2019_2020学年高中物理第四章检测（A）（含解析）教科版.docx

第四章检测(A)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分)1.关于光的反射与折射,下列说法正确的是()A.光发生反射时,光的传播方向不一定改变B.光发生反射时,光的传播方向可能偏转90C.光发生折射时,一定伴随着反射现象D.光发生反射时,一定伴随着折射现象解析:发生反射时,光的传播方向一定发生改变,且可以改变90,选项A错误,选项B正确;发生折射时,一定伴随着反射现象,但有反射现象,不一定有折射现象,选项C正确,选项D错误.答案:BC2.图中的虚线表示两种介质的界面及其法线,实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线,以下说法正确的是() aO是入射光线Ob是反射光线Oc是折射光线无法判断哪条是入射光线A.B.C.D.答案:A3.太阳光照射在平坦的大沙漠上,我们在沙漠中向前看去,发现前方某处射来亮光,好像太阳光从远处水面反射来的一样,我们认为前方有水.但走到该处仍是干燥的沙漠,这种现象在夏天城市中太阳光照射沥青路面时也能观察到.对这种现象正确的解释是()A.越靠近地面,空气的折射率越大B.这是光沿直线传播形成的C.越靠近地面,空气的折射率越小D.这是光的反射形成的解析:这是沙漠中的“海市蜃楼”,由于太阳光照射到平坦的沙漠上,越靠近地面的空气温度越高,折射率越小,结果光线从光密介质射入光疏介质,当入射角大于临界角时发生了全反射现象.答案:C4.一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的()A.速度变慢,波长变短B.速度不变,波长变短C.频率增高,波长变长D.频率不变,波长变长解析:根据光的折射特点,在折射过程中频率不变,由公式v=cn,玻璃的折射率比空气的大.所以由空气进入玻璃时,速度变慢,由=vf可知光的波长变短,所以选项A正确.答案:A5.一束光线穿过介质1、2、3时,光路如图所示.若两界面平行,则 ()A.介质1的折射率最大B.介质2是光密介质C.光在介质2中的速度最大D.当入射角由45逐渐增大时,在1、2分界面上可能发生全反射答案:CD6.(2017北京理综)如图所示,一束可见光穿过平行玻璃砖后,变为a、b两束单色光.如果光束b是蓝光,则光束a可能是() A.红光B.黄光C.绿光D.紫光解析:由题图知,a光比b光偏折程度大,故a光折射率较大.比蓝光折射率大的光,选项中只有紫光,故选D.答案:D7.关于全反射,下列说法正确的是()A.光从光密介质射向光疏介质时可能发生全反射B.光从光疏介质射向光密介质时可能发生全反射C.光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能发生全反射D.光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时可能发生全反射答案:ACD8.如图所示,一个三棱镜的截面为等腰直角ABC,A为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为()A.62 B.2 C.32 D.3解析:设三棱镜的折射率为n,如图所示,由折射定律得n=sinisinr又n=1sinc,i=45,r+c=90由以上各式解得n=62,选项A正确.答案:A9.两束不同频率的平行单色光a、b分别由水射入空气发生如图所示的折射现象(vbD.a、b入射角为0时,没有光线射入空气中解析:根据折射率的定义可知,水对b光的折射率大,B正确;根据n=1sinC可知,随着入射角的增加,b光先发生全反射,A错误;根据v=cn知,a在水中的传播速度大,C正确;a、b的入射角为0时,光线不发生偏折,垂直进入空气中,D错误.答案:BC10.如图所示,OO是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,A、B是关于OO轴等距且平行的两束不同单色细光束,从玻璃射出后相交于OO下方的P点,由此可以得出的结论是()A.在玻璃中,A光比B光的速度小B.玻璃对A光的折射率比对B光的折射率小C.在空气中,A光的波长比B光的波长长D.A光的频率比B光的频率高解析:由题图可知,A光的偏折程度更大,折射率较高,频率较高,故选项B错误,选项D正确.由n=cv可知在玻璃中的光速A较小,故选项A正确.再由c=f可知,频率越高,波长越小,故A光的波长较短,故选项C错误.答案:AD二、填空题(本题包含2小题,共20分)11.(10分)如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的面不能用手直接接触.在用“插针法”测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图乙所示.计算折射率时,用(选填“d”或“e”)点得到的值较小,用(选填“d”或“e”)点得到的值误差较小.答案:光学de12.(10分)在“测定玻璃的折射率”的实验中,根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示.当光线是由空气射入玻璃砖时,则1和2中为入射角的是;当光线由玻璃砖射入空气时,临界角的正弦值是;从图线可知玻璃砖的折射率是.解析:由于1比2的正弦值大,所以1为入射角.由题图线知玻璃砖的折射率为n=sin1sin2=1.50,则临界角的正弦值为sinC=1n=11.5=0.67.答案:10.671.50三、计算题(本题包含4小题,共40分.计算题必须要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13.(8分)研究人员为了研究一海龟的生活习性,在其背部安装了强点光源,已知海水的折射率为53,水面平静时观测到水面圆形发光面半径为6 m,据此求出海龟离水面的深度.解析:由折射定律,设全反射的临界角为C,sinC=1n由几何关系知tanC=rh联立解得h=8m.答案:8 m14.(10分)(2017全国1)如图,一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体,O点为球心;下半部是半径为R、高为2R的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜.有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入,该光线与OC之间的距离为0.6R.已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射).求该玻璃的折射率.解析:如图,根据光路的对称性和光路可逆性,与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行.这样,从半球面射入的折射光线,将从圆柱体底面中心C点反射.设光线在半球面的入射角为i,折射角为r.由折射定律有sini=nsinr由几何关系,入射点的法线与OC的夹角为i.由正弦定理有sinr2R=sin(i-r)R由题设条件和几何关系有sini=LR式中L是入射光线与OC的距离.由式和题给数据得sinr=6205由式和题给数据得n=2.051.43.答案:1.4315.(10分)如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角AOB=60.一束平行于角平分线OM的单色光从OA射入介质,经OA折射的光线恰平行于OB.(1)求介质的折射率.(2)折射光线中恰射到M点的光线能否发生全反射?解析:依题意作出光路图(1)由几何知识可知,入射角i=60,折射角r=30根据折射定律n=sinisinr代入数据解得n=3.(2)不能答案:(1)3(2)不能16.(12分)如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径.来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,另一光线BN恰好在N点发生全反射.已知ABM=30,求:(1)玻璃的折射率.(2)球心O到BN的距