高中物理選修一《光》測(cè)試(答案解析)

一、選擇題1．(0分)[ID：127968]以下關(guān)于光的干預(yù)、衍射、偏振以及激光的說法中，不正確的選項(xiàng)是〔 〕A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性B．3D電影是利用了光的干預(yù)特性C．日落時(shí)分拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清楚D．通過手指間的縫隙觀看日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象2．(0分)[ID：127963]R的玻璃半圓柱體，截面如下圖，圓心為O，兩束平行單色光沿截面射向圓柱面，方向與底面垂直，∠AOB=60°，假設(shè)玻璃對(duì)此單色光的折射率n 3，則兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為〔 〕RA．4 B．

R3 C．

R2 D．R3．(0分)[ID：127962]一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的外表，光路如下圖。以下說法中正確的選項(xiàng)是〔 〕A1.5B．此介質(zhì)的折射率等于3C．當(dāng)光線從今介質(zhì)射向真空中時(shí)，入射角大于等于45°時(shí)可發(fā)生全反射現(xiàn)象D．當(dāng)光線從介質(zhì)射向真空中時(shí)，入射角小于30°時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象4．(0分)[ID：127959]光線以45°入射角從玻璃中射到玻璃與空氣的界面上，恰好沒有光線射到空氣中，則光線在該玻璃中的傳播速度為〔 〕A．1.732108m/sC．2.121108m/s

