《好题》高中物理选修一第四章《光》检测题(答案解析)

1、一、选择题1 分ID：127985置真空中半球形玻璃砖的横截面如图所示O 为球心，MN 为 径，A、 为圆弧 上两点， A 为半圆弧中点， 与 的角为 30。一条 与 MN 平的光线从 B 点射入玻璃砖后直接经过 N 点则玻璃砖的折射率为（ ）A33B 2C D 2 分ID：127969光真空中传播速度大于光在其他任何介质中的传播速度。关于任 何介质（非真空）的折射率，下列说法正确的是（ ）A一定大于 1 C能等于 1B定小于 1能大于 1也可能小于 3 分ID：127966如为一光纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图 表端 面，某单色平行光束照射到端面，要使光线不从玻璃丝的侧面透射出来，已知玻

2、璃丝对该 光的折射率为 ，则入射角的正弦值 sini 应满足的条件是（ ）A sin i n B i n C i 2 i 24 分ID：127960一由红光紫光组成的复色光斜射到水平放置的平行矩形玻璃砖的 上表面上的 点如图所示，入射光线与法线的夹角为 i。下列说法中正确是（ ）A红光从玻璃砖下表面射出时偏折程度紫光大B光在玻璃砖中传播速度比紫光小C光从玻璃砖下表面射出时，相对入射光线侧移距离比紫光小大入射角 i，红光先从玻璃砖下表面上消失5 分ID：127955一可见光向半圆形玻璃砖的圆心 O经折射后分为两束单色光 a和 b。下列判断正确的是（ ）Aa 光频率大于 b 光的频率B璃对 a 光

3、的折射率小于对 b 光折射率C真空中 a 光波长大于 b 光的波长生全反射时a 光的临界角大于 光的临界角6 分ID：127948下说法正的是（ ）A全息照片的拍摄利用了光的衍射原理B导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率小C弱的声音也可以震碎玻璃杯，是因为玻璃杯和声波发生了共振笛汽车驶近路人的过程中路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小7 分ID：如，半圆玻璃砖置于光屏 PQ 的下一束白光沿半径方向从 A 点入玻璃，在 O 点生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带若入射点由 A 向 B 缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到 O 点观察到各色光在光屏上陆续消 失在光带未完全消失之前，

4、反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（ ）A减弱，紫光B弱，红C增强，紫光强红8 分ID： 已一束可见光 m 是由 a、 三种单光组成的，光束 m 通三 棱镜的传播情况如图所示，则比较 a、 三单色光，下列说法正确的是（ ）Aa 色的折射率最大B 色的频率最小C 色在玻璃中的传播速度最大 色发生全反射的临界角最小9 分ID：127906光纤维按径向折射率的变化可分为阶跃型和连续型两种。阶跃型 的光导纤维分为内芯和外套两层，内芯的折射率比外套的大。连续型光导纤维的折射率中f ff f0 心最高，沿径向逐渐减小，外表面附近的折射率最低。关于光在连续型光导纤维中的传 播，图中能正确表示传播路

5、径的是（ ）ABC10 分ID：关下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（ ）A甲图中，沙漠中的蜃”现是光的衍射现象引起的B图中，演示简谐运动的图象实验中，若匀速拉动木板的速度较大，则由像测得简谐 运动的周期较大C图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度图中，由图可知当驱动力频率 跟固有频率 相越大，振幅越大11 分ID：如所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小 球，则（ ）A小球必须位于缸底中心才能从侧面看小球B球所发的光能从水面任何区域射出C球所发的光从水中进入空气后频率变大球所发的光从水中进入空后传播速度变大12 分ID：如所示中分别代表入射波、反射波、折射波的波线，

6、)A 与 的波长、频率相等，波速不等B 与 的速、频相等，波长不等C 与 1 的速频率、波长均相等 与 的率相等，波速、波长均不等二、填空题13 分ID：如所示为一半圆柱形透明体的横截面，入射光线 MP 沿 方向从弧面上的 P 以入射角 i 射入透明体，恰好从 B 点射出。若直径 AB R ，光在真空中的速度为 ，透明体的折射率_，光从 P 传播到 B 所用的时间为 _。14 分ID：图所示，一根长为 L 的光导纤维的折射率为 ，从它的一个 端面射入，又从另一端面射出，所需的最长时间_。（设光在真空中的光速为 ）出，添加射出光在侧面发生全反射。15 分ID：一束光线沿半径方向射向半圆形玻璃砖，

