2025年高二物理下學(xué)期周清檢測(cè)（第十六周）一、單項(xiàng)選擇題（每題4分，共40分）一束單色光從空氣斜射入玻璃中，下列說(shuō)法正確的是（）A.光的速度不變，波長(zhǎng)變短B.光的頻率不變，波長(zhǎng)變長(zhǎng)C.入射角增大到某一值時(shí)會(huì)發(fā)生全反射D.折射角一定小于入射角答案：D解析：光從空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，頻率由光源決定保持不變，傳播速度因介質(zhì)折射率增大而減?。╲=c/n），由v=λf可知波長(zhǎng)變短，A、B錯(cuò)誤；全反射發(fā)生在光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，空氣→玻璃不符合條件，C錯(cuò)誤；根據(jù)折射定律n=sinθ?/sinθ?，因n>1，故折射角θ?<入射角θ?，D正確。用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置觀察單色光的干涉現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.增大雙縫間距，干涉條紋間距變寬B.改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光照射，條紋間距變寬C.若僅將觀察屏向遠(yuǎn)離雙縫方向移動(dòng)，條紋間距變窄D.用白光照射時(shí)，中央條紋為彩色亮紋答案：B解析：雙縫干涉條紋間距公式為Δx=Lλ/d，其中L為雙縫到屏距離，d為雙縫間距，λ為光的波長(zhǎng)。增大d或減小L時(shí)Δx減小，A、C錯(cuò)誤；增大λ時(shí)Δx增大，B正確；白光照射時(shí)中央條紋各單色光疊加形成白色亮紋，兩側(cè)出現(xiàn)彩色條紋，D錯(cuò)誤。如圖所示，一束平行單色光垂直照射到寬度為a的單縫上，在光屏上形成衍射圖樣。若減小單縫寬度，則（）A.中央亮紋寬度減小B.中央亮紋亮度減弱C.相鄰暗紋間距不變D.衍射現(xiàn)象變得不明顯答案：B解析：?jiǎn)慰p衍射中，中央亮紋寬度Δx=2λL/a，減小縫寬a時(shí)，Δx增大，衍射現(xiàn)象更明顯，A、D錯(cuò)誤；縫寬減小導(dǎo)致通過(guò)的光能量減少，中央亮紋亮度減弱，B正確；相鄰暗紋間距Δx'=λL/a，隨a減小而增大，C錯(cuò)誤。光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明（）A.光是縱波B.光是電磁波C.光具有粒子性D.光的橫波性答案：D解析：偏振是橫波特有的現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象直接證明光是橫波，A錯(cuò)誤，D正確；光的電磁本性由麥克斯韋電磁理論和赫茲實(shí)驗(yàn)證實(shí)，粒子性由光電效應(yīng)等現(xiàn)象證明，B、C錯(cuò)誤。一束紅光和一束藍(lán)光以相同入射角從空氣射入玻璃，下列說(shuō)法正確的是（）A.紅光折射角較大B.藍(lán)光傳播速度較大C.紅光光子能量較大D.藍(lán)光波長(zhǎng)較長(zhǎng)答案：A解析：玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率大于紅光（n藍(lán)>n紅），由折射定律sinθ?=sinθ?/n可知，紅光折射角較大，A正確；由v=c/n可知藍(lán)光傳播速度較小，B錯(cuò)誤；藍(lán)光頻率高（ν藍(lán)>ν紅），由E=hν可知其光子能量較大，C錯(cuò)誤；紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng)（λ紅>λ藍(lán)），D錯(cuò)誤。用插針?lè)y(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值偏大的是（）A.大頭針P?、P?間距過(guò)小B.玻璃磚上下表面不平行C.入射角θ?測(cè)量值偏大D.折射角θ?測(cè)量值偏大答案：C解析：折射率測(cè)量公式n=sinθ?/sinθ?。P?、P?間距過(guò)小會(huì)導(dǎo)致定位誤差增大，但不必然偏大，A錯(cuò)誤；玻璃磚不平行對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響，B錯(cuò)誤；θ?偏大或θ?偏小均會(huì)導(dǎo)致n測(cè)量值偏大，C正確，D錯(cuò)誤。關(guān)于全反射，下列說(shuō)法正確的是（）A.光從水中射向空氣時(shí)一定發(fā)生全反射B.光發(fā)生全反射時(shí)不遵守反射定律C.光導(dǎo)纖維利用了光的全反射原理D.臨界角越大的介質(zhì)折射率越大答案：C解析：全反射條件為：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)且入射角≥臨界角，A錯(cuò)誤；全反射時(shí)反射定律仍然成立，B錯(cuò)誤；光導(dǎo)纖維中光在芯線和包層界面發(fā)生全反射，C正確；臨界角C滿足sinC=1/n，C越大則n越小，D錯(cuò)誤。