1、人教版（人教版（2019）高中物理选择性必修第一册期末练习卷）高中物理选择性必修第一册期末练习卷光（光（A） 一、单选题一、单选题 1我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色的灯，除了红色光容易引起人们的视觉反应外，这样做的另一 个重要的原因是() A红光比其他可见光更容易发生衍射B红光比其他可见光更容易发生干涉 C红光比其他可见光频率更大D红光比其他可见光在玻璃中的折射率小 2关于激光，下列说法中正确的是（） A利用激光的相干性，可以用在雷达上进行精确的测距 B激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉 C激光是人工制造的，不是偏振光 D利用激光亮度高，可在医学上作光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网
2、膜 3如图所示，在真空中有一直角棱镜 ABC， 30A ，一束单色光从 AB 边射入棱镜，入射角为45，最 后垂直于 BC 边射出棱镜，则该棱镜的折射率为（） A 6 2 B 2 C 32 2 D 3 4如图所示，一束光从介质 a 斜射向介质 b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列判断正确的是 （） A光的入射角必须等于临界角B光的入射角必须小于临界角 Ca 是光疏介质，b 是光密介质Db 是光疏介质，a 是光密介质 5如图所示，AB 为一直光导纤维，A、B 之间距离为 s，使一光脉冲信号从光导纤维中间入射，射入后在 光导纤维与空气的界面上恰好发生全反射，由 A 点传输到 B 点所用时间为
3、 t，已知光在真空中的传播速度为 c。则光导纤维所用材料的折射率为（） A ct s B s ct C c st D t cs 6某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图（甲）所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察 到的条纹如图（乙）所示。他改变的实验条件是（） A减小双缝之间的距离B减小光源到双缝的距离 C减小双缝到光屏之间的距离D换用频率更高的单色光源 7如图所示，OBCD 为半圆柱体玻璃的横截面，OD 为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿 AO 方向 从真空射入玻璃分成 OB、OC 两束光。下列说法正确的是（） A光束 OB 是红光 B紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长大 C
4、紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率小 D两束光分别在 OB、OC 段传播时所用的时间相等 8如图所示两细束单色光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点 M。则下列说法中正 确的是（） A如果 a 为蓝色光，则 b 可能为红色光 B在该三棱镜中 b 色光的传播速率比 a 光的传播速率小 C棱镜射向空气中 a 色光的临界角比 b色光的临界角大 Da 光的折射率小于 b 光折射率 9如图所示，一束光与某材料表面成 45角入射，每次反射的光能量为入射光能量的 k 倍(01)k。若 这束光最终进入材料的能量为入射光能量的 2 1k倍，则该材料折射率至少为（） A 6 2 B 2 C1.
5、5D2 10一半径为 R 的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如下图所示. 图中 O 为圆心，MN 为竖直方向的 直径.有一束细光线自 O 点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢 平行下移，当入射光线与 O 点的距离为 d 时，从玻璃砖射出的光线刚好消失.则此玻璃的折射率为（） A 22 R Rd B 22 Rd R C R d D d R 11 如图潜水员在水深为 h 的地方向水面张望， 发现自己头顶上有一圆形亮斑， 如果水对空气的临界角为 C， 则此圆形亮斑的直径是() A2htanCB2hsinCC2hcosCD2h 12如图所示，置于空气中的厚玻璃板
6、，AB、CD 分别是玻璃板的上、下表面,且 ABCD.光线经 AB 表面 射向玻璃砖，折射光线射到 CD 表面时，下列说法正确的是() A不可能发生全反射B有可能发生全反射 C只要入射角 i 足够大就能发生全反射D不知玻璃折射率，无法判断 二、填空题二、填空题 13在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间 距 1 x与绿光的干涉条纹间距 2 x相比 1 x_ 2 x（填“”、“”或“”） 若实验中红光的波长为 630nm，双缝到屏幕的距离为1m，测得第一条到第 6 条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的 距离为_mm 14空中有一只小鸟