7、结果在玻璃砖底面上的 入射角为 ，折射后射出分为 、 两光线由此可以判定：(1)在璃中a 光的传播速_b 光传播速(填大”、小于或等；(2)若变光束的入射方向使 0 角逐渐变大，则折射光_首消填a、“b；T T T T (3)分用 ab 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验a 光干涉条纹间_b 光 的干涉条纹间距填“大、小于或等”16 分ID：一块边长为 a 的立方体玻璃砖，玻璃砖内有一个很小的气泡，如 果正对着玻璃砖从左往右看视深为 m；右往左看视深为 ，那么该玻璃砖的折射率为 _ 分ID：128022某同学用下面的方法测量某种液体的折射率，如图所示，他在一 个烧杯中装满了某种透明液体，紧贴着

8、杯口竖直插入一根直尺 ，眼睛容器边缘的 P 处 斜向下看去，观察到 A 经液面反射所成的虚像 A恰好与 B 经液体折射形成的虚像重合，他 读出直尺露出液面的长度 AC、入液体中的长度 BC，量出烧杯的直径 d由此求出这种透 明液体的折射率_。18 分ID：图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏 上的阴影中心出现了一个亮斑这是光_ 填干涉衍射或直传播”)现，这 一实验支持了光_ 填“波说“微或光说19 分ID：双缝干涉实验中，用频率 510 的色光照射双缝，屏 上 P 点到双缝距离之差为 ， P 点出_条纹。若将整个装置放入折射率 n 的介质中进行上述实验，则 P 点出_条纹。

9、20 分ID：利激光遇到物体发生反射的特点，可以测定物体的有关参量，如 图甲所示， 为定的集激光发生器和接收器于一体的装置C 为辆在水平地面上做匀 速直线运动的小车，现使 对准匀速行驶的小车 C，每隔固定时间 发射一激光脉冲，如图乙中幅度较大的波形，而 B 接到的由小车 反射回的激光脉冲如图乙中幅度较小的波 形，发射、接收激光脉冲的时间间隔如图乙所示， 、 均知则据所给信息判断小车的运动方向为（“向左或向”），速度大小_（光在空 气中的速度为 ）三、解答题21 分ID：图所示，一横截面半径为 R 的分之一圆弧的透明柱体水平放 置。该柱体的 面是反光材料，一束单色光竖直向下从 A 点向柱体的弧面

10、 BD，进入柱 体内部后，经过一次反射后恰好从柱体 D 点出。已知光在真空中传播的速度为 ，射 角 i求：该明柱体的折射率 n；光该柱体中的传播时间 。22 分ID：足够长宽为 的方体透明介质与右侧的荧光屏平行放置，其右 表面距离荧光屏的距离也为 L，透明介质的左侧 处有一点光源 S，光源在荧光屏上的 投影点为 O，光源 S 发出一细光束，光束与透明介质表面呈 =45，光束经透明介质折射后射到荧光屏上的 点，经测量可知 AO 两点之间的距离为 (2 空中的速度为 。：(1)该明介质的折射率大小为多少？(2)细束从发射到射到荧光屏上的时间为多？) ，已光真23 分ID：图所,截面为半圆形的圆柱体

11、光学器件是用射率为 的某种 玻璃制成的其面半径为 ,底面涂了反光涂层。现用一细光束从 A 点 i=60入射角从 真空中射入圆柱 为垂直于底面的半径。求该光束从柱体上某位置离开圆柱体时的 折射角。24 分ID：图所示，一玻璃砖的截面为直角三角形 ABC，其 A=60， AB=6cm有细束平行且相同的单色光 、，别从 AC 边的 点、 点 角入 射，且均能从 边上的 点出已知 AD=AF=2cm求:(1) 玻砖折射率；(2) D 两之间的距离25 分ID：一圆柱形透明物体横截面如图所示，底面 镀银， 表示半圆 截面的圆心，一束光线在横截面内从 M 点射，经过 AB 面反射后从 点出，已知光线 在

