第四章 光 章节复习题-（2019）新人教版高中物理高二选择性必修第一册.rar

4.7 第四章 光（章节复习）【知识再理解 1】光的折射和全反射1. 概念：光的反射、光的折射、全反射，折射率、光疏介质、光密介质，临界角2. 方法：（1）光路可逆（转化法）（2）反射光线与入射光线（对称法）（3）临界角（极限法）3. 规律：（1）反射定律（2）折射定律（3）折射率与光速 (4)全反射的条件与临界角【学以致用 1】1 如图所示，一束光线通过一水平界面从某介质射入真空，已知入射光线与界面的夹角为 60，折射光线与界面的夹角为 45，则该介质的折射率为（）A B C D62632222关于折射率，下列说法正确的是（）A根据n12可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比12sinsinB根据n12可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比12sinsinC同一频率的光由真空进入不同介质时，折射率与光在介质中的波长成正比D根据 n可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比cv3 光在某种玻璃中的传播速度是108m/s，光由空气射入这种玻璃，折射光线与反射光线垂直，则3入射角应是（）A30 B45 C60 D904 透明介质 AOB 的半径为 R，圆心角为 45，单色光沿平行 OB 方向从 C 点射介质，C 点到 OB 的距离H=，该介质的折射率 n=。光在 AB 面的入射角的正弦值为（）2R2A B C D636465665 一半圆形玻璃砖的横截面如图所示，半圆的半径为 R、圆心为 O。一光线 DE 沿横截面从直径 AB 上的 E 点以入射角经玻璃砖折射后，射到圆弧 AB 上的 F 点（图中未画出）恰好发生全反射。45i 已知玻璃砖对该光线的折射率，则 O、E 两点间的距离为（2n ）A B C D63R14R13R33R【知识再理解 2】光的干涉、衍射、偏振、激光1.概念：光的干涉、薄膜干涉（肥皂膜、油膜、空气膜、增透膜、增反膜）；光的衍射和衍射光栅、柏松亮斑；偏振现象、偏振方向、偏振片及透振方向、自然光和偏振光；激光的特点及应用。2.方法：（1）获取相干光源的方法（2）用双缝干涉测波长（实验）3.规律：（1）明、暗条纹的光程差条件（2）条纹中心间距的决定因素（3）干涉条纹和衍射条纹判定【学以致用 1】1在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，一同学经调节后使单逢和双缝在竖直方向相互平行，分别用间距 d1=0.20mm 和 d2=0.25mm 的双缝来完成实验，其它条件不变，该同学用间距为 d1的双缝观察到的干涉条纹是（）ABCD2如图所示分别是 a 光、b 光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样（黑色部分表示亮纹，保持缝到屏距离不变），则下列说法正确的是（）Aa 光的光子能量比 b 光的大B在真空中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度C通过同一装置做双缝干涉实验，a 光产生的条纹间距比 b 光的小Da、b 光由同一介质射入空气，均发生全反射，a 光的临界角比 b 光大3如图所示是一竖直的肥皂液薄膜的横截面关于竖直的肥皂液薄膜上产生光的干涉现象，下列说法哪是正确的（）A薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的B用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄色光照射时大C干涉条纹的暗线是由于上述两列反射波的波谷和波谷叠加形成的D干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加的结果4 登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射。有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率 n=1.5，所要消除的紫外线的频率f=8.11014Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是（）A9.2510-8mB1.8510-7mC1.2310-7mD6.1810-8m5 在利用双缝干涉测定红光的波长实验中，取双缝间距，双缝与光屏间距离，用红光照射双缝0.5mmd 0.5ml 得到干涉图像如图 b，分划板在图中 A、B 位置时游标卡尺读数如图 a，则图中 A 位置的游标卡尺读数为_11.1_，B 位置的游标卡尺 A 位置读数为_15.6_，mmmm红光的波长为 6.4*10-7m_m，如果将红光换成蓝光，则相邻亮条纹之间的距离会变_（选填“大”，“小”）。6 如图所示，电灯 S 发出的光先后经过偏振片 A 和 B，人眼在图中 P 处迎着光入射的方向观察，看不到光亮。