第四章光全章复习与检测同步练习能力提升--2021_2022 学 年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修一 练习 一、单选题，共 10 小题 1．如图所示，直线 OO′与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于 N 点．a、b 为 两束不同频率的单色光，以 45°的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点 A、B 到 N 点的 距离相等，经折射后两束光相交于图中的 P 点．下列说法正确的是 A．在真空中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度 B．在玻璃中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度 C．同时增大入射角(始终小于 90°)，则 a 光在下表面先发生全反射 D．对同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹比 b 光的干涉条纹宽 2．如图所示，由 a、b 两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分 成两束，则（　　） A．a 光的频率大于 b 光的频率 B．a 光的折射率大于 b 光的折射率 C．两束光 a、b 只要满足一定的条件可以发生干涉 D．若 a 光照射到某界面上时发生全反射，则 b 光也能发生全反射 3．下列说法中正确的是（　　） A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象 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谱是利用光的干涉现象 D．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的衍射现象 4．如图所示,用频率为 f 的单色光(激光)垂直照射双缝,在光屏的 P 点出现第 3 条暗条纹, 已知光速为 c,则 P 到双缝 c A． 2 f S1 、 S2 的距离之差 3c B． 2 f r1  r2 应为( ) 3c C． f 5c D． 2 f 5．△OMN 为等腰三棱镜玻璃的横截面，a、b 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底 面 MN，在棱镜侧面 OM、ON 上反射和折射的情况如图所示。由此可知 A．棱镜内 a 光的传播速度比 b 光的小 B．真空中 a 光的传播速度比 b 光的大 C．用同一装置做双缝干涉实验，a 光的条纹间距大一些 D．通过同一窄缝时 b 光的中央衍射亮条纹更宽 6．甲、乙两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图 a 、 b 所示，图 c 中有一半圆玻璃砖，O 是圆心， MN 是法线， PQ 是足够长的光屏。甲单色光以入射 角 i 由玻璃砖内部射向 O 点，折射角为 r 。则下列说法正确的是（　　） A．乙光以 i 入射时一定发生全反射 B．甲光的频率比乙光的频率小 C．甲光在玻璃砖中的临界角 C 满足 sin C  sin i sin r D．若绕 O 点逆时针旋转玻璃砖， PQ 上一定能接收到甲光 7．如图所示，一束可见光射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（　　） A．玻璃对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率 B．不断增大入射角，b 光先发生全反射现象 C．在真空中 a 光的波长大于 b 光的波长 D．遇到障碍物时，a 光更容易发生衍射 8．一束单色光从空气进入水中，下列说法正确的是（　　） A．光的频率不变 B．光的传播速度变大 C．折射角大于入射角 D．入射角增大到某一角度时将会发生全反射 9．时下广受欢迎的虚拟歌手——初音未来，实际上应用了全息投影技术与大家进行真 实般互动，而这项技术的重中之重就是全息照相技术，其基本原理如图所示：物体在 激光照射下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，把物 体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而将物体光波的全部信息 记录下来，底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息照片。这一过程利用 光的（　　） A．干涉现象 B．衍射现象 C．折射现象 D．色散现象 10．下列说法正确的是（　　） A．可以利用紫外线的热效应对物体进行烘干 B．根据麦克斯韦的电磁理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波 C．光的偏振现象证明了光是一种纵波 D．火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后的距离变小了 二、多选题，共 3 小题 11．下列说法正确的是____ A．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置高 B．全息照相主要是利用了光的衍射现象 C．水中的气泡看起来特别明亮是因为光从气泡射向水中时,一部分光在界面上发生了 全反射 D．光纤通信是一种现代通信手段,光纤内芯的折射率比外壳的大 E.沙漠蜃景和海市蜃楼主要是光的全反射现象 12．ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由 a、b 两种 单色光组成的细光束从空气垂直射入棱镜，经两次反射后光线垂直 BC 射出，且在 CD、AE 边只有 a 光射出，光路如图所示，则 a、b 两束光（ ） A．在真空中，a 光的传播速度比 b 光大 B．