第四章《光》章末练习—2025-2026学年高中物理人教版选修第一册

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第四章《光》章末练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（24-25高二下·福建福州·期末）农历八月十五日傍晚升起的月亮可以说是最圆的月亮。关于光现象及其应用，下列说法正确的是（　　） A．海市蜃楼是由于光在不均匀介质中发生光的折射造成的 B．光的衍射现象说明光具有粒子性，全息照相主要是利用了光的衍射现象 C．电磁波和机械波均能发生偏振 D．红黄绿交通信号灯中，红光波长最短，最不易发生明显衍射 2．（24-25高二下·重庆江北·月考）在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，分别得到如下四幅图样，哪一个可能是由小圆板实验得到的泊松亮斑图案（　　） A．B．C． D． 3．（24-25高二下·北京西城·期中）下列关于光的现象说法正确的是（　　） A．水面上漂着的油膜呈彩色，是光的折射现象 B．相机镜头上的增透膜，利用了光的干涉 C．泊松亮斑是光的衍射现象，说明光具有粒子性 D．雨后天空出现的彩虹，是光的干涉现象 4．（24-25高二下·北京大兴·期末）如图所示，玻璃砖的上表面与下表面平行，一束红光从上表面的点处射入玻璃砖，从下表面的点处射出玻璃砖，下列说法正确的是（　　） A．红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化 B．红光进入玻璃砖前后的速度会发生变化 C．若增大红光的入射角，则红光可能会在玻璃砖下表面的点左侧某处发生全反射 D．若紫光与红光都从点以相同的入射角入射，则紫光将从点左侧某处射出玻璃砖 5．（24-25高二下·浙江嘉兴·期中）如图所示，光导纤维由内芯和包层两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端射入，从另一端射出，下列说法正确的是（　　） A．内芯的折射率大于包层的折射率 B．光线通过光导纤维的时间与内芯折射率无关 C．不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同 D．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射 6．（24-25高二下·四川成都·阶段练习）下列有关光现象的说法正确的是（　　） A．在平静的湖面上能看到岸边树的清晰倒影，是发生了光的全反射缘故 B．玻璃中的气泡看起来特别明亮，是发生了光的全反射缘故 C．障碍物的尺寸比光的波长大得多时，不会发生衍射现象 D．在光的双缝干涉实验中，把入射光由红光改为蓝光，条纹间距将变宽 7．（24-25高三上·广西玉林·阶段练习）如图所示，水平地面上放有一个装满折射率的透明液体的正方体透明容器（容器壁厚度不计），其底面ABCD是棱长为2R的正方形，在该正方形的中心处有一点光源S，已知真空中光速为c，不考虑反射光。以下说法正确的是（　　）    A．光自S发出到从正方体的四个侧面（不包括顶面）射出所经历的最长时间为 B．光自S发出到从正方体的四个侧面（不包括顶面）射出所经历的最长时间为 C．当点光源S移动到正方体的中心时，光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积为 D．当点光源S移动到正方体的中心时，光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积为 8．（24-25高二上·江苏南通·期末）如图所示，是用透明介质做成的三角形棱镜的横截面图，其中。两束光a、b垂直入射到棱镜AB面上，透明介质对两束光的折射率均为，两束光在棱镜中传播的时间分别为、。则两束光从棱镜中射出时（　　） A．a在b的上方，且 B．a在b的上方，且 C．a在b的下方，且 D．a在b的下方，且 二、多选题 9．（24-25高二上·全国·课后作业）下列说法正确的是（    ） A．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理 B．利用自然光也可以拍摄全息照片 C．全息照相过程中，只有一部分光照射到底片上 D．全息照相过程中，有两部分光照射到底片上 10．（24-25高三下·河南新乡·期末）如图所示的玻璃砖，横截面为直角三角形ABC，∠B=90°，AC的边长为，一束激光从AB的中点D射入，延长线与BC的交点为F，折射光经过BC边的中点E，D、F两点间的距离为L。