1、光单元过关题(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2021浙江嘉兴月考)在一个月光明媚的夜晚,某研究人员站在湖边看到了水里的月亮A,后来他又潜入水中,往水面上方观察,又看到了月亮B,设水中无杂质,周围无光源,水面平静,下面的说法中正确的是()A.看到A属于光的反射现象,A的位置与研究人员的位置无关B.看到A属于光的折射现象,A的位置与研究人员的位置有关C.看到B属于光的反射现象,B的位置与研究人员的位置有关D.看到B属于光的折射现象,B的位置与研究人员的位置无关解析A是月光经过湖面反射所成的像,是反射现象,A的
2、位置和月球相对于湖面对称,与研究人员的位置无关,A正确,B错误;B是月光折射至水下射入眼睛所成的像,是折射现象,B的位置与研究人员的位置有关,C、D错误。答案A2.(2021北京人大附中高二月考)下列属于光的衍射现象的是()A.阳光照射到树叶上,在地面上形成圆形亮斑B.光照射细金属丝,在其后形成的阴影中有亮线C.在阳光照射下,肥皂泡呈现彩色条纹D.光照射到凸透镜上,在其后形成圆形亮斑解析阳光照射到树叶上,在地面上形成圆形亮斑,属于小孔成像现象,故A错误;光照到细金属丝后,在其形成的阴影中有亮线,是光传播到了阴影区域,属于光的衍射现象,故B正确;肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是肥皂膜两个表面反射的光
3、线相互叠加产生的现象,这是光的干涉,故C错误;太阳光经凸透镜后形成圆形亮斑,是由于光发生折射现象,故D错误。答案B3.(2021浙江湖州高二期末)关于光的偏振现象,下列说法正确的是()A.光的偏振现象说明光是纵波B.拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰C.一束自然光通过某偏振片时,只有振动方向与该偏振片透振方向垂直的光波才能通过D.一束自然光入射到两种介质的分界面上,只有当反射光与折射光线之间夹角恰好是90时,反射光才是偏振光解析光的偏振现象说明光是横波,故A错误;拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰,这是利用光的偏振现象,故B正确;振动方向
4、和透振方向互相垂直的光不能通过偏振片,故C错误;一束自然光入射到两种介质的表面时,一般情况下反射光线皆为偏振光,故D错误。答案B4.下表所示是某种频率的光在常温下从真空向介质入射时,介质的折射率,由表中数据结合相关知识可以知道()介质折射率介质折射率金刚石2.42岩盐1.55二硫化碳1.63酒精1.36玻璃1.51.8水1.33水晶1.55空气1.000 28A.这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度B.这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距大于在空气中观测的条纹间距C.光密介质的密度一定大于光疏介质密度D.这种频率的光从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射解析由表中数
5、据可知,玻璃的折射率大于水的折射率,根据v=cn可知,光在玻璃中的速度小于在水中的速度,选项A错误;这种频率的光在水中的波长小于在空气中的波长,则根据x=ld可知,这种频率的光用同一装置在水中进行双缝干涉实验观测的条纹间距小于在空气中观测的条纹间距,选项B错误;光密介质的折射率较大,而不是密度较大,故C错误;水晶对这种频率的光的折射率大于水,根据sinC=1n可知,水晶的临界角较小,则从水晶射入空气比从水射入空气更容易发生全反射,选项D正确。答案D5.(2021江苏响水中学高二期中)以下关于光导纤维的说法正确的是()A.内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射
6、率比外套大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.内芯的折射率比外套小,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D.内芯的折射率与外套相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用解析全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质,入射角大于等于临界角,所以内芯的折射率大于外套的折射率,光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射,故B正确,A、C、D错误。答案B6.(2021北京东城高二期末)如图所示为双缝干涉实验装置的示意图,S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏。用单色光从左侧照射单缝S时,可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是()A.减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离减小B.增大双缝到屏的距离,干涉条纹
7、间的距离增大C.若用波长更长的单色光照射,干涉条纹间的距离减小D.若用白光照射,光屏上不出现条纹解析根据双缝干涉条纹的间距公式x=ld知,减小双缝间的距离,即d变小,则干涉条纹间距增大,选项A错误;根据双缝干涉条纹的间距公式x=ld知,增大双缝到屏的距离,即l增大,干涉条纹间距增大,选项B正确;根据双缝干涉条纹的间距公式x=ld知,若用波长更长的单色光照射,干涉条纹间距增大,选项C错误;若用白光照射,光屏上将出现彩色条纹,选项D错误。答案B7.(2021辽宁沈阳模拟)如图所示,有三块截面为等腰直角三角形的透明材料(图中的、)。从A点垂直于底边射入的单色光在B处发生全反射,在C、D处连续发生两次
8、折射后射出。若该单色光在三块材料的传播速率依次为v1、v2、v3,下列关系式中正确的是()A.v2v1v3B.v3v1v2C.v3v2v1D.v1v2v3解析设、三种材料对该单色光的折射率分别为n1、n2、n3。根据全反射条件,光从射向时发生了全反射,则有n1n2,光从射向时发生了折射,由题图知入射角大于折射角,则有n1n3,所以n2n1n3,根据光在介质中的传播速度公式v=cn可得v3v12,所以可得naCb,故A正确。由nab,故照射同一狭缝,a光通过狭缝时的衍射现象更明显,故B错误。根据n=cv,可得va=cna=csinisin1=csin1sini,同理可得vb=csin2sini,
9、联立求得vavb=sin1sin2,故C正确。把出射光线反向延长,再延长入射光线,交于一点,利用几何知识可求得两条出射光线之间的夹角为2(1-2),故D正确。答案ACD10.(2021内蒙古北重三中高二期中)如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形。细的单色光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和折射光束2,已知玻璃的折射率为3,入射角为45(相应的折射角为24),现保持入射光不变,将半圆柱绕O点在图示平面内顺时针转过15,如图中虚线所示,则()A.光束1转过15B.光束1转过30C.光束2转过的角度小于15D.光束2转过的角度大于15解析根据题意,半圆柱绕O点顺时针转过15后的光
10、路图如图所示,转动前光束1(反射光)与入射光线间的夹角为A=452=90,转动后,入射光线与新的法线夹角为60,反射光1与入射光的夹角A=602=120,光束1转过的角度为120-90=30,故A错误,B正确;转动前光束2(折射光)与入射光线间的夹角为B=45+90+24=159,转动后,根据折射定律有sin60sinr=3,解得r=30,则折射光2与入射光间的夹角为B=30+90+30=150,光束2转过的角度为159-150=9C,故在BC界面发生全反射,故光线射出棱镜的方向垂直于AC边。答案(1)302108 m/s(2)垂直于AC边15.(18分)(2020山西高二期末)某透明体外形如
11、图所示,它由折射率相同、半径不同的两个共轴球体组成,大球外表面镀了一层不透光物质,且大球的球心O恰好在小球球面上,平行轴线的光束从半径为R的小球射入,会聚在轴线上的P点,APB=30,真空中光速为c。求:(1)透明体的折射率;(2)从两球体的交点处射入的光线,从进入透明体至到达P点的时间。解析(1)连接AO,由几何关系知,折射角r=OAO+OAP=45入射角i=OAO+AOO=60由折射定律有n=sinisinr解得透明体的折射率n=62(2)由几何关系可知大球半径R=2Rcos30=3R光线在球中的传播距离l=2Rcos15=23Rcos15光在球内传播的速度v=cn=6c3则时间为t=lv=32Rcos15c答案(1)62(2)32Rcos15c