这两束光同时射向某金属，若 a 光能发生光电效应，则 b 光一定能发生光电效应 C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角较小 D．从零逐渐增大从水斜射入空气的入射角，b 光比 a 光先发生全反射 13．下列提法正确的是（　　） A．用一个三棱镜演示光的偏折现象，紫光的偏折角比红光的偏折角小 B．以相同入射角斜射到同一平行玻璃砖后，红光侧移比紫光的侧移小 C．通过同一单缝衍射装置演示单缝衍射，红光比紫光效果好 D．用同装置进行双缝干涉实验，紫光的相邻条纹间距比红光的大 E.以相同入射角从水中斜射向空气，红光能发生全反射，紫光也一定能发生全反射 三、填空题，共 3 小题 14．如图，单色光从折射率 n=1.5、厚度 d=10.0cm 的玻璃板上表面射入。已知真空中 8 的光速为 3 �10 m/s，则该单色光在玻璃板内传播的速度为___________m/s；对于所有 可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间 t 的取值范围是 ___________s≤t<___________s（不考虑反射）。 15．在北方寒冷的冬天，有时会出现“多个太阳”的“幻日”奇观，这时由于空气中的水蒸 气在集冷的大气里凝结成了小冰晶，太阳通过冰晶折射的缘故．如图所示为太阳光照 射到六角冰晶上折射的光路图，a、b 是太阳光中的两种单色光，由此可以判断，冰晶 对单色光 a 的折射率_________(填“大于”或“小于”)冰晶对单色光 b 的折射率，单色光 a 在冰晶中的传播速度比单色光 b 在冰晶中的传播速度_________(填“大”或“小”)．如果让 太阳光从水中射向空气，逐渐增大入射角，则 a、b 两种单色光中，单色光_________ (填“a”或“b”)更容易发生全反射． 16．如图所示为直角三棱镜的截面图,一条光线平行于 BC 边入射,经棱镜折射后从 AC 边射出.已知∠A=θ=60°,该棱镜材料的折射率为____;光在棱镜中的传播速度为____(已 知光在真空中的传播速度为 c). 四、解答题，共 4 小题 17．如图所示为一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏．两 束关于中心轴 OO＇对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能从球面射出． 当光屏距半球上表面 h1=40cm 时，从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与 OO＇轴的交 点，当光屏距上表面 h2=70cm 时，在光屏上形成半径 r=40cm 的圆形光斑．求该半球形 玻璃的折射率． 18．如图所示为一玻璃圆柱体的截面图，其半径为 R，O 为圆柱截面的圆心，AB 为截 面圆的直径。在 B 点放一个能发某种单色光的点光源，它照射到直径上方的光线中， 只有圆弧段 AMN 有光线折射出来，其中从 M 点折射出的光线恰好平行于 AB。已知 �ABM    。求直线 BN 长度（用 R、 表示）。 19．如图所示，MN 下方足够大的空间有一长方体玻璃介质，其折射率 n 3 ，玻璃 介质在上边界 MN 是屏幕，玻璃中有一个正三棱柱的空气泡，三棱柱轴线垂直于纸面， 图中竖直截面正三角形的边长 l  40cm ，顶点 C 与屏幕相距 5 3cm ，底边 AB 与屏幕平行， 一束激光在竖直截面内垂直于 AB 边射向 AC 边的中点 O，结果在屏幕 MN 上出现了两 8 个光斑。（光在真空中的传播速度 c  3 �10 m/s ）求： (1)该激光在玻璃介质中传播的速度； (2)两个光斑之间的距离 x。 20．如图所示为放置在水平面上的半球形玻璃砖，半径为 R，下底面有镀银反射面， 在底面圆心 O 的正上方距 O 点 3 R 处有一点 S，现从 S 点发出与竖直方向成  =30°角 的一.束光射向玻璃球面 M 点，其中一部分光经 M 点反射后恰好水平向右传播，另一 部分光折射入玻璃，经下底面第--次反射恰能按原路返回. ① 该束入射光的入射角为多大；. ② 求 M 点到 SO 的距离和该玻璃的折射率。 参考答案 1．D 【解析】 试题分析：在真空中光的传播速度都相等，A 错；折射率为入射角的正弦与折射角正弦的 比值，由图可知 a 的折射角大于 b 的折射角，na<nb，又 n= 则 ，应是 b 光先发生全反射，C 错； ，所以 va>vb,B 错；C 为临界角， ,因为 ，所以 ，又 ，所以 a 光干涉条纹比 b 光的干涉条纹宽，D 正确． 考点：本题考查对光的折射和全反射的理解 2．D 【详解】 AB．在射入玻璃时，a 光的折射程度较小，折射率较小，频率较低，AB 错误； C．两束光频率不同，不会发生干涉现象，C 错误； D．由 sin C  1 n 可知，a 光的临界角较大，若 a 光照射到某界面上时发生全反射，则 b 光也能发生全反射， D 正确。 故选 D。 3．A 【详解】 A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象，选项 A 正确； 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，这是光的衍射现象， 选项 B 错误； C．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射引起的色散现象，选项 C 错误； D．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。 故选 A。 4．D 【详解】 双缝到光屏上 P 点的距离之差是半波长的奇数倍，会出现暗条纹，第三条暗条纹距离之差 5 5c  2 f ，故 D 正确，ABC 错误； 为2 故选 D． 【点睛】 双缝到光屏上 P 点的距离之差是波长的整数倍，则出现明条纹，路程之差是半波长的奇数 倍，则出现暗条纹． 5．C 【解析】A、 a、b 两光在棱镜侧面上的入射角相同，但是 b 光发生全反射，说明 b 光的临 界角小于 a 光的临界角，根据 sinC =