用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得雙縫間距d=0.2mm，雙縫到屏距離L=0.8m，第1條亮紋與第5條亮紋中心間距Δx=8.0mm，則光的波長(zhǎng)為（）A.400nmB.500nmC.600nmD.700nm答案：B解析：相鄰亮紋間距Δx?=Δx/(5-1)=8.0mm/4=2.0mm=2×10?3m，由Δx?=Lλ/d得λ=Δx?d/L=（2×10?3m×0.2×10?3m）/0.8m=5×10??m=500nm，B正確。下列現(xiàn)象中，屬于光的干涉現(xiàn)象的是（）A.雨后天空出現(xiàn)彩虹B.肥皂泡上出現(xiàn)彩色條紋C.通過(guò)狹縫看日光燈出現(xiàn)彩色條紋D.水中筷子看起來(lái)向上彎折答案：B解析：彩虹是光的色散（折射），A錯(cuò)誤；肥皂泡彩色條紋是薄膜干涉，B正確；單縫衍射導(dǎo)致彩色條紋，C錯(cuò)誤；筷子彎折是光的折射，D錯(cuò)誤。激光具有的特點(diǎn)是（）A.相干性好、單色性差、亮度高B.相干性差、單色性好、亮度高C.相干性好、單色性好、亮度高D.相干性差、單色性差、亮度低答案：C解析：激光是人工產(chǎn)生的相干光，具有相干性好、單色性好（頻率單一）、亮度高（能量集中）的特點(diǎn)，C正確。二、多項(xiàng)選擇題（每題5分，共20分，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)選得0分）關(guān)于光的本性，下列說(shuō)法正確的有（）A.光的干涉和衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性B.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性C.光既具有波動(dòng)性又具有粒子性D.光的波粒二象性否定了光的電磁說(shuō)答案：ABC解析：干涉、衍射是波的特有現(xiàn)象，A正確；光電效應(yīng)表明光具有粒子性，B正確；光的波粒二象性是對(duì)光的本性的統(tǒng)一描述，并不否定光的電磁說(shuō)（電磁波是光的波動(dòng)屬性體現(xiàn)），C正確，D錯(cuò)誤。一束光從介質(zhì)A射入介質(zhì)B，在界面處發(fā)生反射和折射，光路如圖所示。下列說(shuō)法正確的有（）A.介質(zhì)A是光密介質(zhì)B.光在介質(zhì)A中傳播速度較大C.入射角大于折射角D.反射光線與折射光線垂直答案：BC解析：由圖可知，折射角θ?>入射角θ?，說(shuō)明介質(zhì)A折射率n?小于介質(zhì)B折射率n?（n?sinθ?=n?sinθ?），A是光疏介質(zhì)，A錯(cuò)誤；由v=c/n可知光在A中速度較大，B正確；θ?<θ?，C正確；圖中未標(biāo)明θ?+θ?=90°，無(wú)法判斷反射光線與折射光線是否垂直，D錯(cuò)誤。關(guān)于光的衍射，下列說(shuō)法正確的有（）A.衍射是光偏離直線傳播的現(xiàn)象B.只有當(dāng)障礙物尺寸與光波長(zhǎng)相當(dāng)或更小時(shí)才發(fā)生衍射C.衍射現(xiàn)象是光波相互疊加的結(jié)果D.衍射條紋的明暗分布與光的干涉條紋相似答案：AC解析：衍射是光繞過(guò)障礙物傳播的現(xiàn)象，A正確；任何障礙物都能發(fā)生衍射，只是當(dāng)障礙物尺寸與波長(zhǎng)相當(dāng)或更小時(shí)衍射現(xiàn)象明顯，B錯(cuò)誤；衍射條紋是光波疊加干涉的結(jié)果，C正確；衍射條紋中央亮紋寬且亮，兩側(cè)條紋不等間距，與干涉條紋等間距分布不同，D錯(cuò)誤。下列關(guān)于光的折射定律的理解，正確的有（）A.光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一定改變B.折射角隨入射角增大而增大，但不成正比C.折射率由介質(zhì)本身和光的頻率共同決定D.光在介質(zhì)中的傳播速度與折射率成正比答案：BC解析：光垂直入射時(shí)傳播方向不變，A錯(cuò)誤；由sinθ?=sinθ?/n可知θ?隨θ?增大而增大，但sinθ?與sinθ?成正比而非θ?與θ?成正比，B正確；介質(zhì)折射率與介質(zhì)種類和光的頻率有關(guān)（同介質(zhì)對(duì)高頻光折射率大），C正確；v=c/n，速度與折射率成反比，D錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)題（共16分）（8分）某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定半圓形玻璃磚的折射率，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將半圓形玻璃磚放在白紙上，用鉛筆描出其直徑AB和圓心O；②在玻璃磚直徑AB一側(cè)插兩枚大頭針P?