应，则（     ） A．改用紫光以同样的方向照射一定能发生“水流导光”现象 B．降低瓶内水面高度有助于光束更好地沿液流传播 C．落水对接水桶水面的平均冲击力大小约为0.05N D．落水对接水桶水面的平均冲击力大小约为1N 12．（多选）如今大部分高层建筑都是采用中空玻璃，小明查阅资料得知该种玻璃由厚度均为的单层玻璃组成，两玻璃平行且中间夹有空气（如图）。小明用两束平行的光和斜射到玻璃的面，两个入射点间的距离为，光线经过多次折射，穿过玻璃后表面后，射在光屏上两个点间的距离为。不考虑光在玻璃砖中的反射，则射在光屏上的两个点（     ） A．若是紫光、是红光，则一定有 B．若是紫光、是红光，则一定有 C．若是红光、是紫光，则可能有 D．若是红光、是紫光，则不可能为零 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，共16分） 13．某同学用“插针法”测定玻璃的折射率的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上。如图甲所示，在玻璃砖上侧部分竖直地插上两枚大头针，然后在玻璃砖下侧部分插上第三个大头针，使其挡住上侧部分两个大头针的像，再插上第四个大头针，使其挡住前两个大头针的像和第三个大头针。 (1)下列哪些措施能够提高实验准确程度______ A．选用上下光学表面间距大的玻璃砖 B．选用粗的大头针完成实验 C．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 D．入射光线的方向尽量靠近玻璃砖表面 (2)作出的光路图如图甲所示，入射光线和折射光线与玻璃砖边界的夹角分别为、，则玻璃砖的折射率______ (3)如图乙所示，该同学在实验中以玻璃砖为尺画出了玻璃砖边界，若其他操作正确，则折射率的测量值______准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”） (4)另一位同学准确的画好玻璃砖界面和后，实验过程中不慎将玻璃砖向上平移了一些。如图丙所示，实验中若其他操作均正确，则折射率的测量值______准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”） 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向右依次为光源、透镜、、、、遮光筒、毛玻璃、放大镜（目镜）。 (1)、、三个光学元件依次为________。 A．双缝、单缝、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________。 (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________。 (4)另一同学安装好实验装置后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置进行调整后，在屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹数目增加，则该调整可能是________。 A．仅增大光源与滤光片间的距离 B．仅增大单缝与双缝的距离 C．仅将单缝与双缝的位置互换 D．仅将绿色滤光片换成紫色滤光片 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．如图所示，为空气与某介质的界面，直线垂直于界面。已知该介质的折射率，光在真空中的传播速度约为。求： (1)光以入射角由空气射入该介质时的折射角； (2)光在该介质中的传播速度； (3)光由该介质射向空气，发生全反射的临界角。 16．某同学用双缝干涉实验测量红光波长，已知双缝间距d=0.20mm，双缝到光屏的距离L=0.75m。该同学用测量头测出第1条亮条纹到第4条亮条纹的中心距离为5.62mm。 (1)求红光的波长λ； (2)若用频率为7.5×1014Hz的紫光替代红光，其他条件不变，则相邻亮条纹的间距为多少？（已知光速c=3.0×108m/s） 17．如图所示的玻璃砖，横截面为，一束单色光从边的点射入，折射光射到边上的点恰好不从边射出，已知入射光的延长线与折射光的夹角也为，折射光与边的夹角为两点间的距离为，光在真空中传播速度为。 (1)求的值以及玻璃砖的折射率； (2)求该单色光从点到点的传播时间。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $