（人教版）选择性必修第一册高二物理第四章《光》单元检测（2份，原卷版+解析版）

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《第四章 光》单元检测班级： 姓名： 学号： 成绩： （考试时间：90分钟 试卷满分：100分）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．如图所示，某同学在阳光下观察竖直放置的肥皂膜，看到彩色条纹。下列说法正确的是（　　）A．肥皂膜厚度是均匀的B．彩色条纹是光的衍射产生的C．彩色条纹是光的干涉产生的D．如果换成单色光则观察不到条纹2．如图所示，一束复色光经玻璃三棱镜后分开成a、b、c和d四种单色光。用这四种单色光分别作为双缝干涉实验的光源。下列说法正确的是（　　）A．d光的频率最高 B．a光在棱镜中的速度最大C．d光产生的干涉条纹宽度最大 D．a光产生的干涉条纹宽度最大3．如图所示为双缝干涉实验示意图。实验过程中分别进行了两步操作。第一步操作：用两块滤光片（红色滤光片和蓝色滤光片）分别挡住双缝的上下两半Ⅰ和Ⅱ；第二步操作：再用不透光的挡板挡住b缝。则下列说法中正确的是（　　）A．完成第一步操作后，光屏上出现的是图（C），且丙是蓝色条纹，丁是红色条纹B．完成第一步操作后，光屏上出现的是图（B），且甲是红色条纹，乙是蓝色条纹C．完成第二步操作后，光屏上出现的是图（C），且丙是蓝色条纹，丁是红色条纹D．完成第二步操作后，光屏上出现的是图（B），且甲是红色条纹，乙是蓝色条纹4．如图是蓝色大闪蝶，在阳光下可以看到其翅膀灿烂闪烁。蓝色大闪蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，这些翅脊有一串类似台阶的结构，光照射翅脊上“台阶结构”的典型光路如图所示，则（　　）A．翅膀灿烂闪烁是光的色散现象B．翅膀灿烂闪烁是光的全反射现象C．光经翅脊反射后的频率变为原来的D．光在空气中的波长约是在翅脊中波长的1.5倍5．如图甲为一种检测油深度的油量计，油量计竖直固定在油桶内，当入射光竖直向下照射时，通过观察油桶上方的矩形窗口亮暗两个区域可确定油量。图乙是油量计结构图，它是一块锯齿形的透明塑料，锯齿形的底部是一个等腰直角三角形，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部。已知透明塑料的折射率小于油的折射率，则下列说法正确的是（　　）A．透明塑料的折射率应小于B．塑料锯齿和油的界面处发生全反射形成暗区C．油量增加时，亮区范围变大D．若入射光由红光换为绿光时，亮区范围不变6．我国某企业正在全力研发“浸没式光刻”光刻机。原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为1.5，当不加液体时光刻胶的曝光波长为199 nm，则加上液体后，该曝光光波（　　）A．在液体中的传播频率变为原来的B．在液体中的传播速度变为原来的1.5倍C．在液体中的曝光波长约为133nmD．传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的7．如图所示为双缝干涉部分示意图，双缝间距为d，双缝至屏的距离为，整个装置处于某种均匀透明介质中。若单色光在真空中波长为，经过测量得到相邻两条亮条纹间距，则可知该均匀透明介质的折射率为（　　）A．n＝4 B．n＝3 C．n＝2 D．n＝1.58．如图所示，S为一点光源，P、Q 是偏振片，R 是一光敏电阻，R1、R2是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r。则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，电流表和电压表的示数变化情况为（　　）A．电流表的示数变大，电压表的示数变小B．电流表的示数变大，电压表的示数变大C．电流表的示数变小，电压表的示数变大D．电流表的示数变小，电压表的示数变小二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检查某精密光学平面的平整度，下列说法正确的是（　　）A．图甲中上板是标准样板，下板是待检查的光学元件B．若换用频率更大的单色光，其他条件不变，则图乙中的干涉条纹变宽C．若出现图丙中弯曲的干涉条纹，说明被检查的平面在此处出现了凸起D．用单色光垂直照射图丁中的牛顿环，得到的条纹是随离圆心的距离增加而逐渐变窄的同心圆环10．如图，在透明的均匀介质内有一球状空气泡，O为球心；一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C、D两点射向介质，细光束在A点的入射角为，a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的光偏转角为，下列说法中正确的是（　　）A．在该介质中，a光的传播速度比b光的传播速度大B．当a光通过单缝时，若缝的宽度小于a光波长时，a光不能发生明显衍射现象C．介质对a光的折射率D．若逐渐增大图中的入射角i，空气泡中率先消失的是a光11．