2019人教版选择性必修第一册第四章综合检测卷（word版含答案）

2019人教版选择性必修第一册 第四章综合检测卷
一、多选题
1．下列关于光的现象的说法正确的是（ ）
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
B．以相同的入射角从水中射向空气中，若紫光能发生全反射，那红光也一定能．
C．以相同的入射角从水中射向空气中，若红光能发生全反射，那紫光也一定能
D．水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从水或玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射
2．以下说法中正确的是（　　）
A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度
B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不再会有光线从bb'面射出
C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离△x将减小
D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
E.图戊中的M、N是偏振片，P是光屏．当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波
3．图中虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线，以下说法正确的是（　　）
A．bO不是入射光线 B．aO是入射光线
C．cO是入射光线 D．Ob是反射光线
4．下列说法中正确的是_______
A．光在同一种介质中一定沿直线传播
B．光从光密介质射入光疏介质且入射角大于临界角时，一定会发生全反射现象
C．肥皂液是无色的，在阳光下观察肥皂泡是彩色的，这是光的干涉现象形成的
D．逆着光通过放大镜观察大头针针尖时，常看见针尖周围具有环纹或针尖重影，这是光的衍射现象形成的
E.光会发生偏振现象，它说明光是一种纵波
二、单选题
5．如图所示，两束单色光，分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光，下列说法正确的是（　　）
A．光的光子频率较大
B．在真空中光传播的速度较小
C．从玻璃向真空中传播时，光发生全反射的临界角较小
D．若用光照射某金属没有光电子逸出，则光照射该金属时也没有光电子逸出
6．自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光照反射回去，某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜（折射率n>）组成，棱镜的横截面如图所示，一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC和CB边反射后，从AB边的O′点射出，则出射光线是（　　）
A．平行于AC边的光线① B．平行于入射光线的光线②
C．平行于CB边的光线③ D．沿AB边的光线④
7．下列关于光的说法，正确的是（　　）
A．在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比或者比光的波长还小时，才能发生衍射现象
B．通过光的反射现象和折射现象说明，光是一种横波
C．白光的干涉条纹是彩色的，说明白光是由多种色光组成的
D．干涉法检查平面的平整程度时，被测物体上下表面反射的两列光波发生干涉
8．下列说法正确的是
A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
B．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
C．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来换频道的
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
9．瓦斯是无色、无味、透明的气体，折射率比空气大。下图所示的是煤矿安保系统中学常用的一种逻辑判断元件，这种元件的“核心构件”是两个完全相同的、截面为等腰直角三角形的棱镜，两棱镜被平行拉开一小段距离，形成的通道与矿道大气相通。棱镜对红光的折射率为1.5，一束红光从棱镜1的左侧垂直射入，下列说法正确的是（　　）
A．正常情况下这束红光能通过棱镜2射出
B．将入射光改成绿光能提高瓦斯检测的灵敏度
C．只要矿道空气中存在瓦斯气体这束红光便不能从棱镜2射出
D．只有矿道空气中瓦斯气体达到危险浓度时，这束红光才能从棱镜2射出
10．下列光现象中与小孔成像原理相同的是（　　）
A．“手影”游戏； B．水中“折筷”
C．山的“倒影”； D．雨后“彩虹”
三、实验题
11．（1）在“探究加速度与力、质量关系的实验”中.