B．3.000108m/sD．3.464108m/s5．(0分)[ID：127934]如下圖，光在真空和某介質(zhì)的界面MN上發(fā)生折射，由圖可知( )光是從真空射入介質(zhì)的3介質(zhì)的折射率為2介質(zhì)的折射率為3反射光線與折射光線的夾角為60°6．(0分)[ID：127927]雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹．設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是A．紫光、黃光、藍(lán)光和紅光B．紫光、藍(lán)光、黃光和紅光C．紅光、藍(lán)光、黃光和紫光D．紅光、黃光、藍(lán)光和紫光7．(0分)[ID：127926]如圖，半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半徑方向從A點(diǎn)射入玻璃磚，在O點(diǎn)發(fā)生反射和折射，折射光在白光屏上呈現(xiàn)七色光帶．假設(shè)入射點(diǎn)由A向B緩慢移動(dòng)，并保持白光沿半徑方向入射到O點(diǎn)，觀看到各色光在光屏上間續(xù)消失．在光帶未完全消逝之前，反射光的強(qiáng)度變化以及光屏上最先消逝的光分別是〔〕A．減弱，紫光 B．減弱，紅光 C．增加，紫光 D．增加,紅光8．(0分)[ID：127925]如下圖的雙縫干預(yù)試驗(yàn)，用綠光照耀單縫S時(shí)，在光屏P上觀看到干預(yù)條紋．要得到相鄰條紋間距更大的干預(yù)圖樣，可以A．增大S1與S2的間距B．減小雙縫屏到光屏的距離C．將綠光換為紅光D．將綠光換為紫光9．(0分)[ID：127913]a、b兩種單色光以一樣的入射角從空氣中射入介質(zhì)中時(shí)，如下圖覺察b的折射光線更靠近法線，由此可判定( )A．a(chǎn)b更簡潔發(fā)生衍射現(xiàn)象b a B．當(dāng)光從介質(zhì)射向空氣中，a、bCa、CC<CCbb a Db的頻率較低10．(0分)[ID：127911]如下圖，井口大小和深度一樣的兩口井，一口是枯井，一口是水井〔水面在井口之下〕，兩井底部各有一只青蛙，則〔 〕A．水井中的青蛙覺得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙覺得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙覺得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．兩只青蛙覺得井口一樣大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星11．(0分)[ID：127905]某同學(xué)通過試驗(yàn)測(cè)定半圓形玻璃磚的折射率n．如圖甲所示，O是圓心，MN是法線，AO、BO分別表示某次測(cè)量時(shí)間線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑．該同學(xué)測(cè)得多組入射角i和折射角rsini-sinr圖像如圖乙所示．則光由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]用兩面平行的玻璃磚測(cè)定玻璃的折射率的試驗(yàn)中，已畫好玻璃磚界面aa′和bb′，不慎將玻璃磚向上平移了一些，放在如下圖的位置上，而試驗(yàn)中其他操作均正確，測(cè)得的折射率將〔〕偏大 B．偏小 C．不變 D．無法確定二、填空題13．(0分)[ID：128085]在沙漠地區(qū)，太陽照耀下，地面四周的空氣溫度上升，密度降低，折射率減小，光線從高向低照耀時(shí)發(fā)生全反射，形成“海市蜃樓”。現(xiàn)將此原理簡化為光在兩層空氣間發(fā)生全反射，上層空氣折射率為n，地面四周空氣折射率為1，〔無視下層空氣厚度〕。則形成的“海市蜃樓”在地平線 〔填“上方”或“下方”〕，請(qǐng)完成光路圖 。要發(fā)生全反射，光線從上層空氣進(jìn)入下層空氣的入射角的正弦值至少為 。14．(0分)[ID：128077]由某種透亮物體制成的等腰直角棱鏡ABO，兩腰都為16cm，且兩腰與Ox和Oy軸都重合，如下圖，從BO邊的C點(diǎn)注視A棱，覺察A棱的位置在D點(diǎn)，在C、D兩點(diǎn)插上大頭針，測(cè)出C點(diǎn)的坐標(biāo)為〔0，12〕，D點(diǎn)的坐標(biāo)為〔9，0〕，則該透亮物質(zhì)的折射率為 。15．(0分)[ID：128060]平行玻璃磚底面涂有反射層，一束由a、b兩種單色光組成的復(fù)合光以45o入射角斜射到玻璃磚的上外表，經(jīng)折射、反射再折射后從玻璃磚上外表射出，如下圖是其局部光路圖。不考慮光在玻璃磚上外表的反射，則玻璃磚對(duì)單色(選填“a”或“b”)的折射率大；單色光 (選填“a”或“b”)在玻璃中傳播的時(shí)間長；兩束單色光從玻璃磚上外表出射后相互 (選填“平行”或“不平行”)。16．(0分)[ID：128058]一束光從水中射向空氣，其頻率將 ，波長將 〔選填“變長”或“變短”〕，波速將 〔選填“變大”“不變”或“變小”〕．17．(0分)[ID：128033]小明同學(xué)從聞上看到,2023年9月起“復(fù)興號(hào)”將在京滬高鐵以350公里時(shí)速運(yùn)行．為了一睹“復(fù)興號(hào)”容顏,小明利用國慶假期,帶上相機(jī),爬上京滬高鐵旁邊的小山崗．