如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，双缝、之间的距离是，P为光屏，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝S时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为。若相邻两条亮条纹中心间距为，则下列说法正确的是（　　）A．为B．增大双缝到屏的距离，将变大C．改用间距为的双缝，将变大D．换用红光照射，将变大12．如图边长为a的立方体透明材料中心处安装一红色点光源，点为上表面的中心，透明材料对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，不考虑二次反射，则（　　）A．在点观察到的深度为B．光从立方体中射出需要的最短时间为C．光从立方体射出的区域面积占立方体表面积的D．若点光源发出蓝光，透明材料表面有光出射的区域面积将增大三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．如图甲所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB 和AC 界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从镜的右侧观察P1和P2的像。（1）此后正确的操作步骤是____A．插上大头针P3，使P3挡住P2的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像D 插上大头针P4，使P4挡住P1、P2的像和P3（2）正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置（图中已标出）。为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线，如图乙、丙所示。能够仅通过测量ED、FG 的长度便可正确计算出折射率的是图____选填（“乙”或“丙”），所测玻璃折射率的表达式n=____（用代表线段长度的字母ED、FG 表示）。14．我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。（1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是_________。A．A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间B．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间C．A处为双缝，B处为单缝、滤光片在遮光筒内D．A处为单缝，B处为双缝、滤光片在A和B之间（2）已知双缝间距，双缝到毛玻璃屏间的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。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A，B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在B位置时游标卡尺读数为_________mm，相邻两条纹间距_________mm（计算结果保留2位有效数字）；②该单色光的波长_________m；（计算结果保留2位有效数字）15．如图所示，在双缝干涉实验中，S1、S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P到S1、S2的距离之差为，现分别用A、B两束单色光在空气中做双缝干涉实验。（1）若A光在折射率为n=1.5的介质中波长为410-7m，则P点是亮条纹还是暗条纹；（2）若B光在某介质中的波长为3.1510-7m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°，则P点是亮条纹还是暗条纹。16．手机屏会发出一种对眼睛危害较大的蓝光。某同学用所学知识为眼镜设计“增反膜”来减小蓝光对眼睛的伤害，制作前他利用如图甲所示的装置测量蓝光的波长，光源架在铁架台的上端，中间是刻有双缝的挡板，下面是光传感器，接受到的光照信息经计算机处理后，在显示器上显示出干涉图像的条纹信息如图乙所示，根据x轴上的光强分布可以算出光的波长。已知双缝间距d，双缝到光传感器的距离L，选用的薄膜材料对蓝光的折射率为n。求：（1）被测蓝光的波长；（2）镜片表面所镀“增反膜”的最小厚度。17．如图所示，一截面半径为R的半圆形透明体，其直径AB与屏幕MN平行，二者之间的距离为2R。一单色光以入射角射向圆心O，折射光线与反射光线恰好垂直．已知光在真空中的传播速度为c，，，求：①透明体的折射率；②单色光从O点传播到屏幕MN所用的时间。18．2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲，某同学在观看太空水球光学实验后，想研究光在含有气泡的水球中的传播情况，于是找到一块环形玻璃砖模拟光的传播，俯视图如图所示。已知玻璃砖内圆半径为R，外圆半径为2R，光线a沿半径方向射入玻璃砖，光线b与光线a平行，两束光线之间的距离，光线b经折射后恰好与内柱面相切，光在真空中的传播速度为c，不考虑光线反射，求：（1）光在该玻璃中的折射率n；（2）光线a、b在该玻璃砖中传播的时间差。