①在图1中轨道上的安装的水平仪，在平衡小车受到的阻力时，能不能用于判断阻力是否平衡 _______（填“能”或“不能”）；当水平仪的气泡处于图示位置时，假设要调节a端螺母，则应使a端螺母______（填“升高”或“降低”）；
②图2为实验中打出的纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，则打点计时器在打下计数点5时小车的速度为______m/s；（保留两位有效数字）
③根据实验测得的数据得到加速度与力的关系如图3中实线所示，虚线为过原点的倾斜直线。为减小实验误差，细线下端所挂重物的质量不超过______。（填字母）
A．10g B．25g
C．40g D．50g
（2）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，用拨杆拨动______（填“单缝”或“双缝”）来调节单缝与双缝平行；某同学的拨杆安装如图所示，则在左右拨动拨杆的过程中______（填“能”或“不能”）有效调节单缝与双缝平行。
12．在做“测定玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，分别画出玻璃砖与空气的两个界面aa'和bb'．在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察操作，用“+”表示大头针的位置．请回答：
①此后正确的操作步骤是_______． （选填选项前的字母）
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P3和P1、P2的像
②图中AO表示经过大头针P1和P2的光线，该光线与界面aa'交于O点，MN表示法线．请将光路图画完整，并在图中标出光线在界面aa'发生折射现象的入射角1和折射角2．
③该玻璃砖的折射率可表示为n=________．（用1和2表示）
四、解答题
13．如图所示,一束光线以60°的入射角照射到水平放置的平面镜M上,反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P．现将一块上下表面平行的透明玻璃砖放到平面镜M上(如图中虚线框所示),则该束光线从玻璃砖的上表面射入经平面镜反射后再从玻璃砖的上表面射出,打到光屏上的Q点,Q在P点的左侧处,已知玻璃砖对光的折射率为．
①画出放入玻璃砖后的光路图;
②求玻璃砖的厚度d．
14．如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BM恰好发生全反射。D点是球体表面上的一点，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）此玻璃的折射率n；
（2）光线从B到D所用的时间t；
（3）光线BD对应的折射角θ。
15．如图所示的矩形玻璃砖，下底面镀银，厚为3d，一束单色光沿方向射到玻璃砖上表面，折射后经下底面反射后再经上表面射出。已知与玻璃砖上表面成30°角，玻璃砖对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c。求：
（1）光在玻璃砖中传播的时间；
（2）光射出玻璃砖上表面的出射点与入射点间的距离。
16．在杨氏双缝干涉实验中，光屏上某点p到双缝和的路程差为，如果用频率的黄光照射双缝，试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹．
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．ACD
【详解】
试题分析：根据，由于，条纹间距变大，A正确；根据，，
C正确；光从玻璃射向气泡，是从光密介质进入光疏介质，D正确
考点：双缝干涉，全反射
2．ACE
【详解】
A．根据折射率和光的传播速度之间的关系，可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b光线在水中偏折得厉害，即b的折射率大于a的折射率，则a在水中的传播速度大于b的传播速度。故A正确；
B．当入射角i逐渐增大时折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，且射到bb′面上的光的入射角等于在aa′面上的折射角，则不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会在bb′面上发生全反射，故肯定有光线从bb'面射出，故B错误；
C．根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距△x与双缝间距离d及光的波长λ的关系式△x＝，可知只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离△x将减小，故C正确；
D．由于不知道被测样品表面的放置方向，故不能判断此处是凸起的，故D错误；
E．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波。故E正确。
故选ACE。
3．ABD
【详解】
在光的反射中，入射角等于反射角，入射光线和反射光线分居法线两侧；在光的折射中，折射角与入射角不相等，且分居法线两侧。可知，aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线
故选ABD。
4．BCD
【分析】
光在不同的介质中传播速度不同，是因为在不同的介质中，同一种光的折射率不同。全反射现象是光从光密介质射向光疏介质时才有可能发生。薄膜干涉和光的衍射现象是物理光学现象。光的偏振现象说明光是一种横波。
【详解】
A．光在同一种非均匀介质中传播时，光线会发生弯曲，选项A错误；
