《2020高中物理 第4、5章 光的折射與全反射 光的干涉 衍射 偏振 5單元測試 魯科版選修3-4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高中物理 第4、5章 光的折射與全反射 光的干涉 衍射 偏振 5單元測試 魯科版選修3-4(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第4、5章 光的折射與全反射 光的干涉 衍射 偏振 單元測試 選擇題部分共10小題,每小題6分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有的小題只有一個選項(xiàng)正確,有的小題有多個選項(xiàng)正確.1.某臺鐘鐘面上沒有數(shù)字,只有刻度線.圖示是從平面鏡里面看到的鐘的像,則此時指針指的時刻是()A.1點(diǎn)20分B.11點(diǎn)20分C.10點(diǎn)40分 D.10點(diǎn)20分答案:C2.在沒有月光的夜晚,一個池面較大的水池底部中央有一盞燈(可看做點(diǎn)光源),小魚在水中游動,小鳥在水面上飛翔.設(shè)水清澈且水面平靜,則下列說法正確的是()A.小鳥向下方水面看去,看到水面中部有一個圓形區(qū)域是暗的,周圍是亮的B.小魚向上方水面看去,看到水面中部有一個圓
2、形區(qū)域是亮的,周圍是暗的C.小魚向上方水面看去,可以看到燈的像,像的位置與魚的位置無關(guān)D.小鳥向下方水面看去,可以看到燈的像,像的位置與鳥的位置無關(guān)解析:小鳥、小魚看到的都是燈的像,而不是圓形區(qū)域;小魚看到的是反射成像,像與物以反射面為對稱面,像的位置與小魚的位置無關(guān);小鳥看到的是折射成像,像的位置與小鳥的位置有關(guān)答案:C3.一人從街上路燈的正下方經(jīng)過,看到自己頭部的影子剛好在自己腳下.如果此人以不變的速度朝前走,則他頭部的影子相對于地的運(yùn)動情況是()A.勻速直線運(yùn)動B.勻加速直線運(yùn)動C.變加速直線運(yùn)動 D.無法確定解析:設(shè)燈高為H,人高為h,如圖所示.人以速度v從O點(diǎn)經(jīng)任意時間t到達(dá)位置A處
3、,即OAvt.由光的直線傳播知頭影在圖示B處,由幾何知識得:OBOAvt故頭影的速度為:vv因?yàn)镠、h、v都是確定的,故v亦是確定的.即頭影的運(yùn)動就是勻速直線運(yùn)動.答案:A4.一光線以30的入射角從玻璃中射到玻璃與空氣的界面上,它的反射光線與折射光線的夾角為90,則這塊玻璃的折射率為()A.0.866B.1.732C.1.414D.1.500解析:作出反射和折射的光路圖如圖所示.1為玻璃中的入射角,1為反射角,2為空氣中的折射角.根據(jù)折射率的定義和光路可逆原理可求解.由光的反射定律可得:1130由幾何知識得:211809090則290160光從AO入射后從OC折射出,根據(jù)光路可逆原理,如果光從
4、CO入射一定從OA折射,這時空氣中的入射角2,玻璃中的折射角為1,所以有:n1.732.答案:B5.為了連續(xù)改變反射光的方向,并多次重復(fù)這個過程,方法之一是旋轉(zhuǎn)由許多反射鏡面組成的多面體棱鏡(簡稱鏡鼓).如圖所示.當(dāng)激光束以固定方向入射到鏡鼓的一個反射面上時,由于反射鏡繞垂直軸旋轉(zhuǎn),反射光就可在屏幕上掃出一條水平線.依此,每塊反射鏡都將輪流掃描一次.如果要求掃描的范圍45且每秒鐘掃描48次,那么鏡鼓的反射鏡面數(shù)目和鏡鼓旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速分別為()A.8,360 r/min B.16,180 r/minC.16,360 r/min D.32,180 r/min解析:每塊反射鏡轉(zhuǎn)過的角度,其鏡面數(shù)目N16
5、,轉(zhuǎn)速n3 r/s180 r/min.答案:B6.酷熱的夏天,在平坦的柏油公路上,你會看到在一定距離之處的地面顯得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎還能看到遠(yuǎn)處車、人的倒影,但當(dāng)你靠近“水面”時,它也隨你的靠近而后退.對此現(xiàn)象,下列解釋正確的是()A.同沙漠蜃景具有相同的原理,是由于光的全反射造成的B.“水面”不存在,是由于人們酷熱難耐而產(chǎn)生的幻覺C.太陽輻射到公路上,使公路上空氣溫度升高,越靠近公路的空氣密度越小,有些光線發(fā)生全反射D.太陽輻射到公路上,使公路上空氣溫度升高,越靠近公路的空氣密度越大,有些光線發(fā)生全反射解析:越靠近柏油路面空氣溫度越高,空氣密度越小,有些光線發(fā)生如圖所示的全反射.
