第四章 光 单元复习卷（基础卷）-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第四章 光 单元复习卷（基础卷） 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册 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，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1．（2026·安徽模拟）布儒斯特角是由英国物理学家大卫·布儒斯特于1815年发现的。布儒斯特角在光学、电子学、声学等领域都有广泛的应用。当光从空气中以某一入射角射入介质时，反射光与折射光互相垂直，这个角度就叫布儒斯特角。某介质的折射率为，其布儒斯特角为（　　） A． B． C． D． 2．（2026高二上·西湖月考）将一根吸管斜放入装有水的圆柱形玻璃杯中，将会看到的现象是图中的（　　） A． B． C． D． 3．（2026·浙江模拟）如图所示，一束圆柱形平行光束射向透明树脂小圆柱，光束和小圆柱的轴线正交，横截面均为圆，半径分别为R和，该光束在小圆柱中的折射率为。小圆柱右侧出射光线之间的最大夹角是（　　） A．15° B．30° C．45° D．60° 4．（2026·成都模拟）如图所示，一透明玻璃砖的横截面是边长为2R的正方形，在玻璃砖的底部挖去直径为2R的半圆柱，平行单色光垂直于上表面射入玻璃砖，第一次射到半圆柱表面，有光射出玻璃砖。已知玻璃砖对该单色光的折射率为。则在横截面半圆弧上有光射出的弧线长度是（　　） A．πR B． C． D． 5．（2026高二下·西区期中）对于以下的光学现象说法中正确的是（　　） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较宽 C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D．图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 6．（2025高二下·浙江期中）光纤从内到外一般由纤芯、包层两部分组成，光信号在纤芯中传播。如图所示，一束复色光以入射角i从空气射入一段圆柱状光纤的纤芯后分成了a、b两束单色光，已知i=45°，下列说法中正确的是（　　） A．纤芯的折射率小于包层的折射率 B．在光纤内a光的传播速度小于b光的传播速度 C．a光在光纤中传播的时间比b光长 D．入射角i越小，a、b光各自在光纤中传播的时间越短 7．（2026·张家界模拟）如图为双缝干涉实验装置，缝宽可调的单缝前有绿色滤光片，双缝间距为。开启光源，从目镜可看到毛玻璃片上的绿色干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．毛玻璃屏向双缝方向靠近，相邻两条亮条纹中心距离不变 B．改用间距大于的双缝，相邻两条亮条纹中心距离变宽 C．红光波长比绿光长，把绿色滤光片换成红色，相邻两条亮条纹中心距离变大 D．取下双缝，逐渐将单缝的缝宽调窄，毛玻璃片上的亮纹宽度逐渐变窄 8．（2026高二上·西湖月考）如图所示是艺术体操训练房的俯视图，训练房的北墙有一大平面镜，当老师从室外进入到图示位置时，甲、乙、丙、丁四位同学能通过平面镜观察到老师的是（　　） A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．丁同学 9．（2025·山东模拟）洛埃德（H。Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉现象的装置。如图所示，缝光源S与光屏平行，从缝光源发出的光，一部分入射到平面镜M后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹，缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源。某次实验，S发出波长为的单色光，虚线上方的第3条亮条纹出现在N处。不考虑半波损失，下列说法正确的是（　　） A．若撤去平面镜M，光屏上将不再出现明暗相间的条纹 B．若缝光源S发出波长为的单色光，光屏上N处将出现第2条亮条纹 C．