第四章光 单元试卷（A）含答案解析－2021年高二物理人教版（2019）选择性必修第一册

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1、第四章第四章 光光 （A）卷）卷 1.如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光ab、，波长分别为 ab 、 ，该玻 璃对单色光 a、b 的折射率分别为 ab nn、则（ ） A., abab nn B., abab nn C., abab nn D., abab nn 2.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。下列说法中正确的是( ) A.此介质的折射率等于 1.5 B.此介质的折射率等于2 C.入射角小于 45 时可能发生全反射现象 D.入射角小于 30 时可能发生全反射现象 3.对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是( ) A.在相同介质中,绿光的折射率最大

2、B.红光的频率最高 C.在相同介质中,蓝光的波长最短 D.黄光光子的能量最小 4.一束红、紫色混合光(双箭头表示红、紫色混合光)射到真空和某种介质的界面,考虑到色散 现象,在下列所示的各光路图中,符合实际的是( ) A. B. C. D. 5.关于泊松亮斑，下列说法正确的是（ ） A.是光的衍射现象，显著表现出光的波动性 B.是光的衍射现象，显著表现出光的粒子性 C.是光的干涉现象，显著表现出光的波动性 D.是光的干涉现象，显著表现出光的粒子性 6.如图所示， 白炽灯的右侧依次放置偏振片 P 和QA，点位于PQ、之间， B 点位于 Q 右侧， 旋转偏振片PAB， 、两点光的强度变化情况是( )

3、 A.AB、均不变 B.AB、均有变化 C.A 不变，B 有变化 D.A 有变化，B 不变 7.下列说法中正确的是( ) A.用光导纤维束传送图像信息,应用了光的全反射现象 B.通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象 C.用三棱镜观察太阳光利用了光的干涉 D.肥皂泡在阳光下出现彩色条纹,这是光的衍射现象 8.如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形。单色光束从空气射到柱体的 O 点(半圆的圆心), 产生反射光束1和折射光束2。 已知玻璃柱的折射率为3,入射角为45 (相应的折射角为24 )。 现保持入射光束不变,将半圆柱绕通过 O 点垂直于纸面的轴线顺时针转过 1

4、5 ,如图中虚线所 示,则( ) A.光束 1 转过 15 B.光束 1 转过 30 C.光束 2 转过的角度小于 15 D.光束 2 转过的角度大于 15 9.如图所示，在虚线框内有一个光学元件(未画出)，细光束 a入射到该光学元件，经折射后 变为bc、两束单色光，下列说法正确的是( ) A.虚线框内的光学元件可能是三棱镜 B.在此光学元件中， c光的折射率比 b光的大 C.在同一双缝干涉装置上实验时， b光的条纹比 c光的条纹宽 D.对同一金属，若 c光能发生光电效应，则 b光也一定能 10.一复色光中只含有ab、两种单色光， 在真空中 a 光的波长小于 b 光的波长.若用此复色光 通过半

5、圆形玻璃砖且经圆心 O 射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是( ) A. B. C. D. 11.利用双缝干涉测定光的波长实验中， 双缝间距 0.4 mmd ， 双缝到光屏间的距离 0.5mL ， 用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中AB、位置时游标卡尺读数也 如图中所给出，则： （1）分划板在图中 B 位置时游标卡尺读数 B x _mm； （2）相邻两条纹间距x _mm（保留 3位有效数字）； （3）该单色光的波长_nm（保留 3 位有效数字）； （4）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_（填“变大” “不变” 或“变小”）。 12.投影仪的镜头是

6、一个半球形的玻璃体,光源产生的单色平行光投射到平面上,经半球形镜 头折射后在光屏MN上形成一个圆形光斑。已知镜头半径为R,光屏MN到球心O的距离 为d (3dR),玻璃对该单色光的折射率为n,不考虑光的干涉和衍射。求光屏MN上被 照亮的圆形光斑的半径。 答案以及解析答案以及解析 1.答案：A 解析：由光路图可知，a 光的偏折程度较小，b 光的偏折程度较大，则 a 光的折射率小，b 光的折射率大即 ab nn折射率越大，频率越大，波长越小，则知 a 光的波长大，即 ab 故选 A 2.答案：B 解析：单色光从真空斜射入某种介质中,入射角45,折射角30,折射率 sin45 2 sin30 n ,

