第四章 光  能力提高卷（B卷）高二物理（考試時間：90分鐘  試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答第Ⅰ卷時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。寫在本試卷上無效。3．回答第Ⅱ卷時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4．測試范圍：人教版（2019）選擇性必修第一冊 第四章5．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。第Ⅰ卷一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。1．（2022·福建三明·高二期末）下列四種情形中，與其余三種所涉及的光學原理不同的是（　　）A．皂液膜上的干涉 B．相機鏡頭涂有增透膜C． 圓盤后呈現(xiàn)泊松亮斑 D．檢查平面的平整程度2．（2022·江蘇·高三階段練習）我國某企業(yè)正在全力研發(fā)“浸沒式光刻”光刻機。原理是一種通過在光刻膠和投影物鏡之間加入浸沒液體，從而減小曝光波長，提高分辨率的技術，如圖所示。若浸沒液體的折射率為1.5，當不加液體時光刻膠的曝光波長為199 nm，則加上液體后，該曝光光波（　?。?/span>A．在液體中的傳播頻率變?yōu)樵瓉淼?/span>B．在液體中的傳播速度變?yōu)樵瓉淼?/span>1.5倍C．在液體中的曝光波長約為133nmD．傳播相等的距離，在液體中所需的時間變?yōu)樵瓉淼?/span>3．（2022·江蘇·南京市寧海中學高二期中）如圖所示，包含兩種單色光的光束沿PO方向射入橫截面為半圓形的玻璃柱體，其透射光線分別從M、N兩點射出，己知α=45°，β=60°，真空中光速c=3×108m/s，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．M點出射的單色光穿過玻璃柱體所需的時間更短B．玻璃對OM光束的折射率為C．OM光束在該玻璃中傳播的速度為×108m/sD．若將OM光束從M點沿著MO方向射入，一定會發(fā)生全反射4．（2022·河南·通許縣第一高級中學高二期中）如圖甲所示，在平靜的水面下深h處有一個點光源s，它發(fā)出不同顏色的a光和b光在水面上形成了一個有光線射出的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由a、b兩種單色光所構成的復色光圓形區(qū)域，周圍為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色（見圖乙）。設b光的折射率為nb，則下列說法錯誤的是（　　）A．在水中，a光的波長比b光的長B．在水中，a光的傳播速度比b光的大C．復色光圓形區(qū)域的面積為S=D．在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中，a光的干涉條紋間距比b光的窄5．（2022·新疆石河子一中高二階段練習）中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認識，唐人張志和在《玄真子·濤之靈》中寫道：“雨色映日而為虹”。從物理學角度看，虹是太陽光經過雨滴的兩次折射和一次反射形成的。如圖是彩虹成因的簡化示意圖，其中a、b是兩種不同頻率的單色光，則兩光（　?。?/span>A．在同種玻璃中傳播，a光的傳播速度一定小于于b光B．以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，b光側移量大C．光分別通過同一雙縫干涉裝置時，屏上的條紋間距D．以相同的入射角從水中射入空氣，在空氣中只能看到一種光時，一定是a光6．（2022·江蘇南京·高三開學考試）如圖甲所示為研究光的干涉與衍射現(xiàn)象的實驗裝置，狹縫S1、S2的寬度可調，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射在狹縫上，實驗中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣（圖中陰影部分表示暗條紋）。下列說法正確的是（　?。?/span>A．圖乙是光的雙縫干涉圖樣，圖丙是光的衍射圖樣B．遮住一條狹縫，僅減小另一狹縫的寬度，圖丙中亮條紋寬度將減小C．照射雙縫時，僅增加L，圖乙中相鄰亮條紋的中心間距減小D．照射雙縫時，若S1、S2到屏上P點的距離差為半波長的奇數(shù)倍，P點處是亮條紋7．（2022·全國·高二課時練習）如圖所示，一束自然光通過偏振片照射到光屏上，則圖中光屏上沒有發(fā)亮的是（偏振片上的箭頭表示其透振方向）（　?。?/span>A． B．C． D．8．（2022·湖北·高三階段練習）如圖所示，一束平行于等邊三棱鏡橫截面ABC的紅光從空氣射到E點，沿路徑EF射到F點。已知入射方向與AB邊的夾角為，E、F分別為AB、BC的中點。下列說法正確的是（　?。?/span>A．如果入射的是紅光，則光可能在F點發(fā)生全反射B．如果入射的是紫光，則光可能在F點發(fā)生全反射C．如果入射的是藍光，則折射到FB之間的某點D．如果入射的是紫光，則折射到FC之間的某點9．（2023·全國·高三專題練習）光纖通信采用的光導纖維由內芯和外套組成，長為L，其側截面如圖所示，一復色光以一定的入射角（i≠0）從軸心射入光導纖維后分為a、b兩束單色光，已知內芯材料對a光的折射率為，真空中的光速為c。下列說法正確的是（  ）A．在內芯介質中a單色光的傳播速度比b單色光大B．入射角i由逐漸增大時，a單色光全反射現(xiàn)象先消失C．從空氣射入光導纖維，a、b單色光的波長都變長D．若入射角時，a、b單色光在內芯和外套界面都發(fā)生全反射，則a單色光在介質中傳播的時間為10．