人教版高中物理选修一 第4章 光 复习提升（word版含答案）

人教版高中物理选修一 第4章 光 复习提升
一、单项选择题（共3小题；共12分）
1. 唐代储光羲的《钓鱼湾》诗句“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的干涉 D. 光的衍射
2. 以往，已知材料的折射率都为正值（）。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（），成为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角 与折射角 依然满足 ，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对电磁波的折射率 ，则从空气中一点光源发射的光线射向这种材料的光路图是
A. B.
C. D.
3. 下列属于光的干涉现象的是
A. 雨后美丽的彩虹
B. 对着日光灯从两铅笔狭缝中看到的彩色条纹
C. 阳光下肥皂膜上的彩色条纹
D. 光通过三棱镜产生的彩色条纹
二、双项选择题（共1小题；共4分）
4. 如图 A、B 所示，光由空气射入半圆形玻璃砖，如图 C、D 所示，光由半圆形玻璃砖射入空气， 点是半圆形玻璃砖的圆心，下列情况中可能发生的是
A. B.
C. D.
三、填空题（共1小题；共4分）
5. 如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为 。当桶内无油时，从某点 恰能看到桶底边缘上的某点 。当桶内油的深度等于桶高一半时，在 点沿 方向看去，看到桶底上的 点， 、 相距 。由此可得油的折射率 ；光在油中传播的速度 （结果可用根式表示）。
四、解答题（共3小题；共39分）
6. 潜水员在水中仰望，由于光线在空气和水的界面发生全反射，他能看见河底的物体。如果水深为 ，潜水员仰望时，眼睛到河底的距离为 ，水的折射率为 ，则潜水员仰望时能较清楚地看到的河底物体与潜水员的最短水平距离是多少
7. 一个正方体容器的截面 如图所示，容器边长为 ，容器中装满某种液体时，点光源 发出的一条光线从 点以 的入射角射入液体，恰好照到容器底部中点 。
（1）求该液体的折射率；
（2）若液面下降到容器深度一半的 位置，求该光线照射到容器底部的位置。
8. 一细束平行光以一定的入射角从空气射到直角棱镜的侧面 ，光折射进入棱镜后直接射向另一侧面 。逐渐调整光线在 面的入射角，使 面恰好无光线射出，测得此时光线在 面的入射角为 。
（1）画出光线在 面的人射角为 时，在 面、 面两次折射的光路图。
（2）计算该棱镜的折射率。
五、实验题（共1小题；共10分）
9. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示。已知双缝间的距离为 ，在离双缝 远的屏上，用测量头测量条纹间宽度。
（1）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第 条亮纹，此时手轮上的示数如图（甲）所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 条亮纹中心对齐，记下此时如图（乙）所示的手轮上的示数为 ，求得相邻亮纹的间距 为 ；
（2）波长的表达式 （用 、 、 表示）；
（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将 （填“变大”、“不变”或“变小”）；
（4）如图为上述实验装置示意图。 为单缝， 、 为双缝，屏上 点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到 点处的干涉条纹 。
A．向上移动
B．向下移动
C．间距变大
D．间距变小
答案
第一部分
1. B
【解析】人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光的折射，像的位置比实际物体的位置要浅，所以看上去水底浅，故B正确，A、C、D错误。
2. C
【解析】根据
知入射角不等于 ，则折射角也不等于 ，所以光线进入材料时不可能垂直于界面，故A错误；
此图中光线发生反射，没有发生折射，故B错误；
根据题意知，折射线与入射线位于法线的同一侧，该图符合折射的规律，故C正确；
光线从材料右侧面射出时，违反了折射规律：折射线与入射线位于法线的同一侧，故D错误。
故选C。
3. C
第二部分
4. B， D
第三部分
5. ；
第四部分
6.
【解析】设光在水面发生全反射的临界角为 ，则 ，故 ；根据几何关系可得河底物体与潜水员之间的最短水平距离 ，解得 。
7. （1）
【解析】由几何关系可知，折射角的正弦值：，折射率：。
（2） 距离 点
【解析】若液面下降到容器深度一半的 位置，则光路如图。则折射角仍为 ，由相似三角形关系可知 ，光线照射到容器底部的位置距离 点 。
8. （1）
【解析】画出光线在 面的入射角为 时恰在 面发生全反射，折射光线沿 面传播，光路如图所示
（2）
【解析】由于光在 面恰好全反射。故有：
由几何关系有：
对光在 面的折射有：
解得棱镜的折射率为
第五部分
9. （1） （误差允许范围内均可）；（误差允许范围内均可）
（2）
（3） 变小
（4） A
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