则（）A图中 a 是偏振光 B偏振片 A 和 B 的透振方向平行C将 A 绕光的传播方向转过 90，在 P 处看到光亮 D将 B 绕光的传播方向转过 180，在 P 处看到光亮7利用激光束来为火炮指引目标，是利用激光的（）A相干性B亮度高C平行度高D单色性好【核心素养提升】1. 如图所示，一束复色光从空气中以 45角从平行玻璃砖上表面入射，进入玻璃砖后分成 a、b 两束单色光，其中 a 光的折射角为 30。下列说法错误的是（ ）A该玻璃砖对 a 光的折射率为2Ba、b 光从玻璃砖下表面射出后是平行光Cb 光在玻璃砖中的传播速度比 a 光的传播速度大D将 a 光和 b 光通过同一双缝干涉装置，a 光形成的干涉条纹间距比 b 光大2. 透明半球体的截面如图所示，O 点为半球的球心，虚线 OO表示光轴（过球心 O 与半球底面垂直的直线）。已知半球体的半径为 R，距光轴的一条光线垂直入射到半球体2R的底面上，经球面折射后与光轴的交点到球心 O 点的距离为R（不考3虑被半球体的内表面反射后的光线），则该透明半球体的折射率为（）A B C3 D2323 如图所示为长方形玻璃砖一横截面 ABQD，BQ 边长为 L，一束单色光从 AB 边上的 P 点进入玻璃砖，在 AD 边上的某点恰好发生全反射后从 Q 点射出。已知玻璃砖对这种单色光的折射率为 n，光在真空中的传播速度为 c，则单色光在玻璃砖中通过的时间为（）A B CD2n Lc22n LcnLc2nLc4 宝石的折射率是鉴定宝石品质的指标之一，如图为某宝石的截面图，已知OP、OQ 边与轴线间夹角为，光在真空中的传播速度为 c。一条光线垂直M 边入射，在 OP 边发生全反射后，又恰好在 OQ 边发生全反射，仅考虑第一次射到 OP 边并反射到 OQ 边的光线。则光在宝石中的传播速度为（）AB sin 3c cos 3cCD sin 3c cos 3c5 用 a、b 两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中 a 光的干涉条纹间距小于 b 光的条纹间距，则下列说法中正确的是（）Aa 光的波长大于 b 光的波长Ba 光的频率小于 b 光的频率C玻璃中，a 光速度等于 b 光速度D从玻璃射向空气全反射时，a 光临界角小于 b 光临界角6 如图所示，关于牛顿环下列说法正确的是（）A圆环状条纹是由于凸透镜上、下表面的反射光发生干涉形成的B圆环状条纹的间距不相等，从圆心向外条纹越来越稀疏C如果改用一个表面曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环状条纹半径将变小D如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环状条纹半径将变大7某学习小组做测定玻璃砖的折射率实验，所用器材：玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。（1）下列哪些措施能够提高实验准确程度_。A选用两光学表面间距大的玻璃砖 B选用两光学表面平行的玻璃砖C选用粗的大头针完成实验 D插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些(2) 将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面 aa和 bb。O 为直线 AO 与 aa的交点。在直线 OA 上竖直地插上 P1、P2两枚大头针。该同学插上大头针 P3，使 P3 ，插上大头针 P4，使 P4 。若右图为实验测得，则该砖折射率为1.2（保留二位有效数字）。8. 在用“双缝干涉测光的波长”实验中：（1） 用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（）A改用红色激光B减小双缝间距C将屏幕向远离双缝的位置移动D将光源向远离双缝的位置移动（2） 转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第 1 条亮条纹，手轮的读数如图甲所示，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第 10 条亮条纹，手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是_1.55_mm；已量得双缝的间距是 0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是_5.20*10-7_m（取三位有效数字）。9半径为 R 的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O 为圆心，一束平行光从玻璃砖的圆弧面射入，其中光线沿半径方向从 A 处射入玻璃砖后，恰好在 O 点发生全反射。另一条光线平行于光线从最高点 B 射入玻璃砖后，折射到 MN 边界上的 P 点，测得 OPR。33（）求该玻璃砖的折射率；（）求光线能够从 MN 边界射出的区域长度。 2R2210用单色光做双缝干涉实验时，已知屏上一点 P 到双缝的路程差 r1.5106m，当单色光波长10.5m 时，P 点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波长 20.6m，此时在中央亮条纹和 P 点之间有几条暗条纹？ 