C．V1>V2单色光束为红色D．V1>V2单色光束为蓝色
4.
现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成．夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为
，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射——反射——折射后恰好和入射光线平行，如图所示，那么第一次入射的入射角应是（）
A．15°B．30°C．45°D．60°
5．下列应用激光的事例中错误的是（）
A．利用激光进行长距离精确测量B．利用激光进行通信
C．利用激光进行室内照明D．利用激光加工坚硬材料
6．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长λ的变化符合科西经验公式：
n＝A＋
＋
，其中A、B、C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示．则（）
A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光
C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光
7．一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃的另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离．在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是（）
A．红光以30°的入射角入射B．红光以45°的入射角入射
C．紫光以30°的入射角入射D．紫光以45°的入射角入射
8．如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是（）
A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强，红光
9．在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘上的信息通常是通过激光束来读取的．若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示．下列说法中正确的是（）
A．图中光束①是红光，光束②是蓝光
B．在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度更快
C．若光束①②先后通过同一单缝衍射装置，光束①的中央亮纹比光束②的窄
D．若光束①②先后通过同一双缝干涉装置，光束①的条纹宽度比光束②的宽
10．用单色光做双缝干涉实验时，下列说法中正确的是（）
A．入射光的波长越长，相邻两亮条纹中心的距离越大
B．入射光的频率越高，相邻两亮条纹中心的距离越大
C．把入射光由绿光变成紫光，相邻两亮条纹中心的距离变小
D．把入射光由绿光变成红光，相邻两亮条纹中心的距离变小
11.
如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2.现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直．在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是（）
A．反射光束1消失
B．透射光束2消失
C．反射光束1和透射光束2都消失
D．偏振片P以入射光线为轴旋转90°，透射光束2消失
12.
如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝
r.现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出．设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则（）
A．n可能为
B．n可能为2
C．t可能为
D．t可能为
第Ⅱ卷（非选择题共52分）
二、实验题（本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上）
13．（6分）用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率，O为玻璃砖截面的圆心，使入射光线跟玻璃砖的平面垂直，如图所示的四个图中P1、P2、P3和P4是四个学生实验插针的结果．
（1）在这四个图中肯定把针插错了的是________．
（2）在这四个图中可以比较准确地测出折射率的是________，计算玻璃的折射率的公式是________．
14．（9分）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题．
（1）图1中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是________．
（2）将下表中的光学元件放在图1丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长．
元件代号
A
B
C
D
E
元件名称
光屏
双缝
白光光源
单缝
透红光的滤光片
将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为________．（填写元件代号）
（3）已知该装置中双缝间距d＝0.50mm，双缝到光屏的距离L＝0.50m，在光屏上得到的干涉图样图如2甲所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图2乙所示，则其示数为________mm；在B位置时游标卡尺如图2丙所示．由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为________m.
三、计算题（本题有3小题，共37分，解答应写出必要的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（10分）在做双缝干涉实验时，用波长λ1＝0.60μm的光和另一波长未知的光一起照射到两个间距未知的狭缝上，结果发现已知波长的光第4级明条纹和未知波长的光的第5级明条纹重合，则未知的波长是多少？
16．（13分）
如图所示，ABC是一个透明的薄壁容器，内装液体，当光垂直射向AC面时，光在AB面恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为c，求液体的折射率及光在该液体中的传播速度为多大．