若将缝光源S下移少许，光屏上的条纹间距将变大 D．若将平面镜M右移少许，光屏上的条纹间距将变大 10．（2026·古蔺模拟）如图甲所示，某宿舍门安装有内嵌式方形玻璃透视窗。方形玻璃的厚度、折射率，一束经窗框点射向玻璃点的光线恰好能到点，如图乙所示。已知，不考虑光的色散和多次反射。下列说法正确的是（　　） A．从室内能看到室外的视野的最大范围为 B．从室内能看到室外的视野的最大范围为 C．使用折射率更小的玻璃，能增大视野范围 D．使用折射率更大的玻璃，能增大视野范围 二、非选择题（共5题，共计54分） 11．（2026·浙江模拟）某实验小组利用图甲所示的装置测定光的波长。 （1）各项操作正确规范，下列说法正确的是________（单选） A．若去掉滤光片，则会看到一片白光 B．若将透镜向左移动，则观察到的条纹间距将变大 C．若将红色滤光片更换为绿色滤光片，其它不变，则观察到的条纹间距将变小 （2）实验中，若测量头中观察到的图样如图乙所示，则在此情况下，波长的测量值　 　真实值（填“大于”“小于”或“等于”），为了使实验更准确则应调节　 　（填“拨杆”、“目镜”或“测量头”）。 12．（2026高二下·嘉兴期末）某小组用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长。双缝干涉实验装置正确安装后，接通电源使光源正常工作。 （1）各项操作正确规范，下列说法正确的是_________。 A．若去掉滤光片，则会看到一片白光 B．若将透镜向左移动，则观察到的条纹变模糊 C．若实验时忘记放双缝了，还是可以看到明暗相间的条纹 D．上下调节拨杆，可使单缝和双缝平行 （2）某同学在实验过程中干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作可能是_________。 A．换用宽度更大的遮光筒 B．增大单缝到双缝的距离 C．换用间距更小的双缝 D．红色滤光片换成紫色滤光片 （3）在测定某单色光波长的实验中，测得光源到双缝间距为，双缝到光屏间距为，透镜到单缝的距离为，单缝宽为，双缝间距为，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为，第五条纹为，则该单色光的波长为　 　。 13．（2025·济南模拟）如图所示，平行玻璃砖的厚度为d，某单色光第一次垂直于玻璃砖上表面从O点射入，从下表面的O'点射出。第二次以53°入射角从O点射入玻璃砖，从下表面的P点射出，测得。已知光在真空中的传播速度为c，sin53°=0.8。求 （1）玻璃砖对该单色光的折射率； （2）该单色光两次在玻璃砖内传播的时间差（不考虑反射光线）。 14．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，光在空气中的传播速度约为。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。 15．如图所示为一透明介质，横截面为直角三角形ABC，一细束单色光PD从AC边上中点D射入介质，经AC折射后的光线照到BC边的中点时恰好发生全反射。若AC＝L，∠B＝θ＝30°，光在真空中传播的速度大小为c，求： （1）画出光线从AC边进入到从AB边射出的光路图； （2）介质对该单色光的折射率多大； （3）单色光从D点开始到第一次离开介质时所用的时间多长。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 光 单元复习卷（基础卷） 2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第一册 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，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1．（2026·安徽模拟）布儒斯特角是由英国物理学家大卫·布儒斯特于1815年发现的。布儒斯特角在光学、电子学、声学等领域都有广泛的应用。当光从空气中以某一入射角射入介质时，反射光与折射光互相垂直，这个角度就叫布儒斯特角。