高中物理选修一《光》测试(答案解析)

一、选择题1．(0分)[ID：127968]以下关于光的干预、衍射、偏振以及激光的说法中，不正确的选项是〔 〕A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性B．3D电影是利用了光的干预特性C．日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清楚D．通过手指间的缝隙观看日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象2．(0分)[ID：127963]R的玻璃半圆柱体，截面如下图，圆心为O，两束平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，∠AOB=60°，假设玻璃对此单色光的折射率n 3，则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为〔 〕RA．4 B．

R3 C．

R2 D．R3．(0分)[ID：127962]一束单色光从真空斜射向某种介质的外表，光路如下图。以下说法中正确的选项是〔 〕A1.5B．此介质的折射率等于3C．当光线从今介质射向真空中时，入射角大于等于45°时可发生全反射现象D．当光线从介质射向真空中时，入射角小于30°时可能发生全反射现象4．(0分)[ID：127959]光线以45°入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，恰好没有光线射到空气中，则光线在该玻璃中的传播速度为〔 〕A．1.732108m/sC．2.121108m/s

B．3.000108m/sD．3.464108m/s5．(0分)[ID：127934]如下图，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知( )光是从真空射入介质的3介质的折射率为2介质的折射率为3反射光线与折射光线的夹角为60°6．(0分)[ID：127927]雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光7．(0分)[ID：127926]如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在白光屏上呈现七色光带．假设入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观看到各色光在光屏上间续消失．在光带未完全消逝之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消逝的光分别是〔〕A．减弱，紫光 B．减弱，红光 C．增加，紫光 D．增加,红光8．(0分)[ID：127925]如下图的双缝干预试验，用绿光照耀单缝S时，在光屏P上观看到干预条纹．要得到相邻条纹间距更大的干预图样，可以A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光9．(0分)[ID：127913]a、b两种单色光以一样的入射角从空气中射入介质中时，如下图觉察b的折射光线更靠近法线，由此可判定( )A．ab更简洁发生衍射现象b a B．当光从介质射向空气中，a、bCa、CC<CCbb a Db的频率较低10．(0分)[ID：127911]如下图，井口大小和深度一样的两口井，一口是枯井，一口是水井〔水面在井口之下〕，两井底部各有一只青蛙，则〔 〕A．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星11．(0分)[ID：127905]某同学通过试验测定半圆形玻璃砖的折射率n．如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时间线在空气和玻璃砖中的传播路径．该同学测得多组入射角i和折射角rsini-sinr图像如图乙所示．则光由AOB，n=1．5光由BOA，n=1．5光由AOB，n=0．67光由BOA，n=0．6712．(0分)[ID：127899]用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的试验中，已画好玻璃砖界面aa´和bb′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如下图的位置上，而试验中其他操作均正确，测得的折射率将〔〕偏大 B．偏小 C．不变 D．无法确定二、填空题13．(0分)[ID：128085]在沙漠地区，太阳照耀下，地面四周的空气温度上升，密度降低，折射率减小，光线从高向低照耀时发生全反射，形成“海市蜃楼”。现将此原理简化为光在两层空气间发生全反射，上层空气折射率为n，地面四周空气折射率为1，〔无视下层空气厚度〕。则形成的“海市蜃楼”在地平线 〔填“上方”或“下方”〕，请完成光路图 。要发生全反射，光线从上层空气进入下层空气的入射角的正弦值至少为 。14．(0分)[ID：128077]由某种透亮物体制成的等腰直角棱镜ABO，两腰都为16cm，且两腰与Ox和Oy轴都重合，如下图，从BO边的C点注视A棱，觉察A棱的位置在D点，在C、D两点插上大头针，测出C点的坐标为〔0，12〕，D点的坐标为〔9，0〕，则该透亮物质的折射率为 。15．