第四章光 单元检测试卷（提升卷）-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

这是一份第四章光 单元检测试卷（提升卷）-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册，共20页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共计7题，每小题4分，共计28分）

1. B
解析 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，A错误；
光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维，光在其中传播过程发生全反射，因此光导纤维传输信号利用的是光的全反射现象，B正确；
3D电影技术利用了光的偏振现象，C错误；
全息照相利用了光的干涉现象，D错误。
2. C
解析 屏幕上呈现手的影子是光沿直线传播形成的，故A错误；山在水中形成“倒影”是由于光发生反射，故B错误；光从水中射向空气时，在水面发生折射，使光的传播方向发生偏折，故C正确；太阳光在树荫下形成的光斑是由太阳光透过缝隙而形成的太阳的像，是小孔成像现象，这是光沿直线传播形成的，故D错误。
3. D
解析 由题图甲和乙可知，单色光a干涉条纹间距小，由Δx＝eq \f(L,d)λ可知，单色光a的波长短，因此单色光a的频率高，水对单色光a的折射率大，由v＝eq \f(c,n)可知，在水中，单色光a比单色光b传播速度小，选项A错误；由sin ic＝eq \f(1,n)可知，从水中斜射进入空气，单色光a比单色光b全反射临界角小，选项B错误；由于光从空气进入水中，波长变短，由Δx＝eq \f(L,d)λ可知，将原双缝干涉实验装置放入水中做实验，得到的干涉图样条纹间距变小，适当调小双缝间距d，可使干涉图样条纹间距不变，选项C错误，D正确。
4. D
解析 所有光在真空中的传播速度均相同，选项A错误；光是横波，a、b两束光均能发生偏振现象，选项B错误；由题图可知a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，由双缝干涉条纹间距公式Δx＝eq \f(L,d)λ可知a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置，a光的条纹间距更大，选项C错误；由于a光的波长大于b光的波长，所以通过同一单缝衍射装置，a光的中央明条纹较宽，选项D正确。
5. D
解析 由题图可知，b光在玻璃中的偏折程度较大，则玻璃对光束b的折射率较大，b的频率较大，选项A错误，D正确；
根据v＝eq \f(c,n)，光束a在玻璃中的传播速度较大，选项B错误；
根据sin ic＝eq \f(1,n)可知，从玻璃射向空气，光束a发生全反射的临界角较大，选项C错误。
6. D
解析 由光路图可知，光是由介质射向真空的，根据折射定律n＝eq \f(sin 60°,sin 30°)＝eq \r(3)，选项A、B错误；
光从介质进入真空中，则光速变大，选项C错误；
由几何关系知，则反射光线与折射光线的夹角为90°，选项D正确。
7. C
解析 乙图样条纹间距比丙图样条纹间距窄，根据Δx＝eq \f(Lλ,d)可知形成乙图样的光的波长比形成丙图样的光的波长短，则形成丙图样的光的频率比形成乙图样的光的频率小，故A、B错误；
若只增大挡板与屏间的距离L，根据Δx＝eq \f(Lλ,d)可知，两种单色光相邻亮条纹间的距离Δx都将增大，故C正确；
若只减小挡板上两个狭缝间的距离d，根据Δx＝eq \f(Lλ,d)可知两种单色光相邻亮条纹间的距离Δx都将增大，故D错误。
二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分）
8. AC
解析 干涉条纹是样板的下表面和被检查工件的上表面的反射光干涉形成的，故A正确；干涉发生在样板上侧，所以眼睛应从入射光的一侧观测干涉条纹，故B错误；题图乙条纹弯曲，表明k级条纹在原有k＋1级条纹位置滞后出现，即此处光程差变小，空气膜厚度变小，对应着被检查平面处有凸起，故C正确；增大薄片的厚度，在被检查平面同一位置处光程差增大，对应干涉级数增大，而此位置到首级干涉条纹的距离不变，所以条纹间距减小，故D错误。
9 BD
解析 用白光作为杨氏双缝干涉实验的光源，屏上将呈现彩色条纹，A错误，D正确；用红光作为光源，屏上将呈现相间的红色条纹与暗条纹(即黑条纹)，B正确；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C错误。
10. AC
解析 假设光线从E点射出，光路如图所示，