某介质的折射率为，其布儒斯特角为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】光路图如图所示： 由几何关系可知i'+r=90°，由反射定律可知i=i'，由折射定律可知，代入数据可得i=60°，故C正确，ABD错误。 故选：C。 2．（2026高二上·西湖月考）将一根吸管斜放入装有水的圆柱形玻璃杯中，将会看到的现象是图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】当吸管在水中发射入射光线时，由于光线从水到空气发生折射，折射角大于入射角，利用折射光线的反向延长线可知吸管的像会在吸管的上方，所以水面处的吸管像是折断了，且水中部分变浅，而圆柱形玻璃杯中装有水，由于吸管距离玻璃杯的距离比较小，相当于凸透镜将吸管水中部分放大。故选A。 3．（2026·浙江模拟）如图所示，一束圆柱形平行光束射向透明树脂小圆柱，光束和小圆柱的轴线正交，横截面均为圆，半径分别为R和，该光束在小圆柱中的折射率为。小圆柱右侧出射光线之间的最大夹角是（　　） A．15° B．30° C．45° D．60° 【答案】D 【解析】光路如图所示： 则P处的临界光线满足，解得折射角，光线偏折角度为 所以最大张角为。 故答案为：D。 4．（2026·成都模拟）如图所示，一透明玻璃砖的横截面是边长为2R的正方形，在玻璃砖的底部挖去直径为2R的半圆柱，平行单色光垂直于上表面射入玻璃砖，第一次射到半圆柱表面，有光射出玻璃砖。已知玻璃砖对该单色光的折射率为。则在横截面半圆弧上有光射出的弧线长度是（　　） A．πR B． C． D． 【答案】B 【解析】根据全反射临界角公式，光在该玻璃砖中的临界角满足，代入折射率 ，解得 ，即临界角 。平行光垂直上表面入射后，沿竖直方向传播至半圆柱面，入射点的法线为半圆柱的半径方向，因此入射角等于法线与竖直方向的夹角。 当入射角小于临界角时，光线不会发生全反射，能够从玻璃砖射出，即，对应圆心角总角度为。因此有光射出的弧线长度 故答案为：B 5．（2026高二下·西区期中）对于以下的光学现象说法中正确的是（　　） A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大 B．图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较宽 C．图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 D．图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波 【答案】D 【解析】A、双缝干涉相邻亮纹间距公式，只增大双缝间距d，会减小，故 A 错误； B、单缝衍射：狭缝越宽，衍射条纹越窄、条纹间距越小。上图条纹更宽，对应狭缝更窄，故 B 错误； C、薄膜干涉检测平整度，条纹向劈尖尖角方向弯曲，说明该处工件表面凸起，不是凹陷，故 C 错误； D、偏振片 P 固定，缓慢转动 Q，光屏亮度一明一暗交替变化，光的偏振现象证明光波是横波，纵波不会出现该现象，故 D 正确； 故答案为：D； 6．（2025高二下·浙江期中）光纤从内到外一般由纤芯、包层两部分组成，光信号在纤芯中传播。如图所示，一束复色光以入射角i从空气射入一段圆柱状光纤的纤芯后分成了a、b两束单色光，已知i=45°，下列说法中正确的是（　　） A．纤芯的折射率小于包层的折射率 B．在光纤内a光的传播速度小于b光的传播速度 C．a光在光纤中传播的时间比b光长 D．入射角i越小，a、b光各自在光纤中传播的时间越短 【答案】D 【解析】A．光在纤芯与包层的界面发生全反射，根据全反射条件，纤芯的折射率必须大于包层的折射率，故A错误； B．由图可知，在光导纤维内，a光的折射程度较小，则a光的折射率较小，根据可，可知a光的传播速度大于b光的传播速度，故B错误； C．设光射入纤芯的折射角为α，光纤长度为L，则光的路程，根据折射定律有，可知光在光纤中传播的时间为，由图可知，a光的折射角大于b光的折射角，且，所以a光在光纤中传播的时间比b光短，故C错误； D．i越小，则光在端面上的折射角越小，即α越小，根据可知，a、b光在纤芯中的传播时间t越小，故D正确。 故答案为：D。 7．（2026·张家界模拟）如图为双缝干涉实验装置，缝宽可调的单缝前有绿色滤光片，双缝间距为。