第四章 光 单元测试-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学年高中物理选择性必修一（人教版2019）第四章“光”单元测试卷，满分100分，75分钟，覆盖光的偏振、干涉、衍射、折射及全反射等核心知识，通过生活情境与实验探究，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/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|11题/44分|偏振现象（题1）、肥皂膜干涉（题3）、折射规律（题4）|结合防蓝光眼镜（题5）、虹霓现象（题10）等生活情境，考查物理观念| |实验题|1题/15分|双缝干涉测光的波长（题12）|注重数据处理与误差分析，体现科学探究| |解答题|4题/41分|全反射临界角（题13）、玻璃球体光路（题15）、三棱镜折射（题16）|综合考查光路分析与模型建构，层次递进，符合高考命题趋势|

· 2026-2027学年高中物理选择性必修一（人教版2019）第四章 光 · 单元测试 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 本部分共11小题，每小题4分，共44分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意 一、单选题（共44分） 1．（本题4分）下列说法正确的是（     ） A．光的偏振现象说明光是一种横波 B．肥皂膜上呈现的彩色条纹是光的衍射现象 C．通过单缝观察日光灯灯管，看到的彩色条纹是光的干涉现象 D．用单色光照射一不透光小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的干涉现象 2．（本题4分）如图所示，由照相机拍摄的两组照片，甲图无法看清车内景物，乙图调整镜头后拍摄可以看清车内景物。关于该现象，下列说法正确的是（　　） A．照相机镜头前加的是滤光片 B．照相机镜头前加的是增透膜 C．照相机镜头前加的是偏振片 D．照相机镜头前加的是增反膜 3．（本题4分）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 4．（本题4分）如图所示，宽度为d的单色平行光从空气射向玻璃，进入玻璃后（     ） A．光速变大 B．波长变长 C．光束变宽 D．频率变大 5．（本题4分）自然光照射在防蓝光眼镜片上，反射形成蓝紫色的像。其原理与下列相同的是（     ） A． B． C． D． 6．（本题4分）某同学用激光笔测量某种透明液体的折射率，实验装置如图所示。长方体透明容器置于水平面上，容器内盛有待测液体，液面到容器底部的距离h=4.0cm，在液面上方固定与液面垂直的光屏，一束激光从容器底部O点发出，射向液面上的A点，经液面折射后照射到光屏上的P点，P点到液面的距离H=3.0cm，A、P在同一竖直面内。测得P点到A点的水平距离x1=4.0cm，O点到A点的水平距离x2=3.0cm。则该液体的折射率为（　　） A． B． C． D． 7．（本题4分）如图，正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在的平面，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，棱镜的折射率为（　　） A． B．2 C． D． 8．（本题4分）如图所示，L是发光二极管，P是透振方向为竖直方向的偏振片。一同学戴着图乙的偏振眼镜观察二极管，则（     ） A．从M点观察，左镜片亮、右镜片暗 B．从M点观察，左镜片暗、右镜片亮 C．从N点观察，左镜片亮、右镜片暗 D．从N点观察，左镜片暗、右镜片亮 9．（本题4分）高温下，柏油路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是（　　） A．该光线在传播过程中频率不断变化 B．该光线在温度越高的空气层的折射率越小 C．该光线在温度越高的空气层的传播速度越小 D．若减小该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射 10．（本题4分）在我国青藏高原等地带常常可以目睹到虹与霓同时出现的自然景象。如图甲为虹的产生原理图，太阳光在水滴内依次发生折射、全反射、折射后射出。图乙为霓的产生原理图，太阳光在水滴内依次发生折射、全反射、全反射、折射后射出。则（    ） A．出射光线中，虹是红光在外紫光在内，霓是紫光在外红光在内 B．在同种介质中，a的波长比b的波长更长 C．以相同的入射角从玻璃射向空气，d比c更容易发生全反射 D．图丙中的入射光与出射光相比，偏转的角度为207.2° 11．（本题4分）用如图所示的装置观察光的干涉现象，光屏上观测到平行的等距干涉条纹。现将光屏逆时针转动角，则屏上的干涉条纹图样可能是（     ） A． B． C． D． 第II卷（非选择题） 本部分共5题，共56分。