明 2 4.7 第四章第四章 光（光（章节复习）章节复习）【知识再理解知识再理解 1】光的折射和全反射光的折射和全反射1. 概念：光的反射、光的折射、全反射，折射率、光疏介质、光密介质，临界角2. 方法：（1）光路可逆（转化法）（2）反射光线与入射光线（对称法）（3）临界角（极限法）3. 规律：（1）反射定律（2）折射定律（3）折射率与光速 (4)全反射的条件与临界角【学以致用学以致用 1】1 如图所示，一束光线通过一水平界面从某介质射入真空，已知入射光线与界面的夹角为 60，折射光线与界面的夹角为 45，则该介质的折射率为（）A B C D62632222关于折射率，下列说法正确的是（）A根据n12可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比12sinsinB根据n12可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比12sinsinC同一频率的光由真空进入不同介质时，折射率与光在介质中的波长成正比D根据 n可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比cv3 光在某种玻璃中的传播速度是108m/s，光由空气射入这种玻璃，折射光线与反射光线垂直，则3入射角应是（）A30 B45 C60 D904 透明介质 AOB 的半径为 R，圆心角为 45，单色光沿平行 OB 方向从 C 点射介质，C 点到 OB 的距离H=，该介质的折射率 n=。光在 AB 面的入射角的正弦值为（）2R2A B C D636465665 一半圆形玻璃砖的横截面如图所示，半圆的半径为 R、圆心为 O。一光线 DE 沿横截面从直径 AB 上的 E 点以入射角经玻璃砖折射后，射到圆弧 AB 上的 F 点（图中未画出）恰好发生全反射。45i 已知玻璃砖对该光线的折射率，则 O、E 两点间的距离为（2n ）A B C D63R14R13R33R【知识再理解知识再理解 2】光的干涉、衍射、偏振、激光光的干涉、衍射、偏振、激光1.概念：光的干涉、薄膜干涉（肥皂膜、油膜、空气膜、增透膜、增反膜）；光的衍射和衍射光栅、柏松亮斑；偏振现象、偏振方向、偏振片及透振方向、自然光和偏振光；激光的特点及应用。2.方法：（1）获取相干光源的方法（2）用双缝干涉测波长（实验）3.规律：（1）明、暗条纹的光程差条件（2）条纹中心间距的决定因素（3）干涉条纹和衍射条纹判定【学以致用学以致用 1】1在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，一同学经调节后使单逢和双缝在竖直方向相互平行，分别用间距 d1=0.20mm 和 d2=0.25mm 的双缝来完成实验，其它条件不变，该同学用间距为 d1的双缝观察到的干涉条纹是（）ABCD2如图所示分别是 a 光、b 光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样（黑色部分表示亮纹，保持缝到屏距离不变），则下列说法正确的是（）Aa 光的光子能量比 b 光的大B在真空中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度C通过同一装置做双缝干涉实验，a 光产生的条纹间距比 b 光的小Da、b 光由同一介质射入空气，均发生全反射，a 光的临界角比 b 光大3如图所示是一竖直的肥皂液薄膜的横截面关于竖直的肥皂液薄膜上产生光的干涉现象，下列说法哪是正确的（）A薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的B用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄色光照射时大C干涉条纹的暗线是由于上述两列反射波的波谷和波谷叠加形成的D干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加的结果4 登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射。有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率 n=1.5，所要消除的紫外线的频率f=8.11014Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是（）A9.2510-8mB1.8510-7mC1.2310-7mD6.1810-8m5 在利用双缝干涉测定红光的波长实验中，取双缝间距，双缝与光屏间距离，用红光照射双缝0.5mmd 0.5ml 得到干涉图像如图 b，分划板在图中 A、B 位置时游标卡尺读数如图 a，则图中 A 位置的游标卡尺读数为_11.1_，B 位置的游标卡尺 A 位置读数为_15.6_，mmmm红光的波长为 6.4*10-7m_m，如果将红光换成蓝光，则相邻亮条纹之间的距离会变_（选填“大”，“小”）。6 如图所示，电灯 S 发出的光先后经过偏振片 A 和 B，人眼在图中 P 处迎着光入射的方向观察，看不到光亮。