开启光源，从目镜可看到毛玻璃片上的绿色干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A．毛玻璃屏向双缝方向靠近，相邻两条亮条纹中心距离不变 B．改用间距大于的双缝，相邻两条亮条纹中心距离变宽 C．红光波长比绿光长，把绿色滤光片换成红色，相邻两条亮条纹中心距离变大 D．取下双缝，逐渐将单缝的缝宽调窄，毛玻璃片上的亮纹宽度逐渐变窄 【答案】C 【解析】A：由双缝干涉条纹间距公 式 ，当毛玻璃屏向双缝方向靠近时，L减小，条纹间距减小，而不是不变，故A错误； B：改用间距大于d的双缝，即d增大，由可知条纹间距减小，不是变宽，故B错误； C：红光的波长比绿光长，由可知，波长增大时条纹间距增大，故C正确； D：取下双缝后，单缝产生衍射条纹。当单缝缝宽调窄时，衍射现象更明显，中央亮纹宽度增大，而不是变窄，故D错误； 故答案选C。 8．（2026高二上·西湖月考）如图所示是艺术体操训练房的俯视图，训练房的北墙有一大平面镜，当老师从室外进入到图示位置时，甲、乙、丙、丁四位同学能通过平面镜观察到老师的是（　　） A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．丁同学 【答案】A,B 【解析】由于物体和像关于平面镜对称，所以在平面镜后面根据对称性可以作出老师在平面镜中的像点和木质屏风在平面镜中的像，如图所示 连接老师的像和四位同学的位置，根据光线的直线传播可知像点和甲、乙连线都没有被屏风挡住，因此甲、乙两位同学都能通过平面镜观察到老师，但像点与丙、丁连线被屏风虚像挡住，所以丙、丁两位同学不能通过平面镜观察到老师，可知AB符合题意。 故选AB。 9．（2025·山东模拟）洛埃德（H。Lloyd）在1834年提出了一种更简单的观察干涉现象的装置。如图所示，缝光源S与光屏平行，从缝光源发出的光，一部分入射到平面镜M后反射到屏上，另一部分直接投射到屏上，在屏上两光束交叠区域里将出现干涉条纹，缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源。某次实验，S发出波长为的单色光，虚线上方的第3条亮条纹出现在N处。不考虑半波损失，下列说法正确的是（　　） A．若撤去平面镜M，光屏上将不再出现明暗相间的条纹 B．若缝光源S发出波长为的单色光，光屏上N处将出现第2条亮条纹 C．若将缝光源S下移少许，光屏上的条纹间距将变大 D．若将平面镜M右移少许，光屏上的条纹间距将变大 【答案】BC 【解析】A．若撤去平面镜M，通过单缝光线会发生衍射，仍然可以观察到明暗相间的衍射条纹，故A错误； CD．缝光源S通过平面镜成的像相当于另一缝光源，由双缝干涉相邻两条亮间距公式 其中，，可得 若将缝光源S下移少许，则h变小，可知光屏上的条纹间距将变大；若将平面镜M右移少许，则不影响光源的像的位置，则光屏上的条纹间距不变，故C正确，D错误； B．由可得 即，已知S发出波长为的单色光，虚线上方的第3条亮条纹出现在N处，则缝光源S发出波长为的单色光，光屏上N处将出现第2条亮条纹，故B正确。 故答案为：BC。 10．（2026·古蔺模拟）如图甲所示，某宿舍门安装有内嵌式方形玻璃透视窗。方形玻璃的厚度、折射率，一束经窗框点射向玻璃点的光线恰好能到点，如图乙所示。已知，不考虑光的色散和多次反射。下列说法正确的是（　　） A．从室内能看到室外的视野的最大范围为 B．从室内能看到室外的视野的最大范围为 C．使用折射率更小的玻璃，能增大视野范围 D．使用折射率更大的玻璃，能增大视野范围 【答案】A,D 【解析】AB．光路图如图所示： 由几何关系可知，即r=30°，由折射定律可知，代入数据可得i=60°，所以从室内能看到室外的视野的最大范围为2i=120°，故A正确，B错误；CD、光由F点射向B点，要增大视野范围，则E点左移，入射角i增大，折射角r减小，由可知，要使用折射率更大的玻璃，故C错误，D正确。 故选：AD。 二、非选择题（共5题，共计54分） 11．（2026·浙江模拟）某实验小组利用图甲所示的装置测定光的波长。 （1）各项操作正确规范，下列说法正确的是________（单选） A．若去掉滤光片，则会看到一片白光 B．若将透镜向左移动，则观察到的条纹间距将变大 C．