6、答案:AC7.如圖甲所示,有兩束細(xì)平行單色光a、b射向空氣中上下表面平行的玻璃磚的上表面.已知玻璃磚足夠大,不需考慮光到達(dá)玻璃磚側(cè)面的折射和反射.若玻璃磚對單色光a的折射率小于對單色光b的折射率,則下列說法正確的是()A.在玻璃磚中,a光比b光的速度小B.兩光束在玻璃磚中仍然是平行的C.從玻璃磚的下表面射出后,兩光束之間的距離一定比入射前的要小D.無論增大或減小兩光束入射到玻璃磚上表面的入射角,兩光束最終都能從玻璃磚的下表面射出解析:a、b兩束光穿過玻璃的可能光路如圖乙、丙所示,故選項(xiàng)D正確.答案:D乙丙8.如圖所示,半圓形玻璃磚的半徑為R,一細(xì)束白光從Q點(diǎn)垂直于直徑MN的方向射入半圓形玻璃磚
7、,從玻璃磚的圓弧面射出后,打到光屏P上,得到由紅到紫的彩色光帶.已知QM.如果保持入射光線和屏的位置不變,只使半圓形玻璃磚沿直徑方向向上或向下移動,移動的距離小于,則()A.在半圓形玻璃磚向上移動的過程中,屏上紅光最先消失B.在半圓形玻璃磚向上移動的過程中,屏上紫光最先消失C.在半圓形玻璃磚向下移動的過程中,屏上紅光最先消失D.在半圓形玻璃磚向下移動的過程中,屏上紫光最先消失解析:一細(xì)束白光從Q點(diǎn)以垂直于直徑MN的方向射入半圓形玻璃磚,從玻璃磚的圓弧面射出后,打到光屏P上,得到由紅到紫的彩色光帶.當(dāng)半圓形玻璃磚向上移動的過程中,入射角減小,不會發(fā)生全反射現(xiàn)象,所以屏上光線不會消失,故選項(xiàng)A、B
8、錯誤;半圓形玻璃磚向下移動的過程中,入射角增大,最先消失的是臨界角小的,即紫光,故選項(xiàng)D正確.答案:D9.某液體的折射率為,距液面深h處有一個點(diǎn)光源,站在旁邊的人看到液面被該光源照亮的圓形區(qū)域的直徑為 ()A.2h B.h C.2h D.h解析:岸上的人看到水面被照亮是因?yàn)楣饩€從水中射出后進(jìn)入了人的眼睛.光線在水面上發(fā)生了折射,如圖所示.設(shè)光線OA在界面上恰好發(fā)生全反射,則sin C,可知C45,由幾何關(guān)系可知:tan C解得:rhtan Ch故其直徑d2r2h.答案:A10.地球與太陽之間的距離比地球的半徑大得多,可認(rèn)為射到地球的太陽光為平行光.假設(shè)地球表面沒有大氣層,那么,太陽照亮地球的范
9、圍比有大氣層時太陽照亮地球的范圍(不考慮地球大氣層的變化) ()A.大 B.小C.不變 D.條件不足,無法確定解析:如圖所示,假設(shè)地球周圍沒有大氣層,則太陽光只能照亮圖中雙箭頭直線所示的區(qū)域.當(dāng)?shù)厍虮砻娲嬖诖髿鈱訒r,由于空氣的折射率大于1,且離地球表面越近,大氣層越密,折射率越大,相當(dāng)于太陽光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì),肯定要發(fā)生折射,作出其光路圖如圖中的單箭頭折線所示.顯而易見,地球表面沒有大氣層時,太陽光照亮地球的范圍比有大氣層時照亮地球的范圍要小一些,故選項(xiàng)B正確.答案:B非選擇題部分共3小題,共40分.11.(13分)圖示為一測量微小位移的裝置.光線從放在刻度尺后面的發(fā)光體P發(fā)出,垂直射向
10、平面鏡M上,再反射到刻度尺上,刻度尺距鏡面的距離CO1 m.當(dāng)使平面鏡繞O旋轉(zhuǎn)一微小角度后,反射光線射到刻度尺的N處.已知CN2 cm,求鏡面上離點(diǎn)O為5 cm的A點(diǎn)向上移動的距離AA.解析:平面鏡轉(zhuǎn)過角時反射光線轉(zhuǎn)過2角,即CON2,CNCOtan 2又2100tan 2解得:3812AAOAsin 5sin 3812 cm0.05 cm.答案:0.05 cm12.(13分)如圖甲所示,直角玻璃棱鏡中A70,入射光線垂直于AC面,求光線從棱鏡第一次射入空氣中的折射角,并作光路圖.(已知玻璃的折射率為)解析:作出光路圖如圖乙所示,光第一次射到AB面上時,入射角170,發(fā)生全反射;再射到BC面上
11、時,入射角250,大于臨界角,發(fā)生全反射;再射到AB面上時,入射角330,發(fā)生折射.根據(jù),可知折射角445.答案:第一次射入空氣時的折射角為45光路圖如圖乙所示13.(14分)如圖甲所示,透明介質(zhì)球的球心位于O點(diǎn),半徑為R,光線DC平行于直徑AOB射到介質(zhì)球的C點(diǎn),DC與AB的距離HR.若DC光線進(jìn)入介質(zhì)球后經(jīng)一次反射再次回到介質(zhì)球的界面時,從球內(nèi)折射出的光線與入射光線平行,作出光路圖,并算出介質(zhì)球的折射率.解析:光路如圖乙所示,光線經(jīng)反射后到達(dá)介質(zhì)與空氣的界面時,入射角ir,由折射定律可得折射角ri,折射光線PQ與入射光線DC平行,則:POACOAisin i解得:i60由圖可知,折射角r30所以sin r折射率n.答案:如圖乙所示