《好題》高中物理選修一第四章《光》檢測題(答案解析)

1、一、選擇題1 分ID：127985置真空中半球形玻璃磚的橫截面如圖所示O 為球心，MN 為 徑，A、 為圓弧 上兩點(diǎn)， A 為半圓弧中點(diǎn)， 與 的角為 30。一條 與 MN 平的光線從 B 點(diǎn)射入玻璃磚后直接經(jīng)過 N 點(diǎn)則玻璃磚的折射率為（ ）A33B 2C D 2 分ID：127969光真空中傳播速度大于光在其他任何介質(zhì)中的傳播速度。關(guān)于任 何介質(zhì)（非真空）的折射率，下列說法正確的是（ ）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如為一光纖維（可簡化為一長玻璃絲）的示意圖 表端 面，某單色平行光束照射到端面，要使光線不從玻璃絲的側(cè)面透射出來，已知玻

2、璃絲對該 光的折射率為 ，則入射角的正弦值 sini 應(yīng)滿足的條件是（ ）A sin i n B i n C i 2 i 24 分ID：127960一由紅光紫光組成的復(fù)色光斜射到水平放置的平行矩形玻璃磚的 上表面上的 點(diǎn)如圖所示，入射光線與法線的夾角為 i。下列說法中正確是（ ）A紅光從玻璃磚下表面射出時偏折程度紫光大B光在玻璃磚中傳播速度比紫光小C光從玻璃磚下表面射出時，相對入射光線側(cè)移距離比紫光小大入射角 i，紅光先從玻璃磚下表面上消失5 分ID：127955一可見光向半圓形玻璃磚的圓心 O經(jīng)折射后分為兩束單色光 a和 b。下列判斷正確的是（ ）Aa 光頻率大于 b 光的頻率B璃對 a 光

3、的折射率小于對 b 光折射率C真空中 a 光波長大于 b 光的波長生全反射時a 光的臨界角大于 光的臨界角6 分ID：127948下說法正的是（ ）A全息照片的拍攝利用了光的衍射原理B導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率小C弱的聲音也可以震碎玻璃杯，是因?yàn)椴ＡП吐暡òl(fā)生了共振笛汽車駛近路人的過程中路人聽到的聲波頻率與該波源的頻率相比減小7 分ID：如，半圓玻璃磚置于光屏 PQ 的下一束白光沿半徑方向從 A 點(diǎn)入玻璃，在 O 點(diǎn)生反射和折射，折射光在白光屏上呈現(xiàn)七色光帶若入射點(diǎn)由 A 向 B 緩慢移動，并保持白光沿半徑方向入射到 O 點(diǎn)觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消 失在光帶未完全消失之前，

4、反射光的強(qiáng)度變化以及光屏上最先消失的光分別是（ ）A減弱，紫光B弱，紅C增強(qiáng)，紫光強(qiáng)紅8 分ID： 已一束可見光 m 是由 a、 三種單光組成的，光束 m 通三 棱鏡的傳播情況如圖所示，則比較 a、 三單色光，下列說法正確的是（ ）Aa 色的折射率最大B 色的頻率最小C 色在玻璃中的傳播速度最大 色發(fā)生全反射的臨界角最小9 分ID：127906光纖維按徑向折射率的變化可分為階躍型和連續(xù)型兩種。階躍型 的光導(dǎo)纖維分為內(nèi)芯和外套兩層，內(nèi)芯的折射率比外套的大。連續(xù)型光導(dǎo)纖維的折射率中f ff f0 心最高，沿徑向逐漸減小，外表面附近的折射率最低。關(guān)于光在連續(xù)型光導(dǎo)纖維中的傳 播，圖中能正確表示傳播路

5、徑的是（ ）ABC10 分ID：關(guān)下列四幅圖中所涉及物理知識的論述中，正確的是（ ）A甲圖中，沙漠中的蜃”現(xiàn)是光的衍射現(xiàn)象引起的B圖中，演示簡諧運(yùn)動的圖象實(shí)驗(yàn)中，若勻速拉動木板的速度較大，則由像測得簡諧 運(yùn)動的周期較大C圖中，可利用薄膜干涉檢查樣品的平整度圖中，由圖可知當(dāng)驅(qū)動力頻率 跟固有頻率 相越大，振幅越大11 分ID：如所示，口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小 球，則（ ）A小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看小球B球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空后傳播速度變大12 分ID：如所示中分別代表入射波、反射波、折射波的波線，