(0分)[ID：128060]平行玻璃砖底面涂有反射层，一束由a、b两种单色光组成的复合光以45º入射角斜射到玻璃砖的上外表，经折射、反射再折射后从玻璃砖上外表射出，如下图是其局部光路图。不考虑光在玻璃砖上外表的反射，则玻璃砖对单色(选填“a”或“b”)的折射率大；单色光 (选填“a”或“b”)在玻璃中传播的时间长；两束单色光从玻璃砖上外表出射后相互 (选填“平行”或“不平行”)。16．(0分)[ID：128058]一束光从水中射向空气，其频率将 ，波长将 〔选填“变长”或“变短”〕，波速将 〔选填“变大”“不变”或“变小”〕．17．(0分)[ID：128033]小明同学从闻上看到,2023年9月起“复兴号”将在京沪高铁以350公里时速运行．为了一睹“复兴号”容颜,小明利用国庆假期,带上相机,爬上京沪高铁旁边的小山岗．刚爬上小山岗,他就听到火车笛声,而且笛声越来越锋利,由此他推断火车 (填“向他驶来“或“离他远去”);为了能拍到“复兴号”的清楚图片,他架起带来的单反相机．相机的镜头呈淡紫色,这是由于镜头上镀了一层膜,依据 学问可知此膜可以削减光的反射损失;为避开火车车窗玻璃反射光使照片不清楚,他还要在镜头前加上 ．18．(0分)[ID：128019]如下图，一个用透亮材料制成的截面为直角三角形的三棱镜ABC，现在有一束单色光从空气中以θ=45的入射角自直角边AB射入，折射时的偏转角为15，然后光线射到AC面而刚好发生了全反射，则这种透亮材料的折射率为 ，全反射的临界角为 ，角∠A= 。19．(0分)[ID：128014]如下图，MN是一条通过透亮半球体球心的直线，现有一束由两种单色细光束组成的复色光AB平行MN射向球体，经透亮半球体的作用后分裂为两束，其中a光束与MN的夹角为30°，b光束与MN的夹角为15°，AB与MN间的距离为半径的一半。则该透亮半球体对a光的折射率为 。假设让这两束单色光分别通过同一双缝干预装置后，条纹间距较宽的是 〔填“a”或“b”〕光。20．(0分)[ID：128010]一束光从真空进入某介质，方向如下图，则该介质的折射率为 ，假设光在真空中的传播速度为c，则光在该介质中的传播速度为 。三、解答题21．(0分)[ID：128186]ABC为等腰三棱镜，∠A∠B30ACL，ACDAB面平行，三棱镜对光的折射率为3BC面的反射。AB面上能否发生全反射；求光在三棱镜中传播的时间。22．(0分)[ID：128181]RAB水平，OABQ点〔QAO的中点〕，光线与AB面的夹角为30CE点，C点离地面的高度CDRc，求：玻璃砖对光的折射率；QE点所用的时间。23．(0分)[ID：128175]如下图，截面为半圆形玻璃砖的半径为R，一束单色平行光向右垂直直面射向玻璃砖，在玻璃砖右侧可看到圆弧面上有三分之一的区域被照亮。光在真c，求：该玻璃砖对此单色光的折射率；自不同点入射的光在玻璃砖中的传播时间不同，计算得出最短传播时间〔不考虑光在玻璃砖内的屡次反射〕。24．(0分)[ID：128121]O点由空气射入厚度均匀的介质，经下外表Ai,AOl,n,试求介质的d.25．(0分)[ID：128110]图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，n，AB代表端面．光在真空中的传播速度为c.AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；AB端面传播到另一端面所需的最长时间．26．(0分)[ID：128090]如下图，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为dAB边的中点DBC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：①光在玻璃砖中传播的时间〔不考虑光的反射〕.②入射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照耀到圆的底AB移动的距离为多少？这时间束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？【参考答案】2023-2023年度第***科目模拟测试一、选择题1．B2．B3．C4．C5．C6．B7．C8．C9．A10．A11．B12．C二、填空题13．下方由于依据类似于平面镜成像的原理人眼总是默认光线直线传播的14．aa平行不变变长变大向他驶来薄膜干预(或光的干预)偏振片(或偏振片镜头)【解析】笛声越来越锋利即频率越来越高依据多普勒效应可知火车向他驶来镜头镀了一层膜是薄膜干预增参加射光量为避开火车车窗玻璃反射光使照片不清楚应在镜头【解析】19．b20．三、解答题21．22．23．24．25．26．2023-2023年度第*【参考解析】**科目模拟测试一、选择题1．B解析：BA．激光全息照相是利用了激光相干性好，获得两频率一样的光，从而进展光的干预，故A正确，不符合题意；3D电影是利用了光的偏振现象，消灭立体画面，故B错误，符合题意；C．日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清楚，这是利用光的偏振现象，故C正确，不符合题意；D．过手指间的缝隙观看日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故D正确，不符合题意。应选B。2．B解析：B光路图如下图可知160，由折射率

