高中物理 第4章 光的折射与全反射章末检测 鲁科版选修3-4

【创新设计】-高中物理第4章光的折射与全反射章末检测鲁科版选修3-4一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分)1．人看到沉在水杯底的硬币，其实看到的是()．A．硬币的实像，其位置比硬币的实际位置浅B．硬币的实像，其位置比硬币的实际位置深C．硬币的虚像，其位置比硬币的实际位置深D．硬币的虚像，其位置比硬币的实际位置浅图1答案D图12．一束光线穿过介质1、2、3时，光路如图1，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解析判断根据是①光从光密介质进入光疏介质折射角大于入射角；光从光疏介质进入光密介质折射角小于入射角．②n＝eq\f(c,v).③发生全反射的条件．故正确选项为C、D.答案CD图23．如图2所示为折射率较大的三棱镜的主截面，它是等腰直角三角形．光线a垂直于斜面射入棱镜时，其出射光线为b.如果以直角棱为轴使棱镜逆时针转过一小角到图中虚线位置，则原入射光线射入棱镜后新的出射光线b′和a图2 ()．A．将会相交B．b′的反向延长线与a相交C．b′与a平行D．一定不平行，只是不能判断如何相交解析折射率较大的等腰直角棱镜是全反射棱镜．答案C4．关于折射率，下列说法正确的是()．A．根据n＝eq\f(sini,sinr)可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B．根据n＝eq\f(sini,sinr)可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C．根据n＝eq\f(sini,sinr)可知，介质的折射率可能为任何正数D．以上说法都不对解析折射率n是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与其它无关．答案D5．如图3所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线斜射向界面后发生反射与折射的光线，以下正确的说法是()．图3A．bO图3B．aO是入射光线C．cO是入射光线D．Ob是反射光线解析由折射定律和反射定律可知A、B、D正确．答案ABD6．下述现象哪些是由于全反射造成的()．A．露水珠或喷泉的水珠，在阳光的照耀下格外耀眼B．沙漠中的海市蜃楼C．用光导纤维传输图像信号D．插在水中的筷子看起来向上折了答案BC7．关于全反射，下列说法中不正确的是()．A．光从光密介质射向光疏介质时可能产生全反射B．光从光疏介质射向光密介质时可能产生全反射C．光从折射率大的介质射向折射率小的介质时可能产生全反射D．光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时可能产生全反射解析光从光密介质射向光疏介质时，才可能发生全反射，故A对B错．光密介质的折射率大于光疏介质的折射率，故C对．光在光密介质中的传播速度小于在光疏介质中的传播速度，故D对．答案B8．如图所示，一条光线由空气射到半圆形玻璃砖表面的圆心O处，在玻璃砖的半圆形表面镀有银反射面．则图中几个光路图，能正确、完整表示光线行进过程的是()．解析光射到玻璃砖的上表面发生反射和折射，折射光经下表面反射再回到上表面，又发生反射和折射．同理反射光到达下表面再反射至上表面也发生反射和折射．根据光路可逆原理可知D项正确．答案D9．一束平行单色光从真空射向一块半圆形的玻璃块，入射方向垂直直径平面，如图4所示，已知该玻璃的折射率为2，下列判断中正确的是()．A．所有光线都能通过玻璃块图4B．只有距圆心两侧eq\f(R,2)范围内的光线不能通过玻璃块图4C．只有距圆心两侧eq\f(R,2)范围内的光线才能通过玻璃块D．所有光线都不能通过玻璃块解析圆心两侧eq\f(R,2)外的光线发生全反射．答案C10.如图5所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线均由空气射入玻璃砖到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是()．图图5A．假若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那么一定是aO光线B．假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射C．假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射D．假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大解析三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折．在直径界面，光线aO的入射角最大，光线cO的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能．如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO光线，因为它的入射角最大，所以选项A正确．假若光线bO能发生全反射，说明它的入射角大于或等于临界角，光线aO的入射角更大，所以，光线aO一定能发生全反射，光线cO的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此，cO不一定能发生全反射．所以选项C正确、选项B错误．假若光线aO恰能发生全反射，光线bO和cO都不能发生全反射，但bO的入射角更接近于临界角，所以，光线bO的反射光线较光线cO的反射光线强，即bO的反射光线亮度较大，所以选项D正确．答案ACD二、非选择题(每小题10分，共30分)图611．如图6所示，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上．M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合．OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA图6y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角．只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率．某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y<0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是________________________________________________________________________．若他已透过玻璃砖看到P1、P2的像，确定P3的位置方法是________．若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n＝________.解析无法看到P1、P2的像是OA光线的入射角过大，发生全反射的缘故．P3能挡住P1、P2的像说明OP3是OA的折射线．图7答案另画一条更靠近y轴正方向的直线OA，把大头针P1、P2竖直地插在所画的直线上，直到在y<0区域透过玻璃砖能看到P1、P2的像插上大头针P3，使P3刚好能挡住P1、P2的像eq\f(sinβ,sinα)图712.为了测定某种材料制成的长方体的折射率，用一束光线从AB面以60°入射角射入长方体时，光线刚好不能从BD面射出，如图7所示，求该材料的折射率．解析如右图所示，根据折射定律n＝eq\f(sin60°,sinr)①由题意可知sinC＝eq\f(1,n)②而C＝90°－r③联立①②和③得n＝eq\f(\r(7),2).答案eq\f(\r(7),2)图813.如图8所示，半径为R的半圆柱形玻璃砖某一截面的圆心为O点．有两条光线垂直于水平柱面射入玻璃砖中，其中一条光线通过圆心O，另一条光线通过A点，且OA＝eq\f(R,2).这两条光线射出玻璃砖后相交于一点，该点到O点的距离为eq\r(3)R，求玻璃的折射率．图8解析作出光路图，OBD