若将红色滤光片更换为绿色滤光片，其它不变，则观察到的条纹间距将变小 （2）实验中，若测量头中观察到的图样如图乙所示，则在此情况下，波长的测量值　 　真实值（填“大于”“小于”或“等于”），为了使实验更准确则应调节　 　（填“拨杆”、“目镜”或“测量头”）。 【答案】（1）C （2）大于；测量头 【解析】（1）A．去掉滤光片后，光源发出的白光经单缝、双缝，会观察到彩色干涉条纹，而非“一片白光”，故A错误； B．双缝干涉条纹间距公式为（L为双缝到屏的距离，d为双缝间距，为光的波长），透镜向左移动时，仅改变单缝的入射光均匀性，不改变L、d、，因此条纹间距不变，故B错误； C．红光波长大于绿光波长，由可知，减小，条纹间距变小，因此换绿色滤光片后，条纹间距变小，故C正确。 故答案为：C。 （2）从图乙可知，分划板的中心刻度线未与条纹中心线平行，会导致测量偏大，由可知，波长的测量值大于真实值；为使条纹中心与刻度线对齐，需调节测量头（改变分划板的位置），使中心刻度线与条纹中心线平行。 故答案为：大于；测量头 12．（2026高二下·嘉兴期末）某小组用如图甲所示的双缝干涉实验装置测定光的波长。双缝干涉实验装置正确安装后，接通电源使光源正常工作。 （1）各项操作正确规范，下列说法正确的是_________。 A．若去掉滤光片，则会看到一片白光 B．若将透镜向左移动，则观察到的条纹变模糊 C．若实验时忘记放双缝了，还是可以看到明暗相间的条纹 D．上下调节拨杆，可使单缝和双缝平行 （2）某同学在实验过程中干涉条纹由图乙变为图丙，他的操作可能是_________。 A．换用宽度更大的遮光筒 B．增大单缝到双缝的距离 C．换用间距更小的双缝 D．红色滤光片换成紫色滤光片 （3）在测定某单色光波长的实验中，测得光源到双缝间距为，双缝到光屏间距为，透镜到单缝的距离为，单缝宽为，双缝间距为，测得连续五条亮纹位置，其中第一条纹位置为，第五条纹为，则该单色光的波长为　 　。 【答案】（1）B；C （2）D （3） 【解析】（1）去掉滤光片，白光发生双缝干涉会产生彩色干涉条纹；透镜向左移动，光无法有效会聚到单缝，干涉条纹变模糊；不放置双缝，会发生单缝衍射，能看到明暗相间衍射条纹；拨杆左右调节，用来使单缝与双缝平行。 故答案为：BC； （2）乙变丙，条纹间距变小，根据，换紫色滤光片，波长减小，条纹间距变小；遮光筒宽度、单缝双缝距离不改变条纹间距；双缝间距变小，条纹间距变大。 故答案为：D； （3）相邻亮纹间距，结合双缝干涉公式，推导出波长。 故答案为：； 13．（2025·济南模拟）如图所示，平行玻璃砖的厚度为d，某单色光第一次垂直于玻璃砖上表面从O点射入，从下表面的O'点射出。第二次以53°入射角从O点射入玻璃砖，从下表面的P点射出，测得。已知光在真空中的传播速度为c，sin53°=0.8。求 （1）玻璃砖对该单色光的折射率； （2）该单色光两次在玻璃砖内传播的时间差（不考虑反射光线）。 【答案】（1）解：光在O点入射角为53°，则 则折射率 （2）解：光在玻璃砖中传播速度为 第一次传播时间 第二次传播时间 时间差 14．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，光在空气中的传播速度约为。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。 【答案】解：（1）根据题意，由折射定律有 解得 则折射角 （2）根据题意，由公式可得，光在该介质中的传播速度 （3）根据题意，由公式 可得 解得全反射的临界角 15．如图所示为一透明介质，横截面为直角三角形ABC，一细束单色光PD从AC边上中点D射入介质，经AC折射后的光线照到BC边的中点时恰好发生全反射。若AC＝L，∠B＝θ＝30°，光在真空中传播的速度大小为c，求： （1）画出光线从AC边进入到从AB边射出的光路图； （2）介质对该单色光的折射率多大； （3）单色光从D点开始到第一次离开介质时所用的时间多长。 【答案】（1）作出光路如图所示。 （2）因为D为AC边的中点，E为BC边的中点，则DE∥AB，由几何关系可知 DE＝AB＝L CE＝＝L 光线在E点恰好发生全反射，可得 n＝＝＝ （3）由sin α＝可得α＝60° 由几何关系可知，该光线在介质中传播的路程为s＝DE＋EF＝DE＋AD＝L 该光线在介质中的传播速度大小为v＝ 单色光从D点开始到第一次离开介质时所用的时间为t＝＝。 学科网（北京）股份有限公司 $