sinnsin1 32可得， 30，由几何关系得：光线射到底边上时的入射角 30，光线在底边折射2 3时，由折射定律得4nsin4sin3可得 60，由几何学问得COCB，所以4ROC 2 3Rcos30 3在OCD 中可得，所求距离ACD错误，B正确。应选B。3．C解析：CAB．依据折射定律

dODOCtan30R32nsinisin452AB错误；

sin sin30CD．光从介质射向真空中时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于90时，即发生全C，则有2n 2解得

sin90sinCC45即入射角大于等于45时发生全反射现象，故C正确，D错误。C。4．C解析：C由题意可知玻璃全反射的临界角依据光的折射定律可知，玻璃的折射率n光线在该玻璃中的传播速度

C=45°212sin45c 31082vn m/s2.121108m/s2C正确，ABD错误。C。5．C解析：Csin60sin303A.30°sin60sin303BC.依据折射定律得n

，故B错误，C正确；D.反射角等于入射角，则反射镜与界面的夹角为60°，则反射光线与折射光线的夹角为90°D错误．6．B解析：B【解析】试题分析：由折射图象可知a光的偏折程度最大，说明水滴对a的折射率最大，故a的频率最大，由vf可知，a的波长最小，abcd偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光，B正确；考点：考察了光的折射名师点睛：依据折射图象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，则可得频率、波长等的大小时关系，即可推断各光可能的挨次．7．C解析：C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加；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，在光屏上最先消逝，C正确。C。8．C解析：C据光的干预产生的条纹间距满足该关系Δx=Lλ/dS1S2的间距，条纹间距减小，A选项错误；减小双缝到屏的距离，条纹间距减小，B选项错误；将绿光换成红光，波长增加，条纹间距增大，C选出正确；绿光换成紫光，波长变小，条纹间距减小，D选项错误．9．A解析：AAD．如图，由

sinsin1n可知，bab的频率较大，波长较sin2a的频率较小，波长较长，波动性较强，故ab更简洁发生衍射，故A正确，D错误；1BsinC

，故B错误；n aC．由nc可知介质中v＞vv a bA。10．A解析：A如下图

bC错误．枯井中的青蛙看到井外的范围，可依据光的直线传播确定。而外界光线斜射到水面时，入射角大于折射角，依据光线可逆性，故水井中的青蛙看到的范围超出光直线传播看到的范围，即水井中的青蛙看到井外的范围较大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星。A。11．B解析：Bsini 0.6 2 1由图线可知sinr