6、)A 與 的波長、頻率相等，波速不等B 與 的速、頻相等，波長不等C 與 1 的速頻率、波長均相等 與 的率相等，波速、波長均不等二、填空題13 分ID：如所示為一半圓柱形透明體的橫截面，入射光線 MP 沿 方向從弧面上的 P 以入射角 i 射入透明體，恰好從 B 點(diǎn)射出。若直徑 AB R ，光在真空中的速度為 ，透明體的折射率_，光從 P 傳播到 B 所用的時間為 _。14 分ID：圖所示，一根長為 L 的光導(dǎo)纖維的折射率為 ，從它的一個 端面射入，又從另一端面射出，所需的最長時間_。（設(shè)光在真空中的光速為 ）出，添加射出光在側(cè)面發(fā)生全反射。15 分ID：一束光線沿半徑方向射向半圓形玻璃磚，

7、結(jié)果在玻璃磚底面上的 入射角為 ，折射后射出分為 、 兩光線由此可以判定：(1)在璃中a 光的傳播速_b 光傳播速(填大”、小于或等；(2)若變光束的入射方向使 0 角逐漸變大，則折射光_首消填a、“b；T T T T (3)分用 ab 光在同一個雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)a 光干涉條紋間_b 光 的干涉條紋間距填“大、小于或等”16 分ID：一塊邊長為 a 的立方體玻璃磚，玻璃磚內(nèi)有一個很小的氣泡，如 果正對著玻璃磚從左往右看視深為 m；右往左看視深為 ，那么該玻璃磚的折射率為 _ 分ID：128022某同學(xué)用下面的方法測量某種液體的折射率，如圖所示，他在一 個燒杯中裝滿了某種透明液體，緊貼著

8、杯口豎直插入一根直尺 ，眼睛容器邊緣的 P 處 斜向下看去，觀察到 A 經(jīng)液面反射所成的虛像 A恰好與 B 經(jīng)液體折射形成的虛像重合，他 讀出直尺露出液面的長度 AC、入液體中的長度 BC，量出燒杯的直徑 d由此求出這種透 明液體的折射率_。18 分ID：圖，當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏 上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑這是光_ 填干涉衍射或直傳播”)現(xiàn)，這 一實(shí)驗(yàn)支持了光_ 填“波說“微或光說19 分ID：雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用頻率 510 的色光照射雙縫，屏 上 P 點(diǎn)到雙縫距離之差為 ， P 點(diǎn)出_條紋。若將整個裝置放入折射率 n 的介質(zhì)中進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，則 P 點(diǎn)出_條紋。

9、20 分ID：利激光遇到物體發(fā)生反射的特點(diǎn)，可以測定物體的有關(guān)參量，如 圖甲所示， 為定的集激光發(fā)生器和接收器于一體的裝置C 為輛在水平地面上做勻 速直線運(yùn)動的小車，現(xiàn)使 對準(zhǔn)勻速行駛的小車 C，每隔固定時間 發(fā)射一激光脈沖，如圖乙中幅度較大的波形，而 B 接到的由小車 反射回的激光脈沖如圖乙中幅度較小的波 形，發(fā)射、接收激光脈沖的時間間隔如圖乙所示， 、 均知則據(jù)所給信息判斷小車的運(yùn)動方向?yàn)椋ā跋蜃蠡蛳颉保俣却笮（光在空 氣中的速度為 ）三、解答題21 分ID：圖所示，一橫截面半徑為 R 的分之一圓弧的透明柱體水平放 置。該柱體的 面是反光材料，一束單色光豎直向下從 A 點(diǎn)向柱體的弧面