、P?，使P?、P?與O點(diǎn)在同一直線上；③從玻璃磚圓弧面一側(cè)觀察P?、P?的像，調(diào)整視線方向，插上大頭針P?、P?，使P?擋住P?、P?的像，P?擋住P?和P?、P?的像；④移去玻璃磚和大頭針，過(guò)P?、P?作直線CD，量出相關(guān)角度。（1）圖中MN為玻璃磚的________（填“直徑面”或“圓弧面”），入射角是________角，折射角是________角（填圖中字母）。（2）若測(cè)得入射角θ?=60°，折射角θ?=30°，則玻璃磚的折射率n=。（3）若實(shí)驗(yàn)中不慎將玻璃磚繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)微小角度，則測(cè)得的折射率將（填“偏大”“偏小”或“不變”）。答案：（1）直徑面（2分）；i（1分）；r（1分）（2）√3（或1.73，2分）（3）偏大（2分）解析：（1）MN為玻璃磚的平面（直徑面），光線從空氣（P?P?方向）射入玻璃磚時(shí)，在MN面發(fā)生折射，入射角為i（空氣中光線與法線夾角），折射角為r（玻璃磚中光線與法線夾角）。（2）n=sinθ?/sinθ?=sin60°/sin30°=（√3/2）/（1/2）=√3≈1.73。（3）玻璃磚順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)后，實(shí)際入射角增大，但作圖時(shí)仍以原直線為入射光線，導(dǎo)致測(cè)量的折射角偏小，由n=sinθ?/sinθ?可知n偏大。（8分）在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中①是________，②是________，③是________（填儀器名稱）。（2）某次實(shí)驗(yàn)中，選用的雙縫間距d=0.30mm，雙縫到屏的距離L=1.0m，測(cè)得第1條暗紋到第4條暗紋的中心距離為7.5mm，則相鄰暗紋間距Δx=________mm，所測(cè)光的波長(zhǎng)λ=________nm。答案：（1）濾光片（2分）；單縫（2分）；雙縫（2分）（2）2.5（1分）；750（1分）解析：（1）裝置順序?yàn)楣庠础鸀V光片（獲得單色光）→單縫（形成線光源）→雙縫（形成相干光）→光屏。（2）相鄰暗紋間距Δx=7.5mm/(4-1)=2.5mm=2.5×10?3m，λ=Δxd/L=（2.5×10?3m×0.30×10?3m）/1.0m=7.5×10??m=750nm。四、計(jì)算題（共24分）（10分）一束單色光從空氣斜射入某種透明介質(zhì)中，入射角θ?=45°，折射角θ?=30°，已知光在真空中的速度c=3×10?m/s。求：（1）該介質(zhì)的折射率n；（2）光在該介質(zhì)中的傳播速度v；（3）若增大入射角，使折射光線與反射光線垂直，此時(shí)入射角θ多大？答案：（1）n=√2（3分）（2）v=2.12×10?m/s（3分）（3）θ=arctan√2≈54.7°（4分）解析：（1）由折射定律n=sinθ?/sinθ?=sin45°/sin30°=（√2/2）/（1/2）=√2≈1.414。（2）v=c/n=3×10?m/s/√2≈2.12×10?m/s。（3）設(shè)此時(shí)入射角為θ，反射角θ'=θ，折射角θ?'，由題意θ+θ?'=90°（反射光線與折射光線垂直），則sinθ?'=sin(90°-θ)=cosθ。由折射定律n=sinθ/sinθ?'=sinθ/cosθ=tanθ，解得θ=arctann=arctan√2≈54.7°。（14分）如圖所示，用波長(zhǎng)λ=600nm的單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，雙縫間距d=0.4mm，雙縫到光屏的距離L=1.2m。求：（1）中央明紋（第0條）到第2條明紋中心的距離x；（2）若用厚度t=8.0×10??m、折射率n=1.5的透明薄膜覆蓋其中一條縫，中央明紋將向哪條縫移動(dòng)？移動(dòng)的距離Δx是多少？答案：（1）x=3.6mm（6分）（2）向覆蓋薄膜的縫移動(dòng)（2分）；Δx=12mm（6分）解析：（1）第k條明紋位置x?=kLλ/d，第2條明紋x?=2×1.2m×600×10??m/(0.4×10?3m)=3.6×10?3m=3.6mm。（2）覆蓋薄膜后，該縫光程增加Δs=(n-1)t，中央明紋需滿足兩縫光程差為零，故光屏應(yīng)向覆蓋薄膜的縫移動(dòng)。設(shè)移動(dòng)距離為Δx，由光程差關(guān)系得d·Δx/L=(n-1)t，解得Δx=(n-1)tL/d=(1.5-1)×8×10??m×1.2m/(0.4×10?3m)=1.2×10?2m=12mm。五、附加題（10分，不計(jì)入總分，供學(xué)有余力的學(xué)生選做）如圖所示，一束寬度為a的平行單色光垂直照射到半徑為R的半圓形玻璃磚上，玻璃磚的折射率n=√2，光在真空中的波長(zhǎng)為λ。求：（1）光線從玻璃磚射出時(shí)，在光屏上形成的中央亮斑的直徑；（2）若僅將玻璃磚的半徑增大為2R