其中第13题-第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 二、实验题（共15分） 12．（本题15分）“用双缝干涉测光的波长”实验的装置如图所示。 (1)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x1=1.700mm，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如下表所示，此时示数x2=________mm。 主尺刻度（mm） 3 4 5 微分筒刻度 0.320 0.320 0.320 [说明：主尺读数为4mm，微分筒读数为0.320mm，总读数为4.320mm] (2)若测出装置中双缝的间距d=0.2mm、双缝到屏的距离L=1.00m，则形成此干涉图样的单色光的波长的表达式为λ=________（用x1、x2、d、L表示），计算可得波长λ=________nm。 (3)下列措施能够提高实验准确度的是________。 A．增大双缝之间的距离 B．增大双缝到屏的距离 C．选用较宽的双缝 D．选用波长较长的单色光 三、解答题（共41分） 13．（本题6分）如图所示，一架无人机在一个清澈的湖面上以120°视角竖直向下俯拍，无人机在湖面上方的高度水平飞行，湖底可以认为是一个水平面，湖水深度为，湖水的折射率为。求： (1)光线在水面发生全反射的临界角； (2)无人机拍摄的一张照片中湖底的面积（结果保留根号）。 14．（本题8分）如图，一个半径为R的半球形透明介质的横截面，O点为横截面圆心。一束单色光沿着底面直径ST方向平行入射，入射点A到底面的距离为R。该介质的折射率n = ，光在真空中的传播速度为c。（已知，）。求： (1)光从A点入射时的折射角； (2)光第一次从玻璃砖出射时所用的时间t（结果用R和c表示）。 15．（本题12分）如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM=30°，求： (1)玻璃的折射率； (2)光沿BM在玻璃球体内传播的时间； (3)球心O到BN的距离。 16．（本题15分）直角三棱镜ABC，BC长为L，等于30°，一束光线在纸面内垂直AB边射入棱镜。如图所示，发现光线刚好不能从BC面射出，而是最后从AC面射出；已知光速为c。求： (1)透明物质的折射率n； (2)光线从AC面射出时的折射角的正弦值； (3)光线在三棱镜内传播时间为多少？ 试卷第2页（共12页） 试卷第1页（共12页） 学科网（北京）股份有限公司 $ · 2026-2027学年高中物理选择性必修一（人教版2019）第四章 光 · 单元测试 1、 单选题（共44分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A C A C B B C C B A A 二、实验题（共15分） 12． 【答案】(1)4.320 (2) 131 (3)BD 【详解】（1）题目已说明主尺读数为，微分筒读数为，因此读数为 （2）[1]第1条到第5条亮条纹间共有个相邻亮纹间距，因此相邻亮纹间距 根据双缝干涉公式 整理得波长表达式 [2]代入数值计算得 （3）A．实验中相邻亮纹间距越大，测量的相对误差越小，实验准确度越高。由 可知：增大双缝间距，减小，误差增大，故A错误； B．增大双缝到屏的距离，增大，误差减小，故B正确； C．双缝过宽会导致干涉条纹模糊，误差增大，故C错误； D．波长越长，越大，测量误差越小，故D正确。 故选BD。 【点睛】 三、解答题（共41分） 13． 【答案】(1)45° (2) 【详解】（1）临界角记为，光线在湖面发生全反射时，根据折射定律有 解得 （2）由示意图可知，所拍湖底照片范围是一半径为R的圆形区域 其中，光线沿图示路径传播在湖面发生折射，根据折射定律有 得到 所以 代入数据可得 故面积 解得 14． 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光的光路图如下 由几何关系得 解得 根据折射定律得 解得 （2）根据 解得 即，可知光在B点没有发生全反射。由几何关系得 光速为 光第一次从玻璃砖出射时所用的时间 15． 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设光线BM在M点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，，，根据折射定律得 解得 （2）光在玻璃球体内传播的速度 光沿BM在玻璃球体内传播的距离 故光沿BM在玻璃球体内传播的时间 （3）光线恰好在点发生全反射，则 为临界角，根据 设球心到的距离为，由几何知识可知 联立解得 16． 