光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．入射激光束在D点折射角为∠BDE B．玻璃砖对此激光束的折射率可用来表示 C．玻璃砖对此激光束的折射率为 D．此激光束从D到E的传播时间为 三、实验题 11．（24-25高二下·北京西城·期中）如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先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和。O为直线AO与的交点。在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有__________ A．插上大头针，使仅挡住的像 B．插上大头针，使挡住的像和的像 C．插上大头针，使仅挡住 D．插上大头针，使挡住和、的像 (2)过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。测量图1中角和的大小。则玻璃砖的折射率__________。 (3)该同学在纸上确定玻璃砖的另一个界面时，不自觉地碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图2所示。若其他操作正确，则折射率的测量值__________准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 12．（24-25高二下·四川内江·月考）利用双缝干涉实验测光的波长，实验装置如图甲所示。 (1)已知单缝到双缝之间的距离是100mm，双缝到屏的距离为1.0m，双缝之间的距离为0.30mm，干涉图样如图乙所示，分划板中心刻度线在A位置时螺旋测微器的读数为1.234mm，在B位置时读数如图丙所示，为______mm，则该光的波长为______nm（计算结果保留三位有效数字）。 (2)某同学观察到图丁所示图像，即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，若继续移动目镜观察，将会使测量结果出现偏差。在这种情况下测出干涉条纹的间距，则波长的测量值______（选填“大于”、“小于”或“等于”）其实际值。 四、解答题 13．（24-25高二下·河南南阳·期末）如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖放置在水平桌面上，圆心为O，一细光束平行于桌面射入玻璃砖，当细光束由A点射入时折射光线恰好经过玻璃砖边界B点，已知A点到桌面的距离，光在真空中的传播速度为c，求： （1）玻璃砖的折射率； （2）光线在玻璃砖内传播的时间（不考虑反射）。    14．（25-26高二下·江苏常州·期末）如图所示，三角形是某等腰直角三棱镜的截面，一束单色光平行于底边，射向直角边，光束进入棱镜后直接射到另一直角边时，恰好能发生全反射。已知光在真空中的传播速度为。求： （1）该三棱镜对此单色光的折射率； （2）此单色光在该三棱镜中的传播速度。    《第四章《光》章末练习—2025-2026学年高中物理人教版选修第一册》参考答案 1．A 【详解】A．海市蜃楼是光在密度分布不均匀的大气中连续折射，导致光线弯曲形成的虚像，属于折射现象，故A正确； B．光的衍射现象表明光具有波动性，而不是粒子性。全息照相主要是利用了光的干涉现象，通过记录物光和参考光的干涉条纹来实现全息成像，故B错误； C．偏振是横波特性，电磁波为横波可以发生偏振，机械波中只有横波能发生偏振，纵波（如声波）不能发生偏振，故C错误； D．在红黄绿交通信号灯中，红光波长最长，根据明显衍射的条件，波长越长越容易发生明显衍射，所以红光最易发生明显衍射，故D错误。 故选A。 2．D 【详解】“泊松亮斑”是光通过小圆板衍射形成的，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，这就是泊松亮斑。 故选D。 3．B 【详解】A．水面上漂着的油膜呈彩色，是光的干涉现象，选项A错误； B．相机镜头上的增透膜，利用了光的干涉，选项B正确； C．泊松亮斑是光的衍射现象，说明光具有波动性，选项C错误； D．雨后天空出现的彩虹，是光的折射现象，选项D错误。 故选B。 4．B 【详解】B．光作为一种电磁波，对一种介质的折射率n是一定的，红光从空气进入玻璃介质后，光的频率不变，由折射定律 可得速度v会发生改变，所以红光进入玻璃砖前后的速度会发生变化，故B正确， A．