7、，距水面 3 m，在其正下方距水面 4 m 深处的水中有一条鱼已知水的折射率为 4/3， 则鸟看水中的鱼离它多远，鱼看天上的鸟离它多远 15一个半径为的薄软木圆片，在它的圆心处插入一枚大头针让它们浮在水面上，如图所示调整大头 针露出的长度，直至从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了_ 现象若此时木片下方大头针的长度为 h，则水的折射率为_ 16在利用双缝干涉测定光波波长时，首先调节_和_的中心均位于遮光筒的中心轴线上， 并使单缝和双缝竖直并且互相平行.当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺测出 n 条明纹间距离 a，则两条相邻明条纹间的距离x=_，双缝到毛玻璃屏
8、的距离 L 用_测量，用公式_ 可以测出单色光的波长 三、解答题三、解答题 17如图所示，一束平行光以 1 30 的入射角从玻璃射向空气中，折射角为 2 45 ，求： (1)玻璃的折射率； (2)光在玻璃中的传播速度。 18如图所示，用未知材料做成圆柱形透明砖，截面半径为R，侧边除一小孔外都涂有反射层，一束激光 从小孔射入，入射光线与处于同一圆形截面平行的直径间距为0.8R，已知材料的折射率1.6n ，光在真 空中的速度为c。求：通过计算判断激光能否从小孔射出。 （如果不能，请说明理由。如果能，请计算光在 玻璃砖内的传播时间。 ） 19如图所示，玻璃砖 ABDO 的横截面是半径为 R 的半圆，
9、O 点为半圆的圆心，S 为沿 OA 所在的直径外的 一点，从 S 点向半圆上发射一细束单色光到半圆上的 B 点，已知入射角=60，BOA=45，玻璃砖的折射 率 n= 6 2 ，光在真空中传播的速度为 c，求 (1)光线在 B 处的折射角； (2)光线在玻璃砖中的传播时间 t。 20在折射率为 n、厚度为 d 的平形玻璃板上方的空气中有一点光源 S，从 S 发出的光线 SA 以入射角入射 到玻璃板上表面，从玻璃板下表面射出，如图所示。若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时 间与在玻璃板中的传播时间相等，则点光源 S 到玻璃板上入射点 A 的距离 L 应是多少? 参考答案参考答案 1A
10、【详解】 AC红色光的波长较长，而频率较小，所以比其他可见光更容易发生衍射，故 A 正确，C 错误； B只要频率相同，均能发生干涉现象，故 B 错误； D频率越大，折射率越大，可见光中红光频率最小，折射率最小，但挂红灯的原因不是因为折射率小，故 D 错误。 故选 A。 2D 【详解】 A利用激光平行度好，可以用在雷达上进行精确的测距，故 A 错误； B激光相干性好，只有频率相同的两束激光才会发生干涉，故 B 错误； C激光是人造光，也是偏振光，故 C 错误； D利用激光光强度大、能量集中，可以用在医学上做光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜，故 D 正确。 故选 D。 3B 【详解】 由光路图
11、和几何知识得：图中 i=60，折射角 r=30 则该棱镜的折射率为 sin45 2 sin30 n 故选 B。 4D 【详解】 AB. 对照全反射的条件知，光的入射角必须大于或等于临界角，故 AB 错误； CD. 光从介质 a 射向介质 b，在 a、b 介质的分界面上发生了全反射，则 a 是光密介质，b 是光疏介质。故 C 错误 D 正确。 故选 D。 5A 【详解】 由于恰好在界面发生全反射，因此可知 1 sin n 设光在介质中传播的路程中 L，可得 sin s L 光在质介中传播的速度 L v t 又由于 c n v 联立可得 ct n s A 正确，BCD 错误。 故选 A。 6A 【
12、详解】 ACD由图可知，亮纹的宽度变大了，根据相邻两个亮（暗）纹间距 L x d 可知，若想增大亮纹宽度，可增大双缝到光屏之间的距离 L，增大波长或减小两个双缝间的距离 d，而根 据 = c 增大波长相当于减小光的频率，因此 A 正确，CD 错误； B改变光源到双缝的距离，不会改变条纹的宽度，B 错误。 故选 A。 7D 【详解】 A由图可知，OB 偏折更大，即折射角更小，则折射率更大，由于在真空中紫光的频率大于红光的，即在 真空中紫光的折射率更大，说明光束 OB 是紫光，故 A 错误； B由于在真空中紫光的频率更大，由公式c可知，紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长小， 故 B 错误； C
13、由于在真空中紫光的频率更大，且光的频率不变，则紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率大，故 C 错误； D设任一光线的入射角为 i，折射角为 r，光在玻璃中传播的路程是 s，半圆柱的半径为 R，则光在玻璃中 的速度为 c v n ，由几何知识得 2 cos 90)2 sinsRrRr ( 则光在玻璃传播时间为 2 sin2sinsRrRnr t c vc n 由折射定律得sinsinnri，得 2 sinRi t c 由题知，入射角 i 相同，R、c 相等，所以时间 t 相同，故 D 正确。 故选 D。 8A 【详解】 AD由图看出，a 光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对 a
