新教材人教统编版高中物理选择性必修第一册第四章《光》同步练习含单元测试卷及答案解析.pdf

2019统编版】人教版高中物理选择性必修第一册第四章 光全章节同步练习第四章 光4.1 光的折射同步练习4.2 全反射同步练习4.3 光的干涉同步练习4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长同步练习4.5 光的衍射同步练习4.6 光的偏振激光同步练习本章测试卷及答案4.1光的折射一、选择题1 .下列说法正确的是（）A.光从一种介质进入另一种介质时,一定会发生偏折B.光从空气进入其他介质时,折射角大于入射角C.光从空气进入其他介质时,速度要减小D.折射是指光的传播方向发生改变的现象2 .下列哪一幅图正确表示了光从空气进入玻璃中的光路（）空气3 .（多选）如图所示,虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一束光线以及它射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是（）A.bO不可能是入射光线B.a O是入射光线C.c O是入射光线D.0 b是反射光线4 .（多选）关于折射率,下列说法正确的是（）A.某种介质的折射率等于光在介质中的传播速度v 与光在真空中的传播速度c的比值B.折射角和入射角的大小决定着折射率的大小C.两种介质相比较,折射率小的介质折光能力较差D.任何介质的折射率都大于1E.折射率的大小由介质本身决定5 .关于光的折射现象,下列说法中正确的是（）A.折射角一定小于入射角B.折射率跟折射角的正弦值成反比C.折射率大的介质，光在其中的传播速度小D.折射角增大为原来的2 倍,入射角也增大为原来的2 倍6.如图所示,光在真空和某介质的界面M N 上发生折射，由图可知（）A.光是从真空射入介质的B.介质的折射率为今C.介质的折射率为百D.反射光线与折射光线的夹角为6 0 7.某单色光由某种介质射向空气，当入射角为3 0 时，折射光线与反射光线刚好垂直,则该介质对该种色光的折射率为（）A.2 B.V 2C.1.5 D.V 38 .一束红光和一束紫光以适当的角度射向半圆柱形玻璃砖，如图所示，红光与紫光的出射光线都由圆心0点沿OC方向射出，则（）A.A O是红光,它穿过玻璃砖所用的时间较短B.A O是紫光,它穿过玻璃砖所用的时间较长C.A O是红光,它穿过玻璃砖所用的时间较长D.A O是紫光,它穿过玻璃砖所用的时间较短9.现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，所以标志牌上的字特别醒目。

这 种“回归反光膜”是用球体反射元件制作的如图所示,一束单色光射入一玻璃球体，入 射 角 为6 0 o已知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行此玻璃的折射率为（）A.V 2 B.1.5 C.V 3 D.21 0.如图所示,有一个玻璃三棱镜A B C,顶 角A为3 0 ,一束光a垂直于A B射入棱镜，由A C边射出进入空气,测得折射光线与入射光线间的夹角为3 0 ,则棱镜的折 射 率 为（）RA.-B.-C.V 3 D.-2 2 2I L （多选）有一束单色光从介质A射入介质B,再由介质B 射入介质C,如图所示根据图中所给的情况判断,下列说法正确的是（）A.介质B的折射率最大B.介质C的折射率最大C.光在介质B中的速度最大D.光在介质C中的速度最大1 2 .一个军事设施的观察孔如图所示，其宽度L=3 0 c m,厚 度 d=3 0 b c m,为了扩大观察视野，将折射率为门=声的某种玻璃砖完全嵌入观察孔内则嵌入玻璃砖后,军事设施内的人通过这块玻璃砖能看到的视野的最大张角是（）A.6 0 B.9 0 C.1 2 0 D.1 8 0 1 3 .如图所示,把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球体的凸面向上。

从正上方（对 B来说是最高点）竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字,下面的观察记录正确的是（）.1；.看到A中的字比B中的字高看到B中的字比A中的字高看到A、B中的字一样高看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高A.B.只有 C.只有 D.二、非选择题1 4 .如图所示,空气中有一半径为R 的实心玻璃球,0为球心,A B 为直径,一条平行于A B 的光线从球体上的M点射入玻璃球,折射光线恰好过B点，已知回A B M=3 0 ,光在真空中传播的速度为c求：（1）该玻璃的折射率；光从M点传播到B点的时间15.光以6 0 的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直真空中的光速 c=3.0X108 m/s)画出折射光路图；(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度；(3)当入射角变为4 5 时,折射角多大？(4)当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化?说明理由答案一、选择题1 .c 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生变化，当垂直入射时，传播方向不改变,A错误；当光从空气斜射入其他介质时,折射角小于入射角,B错误;根据v=可知光从空气进入其他介质时,速度要减小,C正确;光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生变化,这是光的折射现象,故D 错误。

2 .C光从空气斜射入玻璃时,折射角应小于入射角，而 A图中折射角大于入射角,D图中折射角等于入射角，故A、D 错误,C 正确;B图中折射光线与入射光线在法线的同侧,画法错误,故B 错误3 .A B D 由于反射角等于入射角，反射光线、入射光线关于法线对称，所以aO、0 b可能是入射光线和反射光线,P Q是法线又因为折射光线与入射光线分别位于法线两侧,所以a0 是入射光线,0 b是反射光线,0 c 是折射光线,故A、B、D正确,C错误4 .CDE某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c与光在介质中的传播速度 v的比值,A错误;折射率与折射角和入射角的大小无关,B 错误;折射率小的介质折光能力较差,C 正确;某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c 与光在介质中的传播速度v的比值，由于光在真空中的传播速度最快，因此任何介质的折射率都大于1,D 正确;折射率的大小由介质本身决定,E 正确5 .C 光从折射率大的介质射向折射率小的介质时,折射角大于入射角,选项A 错误;折射率的大小是由介质本身决定的，与折射角的正弦值无关，选 项 B错误;根据 v=可知,折射率大的介质，光在其中的传播速度小,选项C正确;根据吁当可n s i n 2知,折射角增大为原来的2 倍,入射角不一定也增大为原来的2 倍,选项D 错误。