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题意可知，光线从AB边垂直射入，恰好在BC面发生全反射，光线最后从AC面射出，光路图如图 设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知， 解得 （2）由几何关系知，由折射定律 解得 （3）（3）由几何关系可知光在三棱镜ABC内传播的路程为 光在三棱镜中传播的速度 光线在三棱镜内传播的时间 试卷第4页（共4页） 试卷第3页（共4页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高中物理选择性必修一（人教版2019）第四章 光单元测试 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 本部分共11小题，每小题4分，共44分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意 一、单选题（共44分） 1．（本题4分）下列说法正确的是（     ） A．光的偏振现象说明光是一种横波 B．肥皂膜上呈现的彩色条纹是光的衍射现象 C．通过单缝观察日光灯灯管，看到的彩色条纹是光的干涉现象 D．用单色光照射一不透光小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的干涉现象 2．（本题4分）如图所示，由照相机拍摄的两组照片，甲图无法看清车内景物，乙图调整镜头后拍摄可以看清车内景物。关于该现象，下列说法正确的是（　　） A．照相机镜头前加的是滤光片 B．照相机镜头前加的是增透膜 C．照相机镜头前加的是偏振片 D．照相机镜头前加的是增反膜 3．（本题4分）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 4．（本题4分）如图所示，宽度为d的单色平行光从空气射向玻璃，进入玻璃后（     ） A．光速变大 B．波长变长 C．光束变宽 D．频率变大 5．（本题4分）自然光照射在防蓝光眼镜片上，反射形成蓝紫色的像。其原理与下列相同的是（     ） A． B． C． D． 6．（本题4分）某同学用激光笔测量某种透明液体的折射率，实验装置如图所示。长方体透明容器置于水平面上，容器内盛有待测液体，液面到容器底部的距离h=4.0cm，在液面上方固定与液面垂直的光屏，一束激光从容器底部O点发出，射向液面上的A点，经液面折射后照射到光屏上的P点，P点到液面的距离H=3.0cm，A、P在同一竖直面内。测得P点到A点的水平距离x1=4.0cm，O点到A点的水平距离x2=3.0cm。则该液体的折射率为（　　） A． B． C． D． 7．（本题4分）如图，正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在的平面，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，棱镜的折射率为（　　） A． B．2 C． D． 8．（本题4分）如图所示，L是发光二极管，P是透振方向为竖直方向的偏振片。一同学戴着图乙的偏振眼镜观察二极管，则（     ） A．从M点观察，左镜片亮、右镜片暗 B．从M点观察，左镜片暗、右镜片亮 C．从N点观察，左镜片亮、右镜片暗 D．从N点观察，左镜片暗、右镜片亮 9．（本题4分）高温下，柏油路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是（　　） A．该光线在传播过程中频率不断变化 B．该光线在温度越高的空气层的折射率越小 C．该光线在温度越高的空气层的传播速度越小 D．若减小该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射 10．（本题4分）在我国青藏高原等地带常常可以目睹到虹与霓同时出现的自然景象。如图甲为虹的产生原理图，太阳光在水滴内依次发生折射、全反射、折射后射出。图乙为霓的产生原理图，太阳光在水滴内依次发生折射、全反射、全反射、折射后射出。则（    ） A．出射光线中，虹是红光在外紫光在内，霓是紫光在外红光在内 B．在同种介质中，a的波长比b的波长更长 C．以相同的入射角从玻璃射向空气，d比c更容易发生全反射 D．图丙中的入射光与出射光相比，偏转的角度为207.2° 11．（本题4分）用如图所示的装置观察光的干涉现象，光屏上观测到平行的等距干涉条纹。现将光屏逆时针转动角，则屏上的干涉条纹图样可能是（     ） A． B． C． D． 第II卷（非选择题） 本部分共5题，共56分。其中第13题-第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 二、实验题（共15分） 12．（本题15分）“用双缝干涉测光的波长”实验的装置如图所示。 (1)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x1=1.700mm，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如下表所示，此时示数x2=________mm。 主尺刻度（mm） 3 4 5 微分筒刻度 0.320 0.320 0.320 [说明：主尺读数为4mm，微分筒读数为0.320mm，总读数为4.320mm] (2)若测出装置中双缝的间距d=0.2mm、双缝到屏的距离L=1.00m，则形成此干涉图样的单色光的波长的表达式为λ=________（用x1、x2、d、L表示），计算可得波长λ=________nm。 (3)下列措施能够提高实验准确度的是________。 A．增大双缝之间的距离 B．增大双缝到屏的距离 C．选用较宽的双缝 D．选用波长较长的单色光 三、解答题（共41分） 13．（本题6分）如图所示，一架无人机在一个清澈的湖面上以120°视角竖直向下俯拍，无人机在湖面上方的高度水平飞行，湖底可以认为是一个水平面，湖水深度为，湖水的折射率为。求： (1)光线在水面发生全反射的临界角； (2)无人机拍摄的一张照片中湖底的面积（结果保留根号）。 14．（本题8分）如图，一个半径为R的半球形透明介质的横截面，O点为横截面圆心。一束单色光沿着底面直径ST方向平行入射，入射点A到底面的距离为R。该介质的折射率n = ，光在真空中的传播速度为c。（已知，）。求： (1)光从A点入射时的折射角； (2)光第一次从玻璃砖出射时所用的时间t（结果用R和c表示）。 15．（本题12分）如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM=30°，求： (1)玻璃的折射率； (2)光沿BM在玻璃球体内传播的时间； (3)球心O到BN的距离。 16．（本题15分）直角三棱镜ABC，BC长为L，等于30°，一束光线在纸面内垂直AB边射入棱镜。如图所示，发现光线刚好不能从BC面射出，而是最后从AC面射出；已知光速为c。求： (1)透明物质的折射率n； (2)光线从AC面射出时的折射角的正弦值； (3)光线在三棱镜内传播时间为多少？ 第3页（共6页） ◎ 第4页（共6页） 第1页（共6页） ◎ 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $ · 2026-2027学年高中物理选择性必修一（人教版2019）第四章 光 · 单元测试 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1. 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 本部分共11小题，每小题4分，共44分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意 一、单选题（共44分） 1．（本题4分）下列说法正确的是（     ） A．光的偏振现象说明光是一种横波 B．肥皂膜上呈现的彩色条纹是光的衍射现象 C．通过单缝观察日光灯灯管，看到的彩色条纹是光的干涉现象 D．用单色光照射一不透光小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的干涉现象 【答案】A 【详解】A．光的偏振现象说明光是一种横波，故A正确； B．肥皂膜上的彩色条纹是光在肥皂膜的前后表面反射后发生薄膜干涉产生的，属于光的干涉现象，故B错误； C．通过单缝观察日光灯管时，光发生单缝衍射，在视网膜上形成彩色衍射条纹，属于光的衍射现象，故C错误； D．用单色光照射不透光小圆盘，在圆盘阴影中心出现的亮斑是著名的“泊松亮斑”，这是光的衍射现象，故D错误。 故选A。 2．（本题4分）如图所示，由照相机拍摄的两组照片，甲图无法看清车内景物，乙图调整镜头后拍摄可以看清车内景物。关于该现象，下列说法正确的是（　　） A．照相机镜头前加的是滤光片 B．照相机镜头前加的是增透膜 C．照相机镜头前加的是偏振片 D．照相机镜头前加的是增反膜 【答案】C 【详解】该现象的原理是：汽车玻璃表面的反射光是偏振光，甲图中玻璃反射的强光（眩光）盖过了车内景物的光线，因此无法看清车内景物。 A．滤光片利用薄膜干涉原理过滤特定波长的光，无法消除玻璃的反射眩光，故A错误； B．增透膜是镜头本身用来增加整体透光率的薄膜，不能消除玻璃表面的反射眩光，故B错误； C．偏振片可以阻挡玻璃反射的偏振光，滤除反射眩光后，就能看清车内景物，符合题意，故C正确； D．增反膜的作用是增强反射，更无法看清车内，故D错误。 故选C。 3．（本题4分）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 【答案】A 【详解】该彩色条纹是薄膜干涉现象：入射光分别在肥皂膜的前表面、后表面反射，两束反射光满足相干条件发生干涉，不同位置液膜厚度对应不同的光程差，从而形成干涉条纹；重力作用下肥皂膜的厚度并非均匀变化，越靠下的位置，液膜厚度随竖直向下的距离增加得越快。根据薄膜干涉的亮纹条件，相邻亮纹对应的液膜厚度差是固定值，厚度变化越快的区域，要达到相同的厚度差所需的竖直距离就越小，因此自上而下相邻条纹的间距越来越小 故选A。 4．（本题4分）如图所示，宽度为d的单色平行光从空气射向玻璃，进入玻璃后（     ） A．光速变大 B．波长变长 C．光束变宽 D．频率变大 【答案】C 【详解】D．光的频率由光源决定，与介质无关。因此，当光从空气射入玻璃时，其频率保持不变，故D错误； A光在不同介质中的传播速度不同。光在玻璃中的传播速度比在空气中的传播速度慢，故A错误； B．