B．光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角时，一定会发生全反射现象，选项B正确；
C．在阳光下观察肥皂泡呈彩色，这是光的薄膜干涉现象，选项C正确；
D．逆着光线通过放大镜观察大头针针尖，常看见针尖周围有环纹或针尖重影，这是光的衍射现象，选项D正确；
E．光会发生偏振现象，它说明光是一种横波，选项E错误；
故选BCD。
【点睛】
几何光学和物理光学的考查。
5．D
【详解】
A．由光路可知，a光的偏折程度较小，可知a光的折射率较小，则a光的光子频率较小，选项A错误；
B．在真空中各种光的传播速度相等，选项B错误；
C．从玻璃向真空中传播时，根据
可知，a光发生全反射的临界角较大，选项C错误；
D．因b光的频率大于a光，则若用b光照射某金属没有光电子逸出，则a光照射该金属时也没有光电子逸出，选项D正确。
故选D。
6．B
【详解】
由题意可知，折射率，且
得临界角小于45°，由题图可知，光从空气进入棱镜．因入射角为0°，所以光线不偏折．当光从棱镜射向空气时，入射角等于45°，发生全反射，根据几何关系，结合光路可逆可知，出射光线是②，即平行于入射光线。
故选B。
7．C
【详解】
A．在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比或者比光的波长还小时，才能发生明显衍射现象，故A错误；
B．光的偏振现象说明光是一种横波，反射和折射不能说明光是横波，故B错误；
C．干涉主要条件是两列干涉波必须是相干的，就是其频率相同，而不同的色光波长不同，白光的干涉条纹是彩色的，说明白光是由多种色光组成的，故C正确；
D．干涉法检查平面的平整程度时，是标准样板与被测物体间形成空气膜的上下表面的发射光干涉产生的，故D错误。
故选C。
8．B
【解析】
试题分析：用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射原理；光导纤维是利用了光的全反射现象；检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉现象；电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的．
用三棱镜观察太阳光谱是利用光的色散现象，故A错误；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，故B正确；电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，故C错误；用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故D错误．
9．D
【详解】
A．因为棱镜对红光的折射率为1.5，临界角
则
C<45°
所以当一束红光从棱镜1的左侧垂直射入时，在斜边的入射角为45°，会发生全反射，所以正常情况下这束红光不能通过棱镜2射出，故A错误；
B．因为绿光的折射率比红光大，临界角更小，故将入射光改成绿光不能提高瓦斯检测的灵敏度，故B错误；
CD．当矿道空气中存在瓦斯气体的浓度够大时，因瓦斯的折射率大于空气，则这束红光可在两棱镜中间发生折射，然后能从棱镜2射出，故C错误，D正确。
故选D。
10．A
【详解】
小孔成像的原理是光沿直线传播。
A．“手影”游戏，影子的形成是光沿直线传播，故A正确；
B．水中“折筷”，是光从水中射入空气中，发生了折射，故B错误；
C．山的“倒影”，属于平面镜成像，其原理是光的反射，故C错误；
D．雨后“彩虹”，是光的色散现象，其原理是光的折射，故D错误。
故选A。
11．不能 降低 0.35（±0.01） B 单缝 不能
【详解】
(1)①[1][2]平仪只能调节水平方向水平，竖直方向不能调节，图中气泡偏上，说明a端偏高了，应当将高度调低。
②[3]“5”点的瞬时速度为
③[4] 实验要求钩码的质量要远小于小车的质量，用钩码的重力代替小车受到拉力，由图像可知，实线与虚线分离时，外力F为0.25N，对应钩码的质量为
钩码质量不宜超过25g，ACD错误，B正确，故选B。
(2)[5][6]单缝管上装有拨杆，在实验过程中应当边观察，边左右移动拨杆，以调节单缝与双峰平行，所以用拨杆波动单缝来调节单缝与双峰平行；图中在左右拨动拨杆的过程中不能有效调节单缝与双缝平行。
12．①BD ②略 ③
【解析】
①由于P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，故通过P1、P2的光线折射后通过P3、P4，作出光路图，如下图所示：
故选BD.
(2)根据折射定律，玻璃砖的折射率为.
【点睛】本题关键明确“测定玻璃的折射率”的实验的实验原理，要能够画出光路图，根据折射率定义求解介质的折射率．
13．①作出光路图如下图所示
②
【详解】
解：作出光路图如下图所示
设光在射向透明体的入射角为，折射角为，透明体系的厚度为d，根据折射定律
代入数值得：
解得
利用几何关系
由题意得
计算
14．（1）；（2）；（3）θ=45°
【详解】
（1）由题意及几何知识可知，光线BM的入射角为45°，恰好全反射。
解得
（2）光线从B到D传播的距离为
光在玻璃中的传播速度为
所以，光从B传播到D的时间为
（3）根据折射率公式可得
解得
θ=45°
15．（1）；（2）
【详解】
（1）根据折射定律有
解得
光在玻璃砖中传播的路程
传播速度
所以光在玻璃砖中传播的时间
（2）因平面镜反射光线和入射光线关于法线对称，则光射出玻璃砖上表面的出射点与入射点间的距离
16．暗条纹
【解析】
试题分析：根据题中的信息可得：，所以，即路程差是半波长的整数倍，所以P点是暗条纹
考点：考查了双缝干涉
点评：当光程差是波长的整数倍时，出现亮条纹，当光程差是半波长的整数倍时，出现暗条纹
答案第1页，共2页
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