由公式可得红光进入玻璃砖前后的波长会发生变化，故A错误； C．根据折射率 若增大红光的入射角，则折射角也变大，根据光路的可逆性，只要光线可以从上表面射入，在玻璃中发生折射，就一定可以从下表面射出，所以增大红光的入射角，则红光不会在玻璃砖下表面发生全反射，故C错误； D．若紫光与红光都从P点以相同的入射角入射，由于紫光折射率较大，所以紫光折射角较小，所以紫光将从Q点右侧某处射出玻璃砖，故D错误。 故选B。 5．A 【详解】A．光线在内芯和包层的界面上发生全发射，即光从光密介质进入光疏介质，则内芯的折射率大于包层的折射率，故A项正确； BC．光在界面上发生全反射，设其入射角为，折射角为，光导纤维的长度为L，有 光经过的路程为 可见光在介质中的速度 可见光从同一根光导纤维的一端传输带另一端所用时间为 由上述分析可知，光线通过光导纤维的时间与内芯折射率有关，由于不同频率的光其折射率不同，所以不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间不同，故BC错误； D．由于 可知折射率越大，临界角越小，红光的折射率小，则临界角大，若紫光恰好能发生全反射，则红光不能在分界面上发生全反射，故D项错误。 故选A。 6．B 【详解】A．在平静的湖面上能看到岸边树的清晰倒影，是发生了光的反射，故A错误； B．玻璃中的气泡看起来特别明亮，是发生了光的全反射缘故，故B正确； C．障碍物的尺寸比光的波长大得多时，不会发生明显衍射现象，故C错误； D．由知在光的双缝干涉实验中，把入射光由红光改为蓝光，条纹间距将变窄，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】AB．光从光源S发出到从四个侧面射出经历的最长时间为恰好在侧面发生全反射的情形，设此时入射角为，如图所示    则有 解得 光经过的路径长度为 光在透明液体内的传播速度为 所以最长时间为 故AB错误； CD．当点光源S移动到正方体的中心时，当光恰好在侧面发生全反射时作图如下    由AB项分析知，由几何分析可知光从侧面射出的最大面积为半径为R的侧面正方形的内接圆，光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积为 故C错误，D正确。 故选D。 8．D 【详解】设两束光在棱镜的临界角为C，则有 可得 可知a、b两束光均在AC面和BC面发生全反射，光路图如图所示 可知两束光从棱镜中射出时a在b的下方；由图中几何关系可知，a、b两束光在棱镜中的传播距离均为 根据 ， 可知a、b两束光在棱镜中的传播时间相等，则有 故选D。 9．AD 【详解】自然光不是相干光，因此不能用来拍摄全息照片。全息照相过程中，要把激光分成两部分照射到底片上发生干涉，从而形成全息照片。 故选AD。 10．BC 【详解】A． 作出法线如图，入射激光束在D点折射角为不是∠BDE，故A错误； B．由折射定律，故B正确 C．D是AB的中点E是BC边的中点，由几何关系，代入选项B可知玻璃砖对此激光束的折射率为，故C正确； D．，此激光束从D到E的传播时间为，故D错误。 故选BC 。 11．(1)BD (2) (3)大于 【详解】（1）该同学接下来要完成的必要步骤有：确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像；确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像。 故选BD。 （2）根据折射定律得：玻璃砖的折射率为 （3）由题意可知，将玻璃砖界面和的间距画得过窄但仍平行，而其他操作正确，则会导致角偏小，根据 可知，折射率的测量值将偏大。 12．(1) 14.539/14.538 665 (2)大于 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图丙可知B位置时读数 [2]相邻条纹间距为 根据 可得该光的波长为 （2）测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，实际值 故可知测量值大于实际值；由 可知波长的测量值大于其实际值。 13．（1）；（2） 【详解】（1）设入射角为，由几何关系有 解得 设折射角为β，则有 由折射定律可知 解得 （2）由几何关系可知 光线在玻璃砖内的传播速 则光束在玻璃砖内的传播时间 14．（1）；（2） 【详解】（1）单色光进入棱镜时的入射角 设折射角为，则 在直角边刚好能发生全反射，应满足 解得 （2）由于 解得 题号12345678910答案ADBBABDDADBC