2022春物理人教2019选择性必修第一册第4章:光习题(Word版含答案)

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名称 2022春物理人教2019选择性必修第一册第4章:光习题(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-07-16 17:22:05

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2022春物理人教2019选择性必修第一册第4章:光习题附答案
人教2019选择性必修第一册第4章 光
一、选择题。
1、有一块玻璃砖,上、下两面光滑且平行,有一束光线从空气射入玻璃砖,下面给出的四个光路图中正确的是(   )
2、如图所示,落山的太阳看上去正好在地平线上,但实际上太阳已处于地平线以下,观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况.造成这种现象的原因是(  )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.小孔成像
3、(多选)下列关于光导纤维的说法正确的是(  )
A.光导纤维利用了全反射原理
B.光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率
C.光导纤维内芯的折射率小于外套的折射率
D.医学上用光导纤维制成内窥镜,用来检查人体胃、肠等脏器的内部
4、下列关于双缝干涉实验的说法正确的是(  )
A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C.光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D.在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
5、下列现象中,属于光的衍射现象的是(  )
A.雨后天空出现彩虹
B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹
C.镀膜后,望远镜的镜头透入光的亮度增强
D.医院手术室使用无影灯
6、如图,P是一偏振片,它的透振方向为竖直方向(图中用带箭头的实线表示)。现用四种入射光束分别照射P,不能在P的另一侧观察到透射光的是(  )
A.太阳光 B.沿竖直方向振动的光
C.沿水平方向振动的光 D.沿与竖直方向成45°角振动的光
7、在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差Δs1=0.75 μm,光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差Δs2=1.5 μm.若用频率υ=6.0×1014 Hz的黄光照射双缝,则(  )
A.P点出现亮条纹,Q点出现暗条纹
B.P点出现暗条纹,Q点出现亮条纹
C.两点均出现亮条纹
D.两点均出现暗条纹
8、若某一介质的折射率较大,那么(  )
A.光由空气射入该介质时折射角较大
B.光由空气射入该介质时折射角较小
C.光在该介质中的速度较大
D.光在该介质中的速度较小
9、(双选)酷热的夏天,在平坦的柏油公路上,你会看到在一定距离之外,地面显得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎还能看到远处车、人的倒影.但当你靠近“水面”时,它也随你靠近而后退.对此现象正确的解释是(  )
A.这一现象是由光的折射和光的反射造成的
B.“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉
C.太阳辐射到地面,使地表温度升高,附近空气折射率变大,发生全反射
D.太阳辐射到地面,使地表温度升高,附近空气折射率变小,发生全反射
10、(双选)双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝S的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹.屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点处出现距O点最近的第一条亮条纹,如果将入射的绿光换成红光或蓝光,已知红光波长大于绿光波长,绿光波长大于蓝光波长,则下列说法正确的是(  )
A.O点出现红光的亮条纹
B.O点上方距O点最近的红光的第一条亮条纹在P点的上方
C.O点不出现蓝光的亮条纹
D.O点上方距O点最近的蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
11、(多选)下列现象与产生原因不属于光的衍射的是(  )
A.通过尼龙伞看太阳,观察到彩色的花边
B.晴天汽车开过积水的地面后,留下一些油使水面出现彩色薄膜
C.著名的泊松亮斑
D.激光在光导纤维内传播
E.医院手术室使用无影灯
12、在拍摄日落时水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振滤光片,其目的是(  )
A.减弱反射光,从而使景物的像清晰
B.增强反射光,从而使景物的像清晰
C.增强透射光,从而使景物的像清晰
D.减弱透射光,从而使景物的像清晰
二、填空含实验题。
13、双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)(  )
①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹;
②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹;
③在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹;
④在距双缝的路程差为λ的点形成暗条纹.
A.①②   B.②③ C.③④ D.②④
14、用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时,先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2,然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P3以及P1和P2的像,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓,如图甲所示,其中O为两圆弧圆心,图中已画出经过P1、P2点的入射光线.