0.93

nn=1．5i是入射角，r是折射角，折射角大于入射角，故光由BO到A，应选B．12．C解析：C两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率时，其入射光线与最终射出的光线是平行的关系，尽管玻璃砖被向上移动，转变了真实的折射点，但是折射光线始终与入射光平行．由于玻璃砖平移，所以测量的入射光线与真实的入射光线重合，所以通过以上分析可知，折射角没有误差，所以测量结果不变．应选C。【点睛】此题考察了利用玻璃砖测折射率的试验误差分析，类似的问题还有将玻璃砖向下侧移等，推断关键就在于折射光线是否有误差．二、填空题13．下方由于依据类似于平面镜成像的原理人眼总是默认光线直线传播的解析：下方由于依据类似于平面镜成像的原理，人眼总是默认光线直线传播的。sinC1n[1]形成的“海市蜃楼”在地平线下方；[2]光路图如图；光线射到介质的分界面处时发生全反射，反向延长线的交点为看到的像点，由于依据类似于平面镜成像的原理，人眼总是默认光线直线传播的。[3]要发生全反射，则n sinC即光线从上层空气进入下层空气的入射角的正弦值至少为43由题，作出光路图，如下图

C

1n14．由折射定律，得棱镜的折射率

nsinrsinCDO由几何学问得

sini sinCAOOCsinCDO

12 0.8CD 15OCsinCAO

12 0.6解得解析：a a 平行[1]光路图如下图，

AC 204n315．aa平行光线进入玻璃砖时，aa光的折射率较大。[2]dirn。则有：光在玻璃中的传播速度：

nsinisinr光在玻璃砖中的路程：

vcn光在玻璃砖中的传播时间：

x 2dcosr解得光在玻璃中的传播时间：

txvt 2dn2c n2sin2ia光的折射率为3，b光的折射率为2，代入上式可得：t :t a b

( 3)2:31

( 2)2 1212 2则bta＞t。b[3]依据光路可逆性原理知两束单色光从玻璃砖上射出后折射角相等，且等于原来的入射角，所以两者相互平行。不变变长变大解析：不变变长变大[1]由于频率取决于波源，所以一束光从水中射向空气，其频率将不变，[2][3]光从水中射向空气波速变大，由公式vf可知，波长将变长。(或光的干预)偏振片(或偏振片镜头)【解析】笛声越来越锋利即频率越来越高依据多普勒效应可知火车向他驶来镜头镀了一层膜是薄膜干预增参加射光量为避开火车车窗玻璃反射光使照片不清楚应在镜头解析：向他驶来薄膜干预(或光的干预)偏振片(或偏振片镜头)【解析】笛声越来越锋利，即频率越来越高，依据多普勒效应可知，火车向他驶来，镜头镀了一层膜是薄膜干预，增参加射光量，为避开火车车窗玻璃反射光使照片不清楚，应在镜头前加上偏振片．【解析】解析：2 45 15【解析】θ=45AB射入，折射时的偏向角为15，所以折射角为r30由折射定律可得

nsin

sin45 2sinr sin30由恰好发生全反射得sinC 1 1n 2则有C45而光线射到AC面时刚好发生了全反射，则光线发生全反射时，入射角为45，所以入射AC的夹角也为45AB的夹角为60，由三角形学问可得：CAB60451519．b解析：3 ba、b两单色光束的出射光线如下图：由几何关系知两单色光的入射角都为a光、b光的折射角分别为

r=30°i=60°，θ=45°nsinia、b两单色光折射率分别为sinrn 3an 2b由于在同一透亮半球体中折射率大的色光波长短，因此a b又光通过双缝干预装置后的条纹间距为b光的干预条纹间距较宽。20．2 2c2介质的折射率

xLdnsinisin45 2依据

sinr sin30v c 2n 2c三、解答题21．3L〔1〕能发生全反射；〔2〕c光在棱镜中传播的路径如下图AC面上的入射角i60设折射角为r，由折射定律有解得

nsinisinrr30AB面上的入射角60由于sinC1 3 3n 3 2因此C60AB面上能发生全反射。由几何关系可知，△ADE是等腰三角形，因此DEADDEFC为平行四边形，因此因此光在介质中传播的速度

EFDCDEEFL因此光在三棱镜中传播的时间

tLv

vcn3L 3L

22．〔1〕n

；〔2〕t15(815(85 3)RAB面的入射角i903060设折射角为r，依据几何关系知51R5R22