12、点入射角为 30 MOA=60 NOB=30 （）用几何图法在图中准确画出在圆柱形透明物体内的光路走向（）光线在 M 点的折射角；（）出透明体的折射率26 分ID：如图，一个三棱镜的截面为等腰直角形 A 为直角，直角边 长为 L一细束光线沿此截面所在平面且平行于 BC 边方向射到 边上的某点 M光进入棱镜后直接射到 BC 边上已知棱镜材料的折射率为 2，光在真空中速度为 作完整的光路图（含出射光线，并在图上标出角度大小）； 计光从进入棱镜，到第一次射出棱镜所需的时间【参考答案】2016-2017 年度第考试试卷 考答案科模测试一选题1D234C56C7C8D9C101112二填题131415于

13、 小16解析】设折射率为 那么透过玻璃体看边长就为则所以【点睛】本题关键是分利 用视深由折射定律求解折射率18射波动说19亮20右三解题 2122232425262016-2017 年度第考试试卷 考解析【参考解析】科模测试一选题1D解析：如图所示，由几何关系可得i ， r 30根据折射定律可得 n i 60= r 30故选 。2A解析：根据 ，由于 ，以各种介质对真空的折射率一定大于 1，故 A 正，BCD 错误。故选 A3B解析：设激光束在光导纤维端面的入射角为 折射角为 ，折射光线射向侧面时的入射角为，要保证不会有光线从侧壁射出来，其含义是能在侧壁发生全反射。由折射定律 sin i 由几

14、何关系sin 恰好发生全反射临界角的公式sin得 2联立得 i 即要保证从端面射入的光线能发生全反射，应有 i B 正确 ACD 错误。故选 。4C解析：A因为紫光的折射率大于红光的折射率所以通过三棱镜后紫光的偏折角大，故 A 错 误；B光的折射率大于红光的折射率，根据光在介质中的速度公式v c可知，红光在玻璃砖中传播速度比紫光大，故 错；C相同入射角斜射到同一平行玻璃砖，因为紫光的折射率大，则紫光偏折更厉害，如 图：则紫光的侧移大，故 正确；大入射角 ，根据光的可逆性可知，红光不会从玻璃砖下表面消失，故 D 错。 故选 。5A解析：B为 光的偏折程度大于 光所以玻璃对 a 光折射率大于对 光

15、折射率故 B 错误；AC实表明，折射率大的光，对应的光的频率也大，波长却短。因为 光折射率大于b光的折射率，即可以判断出 a 光频率大于 光的频率a 在空中的波长小于b光在真空中的波长，故 正， 错； 据全反射临界角公式 1n因为 a 光折射率于b光的折射率， a 光临界角小于b光的临界角，故 D 错；故选 A6C解析：A全息照片的拍摄利用了光的干涉原理故 A 错误；B导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故 错；C璃杯也在振动，有其固有振动频率，当声波频率和玻璃杯振动的固有频率相同时，发 生共振，可以震碎玻璃，故 C 正；据多普勒效应可知，鸣笛车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与

16、该波源的 频率相比增大，故 D 错。故选 。7C解析：光线从光密介质到光疏介质，入射角增大则反射光的强度增强；因紫色光的折射率最大， 发生全反射的临界角最小，故紫光最先发生全反射，在光屏上最先消失C 正确。 故选 。0 0 0 0 8D解析：A偏折越大，则折射率越大，频率越大结合公式cv ， C 分析传播速度和全反射的临界角的关系从图中可知 光的折射率最大A 错； B率越大，折射率越大，故 c 光频率最大B 错误；C.根据v c可得折射率越大，在玻璃种传播速度越小，即频率越大，在玻璃种传播速度越小，故 光 在玻璃中传播速度最大， 错误；据 1n可得折射率越大，全反射临界角越小，故 c 色发生全

17、反射的临界角最小D 正确。 故选 。9C解析：首先我们看最左端光线刚进入时的情况，光由空气进内芯，由于内芯有一定的折射 率，故折射角会变小，而选项 中折射角都大于入射角，故选项 AD 错误；BC又因为光导纤维的折射率中心最高，沿径向逐渐减小，所以光线进入纤维中后折射角 会变化，而不是像 中变，故项 B 错误，C 正确；故选 。10解析：A沙漠中的蜃”现，光的全反射现象引起的，故 A 错；B示简谐运动的图象实验中，若匀速拉动木板的速度较大，会导致图象的标变大，但 对应的时间仍不变，简谐运动的周期与单摆的固有周期相同，故 B 错；C用薄膜干涉，由薄层空气的两表面反射光，频率相同，从而进行相互叠加，

