高考單元復習質量評估(十七)

1、高考單元復習質量評估(十七)十七、光的反射和折射第卷(選擇題 共40分)一、本題共10小題;每小題4分,共40分,在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確,全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分.請將答案填入答題欄內.1.下列關于日食的說法中,正確的是A.處于月球本影里的人,能觀察到日全食B.處于月球半影里的人,能觀察到日全食C.處于月球偽本影里的人,能觀察到日環(huán)食D.處于月球半影里的人,能觀察到日偏食解析:考查光的直線傳播性質所形成的影現(xiàn)象.答案:ACD2.下列各現(xiàn)象中,由于光在同一種均勻介質中沿直線傳播形成的有A.天空中出現(xiàn)的海市蜃樓 B.

2、夏天的晚上?？吹揭箍罩行切窃陂W爍C.位于地平線上的太陽成橢圓形 D.舞臺上彩色的激光光束解析:A中海市蜃樓屬于全反射現(xiàn)象. B中是由于大氣的流動導致折射率發(fā)生變化引起.答案: D3.如果一個發(fā)光體發(fā)出兩條光線,根據(jù)這兩條光線反向延長線的交點,可以確定A.發(fā)光體的體積 B.發(fā)光體的位置 C.發(fā)光體的大小 D.發(fā)光體的面積解析：兩條光線的反向延長線只能確定一個點.答案：B4.某同學做測定玻璃折射率實驗時, 用他測得的多組入射角i與折射角r, 作出sinisinr, 由圖171可知A.他做實驗時,光線是由空氣射入玻璃的 解析：本題考查折射率的公式n=及其規(guī)律,以及全反射的知識和識圖能力, 由圖線知,

3、 入射角i大于折射角r.故光從光疏到光密,選A, 由玻璃的折射率n=1.5知B錯,C對. 當光從玻璃射入空氣時,由光路的可逆性知,臨界角的正弦值為0.67. 答案：ACD5.如圖172所示,表示三條光線由空氣入射到半圓形玻璃磚表面的圓心O處,在玻璃磚的半圓形表面鍍有反射面,則下列幾種光路圖中,正確完整表示光線行進過程的是圖172解析:本題考查折射定律、反射定律、光路可逆性質的應用. 答案:D6.在水下同樣深處有兩個同樣大小、但顏色不同的燈泡,一個是綠色,一個是紅色,當它們發(fā)光時,在水面看到哪個燈光照射區(qū)域大A.綠燈區(qū)域大 B.紅燈區(qū)域大 C.兩者一樣大 D.無法比較解析: n紅n綠,臨界角c紅

4、c綠, 照射區(qū)域半徑r=htanc (h為燈泡的深度), 故r紅r綠.答案:B7.如圖173所示,在水面以下有一平面鏡水平放置,一束白光由空氣垂直射向水面,現(xiàn)讓平面鏡繞過入射點O的水平軸轉動,要使該光束不會從水中射出水面,若紅光的臨界角為,紫光的臨界角為,則平面鏡轉過的角度不能小于A. B. C. D. 圖173解析:因為臨界角是紅光最大,所以只要紅光不射出水面,則其他色光不會射出水面.紅光恰不射出水面的入射角為臨界角.再依據(jù)結論“入射光方向不變,平面鏡轉過角,則反射光線轉過2角”,即可得答案C正確.答案:C8.如圖174所示,在水平桌面上有一點光源S,平面鏡M與桌面成30°角,現(xiàn)保

5、持點光源不動,讓平面鏡以速度v豎直向上平動,則點光源S在平面鏡中的像將圖174 A.以速度v運動,方向與v相同 B.以速度v運動,方向與鏡面垂直C.以速度2v運動,方向與鏡面垂直 D.以速度2v運動,方向與v相同解析:作解圖171可看出,像移動的方向與鏡面垂直平面鏡豎直向上運動速度為v,垂直于鏡面方向的分速度為vcos30°=v,據(jù)已有結論,像移動速度應是該速度的兩倍. 答案: B分析: 7、8兩題實際上都運用了已有的結論進行判斷.將一些結構性的知識進行遷移,靈活運用的能力是很重要,很有用的.9.假設地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時刻與實際存在大氣層時的情況相比A.將提前

6、B.將延后C.在某些地區(qū)將提前,在另一些地區(qū)將延后D.不變解析:人在地球上看到的是經大氣層折射后所成的像如解圖172所示,像比物的位置要高一些,所以沒有大氣層時看到的日出時刻要滯后一些. 答案:B10.如圖175所示,兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC, 兩者的AC面是平行放置的, 在它們之間是均勻的未知透明介質. 一單色細光束O垂直于AB面入射, 在圖示的出射光線中圖175A.1、2、3（彼此平行）中的任一條都有可能B.4、5、6（彼此平行）中的任一條都有可能C.7、8、9（彼此平行）中的任一條都有可能D.只能是4、6中的某一條解析：可將兩AC面間夾的部分看成兩面平行的空氣磚,穿過它的光線方向不