根据波速公式，当光的频率不变，而波速变小时，波长必然变短，故B错误； C．光路图如图所示 根据几何关系可得 进入玻璃后的宽度 根据折射定律 可知 则 即单色平行光从空气进入玻璃后光束变宽，故C正确。 故选C。 5．（本题4分）自然光照射在防蓝光眼镜片上，反射形成蓝紫色的像。其原理与下列相同的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】防蓝光眼镜片反射出蓝紫色的原理是薄膜干涉。 A．光导纤维：原理是光的全反射，故A不符合题意； B．彩色肥皂沫：肥皂薄膜前后表面的反射光发生薄膜干涉，不同波长的光干涉加强位置不同，形成彩色条纹，属于光的干涉，故B符合题意； C．泊松亮斑：是光的衍射现象，故C不符合题意； D．立体电影：利用光的偏振原理成像，故D不符合题意。 故选B。 6．（本题4分）某同学用激光笔测量某种透明液体的折射率，实验装置如图所示。长方体透明容器置于水平面上，容器内盛有待测液体，液面到容器底部的距离h=4.0cm，在液面上方固定与液面垂直的光屏，一束激光从容器底部O点发出，射向液面上的A点，经液面折射后照射到光屏上的P点，P点到液面的距离H=3.0cm，A、P在同一竖直面内。测得P点到A点的水平距离x1=4.0cm，O点到A点的水平距离x2=3.0cm。则该液体的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】光路如图所示 由几何关系可得，在液体中，入射角为θ，则 在空气中，折射角为i，则 根据折射定律可得 故选B。 7．（本题4分）如图，正方形ABCD为一棱镜的横截面，M为AB边的中点。在截面所在的平面，一光线自M点射入棱镜，入射角为60°，经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，棱镜的折射率为（　　） A． B．2 C． D． 【答案】C 【详解】光线在M点发生折射有 由题知，光线经折射后在BC边的N点恰好发生全反射，则 根据几何关系 联立有， 故选C。 8．（本题4分）如图所示，L是发光二极管，P是透振方向为竖直方向的偏振片。一同学戴着图乙的偏振眼镜观察二极管，则（     ） A．从M点观察，左镜片亮、右镜片暗 B．从M点观察，左镜片暗、右镜片亮 C．从N点观察，左镜片亮、右镜片暗 D．从N点观察，左镜片暗、右镜片亮 【答案】C 【详解】发光二极管L发出的光为偏振光，偏振片P的透振方向为竖直方向，所以经过P后光为竖直方向的偏振光 AB．从M点观察时，竖直方向的偏振光可以透过左镜片，所以左镜片亮，水平方向的偏振光可以透过右镜片，所以右镜片亮，AB错误； CD．从N点观察时，竖直方向的光能透过偏振片P，，其它方向的光不能透过偏振片P，此时竖直方向的偏振光可以透过左镜片，不能透过右镜片，左镜片亮，右镜片暗，C正确，D错误。 故选C。 9．（本题4分）高温下，柏油路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是（　　） A．该光线在传播过程中频率不断变化 B．该光线在温度越高的空气层的折射率越小 C．该光线在温度越高的空气层的传播速度越小 D．若减小该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射 【答案】B 【详解】A．波的频率由波源决定，光在传播过程中频率不变，故A错误； BC．由题意可知，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，则越下面的空气层温度越高，由光路图可知，下面的空气层相对于上面空气层属于光疏介质，即下面的空气层相对于上面空气层的折射率小，故该光线在温度越高的空气层的折射率越小；根据，可知该光线在温度越高的空气层的传播速度越大，故B正确，C错误； D．由光路图可知，若增大该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射，故D错误。 故选B。 10．（本题4分）在我国青藏高原等地带常常可以目睹到虹与霓同时出现的自然景象。如图甲为虹的产生原理图，太阳光在水滴内依次发生折射、全反射、折射后射出。图乙为霓的产生原理图，太阳光在水滴内依次发生折射、全反射、全反射、折射后射出。则（    ） A．出射光线中，虹是红光在外紫光在内，霓是紫光在外红光在内 B．在同种介质中，a的波长比b的波长更长 C．以相同的入射角从玻璃射向空气，d比c更容易发生全反射 D．图丙中的入射光与出射光相比，偏转的角度为207.2° 【答案】A 【详解】ABC．由图甲可知，折射率大的光a在内，折射率小的光b在外，因此虹是红光在外紫光在内。由图乙可知，折射率大的光c在外，折射率小的光d在内，因此霓是紫光在外红光在内，故A正确，B、C错误； D．根据反射定律和折射定律，图丙中的入射光与出射光相比，偏转的角度为234.4°，故D错误。 故选A。 11．（本题4分）用如图所示的装置观察光的干涉现象，光屏上观测到平行的等距干涉条纹。