【单元练】上海民办民一中学高中物理选修1第四章【光】经典测试(答案解析)

一、选择题

1．如图甲、乙所示的2种明暗相间的条纹分别是甲、乙两种单色可见光分别通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮条纹）。则甲光和乙光波长的大小关系为（ ）

A ．甲光大

B ．乙光大

C ．一样大

D ．无法确定B

解析：B

对于同一窄缝，波长越长，衍射条纹越宽，由图可知，乙光波长较长。 故选B 。

2．雨后的空气中有一水滴，太阳光射入后先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图所示，太阳光从左侧射入球形水滴，a 、b 是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是（ ）

A ．遇到同样的障碍物，b 光比a 光更容易发生明显衍射

B ．当光线在水滴背面发生全反射时，我们看到的彩虹最为鲜艳明亮

C ．a 光线是紫光，b 光线是红光

D ．a 光在水滴中的传播时间比b 光在水滴中的传播时间短D 解析：D

AC ．a 、b 两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a 光的折射角大于b 光，根据折射定律可知，a 光的折射率小于b 光，所以a 是红光，b 是紫光，a 光的波长大于b 光，遇到同样的障碍物时，a 光更容易发生明显的衍射现象，故A 、C 错误；

B ．当光线在水滴背面发生全反射时，仍然有些不同颜色的光要相交重合，所以此时看到的彩虹并不鲜艳，故B 错误；

D ．令太阳光在水滴表面发生折射现象时，a 光的折射角为α，b 光的折射角为β，则球形水滴的半径为R ，所以a 光在水滴中的传播路径长为

4cos a x R α=

b 光在水滴中传播的路径长为

4cos b x R β=

因为αβ>，所以有

a b x x <

又因为光在介质中的传播速度为

c v n

=

因为a b n n <，所以

a b v v >

光在水滴中的传播时间为

x

t v

=

所以a 光在水滴中的传播时间比b 光在水滴中的传播时间短，故D 正确； 故选D 。

3．如图所示，由红、绿两单色光组成的光束以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A 处，AD 是半圆的直径。进入玻璃后分为两束，分别为AB 、AC ，它们从A 到B 和从A 到C 的时间分别为t 1和t 2，则（ ）

A ．A

B 是绿光，t 1<t 2 B ．AB 是绿光，t 1>t 2

C ．AC 是红光，t 1>t 2

D ．AC 是红光，t 1＝t 2D

解析：D

从图中可以看出玻璃砖对沿AB 传播的光的偏折大于沿AC 的光，故对沿AB 传播的光的折射率较大，故沿AB 传播的光为频率较大的光即绿光，沿AC 传播的光为频率较小的光即红光。由几何关系可得

2sin R t c

θ

=

时间只与入射角和圆半径有关，所以他们从A 到B 和从A 到C 所需时间相同，故ABC 错误，D 正确。 故选D 。

4．如图所示，足够长的平行玻璃砖厚度为d ，底面镀有反光膜CD ，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A 点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B 点射出（B 点图中未画2

，c 为光在真空中的传播速度，则下列说法错误的是（ ）

A ．平行玻璃砖的折射率为2

B ．入射点A 与出射点B 之间的距离为233

d

C ．平行玻璃砖的全反射临界角为30°

D ．为了使从A 点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD 长度至少2d C 解析：C

A.玻璃砖的折射率为：

2

22

c c

n v

c =

== 选项A 正确；

B.作出光的传播路径如图所示：

由折射定律有：

452sin sin n sin sin αββ

︒

=

==解得：

β=30°

因此入射点A 与出射点B 之间的距离为：

2323

AB d

x dtan β==

选项B 正确； C.设临界角为C ，则有：

12 2

sinC n =

= 解得：

C =45°

选项C 错误；

D.为了使从A 点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜CD 至少为：

22CD L dtanC d ==

选项D 正确。

本题选错误的，故选C 。

5．下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是( ) 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B 解析：B

A 、

B 、单缝的作用是获得相位保持不变的相干光源，双缝的作用是为了获得频率相同的两个光源，故A 错误，B 正确；

C 、光屏上距两缝的路程差等于半波长的奇数倍处出现暗条纹，光屏上距两缝的路程差等于半波长的偶数倍处出现明条纹，故C 错误；

D 、两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便；故D 错误. 故选B.

6．某种介质对空气的折射率是2 ，一束光从该介质射向空气，入射角是 60°，则下列光路图中正确的是（图 中 I 为空气，Ⅱ为介质）（ ）

A ．

B ．

C ．

D ． D

解析：D

设该介质的临界角为C ，则112

sinC n =

=，C =45°，由于光从介质射向空气，入射角i =60°＞C ，所以发生全反射，光线全部被反射回原介质．故ABC 错误，D 正确．

7．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a 、b 、c 、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是

A ．紫光、黄光、蓝光和红光