7、选项 A 错 B 对。当光线从介质中射向真空时,随入射角增大折射角增大,当折射角等于 90 时,即发 生全反射,此时入射角为 C,则有 sin90 2 sin n C 解得,即入射角大于等于 45 时发生全反射 现象,选项 CD 错。 3.答案：C 解析：在相同介质中,红、黄、绿、蓝四种单色光的波长从大到小依次是红、黄、绿、蓝,C 正确;在相同介质中,波长越长,折射率越小,所以四种单色光中,蓝光的折射率最大,A 错误;波 长越长,频率越小,所以红光的频率最小,B 错误;单色光的频率越大,光子的能量越大,由于红光 的波长最长,频率最小,所以红光光子的能量最小,D 错误. 4.答案：C 解析：紫光

8、和红光发生反射时反射角等于入射角,故 A 错误;介质对紫光的折射率大于对红光 的折射率,则两种光从真空射入介质时紫光的折射角小,故 B 错误;根据 1 sinC n 可知,两光发 生全反射时紫光的临界角小于红光的临界角,紫光和红光从介质射到和真空的界面时,可能出 现紫光发生全反射、红光没有发生全反射的现象,而不可能出现红光发生全反射、紫光没有 发生全反射的现象,故 C 正确,D 错误. 5.答案：A 解析：泊松亮斑是光的衍射现象，衍射是波特有的现象，所以能够表现出光的波动性，故 A 正确，BCD 错误。 6.答案：C 解析：旋转偏振片PA，处得到的是强度始终相同的偏振光，偏振光再经过偏振片 Q

9、，在 B 处的光强随着 P 的转动而变化，当 Q 的透振方向与经过 P 的偏振光的振动方向垂直时，B 处的光强最弱，选项 C 正确。 7.答案：A 解析： 用光导纤维束传送图像信息,这是应用了光的全反射现象,选项 A 正确;通过两支夹紧的 笔杅间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹,这是光的衍射现象,选项 B 错误;用三棱镜观 察太阳光利用了光的折射引起的色散现象,选项 C 错误;肥皂泡在阳光下出现彩色条纹,这是 光的干涉现象,选项 D 错误. 8.答案：BC 解析：转动前,光束 1(反射光)与入射光线间的夹角为45290A ,光束 2(折射光)与入射 光线间的夹角为452421B ;转动后,反

10、射光与入射光的夹角602120A ,根据 折射定律 sin60 3 sinr 得30r ,则折射光线与入射光线间的夹角为603030B ,得 30AAA,9BBB ,故 B、C 项正确。 9.答案：AD 解析： 一束光经过光学元件发生色散现象， 变成两束光， 所以该元件可能是三棱镜， A 正确； 由光路图知经过该元件后 b光的偏向角大于 c光，所以在此光学元件中 b光的折射率比 c光大，B 错误； b光的折射率大于 c光，所以 b光的波长比 c光短，由条纹间距公 式 1 x d 知，在同一双缝干涉装置上实验时， c光的条纹比 b光的条纹宽，C 错误；折 射率大的 b光的频率也大，若 c光能发生

11、光电效应，说明 c光的频率大于金属的极限频 率，则频率大的 b光也一定能发生光电效应，D 正确。故选 AD。 10.答案：AD 解析：本题考查光的折射全反射.由c f 知，在真空中 a 光的频率大于 b 光的频率，则玻 璃砖对 a 光的折射率大，由 1 sinC n 知，a 光的临界角小，故若用此复色光通过半圆形玻璃 砖且经圆心 O 射向空气时，可能两单色光都未发生全反射，也可能 a 光发生全反射，b 光未 发生全反射，选项 AD 确，选项 BC 错误. 11.答案：（1）15.5 （2）0.717 （3）574 （4）变小 解析：（1）B 位置游标卡尺主尺读数 15 mm，游标读数为 1 5

12、 mm0.5 mm 10 ，所以最终读 数为 15.5 mm； （2）A 位置游标卡尺主尺读数 11 mm，游标读数为 1 2 mm0.2 mm 10 ，所以最终读数为 11.2 mm，根据公式 15.511.2 mm0.717 mm 16 BA xx x n ； （3）根据双缝干涉条纹间距公式 L x d 可得 33 0.717 100.4 10 m574nm 0.5 xd L ； （4）根据（3）的分析可知，频率越高，波长越短，条纹间距越小。 12.答案：如图所示,光线入射到D点时恰好发生全反射,则 1 sinC n , 22 cos 11 RRnR OF C nn n , 又 1 tan O F r C , 1 OFdOF, 解得: 2 1rd nnR 。