剛爬上小山崗,他就聽到火車笛聲,而且笛聲越來越鋒利,由此他推斷火車 (填“向他駛來“或“離他遠(yuǎn)去”);為了能拍到“復(fù)興號(hào)”的清楚圖片,他架起帶來的單反相機(jī)．相機(jī)的鏡頭呈淡紫色,這是由于鏡頭上鍍了一層膜,依據(jù) 學(xué)問可知此膜可以削減光的反射損失;為避開火車車窗玻璃反射光使照片不清楚,他還要在鏡頭前加上 ．18．(0分)[ID：128019]如下圖，一個(gè)用透亮材料制成的截面為直角三角形的三棱鏡ABC，現(xiàn)在有一束單色光從空氣中以θ=45的入射角自直角邊AB射入，折射時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為15，然后光線射到AC面而剛好發(fā)生了全反射，則這種透亮材料的折射率為 ，全反射的臨界角為 ，角∠A= 。19．(0分)[ID：128014]如下圖，MN是一條通過透亮半球體球心的直線，現(xiàn)有一束由兩種單色細(xì)光束組成的復(fù)色光AB平行MN射向球體，經(jīng)透亮半球體的作用后分裂為兩束，其中a光束與MN的夾角為30°，b光束與MN的夾角為15°，AB與MN間的距離為半徑的一半。則該透亮半球體對(duì)a光的折射率為 。假設(shè)讓這兩束單色光分別通過同一雙縫干預(yù)裝置后，條紋間距較寬的是 〔填“a”或“b”〕光。20．(0分)[ID：128010]一束光從真空進(jìn)入某介質(zhì)，方向如下圖，則該介質(zhì)的折射率為 ，假設(shè)光在真空中的傳播速度為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為 。三、解答題21．(0分)[ID：128186]ABC為等腰三棱鏡，∠A∠B30ACL，ACDAB面平行，三棱鏡對(duì)光的折射率為3BC面的反射。AB面上能否發(fā)生全反射；求光在三棱鏡中傳播的時(shí)間。22．(0分)[ID：128181]RAB水平，OABQ點(diǎn)〔QAO的中點(diǎn)〕，光線與AB面的夾角為30CE點(diǎn)，C點(diǎn)離地面的高度CDRc，求：玻璃磚對(duì)光的折射率；QE點(diǎn)所用的時(shí)間。23．(0分)[ID：128175]如下圖，截面為半圓形玻璃磚的半徑為R，一束單色平行光向右垂直直面射向玻璃磚，在玻璃磚右側(cè)可看到圓弧面上有三分之一的區(qū)域被照亮。光在真c，求：該玻璃磚對(duì)此單色光的折射率；自不同點(diǎn)入射的光在玻璃磚中的傳播時(shí)間不同，計(jì)算得出最短傳播時(shí)間〔不考慮光在玻璃磚內(nèi)的屢次反射〕。24．(0分)[ID：128121]O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下外表Ai,AOl,n,試求介質(zhì)的d.25．(0分)[ID：128110]圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，n，AB代表端面．光在真空中的傳播速度為c.AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣妫蠊饩€在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時(shí)間．26．(0分)[ID：128090]如下圖，某玻璃磚的截面由半圓和正三角形組成，半圓的直徑為d，正三角形的邊長也為dAB邊的中點(diǎn)DBC射入玻璃磚中，結(jié)果折射光線剛好通過半圓的圓心O，光在真空中的傳播速度為c，求：①光在玻璃磚中傳播的時(shí)間〔不考慮光的反射〕.②入射光線的方向不變，將光在AB面上的入射點(diǎn)下移，使折射光線剛好能照耀到圓的底AB移動(dòng)的距離為多少？這時(shí)間束在圓的底部經(jīng)玻璃磚折射后的折射角為多少？【參考答案】2023-2023年度第***科目模擬測(cè)試一、選擇題1．B2．B3．C4．C5．C6．B7．C8．C9．A10．A11．B12．C二、填空題13．下方由于依據(jù)類似于平面鏡成像的原理人眼總是默認(rèn)光線直線傳播的14．a(chǎn)a平行不變變長變大向他駛來薄膜干預(yù)(或光的干預(yù))偏振片(或偏振片鏡頭)【解析】笛聲越來越鋒利即頻率越來越高依據(jù)多普勒效應(yīng)可知火車向他駛來鏡頭鍍了一層膜是薄膜干預(yù)增參加射光量為避開火車車窗玻璃反射光使照片不清楚應(yīng)在鏡頭【解析】19．b20．三、解答題21．22．23．24．25．26．2023-2023年度第*【參考解析】**科目模擬測(cè)試一、選擇題1．B解析：BA．激光全息照相是利用了激光相干性好，獲得兩頻率一樣的光，從而進(jìn)展光的干預(yù)，故A正確，不符合題意；3D電影是利用了光的偏振現(xiàn)象，消滅立體畫面，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．日落時(shí)分拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清楚，這是利用光的偏振現(xiàn)象，故C正確，不符合題意；D．過手指間的縫隙觀看日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，故D正確，不符合題意。應(yīng)選B。2．B解析：B光路圖如下圖可知160，由折射率