现将光屏逆时针转动角，则屏上的干涉条纹图样可能是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据条纹间距公式（其中为双缝的间距，为屏到双缝的距离）可知当光屏逆时针转动角后，从上到下逐渐变大，则从上到下条纹间距逐渐变大，处到双缝的光程差为零，依然为亮条纹。 故选A。 第II卷（非选择题） 本部分共5题，共56分。其中第13题-第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 二、实验题（共15分） 12．（本题15分）“用双缝干涉测光的波长”实验的装置如图所示。 (1)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x1=1.700mm，调节测量头，让分划板中心刻线对准第5条亮条纹中心时，手轮示数如下表所示，此时示数x2=________mm。 主尺刻度（mm） 3 4 5 微分筒刻度 0.320 0.320 0.320 [说明：主尺读数为4mm，微分筒读数为0.320mm，总读数为4.320mm] (2)若测出装置中双缝的间距d=0.2mm、双缝到屏的距离L=1.00m，则形成此干涉图样的单色光的波长的表达式为λ=________（用x1、x2、d、L表示），计算可得波长λ=________nm。 (3)下列措施能够提高实验准确度的是________。 A．增大双缝之间的距离 B．增大双缝到屏的距离 C．选用较宽的双缝 D．选用波长较长的单色光 【答案】(1)4.320 (2) 131 (3)BD 【详解】（1）题目已说明主尺读数为，微分筒读数为，因此读数为 （2）[1]第1条到第5条亮条纹间共有个相邻亮纹间距，因此相邻亮纹间距 根据双缝干涉公式 整理得波长表达式 [2]代入数值计算得 （3）A．实验中相邻亮纹间距越大，测量的相对误差越小，实验准确度越高。由 可知：增大双缝间距，减小，误差增大，故A错误； B．增大双缝到屏的距离，增大，误差减小，故B正确； C．双缝过宽会导致干涉条纹模糊，误差增大，故C错误； D．波长越长，越大，测量误差越小，故D正确。 故选BD。 【点睛】 三、解答题（共41分） 13．（本题6分）如图所示，一架无人机在一个清澈的湖面上以120°视角竖直向下俯拍，无人机在湖面上方的高度水平飞行，湖底可以认为是一个水平面，湖水深度为，湖水的折射率为。求： (1)光线在水面发生全反射的临界角； (2)无人机拍摄的一张照片中湖底的面积（结果保留根号）。 【答案】(1)45° (2) 【详解】（1）临界角记为，光线在湖面发生全反射时，根据折射定律有 解得 （2）由示意图可知，所拍湖底照片范围是一半径为R的圆形区域 其中，光线沿图示路径传播在湖面发生折射，根据折射定律有 得到 所以 代入数据可得 故面积 解得 14．（本题8分）如图，一个半径为R的半球形透明介质的横截面，O点为横截面圆心。一束单色光沿着底面直径ST方向平行入射，入射点A到底面的距离为R。该介质的折射率n = ，光在真空中的传播速度为c。（已知，）。求： (1)光从A点入射时的折射角； (2)光第一次从玻璃砖出射时所用的时间t（结果用R和c表示）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光的光路图如下 由几何关系得 解得 根据折射定律得 解得 （2）根据 解得 即，可知光在B点没有发生全反射。由几何关系得 光速为 光第一次从玻璃砖出射时所用的时间 15．（本题12分）如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM=30°，求： (1)玻璃的折射率； (2)光沿BM在玻璃球体内传播的时间； (3)球心O到BN的距离。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设光线BM在M点的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，，，根据折射定律得 解得 （2）光在玻璃球体内传播的速度 光沿BM在玻璃球体内传播的距离 故光沿BM在玻璃球体内传播的时间 （3）光线恰好在点发生全反射，则 为临界角，根据 设球心到的距离为，由几何知识可知 联立解得 16．（本题15分）直角三棱镜ABC，BC长为L，等于30°，一束光线在纸面内垂直AB边射入棱镜。如图所示，发现光线刚好不能从BC面射出，而是最后从AC面射出；已知光速为c。求： (1)透明物质的折射率n； (2)光线从AC面射出时的折射角的正弦值； (3)光线在三棱镜内传播时间为多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题意可知，光线从AB边垂直射入，恰好在BC面发生全反射，光线最后从AC面射出，光路图如图 设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知， 解得 （2）由几何关系知，由折射定律 解得 （3）（3）由几何关系可知光在三棱镜ABC内传播的路程为 光在三棱镜中传播的速度 光线在三棱镜内传播的时间 试卷第2页（共12页） 试卷第1页（共12页） 学科网（北京）股份有限公司 $