10、 BD，進(jìn)入柱 體內(nèi)部后，經(jīng)過一次反射后恰好從柱體 D 點(diǎn)出。已知光在真空中傳播的速度為 ，射 角 i求：該明柱體的折射率 n；光該柱體中的傳播時間 。22 分ID：足夠長寬為 的方體透明介質(zhì)與右側(cè)的熒光屏平行放置，其右 表面距離熒光屏的距離也為 L，透明介質(zhì)的左側(cè) 處有一點(diǎn)光源 S，光源在熒光屏上的 投影點(diǎn)為 O，光源 S 發(fā)出一細(xì)光束，光束與透明介質(zhì)表面呈 =45，光束經(jīng)透明介質(zhì)折射后射到熒光屏上的 點(diǎn)，經(jīng)測量可知 AO 兩點(diǎn)之間的距離為 (2 空中的速度為 。：(1)該明介質(zhì)的折射率大小為多少？(2)細(xì)束從發(fā)射到射到熒光屏上的時間為多？) ，已光真23 分ID：圖所,截面為半圓形的圓柱體

11、光學(xué)器件是用射率為 的某種 玻璃制成的其面半徑為 ,底面涂了反光涂層?，F(xiàn)用一細(xì)光束從 A 點(diǎn) i=60入射角從 真空中射入圓柱 為垂直于底面的半徑。求該光束從柱體上某位置離開圓柱體時的 折射角。24 分ID：圖所示，一玻璃磚的截面為直角三角形 ABC，其 A=60， AB=6cm有細(xì)束平行且相同的單色光 、，別從 AC 邊的 點(diǎn)、 點(diǎn) 角入 射，且均能從 邊上的 點(diǎn)出已知 AD=AF=2cm求:(1) 玻磚折射率；(2) D 兩之間的距離25 分ID：一圓柱形透明物體橫截面如圖所示，底面 鍍銀， 表示半圓 截面的圓心，一束光線在橫截面內(nèi)從 M 點(diǎn)射，經(jīng)過 AB 面反射后從 點(diǎn)出，已知光線 在

12、點(diǎn)入射角為 30 MOA=60 NOB=30 （）用幾何圖法在圖中準(zhǔn)確畫出在圓柱形透明物體內(nèi)的光路走向（）光線在 M 點(diǎn)的折射角；（）出透明體的折射率26 分ID：如圖，一個三棱鏡的截面為等腰直角形 A 為直角，直角邊 長為 L一細(xì)束光線沿此截面所在平面且平行于 BC 邊方向射到 邊上的某點(diǎn) M光進(jìn)入棱鏡后直接射到 BC 邊上已知棱鏡材料的折射率為 2，光在真空中速度為 作完整的光路圖（含出射光線，并在圖上標(biāo)出角度大小）； 計(jì)光從進(jìn)入棱鏡，到第一次射出棱鏡所需的時間【參考答案】2016-2017 年度第考試試卷 考答案科模測試一選題1D234C56C7C8D9C101112二填題131415于

13、 小16解析】設(shè)折射率為 那么透過玻璃體看邊長就為則所以【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是分利 用視深由折射定律求解折射率18射波動說19亮20右三解題 2122232425262016-2017 年度第考試試卷 考解析【參考解析】科模測試一選題1D解析：如圖所示，由幾何關(guān)系可得i ， r 30根據(jù)折射定律可得 n i 60= r 30故選 。2A解析：根據(jù) ，由于 ，以各種介質(zhì)對真空的折射率一定大于 1，故 A 正，BCD 錯誤。故選 A3B解析：設(shè)激光束在光導(dǎo)纖維端面的入射角為 折射角為 ，折射光線射向側(cè)面時的入射角為，要保證不會有光線從側(cè)壁射出來，其含義是能在側(cè)壁發(fā)生全反射。由折射定律 sin i 由幾