（2022·湖北武漢·高二期末）夏季常出現(xiàn)如圖甲所示的日暈現(xiàn)象，日暈是太陽光通過卷層云時，受到冰晶的折射或反射形成的。如圖乙所示為一束太陽光射到六角形冰晶上時的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，比較a、b兩種光，下列說法正確的是（   ）A．a光的頻率比b光的低B．在冰晶中，b光的傳播速度比a光的大C．用同一裝置做雙縫干涉實驗時，b光相鄰亮條紋的間距比a光的大D．從同種玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角比b光的大11．（2022·廣東·深圳實驗學校高中部高二階段練習）光的干涉現(xiàn)象在技術中有許多應用。如圖甲所示是利用光的干涉檢查某精密光學平面的平整度，下列說法正確的是（　?。?/span>A．圖甲中上板是標準樣板，下板是待檢查的光學元件B．若換用頻率更大的單色光，其他條件不變，則圖乙中的干涉條紋變寬C．若出現(xiàn)圖丙中彎曲的干涉條紋，說明被檢查的平面在此處出現(xiàn)了凸起D．用單色光垂直照射圖丁中的牛頓環(huán)，得到的條紋是隨離圓心的距離增加而逐漸變窄的同心圓環(huán)12．（2022·重慶巴蜀中學高三階段練習）如圖所示，玻璃磚在紙面上的橫截面由正方形和圓面組成，玻璃磚折射率為。一束單色光在紙面內以的入射角從空氣射向邊的中點，則該束單色光（　?。?/span>A．在邊的折射角為B．在邊的折射角為C．一定能從邊射出D．第一次從邊射出的折射角小于第Ⅱ卷二、實驗題：本題共2小題，共12分。13．（2022·廣東·深圳實驗學校高中部高二階段練習）某實驗小組的同學用直角三棱鏡做“測定玻璃折射率”的實驗。他們先在白紙上畫出三棱鏡的輪廓（用實線△ABC表示），然后放好三棱鏡，在垂直于AB的方向上插上兩枚大頭針和，在棱鏡的左側觀察，當的像恰好被的像擋住時，插上大頭針，使擋住、像，再插上大頭針，使擋住和、的像。移去三棱鏡和大頭針，大頭針在紙上的位置如圖所示。（1）將圖中的光路圖補充完整______；（2）根據圖中所給數(shù)據，可得該玻璃的折射率n = ______；（3）若實驗中放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移，移至圖中虛線處，而測量時仍將△ABC作為實驗中棱鏡所處位置，根據光路圖用量角器量出AC面的入射角和折射角，再利用上述數(shù)據計算出該玻璃折射率的測量值______真實值（選填“大于”、“小于”或“等于”），理由是______。14．（2022·浙江·高三階段練習）利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，雙縫間距，雙縫到光屏的距離，用某種單色光照射雙縫得到干 涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)也如圖中所示，則：（1）分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)分別為，___________mm，相鄰兩條紋間距___________mm；（2）利用波長的表達式（用、l、d表示），該單色光的波長___________m；（計算結果保留2位有效數(shù)字）三、計算題：本題共4小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15．（8分）（2022·江蘇南通·高三階段練習）手機屏會發(fā)出一種對眼睛危害較大的藍光。某同學用所學知識為眼鏡設計“增反膜”來減小藍光對眼睛的傷害，制作前他利用如圖甲所示的裝置測量藍光的波長，光源架在鐵架臺的上端，中間是刻有雙縫的擋板，下面是光傳感器，接受到的光照信息經計算機處理后，在顯示器上顯示出干涉圖像的條紋信息如圖乙所示，根據x軸上的光強分布可以算出光的波長。已知雙縫間距d，雙縫到光傳感器的距離L，選用的薄膜材料對藍光的折射率為n。求：（1）被測藍光的波長；（2）鏡片表面所鍍“增反膜”的最小厚度。     16．（8分）（2022·四川· 廣安友實學校高三階段練習）如圖所示，一種光學傳感器是通過接收器Q接收到光的強度變化而觸發(fā)工作的。當光從擋風玻璃內側P點以入射角α=30°射向外側M點時，其折射光線與反射光線恰好垂直；而當光從P點射向外側的N點時，剛好發(fā)生全反射并被Q接收，已知光在真空中的傳播速度為c，PQ的距離為L，求：（1）玻璃的折射率；（2）光由P點經全反射到達接收器Q的時間。  
 17．（10分）（2022·吉林·東北師大附中高二階段練習）某同學測量一厚度均勻透明介質的折射率。將矩形透明介質放在水平桌面上，上面平行介質表面固定一塊屏幕。用一束激光以的入射角射向介質的上表面，結果在介質上方屏幕上出現(xiàn)兩個較亮的光斑，它們之間的距離，已知真空中光速，求：（1）介質的折射率；（2）計算光線在介質中的傳播速度；（3）在兩束反射光線傳播途中沿垂直于傳播方向加入凸透鏡（如圖所示），使之匯聚到屏幕上的同一點。若已知光波從光疏介質向光密介質傳播的反射過程中，反射光在離開反射點時相位存在半波損失，即相當于傳播距離少了半個介質中的波長。則當激光波長為時，請計算說明P點的亮暗情況。                  18．(14分 ) （2022·四川綿陽·一模）如圖所示，ABCD是一塊橫截面為正方形的透明玻璃磚，其邊長為a，折射率為。一平行激光束從玻璃磚的AB面射入，入射光線與AB面間夾角為45°。激光在真空中的傳播速度為c。不考慮激光在每個面上的多次反射。（1）求從A點射入的激光射到CD面經過的時間t；（2）求CD面上透光的寬度d。
 
 

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