则（）A图中 a 是偏振光 B偏振片 A 和 B 的透振方向平行C将 A 绕光的传播方向转过 90，在 P 处看到光亮 D将 B 绕光的传播方向转过 180，在 P 处看到光亮7利用激光束来为火炮指引目标，是利用激光的（）A相干性B亮度高C平行度高D单色性好【核心素养提升核心素养提升】1. 如图所示，一束复色光从空气中以 45角从平行玻璃砖上表面入射，进入玻璃砖后分成 a、b 两束单色光，其中 a 光的折射角为 30。下列说法错误的是（ ）A该玻璃砖对 a 光的折射率为2Ba、b 光从玻璃砖下表面射出后是平行光Cb 光在玻璃砖中的传播速度比 a 光的传播速度大D将 a 光和 b 光通过同一双缝干涉装置，a 光形成的干涉条纹间距比 b 光大2. 透明半球体的截面如图所示，O 点为半球的球心，虚线 OO表示光轴（过球心 O 与半球底面垂直的直线）。已知半球体的半径为 R，距光轴的一条光线垂直入射到半球体2R的底面上，经球面折射后与光轴的交点到球心 O 点的距离为R（不考3虑被半球体的内表面反射后的光线），则该透明半球体的折射率为（）A B C3 D2323 如图所示为长方形玻璃砖一横截面 ABQD，BQ 边长为 L，一束单色光从 AB 边上的 P 点进入玻璃砖，在 AD 边上的某点恰好发生全反射后从 Q 点射出。已知玻璃砖对这种单色光的折射率为 n，光在真空中的传播速度为 c，则单色光在玻璃砖中通过的时间为（）A B CD2n Lc22n LcnLc2nLc4 宝石的折射率是鉴定宝石品质的指标之一，如图为某宝石的截面图，已知OP、OQ 边与轴线间夹角为，光在真空中的传播速度为 c。一条光线垂直M 边入射，在 OP 边发生全反射后，又恰好在 OQ 边发生全反射，仅考虑第一次射到 OP 边并反射到 OQ 边的光线。则光在宝石中的传播速度为（）AB sin 3c cos 3cCD sin 3c cos 3c5 用 a、b 两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中 a 光的干涉条纹间距小于 b 光的条纹间距，则下列说法中正确的是（）Aa 光的波长大于 b 光的波长Ba 光的频率小于 b 光的频率C玻璃中，a 光速度等于 b 光速度D从玻璃射向空气全反射时，a 光临界角小于 b 光临界角6 如图所示，关于牛顿环下列说法正确的是（）A圆环状条纹是由于凸透镜上、下表面的反射光发生干涉形成的B圆环状条纹的间距不相等，从圆心向外条纹越来越稀疏C如果改用一个表面曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆环状条纹半径将变小D如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环状条纹半径将变大7某学习小组做测定玻璃砖的折射率实验，所用器材：玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。（1）下列哪些措施能够提高实验准确程度_。A选用两光学表面间距大的玻璃砖 B选用两光学表面平行的玻璃砖C选用粗的大头针完成实验 D插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些(2) 将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面 aa和 bb。O 为直线 AO 与 aa的交点。在直线 OA 上竖直地插上 P1、P2两枚大头针。该同学插上大头针 P3，使 P3 ，插上大头针 P4，使 P4 。若右图为实验测得，则该砖折射率为1.2（保留二位有效数字）。8. 在用“双缝干涉测光的波长”实验中：（1） 用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（）A改用红色激光B减小双缝间距C将屏幕向远离双缝的位置移动D将光源向远离双缝的位置移动（2） 转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第 1 条亮条纹，手轮的读数如图甲所示，继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第 10 条亮条纹，手轮的读数如图乙所示。则相邻两亮条纹的间距是_1.55_mm；已量得双缝的间距是 0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900mm，则待测光的波长是_5.20*10-7_m（取三位有效数字）。9半径为 R 的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O 为圆心，一束平行光从玻璃砖的圆弧面射入，其中光线沿半径方向从 A 处射入玻璃砖后，恰好在 O 点发生全反射。另一条光线平行于光线从最高点 B 射入玻璃砖后，折射到 MN 边界上的 P 点，测得 OPR。33（）求该玻璃砖的折射率；（）求光线能够从 MN 边界射出的区域长度。 2R2210用单色光做双缝干涉实验时，已知屏上一点 P 到双缝的路程差 r1.5106m，当单色光波长10.5m 时，P 点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波长 20.6m，此时在中央亮条纹和 P 点之间有几条暗条纹？ 明 2