6 .C由题图可知，光线的入射角为3 0，折射角为9 0 -3 0 =6 0，知光线从介质进入真空,故A 错误;根据折射定律得介质的折射率n=g =V 3,故 B错误,C正确；反射角等于入射角，则反射光线与界面的夹角为6 0 ,故反射光线与折射光线的夹角为9 0 ,D 错误7 .D 当 入 射 角 i=3 0时，折 射 光 线 与 反 射 光 线 恰 好 垂 直，则折射角r=9 0 -3 0 =6 0 ,该介质对该种色光的折射率n=|黯8,故A、B、C 错误,D 正确8 .A由题图可看出两光束的折射角相同，因玻璃对红光的折射率较小，由折射定律可知红光的入射角应大于紫光的入射角，故 A 0 为红光；由 v=知红光在玻璃砖中的传播速度较大,而红光和紫光在玻璃砖中的光程相等，故红光穿过玻璃砖所需时间较短,A 正确,B、C、D 错误9 .C光线在玻璃球内的光路图如图所示60；A、C为折射点,B为反射点,O D 平行于入射光线，故E l AOD=a C OD=6 0,所以E 10AB=3 0o，玻璃的折射率n=|黯 百,C 正确10.C 由题意可知，光从棱镜射向空气中时，入 射 角尸 3 0 ,折 射 角 0 2=6 0 ,则棱镜的折射率n=V 3,选 C o11.BC光由介质A射入介质B 时,根 据 光 路 图 可 知,A 的折射率大于B的折射率;光由介质B 射入介质C时,根据光路图可知,n/篝8,B的折射率小于 C的折射率。

由n,M n2应n2c解 析(1)欲使光在内芯和外层材料的界面上发生全反射，需使内芯的折射率大于外层材料的折射率,即m n“(2)光在内芯中传播的最长路程为s=W，传播速度为v=邑故最长时间sine 71Lnx _Ln!v csinC n2c4.3光的干涉一、选择题1.下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是（）A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C.光屏上与两缝的距离之差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D.在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生2.某同学利用如图所示器材观察光的干涉现象，其 中 A为单缝屏,B为双缝屏,C为光屏当他让一束阳光照射A时，屏 C上并没有出现干涉条纹,他移走B后,C上出现一窄亮斑分析实验失败的原因，最大的可能是（）A.单缝S 太窄 B.单缝S 太宽C.S 到 和 S?距离不等 D.阳光不能作为光源3 .我们平时从来没有观察到从两只小灯泡发出的光在屏上产生干涉条纹,其主要原因是（）A.两只小灯泡灯丝的发光面积太大,不能看作点光源B.平时环境里外界杂散的光太强,干扰了对干涉条纹的观察C.两只小灯泡的灯丝离得较远,产生的干涉条纹太密,不能分辨D.小灯泡灯丝发出的光是大量原子被激发后随机辐射的,很难满足相干条件4 .如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰,虚线表示波谷。

在此时刻,介质中A点为波峰相叠加点,B点为波谷相叠加点,A、B连线上的C 点为某中间状态相叠加点如果把屏分别放在A、B、C三个位置,那么（）5,工、/A.A、B、C 三个位置都出现亮条纹B.B 位置出现暗条纹C.C 位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D.以上结论都不对5.（多选）在杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（n为自然数，X 为光波波长）（）A.在与双缝的距离之差相等的点形成暗条纹B.在与双缝的距离之差为nA的点形成亮条纹C.在与双缝的距离之差为的点形成亮条纹D.在与双缝的距离之差为（n +0X的点形成暗条纹6.在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S i、S 2 的距离之差为8 ,=0.7 5 u m,光屏上 Q点到双缝&、S?的距离之差为62=1.5 i x m0如果用频率为f=6.0 X 1 0“H z的黄光照射双缝，则（）A.P点出现亮条纹,Q点出现暗条纹B.Q 点出现亮条纹,P点出现暗条纹C.两点均出现暗条纹D.两点均出现亮条纹7 .如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置所用单色光是用普通光源加滤光片产生的,检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的（）UW W I单色光标准样板薄片厚玻璃板A.a的上表面和b的下表面B.a的上表面和b的上表面C.a的下表面和b的上表面D.a的下表面和b的下表面8 .在光的双缝干涉实验中，能增大条纹间距的做法是（）A.改用频率更高的光波 B.改用波长更长的光波C.增大双缝间距 D.减小双缝与光屏间距9 .（多选）如图所示是双缝干涉的示意图,S为单缝,S i、S 2 为双缝,P为光屏，用绿光从左边照射单缝S 时，可在光屏P 上观察到干涉条纹。

下列说法正确的是（）A.将绿光换为红光,干涉条纹间的距离增大B.将绿光换为紫光,干涉条纹间的距离增大C.减小双缝间的距离，中央亮条纹会变成暗条纹D.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大1 0.用单色光完成“杨氏双缝干涉实验”，光屏上形成的图样是（）IIIII）1 III II IIABCD1 1 .一束白光通过双缝后在屏上产生干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹，其原因是（）A.各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B.各色光的速度不同,造成干涉条纹的间距不同C.各色光的强度不同,造成干涉条纹的间距不同D.各色光通过双缝到达一确定点的距离不同1 2 .在光的双缝干涉现象里，下列描述正确的是（）A.用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹最远的是波长最长的红光B.用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹最远的是波长最短的紫光C.相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的D.在双缝干涉现。