(1)在图上补画出所需的光路.
(2)为了测出玻璃的折射率,需要测量入射角i和折射角r,请在图中的AB分界面上画出这两个角.
(3)多次改变入射角,测得几组入射角和折射角,根据测得的入射角i和折射角r的正弦值,画出了如图乙所示的图像,由图像可知该玻璃的折射率n=________.
三、计算类题。
15、(计算类综合题)某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时,先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆,圆心为O,将圆形玻璃平放在白纸上,使其边界与所画的圆重合.在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2,在另一侧再先后插两枚大头针P3和P4,使从另一侧隔着玻璃观察时,大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上,移去圆形玻璃和大头针后,在图中画出:
(1)沿P1、P2连线方向的入射光线,通过圆形玻璃后的传播方向;
(2)光线在玻璃内的传播方向;
(3)过光线的入射点作法线,标出入射角i和折射角r;
(4)写出计算玻璃折射率的公式(不必计算).
16、图所示,一根长为l=5.0 m的光导纤维用折射率n=的材料制成.一束激光由其左端的中心点以45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出,求:
(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大.
(2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少.
2022春物理人教2019选择性必修第一册第4章:光习题附答案
人教2019选择性必修第一册第4章 光
一、选择题。
1、有一块玻璃砖,上、下两面光滑且平行,有一束光线从空气射入玻璃砖,下面给出的四个光路图中正确的是(   )
【答案】D
2、如图所示,落山的太阳看上去正好在地平线上,但实际上太阳已处于地平线以下,观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况.造成这种现象的原因是(  )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.小孔成像
【答案】B
3、(多选)下列关于光导纤维的说法正确的是(  )
A.光导纤维利用了全反射原理
B.光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率
C.光导纤维内芯的折射率小于外套的折射率
D.医学上用光导纤维制成内窥镜,用来检查人体胃、肠等脏器的内部
【答案】ABD
4、下列关于双缝干涉实验的说法正确的是(  )
A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源
B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源
C.光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D.在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生
【答案】B
5、下列现象中,属于光的衍射现象的是(  )
A.雨后天空出现彩虹
B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹
C.镀膜后,望远镜的镜头透入光的亮度增强
D.医院手术室使用无影灯
【答案】B 
6、如图,P是一偏振片,它的透振方向为竖直方向(图中用带箭头的实线表示)。现用四种入射光束分别照射P,不能在P的另一侧观察到透射光的是(  )
A.太阳光 B.沿竖直方向振动的光
C.沿水平方向振动的光 D.沿与竖直方向成45°角振动的光
【答案】C 
7、在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差Δs1=0.75 μm,光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差Δs2=1.5 μm.若用频率υ=6.0×1014 Hz的黄光照射双缝,则(  )
A.P点出现亮条纹,Q点出现暗条纹
B.P点出现暗条纹,Q点出现亮条纹
C.两点均出现亮条纹
D.两点均出现暗条纹
【答案】B
8、若某一介质的折射率较大,那么(  )
A.光由空气射入该介质时折射角较大
B.光由空气射入该介质时折射角较小
C.光在该介质中的速度较大
D.光在该介质中的速度较小
【答案】D
9、(双选)酷热的夏天,在平坦的柏油公路上,你会看到在一定距离之外,地面显得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎还能看到远处车、人的倒影.但当你靠近“水面”时,它也随你靠近而后退.对此现象正确的解释是(  )
A.这一现象是由光的折射和光的反射造成的
B.“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉
C.太阳辐射到地面,使地表温度升高,附近空气折射率变大,发生全反射
D.太阳辐射到地面,使地表温度升高,附近空气折射率变小,发生全反射
【答案】AD
10、(双选)双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S1和S2与单缝S的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹.屏上O点距双缝S1和S2的距离相等,P点处出现距O点最近的第一条亮条纹,如果将入射的绿光换成红光或蓝光,已知红光波长大于绿光波长,绿光波长大于蓝光波长,则下列说法正确的是(  )
A.O点出现红光的亮条纹
B.O点上方距O点最近的红光的第一条亮条纹在P点的上方
C.O点不出现蓝光的亮条纹
D.O点上方距O点最近的蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
【答案】AB
11、(多选)下列现象与产生原因不属于光的衍射的是(  )
A.通过尼龙伞看太阳,观察到彩色的花边
B.晴天汽车开过积水的地面后,留下一些油使水面出现彩色薄膜
C.著名的泊松亮斑
D.激光在光导纤维内传播
E.医院手术室使用无影灯
【答案】BDE 
12、在拍摄日落时水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振滤光片,其目的是(  )
A.减弱反射光,从而使景物的像清晰
B.增强反射光,从而使景物的像清晰
C.增强透射光,从而使景物的像清晰
D.减弱透射光,从而使景物的像清晰
【答案】A 
二、填空含实验题。
13、双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n为自然数,λ为光波波长)(  )
①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹;
②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹;
③在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹;
④在距双缝的路程差为λ的点形成暗条纹.