由几何关系可得tan α＝eq \f(Rcs θ,R＋Rsin θ)＝eq \f(\r(3),3)，解得α＝30°，在D点入射角i＝60°，由几何关系可知折射角r＝30°，折射率n＝eq \f(sin i,sin r)＝eq \r(3)，与题中数据一致，假设成立，即光线在AB面反射后经过E点射出玻璃砖，A正确；由折射定律可知，光线在E点的折射角为60°，故光线在屏上的光斑离B点的距离为d＝R＋eq \f(R,tan 60°)＝(1＋eq \f(\r(3),3))R，B错误；结合A的分析可得，光线在玻璃砖内传播的路程为s＝DF＋FE＝D′E＝eq \f(R＋Rsin θ,cs α)＝eq \r(3)R，在玻璃砖中的传播速度为v＝eq \f(c,n)，故所用时间为t＝eq \f(s,v)，解得t＝eq \f(3R,c)，C正确；发生全反射的临界角ic满足sin ic＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(3),3)，若去掉AB面的反光材料，光线射向AB面时的入射角为30°，由于sin 30°＜sin ic，故在AB面不会发生全反射，有光线射出，D错误。
填空题（共计2题，共计13分）
四、解答题（共计3题，共计44分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
C
D
D
D
D
C
题号
8
9
10
答案
AC
BD
AC
题号
11
答案
11. (1)7.870 (2)676 (3)BC
解析 (1)分划板中心刻线对准第4条明条纹中心时，读数x2＝7.5 mm＋37.0×0.01 mm＝7.870 mm
(2)相邻明条纹中心的间距Δx＝eq \f(x2－x1,4－1)，根据Δx＝eq \f(L,d)λ，得这种光的波长为λ＝eq \f(d,L2)Δx≈676 nm
(3)根据Δx＝eq \f(L,d)λ知，要使条纹变稀疏，可以增大双缝到屏的距离、减小双缝间距、增大入射光的波长，故选B、C。
题号
12
答案
12. (1)eq \r(3) (2)P4 (3)1
解析 (1)根据折射定律n＝eq \f(sin i,sin γ)，
题中i＝∠EOP3＝60°，γ＝∠AOF＝30°，所以n＝eq \f(sin 60°,sin 30°)＝eq \r(3)。
(2)题图中P4对应的空气中光线与法线夹角大于P3对应的空气中光线与法线夹角，所以P4对应的折射率的值大。
(3)因A、O、K在一条直线上，入射角等于折射角，所以K处对应的折射率的值应为1。
题号
13
答案
答案 (1)eq \r(2) (2)45° 30°
解析 (1)由全反射条件有sin ic＝eq \f(1,n) (2分)
即sin 45°＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(2),2) (2分)
半球形介质的折射率n＝eq \r(2) (2分)
(2)光线沿AB方向射向内球面，刚好发生全反射，在B点的入射角等于临界角ic。
在△OAB 中，OA＝eq \r(2)R，OB＝R，由正弦定理得eq \f(sin180°－ic,\r(2)R)＝eq \f(sin γ,R) (2分)
可得sin γ＝eq \f(1,2) (2分)
则A点处光线的折射角γ＝30° (2分)
在A点，由n＝eq \f(sin i,sin γ) (2分)
得A点处光线的入射角i＝45°。 (2分)
题号
14
答案
答案 (1)eq \r(3) (2)eq \f(3R,c)
解析 (1)因为入射光线与OB平行，则
∠AOB＝180°－i＝120° (2分)
所以折射角为
γ＝eq \f(1,2)×(180°－120°)＝30° (2分)
根据折射定律有
n＝eq \f(sin i,sin γ)＝eq \r(3) (2分)
(2)光线在圆柱内传播的速度大小为
v＝eq \f(c,n)＝eq \f(c,\r(3)) (2分)
A、B两点间的距离为s＝2Rcs γ＝eq \r(3)R (2分)
光线从A点传播到B点的时间为
t＝eq \f(s,v)＝eq \f(3R,c)。 (2分)
题号
15
答案
答案 (1)eq \r(3) eq \f(2R,c) (2)eq \f(2－\r(3),3)R
解析 (1)光线PQ入射到玻璃砖表面，入射角α＝60°，
设对应折射光线QE的折射角为β，
光路图如图所示 (2分)
由几何关系得tan β＝eq \f(\f(\r(3),3)R,R)＝eq \f(\r(3),3) (2分)
即β＝30°
根据折射定律有n＝eq \f(sin α,sin β) (1分)
解得n＝eq \r(3) (1分)
光线在玻璃砖内传播的速度为v＝eq \f(c,n) (1分)
光线在玻璃砖内传播的距离为QE＝eq \f(R,cs β) (1分)
光线从Q点传播到E点所用的时间
t＝eq \f(QE,v)＝eq \f(2R,c) (2分)
(2)设使光线PQ向左平移的距离为x，折射光线Q′E′到达圆弧面的入射角恰好等于临界角ic，
则sin ic＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(3),3) (2分)
对△Q′E′O，由正弦定理知
eq \f(R,sin 90°－β)＝eq \f(\f(\r(3),3)R＋x,sin ic) (2分)
解得x＝eq \f(2－\r(3),3)R。 (2分)