14、何關(guān)系sin 恰好發(fā)生全反射臨界角的公式sin得 2聯(lián)立得 i 即要保證從端面射入的光線能發(fā)生全反射，應(yīng)有 i B 正確 ACD 錯誤。故選 。4C解析：A因?yàn)樽瞎獾恼凵渎蚀笥诩t光的折射率所以通過三棱鏡后紫光的偏折角大，故 A 錯 誤；B光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)光在介質(zhì)中的速度公式v c可知，紅光在玻璃磚中傳播速度比紫光大，故 錯；C相同入射角斜射到同一平行玻璃磚，因?yàn)樽瞎獾恼凵渎蚀?，則紫光偏折更厲害，如 圖：則紫光的側(cè)移大，故 正確；大入射角 ，根據(jù)光的可逆性可知，紅光不會從玻璃磚下表面消失，故 D 錯。 故選 。5A解析：B為 光的偏折程度大于 光所以玻璃對 a 光折射率大于對 光

15、折射率故 B 錯誤；AC實(shí)表明，折射率大的光，對應(yīng)的光的頻率也大，波長卻短。因?yàn)?光折射率大于b光的折射率，即可以判斷出 a 光頻率大于 光的頻率a 在空中的波長小于b光在真空中的波長，故 正， 錯； 據(jù)全反射臨界角公式 1n因?yàn)?a 光折射率于b光的折射率， a 光臨界角小于b光的臨界角，故 D 錯；故選 A6C解析：A全息照片的拍攝利用了光的干涉原理故 A 錯誤；B導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故 錯；C璃杯也在振動，有其固有振動頻率，當(dāng)聲波頻率和玻璃杯振動的固有頻率相同時，發(fā) 生共振，可以震碎玻璃，故 C 正；據(jù)多普勒效應(yīng)可知，鳴笛車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與

16、該波源的 頻率相比增大，故 D 錯。故選 。7C解析：光線從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，入射角增大則反射光的強(qiáng)度增強(qiáng)；因紫色光的折射率最大， 發(fā)生全反射的臨界角最小，故紫光最先發(fā)生全反射，在光屏上最先消失C 正確。 故選 。0 0 0 0 8D解析：A偏折越大，則折射率越大，頻率越大結(jié)合公式cv ， C 分析傳播速度和全反射的臨界角的關(guān)系從圖中可知 光的折射率最大A 錯； B率越大，折射率越大，故 c 光頻率最大B 錯誤；C.根據(jù)v c可得折射率越大，在玻璃種傳播速度越小，即頻率越大，在玻璃種傳播速度越小，故 光 在玻璃中傳播速度最大， 錯誤；據(jù) 1n可得折射率越大，全反射臨界角越小，故 c 色發(fā)生全

17、反射的臨界角最小D 正確。 故選 。9C解析：首先我們看最左端光線剛進(jìn)入時的情況，光由空氣進(jìn)內(nèi)芯，由于內(nèi)芯有一定的折射 率，故折射角會變小，而選項(xiàng) 中折射角都大于入射角，故選項(xiàng) AD 錯誤；BC又因?yàn)楣鈱?dǎo)纖維的折射率中心最高，沿徑向逐漸減小，所以光線進(jìn)入纖維中后折射角 會變化，而不是像 中變，故項(xiàng) B 錯誤，C 正確；故選 。10解析：A沙漠中的蜃”現(xiàn)，光的全反射現(xiàn)象引起的，故 A 錯；B示簡諧運(yùn)動的圖象實(shí)驗(yàn)中，若勻速拉動木板的速度較大，會導(dǎo)致圖象的標(biāo)變大，但 對應(yīng)的時間仍不變，簡諧運(yùn)動的周期與單擺的固有周期相同，故 B 錯；C用薄膜干涉，由薄層空氣的兩表面反射光，頻率相同，從而進(jìn)行相互疊加，

18、達(dá)到檢查 樣品的平整度的目的，故 C 正；圖可知當(dāng)驅(qū)動力的頻率 跟固有頻率 f 相時，才出現(xiàn)共振現(xiàn)象，振幅才最大，跟固 有頻率 f 相差越大，振幅越小，故 錯。故選 。【點(diǎn)睛】考此題考查光的全反射、干涉的應(yīng)用，注意共振的條件，及簡諧運(yùn)動的固有周期與策動力 周期的區(qū)別。11解析：A小球發(fā)出的光先從水中傳播，然后再入空氣中，故我們從側(cè)面就可以看到小球，選 項(xiàng) 錯誤；B于光從水中射入空氣中，故當(dāng)入射角大于臨界角時，光會發(fā)生全反射，球所發(fā)的光 不是從水面任何區(qū)域都能夠射出的，選項(xiàng) B 錯；光從水中進(jìn)入氣后頻率不變，由于折射率變小，故光的傳播速度變大，選項(xiàng) C 錯 誤， 正12解析：入射角大于折射角，可