17.（14分）一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面．在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上．已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率．
《光》章末检测试题参考答案
一、选择题（本题有12小题，每小题4分，共48分．其中1～9题为单选题，10～12题为多选题）
1．【解析】当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，故D错，当光的波长一定时，缝的宽度越小，衍射现象越明显，故A、C错，B正确．
【答案】B
2．【解析】单色光的双缝干涉形成的是明暗相间的条纹，并且亮纹和暗纹间距相等，而单缝衍射形成的虽然也是亮、暗相间的衍射条纹，但中央条纹宽度大，亮度也大，可见，a、b是光的干涉图样，c、d是光的衍射图样，并且c、d中央条纹为亮纹，选项A正确，B、D错误；a、b光形成的干涉条纹的间距与波长成正比，即Δx＝
λ，a光形成的条纹间距大，所以形成a图样光的波长比形成b图样光的波长长，选项D错误．
【答案】A
3.【解析】红光折射率小于蓝光折射率，由折射率公式n＝c/v知红光在同种介质中的速度较大，即V1>V2；由全反射公式sinc＝1/n知红光折射率小临界角大；所以蓝光发生全反射时红光依然有折射现象，故C正确．
【答案】C
4.【解析】作光路图如图所示，设入射角为θ，折射角为α，则θ＝2α，n＝
＝
，cosα＝
＝
，α＝30°，
所以，θ＝60°.故选项D正确．
【答案】D
5．【解析】激光单向性好，不利于室内照明，并且大功率的激光要靠专门的激光器产生，成本太高，且由于激光的能量集中，会对人体产生伤害，因此选项C所述激光的应用是错误的．
【答案】C
6．【解析】白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下（a、b、c、d）依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫．屏上a处为红光，屏上d处是紫光，D正确．
【答案】D
7．【解析】因为同种介质对紫光的折射率较大，故入射角相同时，紫光侧移距离较大，A、B项错；设入射角为i，折射率为n，平板玻璃厚度为d，侧移距离为Δx，则Δx＝dsini
，可见对于同一种色光，入射角越大，侧移距离越大，D项正确．
【答案】D
8．【解析】光在传播时随入射角增大，反射光能量增强，折射光能量减少．根据能量守恒定律可知，当折射光线变弱或消失时反射光线的强度将增强，故A、B两项均错；在七色光中紫光频率最大且最易发生全反射，故光屏上最先消失的光是紫光，故C项正确，D项错误．
【答案】C
9．【解析】由题图可知，光束①的折射率大于光束②的折射率，即n1＞n2，而n红＜n蓝，A错；由v＝
得，B错；折射率大的光束波长小，在单缝衍射、双缝干涉实验中的条纹宽度要小，C对、D错．
【答案】C
10．【解析】由Δx＝
λ知，对于一确定的双缝干涉实验装置，单色光的干涉条纹相邻两亮条纹中心的距离Δx跟波长λ成正比，由c＝λf知，光的频率f越大，λ越小，Δx越小，紫光的波长比绿光小；故相邻两亮条纹中心的距离比绿光的小，红光的波长最大，Δx最大．
【答案】AC
11.【解析】自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的偏振方向与纸面垂直，折射光的偏振方向与纸面平行．因此当在入射光线方向上垂直放透振方向在纸面内的偏振片P时，因垂直于纸面的方向上无光，反射光束1消失，A正确，B、C均错误；偏振片转动90°，平行于纸面内的光消失，则透射光束2消失，D正确．
【答案】AD
12.【解析】
只经过两次全反射可知第一次入射角为45°，反射光路图如图所示．根据全反射可知临界角C≤45°，再根据n＝
可知n≥
，A、B均正确；光在透明柱体中运动路程为L＝4r，运动时间为t＝
＝
，则t≥
，C、D均错误．
【答案】AB
第Ⅱ卷（非选择题共52分）
二、实验题（本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上）
13．（6分）【解析】
（1）垂直射入半圆柱玻璃砖平面的光线，经玻璃砖折射后，折射光线不能与入射光线平行（除过圆心的光线），A错．
（2）测量较准确的是D图，因B图的入射光线经过圆心，出射光线没有发生折射，C图的入射光线离圆心太近，射到圆界面上时，入射角太小不易测量，会产生较大的误差．测量出入射角与折射角后，由折射定律求出折射率n＝
.
【答案】
（1）A
（2）Dn＝
14．（9分）【解析】图1甲中的条纹间距和宽度相同，是干涉图样，图1乙是衍射图样．光源发出的白光，各种频率都有，加上E后通过的只有红光了，变成单色光，加上D和B，就得到两列频率相同，步调一致的相干光，最后放置光屏，干涉条纹呈现在光屏上，所以顺序为CEDBA.B位置的示数为115.60mm，图2甲中AB之间的距离为（115.60－111.10）mm＝4.50mm，则相邻亮条纹的间距为Δx＝
mm，再根据公式Δx＝
λ，代入数据得波长为6.4（±0.2）×10－7m.
【答案】
（1）甲
（2）CEDBA（3）111.10±0.056.4（±0.2）×10－7m
三、计算题（本题有3小题，共37分，解答应写出必要的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（10分）【解析】设未知的波长为λ2，出现明条纹的条件是：
x＝klλ/d，k＝0，±1，±2，…依题意有x4＝4lλ1/d，x5＝5lλ2/d，x4＝x5，故λ2＝
＝
×0.60μm＝0.48μm.
【答案】0.48μm
16．（13分）【解析】设液体的折射率为n，光在里面传播的速度为v，发生全反射的临界角为C，则由题意知：
C＝60°，所以n＝
＝
＝
，又因为n＝
，所以v＝
＝
c.
【答案】
c
17.（14分）
【解析】如图，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A′点折射，根据折射定律有
nsinθ＝sinα①
式中，n是玻璃的折射率，θ是入射角，α是折射角．
现假设A′恰好在纸片边缘，由题意，在A′点刚好发生全反射，故
α＝
②
设AA′线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有
sinθ＝
③
由题意，纸片的半径应为
R＝L＋r④
联立以上各式可得n＝
⑤
【答案】
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