第四章光及其应用单元测试- 高二上学期物理教科版（2019）选择性必修第一册

第四章光及其应用一、选择题（共15题）1．如图，一束单色光射向圆柱形玻璃砖的A点，已知其入射角为i，折射角为r，玻璃砖的折射率为，则（）A．要使单色光进入玻璃砖，入射角i必须大于B．选择合适的入射角i，可使单色光在玻璃砖内发射全反射C．单色光第一次从玻璃砖射出时，光相对A点入射时方向改变D．单色光第N次到达玻璃砖界面并射出时，光相对A点入射时方向改变2．如图所示的四种情景中，属于光的折射的是（）A．灯光照射下形成的影子B．放大镜形成的像C．透过小孔形成的像D．光亮勺子形成的像3．光纤通信是一种现代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务．为了研究问题的方便，我们将光导纤维简化为一根长直的玻璃棒，如图所示，设此玻璃棒长为L，折射率为n且光在玻璃内界面上恰好发生全反射，若光在真空中的传播速度为c，则光通过此段玻璃棒所需的时间为（）A． B． C． D．4．下列说法正确的是（

）A．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能获得偏振光B．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高C．全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的高相干性D．将两个固有频率相同的音叉稍稍间隔一点距离并列放置，敲击其中一个音叉后用手将它按住，让它停止振动，却能听到未被敲击的音叉发出声音，这是声波的干涉现象5．水中的空气泡看上去比较亮，对这一现象有以下不同的解释，其中正确的是（）A．空气泡对光线有会聚作用，因而较亮B．空气泡对光线有发散作用，因而较亮C．从空气泡到达水中的界面处的光一部分发生反射，因而较亮D．从水中到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮6．在研究A物体材料的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个两面平行的玻璃板B，B与A的上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气薄膜。现用波长为λ的单色光垂直照射玻璃板B，同时给A缓慢加热，在B的上方观察到B板的亮度发生周期性变化。当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次增到最亮，则（）

A．出现最亮时，B上表面反射光与B下表面反射光叠加后加强B．出现最暗时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后减弱C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λ7．关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，错误的是（）A．甲图是光的衍射图样B．乙图是光的干涉图样C．丙图是利用光的折射原理D．丁图是光导纤维利用光的全反射原理，其内芯折射率小于外套的折射率8．关于下列光学现象，说法正确的是（）A．光从空气射入玻璃时，可能发生全反射B．在水中，蓝光的传播速度大于红光的传播速度C．夜晚水下同一深度处有可视为点光源的红灯和黄灯，红灯照亮的水面面积大于黄灯照亮的水面面积D．阳光下肥皂泡呈现出五颜六色，这是光的衍射现象9．用单色光做双缝干涉实验，下列说法正确的是（）A．相邻两亮条纹或暗条纹的中心间距相等B．中央亮条纹宽度是两边亮条纹宽度的2倍C．屏与双缝之间的距离减小，则屏上条纹间的距离增大D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距10．惠更斯在研究了光的折射现象之后曾思考过一个问题：让两束折射率不同的单色光以相同的入射角从截面为半圆形的玻璃砖左端入射，不考虑光在玻璃砖中的反射，则它们在玻璃砖中运动时间关系（）A．折射率大的光运动时间长 B．折射率小的光运动时间长C．它们运动的时间相等 D．无法确定11．关于生活中的光学知识，下列说法正确的是（）A．“坐井观天，所见甚小”隐含了光的折射原理B．平静湖面上的“倒影”，是因为光发生了全反射C．透过窗玻璃看到窗外的树，是因为光发生了偏振D．透过用两支铅笔夹成的狭缝看日光灯，看到彩色条纹，是因为光发生了衍射12．如图是甲、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，对此实验分析正确的是（）A．甲光衍射本领更强 B．在水中乙光的传播速度大C．光由玻璃射向空气时，乙光更易发生全反射 D．减小实验中的双缝间距，目镜中的条纹数会增加13．如图所示，图a为单缝，图b为双缝，用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远的位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹（图中阴影表示明条纹）如图中的c和d所示，则下列关于缝和条纹间关系的说法中正确的是（）A．图c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹B．单缝s越宽，越容易观察到对应的明暗条纹C．双缝间距离越短，对应条纹间距越小D．在相同的条件下，蓝光的干涉条纹间距小于红光的干涉条纹间距14．有关光的应用，下列说法正确的是（）A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度．B．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象．C．在光导纤维束内传输图像利用了光的折射原理．D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度利用了光的衍射现象．15．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则（）A．单色光a、b从玻璃进入空气，波速变大，频率变大B．单色光a通过玻璃砖所需的时间小于单色光b通过玻璃砖所需时间C．若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线b首先消失D．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距二、填空题16．相干性：激光具有频率____、相位差____、偏振方向____的特点，具有高度的相干性应用：光纤通信平行度：激光的____非常好，传播很远的距离仍能保持一定的强度应用：激光____，读取光盘上记录的信息等亮度高：它可以在很小的____和很短的____内集中很大的____应用：用激光束切割、焊接，医学上可以用激光做“光刀”、激发核反应等17．（1）光的传播方向发生改变的现象叫光的折射。______（2）折射率跟折射角的正弦成正比。______（3）若光从空气中射入水中，它的传播速度一定减小。______18．实验过程（1）观察双缝干涉图样①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示：②接好光源，打开开关，使灯丝正常发光；③调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿______到达光屏；④安装单缝和双缝，尽量使缝的______位于遮光筒的轴线上，使单缝与双缝______，二者间距约为5～10cm；⑤在单缝和光源间放上______，观察单色光的干涉条纹；（2）测定单色光的波长①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹；②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的______，记下此时手轮上的读数，将该条纹记为第1条亮条纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的______，记下此时手轮上的读数，将该条纹记为第n条亮条纹；③用刻度尺测量双缝与光屏间距离l（d是已知的）；④改变双缝间的距离d，双缝到屏的距离l，重复测量。19．如图1是双缝干涉实验装置示意图．图2是用红光和紫光在同一装置做实验得到的干涉图样，a、b分别表示中央明条纹．回答下列问题：（1）双缝的作用是__________________________（2）甲、乙分别是_______光和__________光三、综合题20．如图所示，直角三角形为一棱镜的横截面，。一束与边成夹角的单色光线射向边的中点O并进入棱镜在边发生全反射后从边射出。已知边长，光在真空中传播的速度，棱镜对该光线的折射率。求：光线从边射出时的折射角。21．一玻璃砖的截面如图所示，AB为圆弧，O为圆心，半径OA为10cm。一束光从E点平行BC射入，∠BOE=60°。玻璃砖的折射率n=。请分析光线能否从AC边垂直射出。若能，求出∠ACO的大小；若不能，请说明理由。22．如图所示，有一与液面成45°角的光线从透明液体射向空中，光源距离液面高度为1m，离开该液体表面的光线与液面的夹角为30°.试求：①该液体的折射率；②这束光线经多长时间可以从光源到达液面；③如果要使空中没有折射光线出现，入射光线需要与地面成多大的角度.23．打磨如图所示的宝石某剖面时，必须将OP边、OQ边与轴线的夹角切磨在的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），请根据角度的各个范围，分析对应出射光线的各种可能。参考答案1．C2．B3．A4．C5．D6．B7．D8．C9．