19、見介質(zhì) 1 為疏介質(zhì)，介質(zhì) 2 為光密介質(zhì)，由n ，v f，可知， 與 的率相等，波速、波長均不等2 與 的長、頻率相等，波速相等，故 正確 ABC 錯。故選 。二填題13c1做光路圖圖所示MP / ，則 由于 OP OB ，射角30透明體的折射率 sin i 2光透明體的傳播速度v cPB 從 P 點(diǎn)傳播到 點(diǎn)所用的時間t 解得t 3Rc14 nLc光在光導(dǎo)纖維內(nèi)是以全反射的方式傳播的，每次的入射角都大于或等于臨界角，但等于臨 界角時路程最大，時間最長，如圖所示。由幾何關(guān)系知：sinC= L eq oac(,/) eq oac(, )s s=n L設(shè)光經(jīng) 次反射從另一個端面射出，則總路程為

20、。 s=(N+1） s=(N+1 eq oac(,n) eq oac(, )（） L=nL因光在玻璃中的傳播速度 則有，光在玻璃中傳播的時間 t=s/v=n L。答：光在光纖中運(yùn)動的最長時間是n2 L。15小于 小于 解析：于 a 小（）線 的偏折程度，根據(jù)折射定律公式1nsinr， 是射角， 是折射角，可知 a 光的折率大；再根據(jù)公式 v=c/n， a 光玻璃中的傳播速度小；（）改變光束的入射方向使 角漸變大，則折射光線 a 的射角先達(dá)到 ，故 a 光發(fā)生全反射折射光線先消失；（）線 在真空中的長較短，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公 eq oac(, )x=Ld，別用 ab 光同一個雙縫涉實(shí)驗(yàn)裝置上

21、做實(shí)驗(yàn)a 光的干涉條紋間距小于 光的干涉條紋間 距；點(diǎn)睛：本題綜合考查了光的折射、全反射和干涉，關(guān)鍵是記住幾個公式：折射率定義公式n sin i L i、光速公式 、雙縫干涉條紋間距公 eq oac(, )x= 注意公式 sinr d sinr的條件條件是光從真空射入介質(zhì)折射16【解析】設(shè)折射率 r 那么透過玻璃體看邊長就為則所以【點(diǎn)睛】本題關(guān) 鍵是充分利用視深由折射定律求解折射率解析： 【解析】設(shè)折射率為 r，么透過玻璃體看邊長就為 a a ，則 m ，以 r r r m .【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是充分利用視深由折射定律求解折射率 172+BC2 +AC如圖根據(jù)幾何知識可得sin i 2，sin

22、r BC2所以透明液體的折射率為sin i sin r +BC +AC18 衍射波動說解析：射 波說光繞過障礙物偏離直線傳播路徑而進(jìn)入陰影區(qū)里的現(xiàn)象叫做光的衍射，這是典型的圓孔衍 射光的衍射和光的干涉一樣證明了光具有波動性19暗亮解析： 亮由 得3 5 84m 即故 點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋； 2放 n 的介質(zhì)中c8m/s由 v 得1.5 85 14m0.310 0.3 即故 P 點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋。 20向右解析：右 T 01若車不動從發(fā)射激光脈沖到接收激光脈沖的時間間隔應(yīng)恒定，而從題圖乙可看出， 從發(fā)射激光脈沖到接收激光脈沖的時間間隔逐漸增大，故可知小車 C 的速度方向與激光發(fā) 射方向一致，即小車向右運(yùn)動。2作小車運(yùn)的示意圖如圖所示小車的位移為 OD OA 在這段位移內(nèi)小車運(yùn)動的時間 T c 2 2 2t 故小車的速度大小 t 0三解題 x x21 3 ；t 3Rc光圖如圖所示，設(shè)折射角為 r，由光的折射定律有sin sin