A.①②   B.②③ C.③④ D.②④
【答案】D
14、用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时,先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2,然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使P3挡住P1和P2的像,P4挡住P3以及P1和P2的像,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓,如图甲所示,其中O为两圆弧圆心,图中已画出经过P1、P2点的入射光线.
(1)在图上补画出所需的光路.
(2)为了测出玻璃的折射率,需要测量入射角i和折射角r,请在图中的AB分界面上画出这两个角.
(3)多次改变入射角,测得几组入射角和折射角,根据测得的入射角i和折射角r的正弦值,画出了如图乙所示的图像,由图像可知该玻璃的折射率n=________.
【答案】(1)如解析图所示 (2)如解析图中i、r所示 (3)1.5
【解析】(1)P3、P4的连线与CD的交点即光线从玻璃砖中射出的位置,P1、P2的连线与AB的交点即光线进入玻璃砖的位置,连接这两点即可作出玻璃砖中的光路,如图所示.
(2)连接O点与光线在AB上的入射点即为法线,作出入射角和折射角如图中i、r所示.
(3)题图乙图像的斜率k==n,由题图乙可知斜率为1.5,即该玻璃的折射率为1.5.
三、计算类题。
15、(计算类综合题)某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时,先在白纸上作一与圆形玻璃同半径的圆,圆心为O,将圆形玻璃平放在白纸上,使其边界与所画的圆重合.在玻璃一侧竖直插两枚大头针P1和P2,在另一侧再先后插两枚大头针P3和P4,使从另一侧隔着玻璃观察时,大头针P4、P3和P2、P1的像恰在一直线上,移去圆形玻璃和大头针后,在图中画出:
(1)沿P1、P2连线方向的入射光线,通过圆形玻璃后的传播方向;
(2)光线在玻璃内的传播方向;
(3)过光线的入射点作法线,标出入射角i和折射角r;
(4)写出计算玻璃折射率的公式(不必计算).
【答案】见解析。
【解析】(1)如图所示,P1P2光线为入射光线,P3P4为通过玻璃后的折射光线.
(2)O1O2光线为入射光线P1P2在玻璃中的折射光线.
(3)如图所示:
(4)n=。
16、图所示,一根长为l=5.0 m的光导纤维用折射率n=的材料制成.一束激光由其左端的中心点以45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出,求:
(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大.
(2)该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少.
【答案】(1)2.1×108 m/s (2)2.7×10-8 s
解析:(1)由n=可得v=≈2.1×108 m/s.
(2)激光在光导纤维中光路图如图所示
由n=,并结合几何知识得θ=60°,大于临界角45°,因此发生全反射.同理光线每次在侧面都将发生全反射,直到光线到达右端面.由于x=OA·sin θ,得OA== x,故光线在光导纤维中传播的距离为s=l.因此该激光在光导纤维中传播所经历的时间t=≈2.7×10-8 s.