sinnsin1 32可得， 30，由幾何關(guān)系得：光線射到底邊上時(shí)的入射角 30，光線在底邊折射2 3時(shí)，由折射定律得4nsin4sin3可得 60，由幾何學(xué)問得COCB，所以4ROC 2 3Rcos30 3在OCD 中可得，所求距離ACD錯(cuò)誤，B正確。應(yīng)選B。3．C解析：CAB．依據(jù)折射定律

dODOCtan30R32nsinisin452AB錯(cuò)誤；

sin sin30CD．光從介質(zhì)射向真空中時(shí)，隨入射角增大折射角增大，當(dāng)折射角等于90時(shí)，即發(fā)生全C，則有2n 2解得

sin90sinCC45即入射角大于等于45時(shí)發(fā)生全反射現(xiàn)象，故C正確，D錯(cuò)誤。C。4．C解析：C由題意可知玻璃全反射的臨界角依據(jù)光的折射定律可知，玻璃的折射率n光線在該玻璃中的傳播速度

C=45°212sin45c 31082vn m/s2.121108m/s2C正確，ABD錯(cuò)誤。C。5．C解析：Csin60sin303A.30°sin60sin303BC.依據(jù)折射定律得n

，故B錯(cuò)誤，C正確；D.反射角等于入射角，則反射鏡與界面的夾角為60°，則反射光線與折射光線的夾角為90°D錯(cuò)誤．6．B解析：B【解析】試題分析：由折射圖象可知a光的偏折程度最大，說明水滴對(duì)a的折射率最大，故a的頻率最大，由vf可知，a的波長最小，abcd偏折程度依次減小，故為紫光、藍(lán)光、黃光和紅光，B正確；考點(diǎn)：考察了光的折射名師點(diǎn)睛：依據(jù)折射圖象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，則可得頻率、波長等的大小時(shí)關(guān)系，即可推斷各光可能的挨次．7．C解析：C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)度增加；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，在光屏上最先消逝，C正確。C。8．C解析：C據(jù)光的干預(yù)產(chǎn)生的條紋間距滿足該關(guān)系Δx=Lλ/dS1S2的間距，條紋間距減小，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；減小雙縫到屏的距離，條紋間距減小，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；將綠光換成紅光，波長增加，條紋間距增大，C選出正確；綠光換成紫光，波長變小，條紋間距減小，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．9．A解析：AAD．如圖，由

sinsin1n可知，bab的頻率較大，波長較sin2a的頻率較小，波長較長，波動(dòng)性較強(qiáng)，故ab更簡潔發(fā)生衍射，故A正確，D錯(cuò)誤；1BsinC

，故B錯(cuò)誤；n aC．由nc可知介質(zhì)中v＞vv a bA。10．A解析：A如下圖

bC錯(cuò)誤．枯井中的青蛙看到井外的范圍，可依據(jù)光的直線傳播確定。而外界光線斜射到水面時(shí)，入射角大于折射角，依據(jù)光線可逆性，故水井中的青蛙看到的范圍超出光直線傳播看到的范圍，即水井中的青蛙看到井外的范圍較大，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由圖線可知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，應(yīng)選B．12．C解析：C兩面平行的玻璃磚測(cè)定玻璃的折射率時(shí)，其入射光線與最終射出的光線是平行的關(guān)系，盡管玻璃磚被向上移動(dòng)，轉(zhuǎn)變了真實(shí)的折射點(diǎn)，但是折射光線始終與入射光平行．由于玻璃磚平移，所以測(cè)量的入射光線與真實(shí)的入射光線重合，所以通過以上分析可知，折射角沒有誤差，所以測(cè)量結(jié)果不變．應(yīng)選C?！军c(diǎn)睛】此題考察了利用玻璃磚測(cè)折射率的試驗(yàn)誤差分析，類似的問題還有將玻璃磚向下側(cè)移等，推斷關(guān)鍵就在于折射光線是否有誤差．二、填空題13．下方由于依據(jù)類似于平面鏡成像的原理人眼總是默認(rèn)光線直線傳播的解析：下方由于依據(jù)類似于平面鏡成像的原理，人眼總是默認(rèn)光線直線傳播的。sinC1n[1]形成的“海市蜃樓”在地平線下方；[2]光路圖如圖；光線射到介質(zhì)的分界面處時(shí)發(fā)生全反射，反向延長線的交點(diǎn)為看到的像點(diǎn)，由于依據(jù)類似于平面鏡成像的原理，人眼總是默認(rèn)光線直線傳播的。[3]要發(fā)生全反射，則n sinC即光線從上層空氣進(jìn)入下層空氣的入射角的正弦值至少為43由題，作出光路圖，如下圖