14、光的折射率大于 b 光折射率， 若 a 为蓝光，b 可能为红光，A 正确，D 错误； Ba 光的折射率大于 b 光折射率，根据 c v n 则在该三棱镜中 a 光的传播速率比 b 光的传播速率小，B 错误； C由临界角公式 1 sinC n 分析知从棱镜射向空气中 a 色光的临界角比 b 色光的临界角小，C 错误。 故选 A。 9A 【详解】 根据题意光束最终要进入材料，说明光在材料表面即发生反射又发生折射，且两次反射的入射角均为45， 若临界角等于45，则发生全反射： 1 sin45 n 解得： 2n 若临界角小于45，即可发生折射，即： 0 2nn 根据选项可知 6 2 2 ，故 A 正确
15、，BCD 错误。 故选 A 10C 【详解】 根据题意可知，当入射光线与 O 点的距离为 d 时，从玻璃砖射出的光线刚好消失，光线恰好在 MN 圆弧面 上发生了全反射，作出光路图，如图 根据几何知识得： d sinC R 1 sinC n , 联立得： R n d A. 22 R Rd 与上述计算结果 R n d 不相符，故 A 错误； B. 22 Rd R 与上述计算结果 R n d 不相符，故 B 错误； C. R d 与上述计算结果 R n d 相符，故 C 正确； D. d R 与上述计算结果 R n d 不相符，故 D 错误。 11A 【详解】 在圆形亮斑边缘从空气射入水中的光线，折
16、射角的大小等于临界角 C，如图所示，有几何关系可知，此圆 形亮斑的直径是： 22 tandrhC A 符合题意BCD 不符合题意 12A 【详解】 临界角等于光从真空射入介质折射时最大的折射角，由图看出，入射光线在 AB 面上的折射角一定小于临界 角，由题 ABCD，折射光线射到 CD 表面时入射角与 AB 面上的折射角相等，所以入射角一定小于临界角， 所以折射光线射到 CD 表面时一定不会发生全反射 故选 A 130.3 【详解】 双缝干涉条纹间距 L x d ，红光波长长，所以用红光的双缝干涉条纹间距较大，即 1 x 2 x条纹间距根据数据可得 3 10.5mm 2.1mm2.1 10 m
17、 5 x ，根据 L x d 可得 9 4 3 1m 630 10 m 3 10 m0.3mm 2.1 10 m L d x 146m；8m 【详解】 从空气往水看，折射率就是 3/4，但是从水往空气看，折射率正好是分子分母颠倒的 4/3鸟看鱼距离是 3+4（3/4）=6m 但是与看鸟距离就是 4+3（4/3）=8m 15全反射 22 rh r 【详解】 因为从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了全反射现象 由光路图可知， 22 1 sin r C n rh ，解得： 22 rh n r 16光源滤光片 1 a n 毫米刻度尺 L x d 【详解】 12在利用双缝干涉
18、测定光波波长时，首先调节光源和滤光片的中心均位于遮光筒的中心轴线上； 345并使单缝和双缝竖直并且互相平行。当屏上出现了干涉图样后，用测量头上的游标卡尺去测量，转 动手轮，移动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐时（如图所示） ，将此明纹记为 1，然后再转动 手轮，分划板中心刻线向右移动，依次经过 2、3条明纹，最终与明纹 n 中心对齐，用测量头上的游标卡 尺测出 n 条明纹间距离 a，则两条相邻明条纹间的距离 1 a x n 刻度尺量得双缝到屏的距离 L，然后由 L x d 计算出发生干涉的光波波长。 17(1) 2；(2)2.12108m/s 【详解】 (1)光从玻璃射向空气时，入射角
19、为 30，折射角为 45；若光从空气射向玻璃时，入射角为 45，根据光路 的可逆性知，折射角一定为 30，由折射定律得，玻璃的折射率为 2 1 sinsin45 2 sinsin30 n (2)由折射率与光速的关系 c n v 得，光在玻璃中的传播速度为 8 8 3 10 m/s2.12 10 m/s 2 c v n 18能； 4.8 3R t c 【详解】 设入射角，折射角，则 sin=0.8 折射定律得 sin sin n 解得 6 作光路图可得光线在圆柱内两次反射后从小孔射出 可得 3 3R t v 光的速度为 c v n 所以 4.8 3R t c 19(1)45；(2) 3R c 【
20、详解】 (1)光线在 B 点发生折射，由折射定律得 sin sin n 解得 45 (2)光线由 B 点射向 D 点，设入射角为 1 r，由几何关系可得 1 45r 由于 16 sin=sin45 3 C n ，所以光线在 D 点射出玻璃砖，由几何关系得 2BDR c v n BD t v 解得 3R t c 20 2 22 sin n d L n 【详解】 设光线在玻璃中传播速度为 v，则 c v n 设光线 SA 折射角为，则 sin sin n 设光线在空气中传播的时间为 t，则 L t c 光在玻璃板中的传播时间也为 t，则 cos dL t vc 联立解得 2 22 sin n d L n