18、达到检查 样品的平整度的目的，故 C 正；图可知当驱动力的频率 跟固有频率 f 相时，才出现共振现象，振幅才最大，跟固 有频率 f 相差越大，振幅越小，故 错。故选 。【点睛】考此题考查光的全反射、干涉的应用，注意共振的条件，及简谐运动的固有周期与策动力 周期的区别。11解析：A小球发出的光先从水中传播，然后再入空气中，故我们从侧面就可以看到小球，选 项 错误；B于光从水中射入空气中，故当入射角大于临界角时，光会发生全反射，球所发的光 不是从水面任何区域都能够射出的，选项 B 错；光从水中进入气后频率不变，由于折射率变小，故光的传播速度变大，选项 C 错 误， 正12解析：入射角大于折射角，可

19、见介质 1 为疏介质，介质 2 为光密介质，由n ，v f，可知， 与 的率相等，波速、波长均不等2 与 的长、频率相等，波速相等，故 正确 ABC 错。故选 。二填题13c1做光路图图所示MP / ，则 由于 OP OB ，射角30透明体的折射率 sin i 2光透明体的传播速度v cPB 从 P 点传播到 点所用的时间t 解得t 3Rc14 nLc光在光导纤维内是以全反射的方式传播的，每次的入射角都大于或等于临界角，但等于临 界角时路程最大，时间最长，如图所示。由几何关系知：sinC= L eq oac(,/) eq oac(, )s s=n L设光经 次反射从另一个端面射出，则总路程为

20、。 s=(N+1） s=(N+1 eq oac(,n) eq oac(, )（） L=nL因光在玻璃中的传播速度 则有，光在玻璃中传播的时间 t=s/v=n L。答：光在光纤中运动的最长时间是n2 L。15小于 小于 解析：于 a 小（）线 的偏折程度，根据折射定律公式1nsinr， 是射角， 是折射角，可知 a 光的折率大；再根据公式 v=c/n， a 光玻璃中的传播速度小；（）改变光束的入射方向使 角渐变大，则折射光线 a 的射角先达到 ，故 a 光发生全反射折射光线先消失；（）线 在真空中的长较短，根据双缝干涉条纹间距公 eq oac(, )x=Ld，别用 ab 光同一个双缝涉实验装置上

21、做实验a 光的干涉条纹间距小于 光的干涉条纹间 距；点睛：本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式n sin i L i、光速公式 、双缝干涉条纹间距公 eq oac(, )x= 注意公式 sinr d sinr的条件条件是光从真空射入介质折射16【解析】设折射率 r 那么透过玻璃体看边长就为则所以【点睛】本题关 键是充分利用视深由折射定律求解折射率解析： 【解析】设折射率为 r，么透过玻璃体看边长就为 a a ，则 m ，以 r r r m .【点睛】本题关键是充分利用视深由折射定律求解折射率 172+BC2 +AC如图根据几何知识可得sin i 2，sin

22、r BC2所以透明液体的折射率为sin i sin r +BC +AC18 衍射波动说解析：射 波说光绕过障碍物偏离直线传播路径而进入阴影区里的现象叫做光的衍射，这是典型的圆孔衍 射光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性19暗亮解析： 亮由 得3 5 84m 即故 点出现暗条纹； 2放 n 的介质中c8m/s由 v 得1.5 85 14m0.310 0.3 即故 P 点出现亮条纹。 20向右解析：右 T 01若车不动从发射激光脉冲到接收激光脉冲的时间间隔应恒定，而从题图乙可看出， 从发射激光脉冲到接收激光脉冲的时间间隔逐渐增大，故可知小车 C 的速度方向与激光发 射方向一致，即小车向右运动。2作小车运的示意图如图所示小车的位移为 OD OA 在这段位移内小车运动的时间 T c 2 2 2t 故小车的速度大小 t 0三解题 x x21 3 ；t 3Rc光图如图所示，设折射角为 r，由光的折射定律有sin sin