C

1n14．由折射定律，得棱鏡的折射率

nsinrsinCDO由幾何學(xué)問得

sini sinCAOOCsinCDO

12 0.8CD 15OCsinCAO

12 0.6解得解析：a a 平行[1]光路圖如下圖，

AC 204n315．a(chǎn)a平行光線進(jìn)入玻璃磚時(shí)，aa光的折射率較大。[2]dirn。則有：光在玻璃中的傳播速度：

nsinisinr光在玻璃磚中的路程：

vcn光在玻璃磚中的傳播時(shí)間：

x 2dcosr解得光在玻璃中的傳播時(shí)間：

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

( 3)2:31

( 2)2 1212 2則bta＞t。b[3]依據(jù)光路可逆性原理知兩束單色光從玻璃磚上射出后折射角相等，且等于原來的入射角，所以兩者相互平行。不變變長變大解析：不變變長變大[1]由于頻率取決于波源，所以一束光從水中射向空氣，其頻率將不變，[2][3]光從水中射向空氣波速變大，由公式vf可知，波長將變長。(或光的干預(yù))偏振片(或偏振片鏡頭)【解析】笛聲越來越鋒利即頻率越來越高依據(jù)多普勒效應(yīng)可知火車向他駛來鏡頭鍍了一層膜是薄膜干預(yù)增參加射光量為避開火車車窗玻璃反射光使照片不清楚應(yīng)在鏡頭解析：向他駛來薄膜干預(yù)(或光的干預(yù))偏振片(或偏振片鏡頭)【解析】笛聲越來越鋒利，即頻率越來越高，依據(jù)多普勒效應(yīng)可知，火車向他駛來，鏡頭鍍了一層膜是薄膜干預(yù)，增參加射光量，為避開火車車窗玻璃反射光使照片不清楚，應(yīng)在鏡頭前加上偏振片．【解析】解析：2 45 15【解析】θ=45AB射入，折射時(shí)的偏向角為15，所以折射角為r30由折射定律可得

nsin

sin45 2sinr sin30由恰好發(fā)生全反射得sinC 1 1n 2則有C45而光線射到AC面時(shí)剛好發(fā)生了全反射，則光線發(fā)生全反射時(shí)，入射角為45，所以入射AC的夾角也為45AB的夾角為60，由三角形學(xué)問可得：CAB60451519．b解析：3 ba、b兩單色光束的出射光線如下圖：由幾何關(guān)系知兩單色光的入射角都為a光、b光的折射角分別為

r=30°i=60°，θ=45°nsinia、b兩單色光折射率分別為sinrn 3an 2b由于在同一透亮半球體中折射率大的色光波長短，因此a b又光通過雙縫干預(yù)裝置后的條紋間距為b光的干預(yù)條紋間距較寬。20．2 2c2介質(zhì)的折射率

xLdnsinisin45 2依據(jù)

sinr sin30v c 2n 2c三、解答題21．3L〔1〕能發(fā)生全反射；〔2〕c光在棱鏡中傳播的路徑如下圖AC面上的入射角i60設(shè)折射角為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面上能發(fā)生全反射。由幾何關(guān)系可知，△ADE是等腰三角形，因此DEADDEFC為平行四邊形，因此因此光在介質(zhì)中傳播的速度

EFDCDEEFL因此光在三棱鏡中傳播的時(shí)間

tLv

vcn3L 3L

22．〔1〕n

；〔2〕t15(815(85 3)RAB面的入射角i903060設(shè)折射角為r，依據(jù)幾何關(guān)系知51R5R22