7、變答案：B第卷(共110分)二、本題共三小題,共18分.把答案直接填在題中的橫線上或按要求作圖. 圖17611.一直角三棱鏡頂角A=30°,一束光垂直AB邊入射,從AC邊又射入空氣中,偏向角=30°,如圖176所示,則構成此棱鏡的物質折射率=_.解析:考查折射率定義. 答案: 12.圖177是俯視圖, MN是一塊較大的平面鏡,A、B是鏡前站著的人,其中B在平面鏡中點的法線上,已知MN=NE=EA=1m, 當B沿垂直鏡面方向走向鏡子時,至少離鏡面_m, A和B能相互看到對方在鏡子中的像. 圖177解析:根據(jù)光路可逆原理,若B在鏡中能看到A的像,則A必也能看到B的像.作光路圖如

8、解圖173所示.從圖容易解出B離鏡面至少0.5m. 答案:0.5m 13.圖178是光射到兩種介質面上發(fā)生的現(xiàn)象,由它們的相互關系可判知介質的分界面是_,法線是_,入射光線是_,反射光線是_,折射光線是_,入射光線所在的介質是光_介質（填“疏”或“密”）.圖178答案：NN ', MM ', L3, L2, L1, 疏三、本題共三小題,共22分.把答案直接填在題中的橫線上或按要求作圖. 圖17914.如圖179所示,取一塊邊長20cm的正方形木板,在板上畫出互相垂直的兩條直線AB、MN,從它們的交點O處畫直線OP,使PON小于45°,在直線OP上P、Q兩點插上兩枚大頭

9、針.把木板放入水中,使AB與水面相平,在水面上用一只眼睛觀察兩枚大頭針P的像被Q的像擋住,不能被眼睛看到,同時在木板S、T處各插一枚大頭針,使S、T看上去與P、Q在同一直線上.從水中取出木板,畫出直線ST,利用木板上記下的這些資料,可以求出水的折射率.(1)寫出要測量的量是_. (2)寫出用所測量的量表示的折射率n=_.答案:(1)入射角PON,折射角MOT(2)n=圖171015如圖1710所示,是利用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗得到的光路圖.玻璃磚的入射面AB和出射面CD并不平行,則(1)出射光線與入射光線_(填“仍平行”或“不再平行”). (2)以入射點O為圓心,以R=5cm長度為半徑

10、畫圓,與入射線PO交于M點,與折射線的延長線OQ交于F點,過M、F點分別向法線作垂線,量得=1.68cm, =1.12cm,則該玻璃磚的折射率n=_.答案: (1)不再平行 (2)n=1.516.如圖1711所示,激光液面控制儀的原理是:固定一束激光AO以入射角i照射液面,反射光OB射到水平光屏上,屏上用光電管將光信號轉變成電信號,電信號輸入控制系統(tǒng)用以控制液面高度.如果發(fā)現(xiàn)光點在屏上向右移動了s距離射到B'點,由此可知液面降低了_.圖1711 解圖174解析:按題意作圖如解圖174, MN為原來的液面, M' N' 為降低后的液面,由圖可知OP=.在OO' P

11、中, h=OPcoti=coti.答案: coti四、本題共5小題,共70分,解答應寫明必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.17.簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義,并導出折射率為n的玻璃對真空的臨界角公式.解析:(1)光從光密介質射到光疏介質中時,折射角為90°時的入射角叫做臨界角.(2)光從光密介質射到光疏介質中時,當入射角大于臨界角時,光全部被反射回原介質中的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象.(3)作圖如解圖175, 用n表示玻璃的折射率,c表示玻璃對真空的臨界角. 由折射定律知,nsinC =sin90°sinC

12、 = 答案:略 解圖175×1014km,我們在民間傳說的農歷七月初七晚上牛郎織女相會時,看到的織女星的光,實際上是多少年前發(fā)出的？解析:織女星離地球的距離s=2.6×1014km光速c=3×105 km/s,所以我們看到織女星的光發(fā)出的時間t=s=27.5年.答案:27.5年19.寬為a的平行光束從空氣斜向入射到兩面平行的玻璃板上表面,入射角為45°, 光束中包含兩種波長的光,玻璃對這兩種波長的光的折射率分別為n1=1.5, n2=.圖1712(1)求每種波長的光射入上表面后的折射角r1和r2.(2)為使光束從玻璃板下表面出射時能分成不交疊的兩束,玻璃

13、板的厚度d至少為多少？并畫出光路示意圖.解析:本題考查光的折射定律、色散及不同頻率的光折射光路的幾何圖象的綜合運用能力.畫出光路示意圖如解圖176.解圖176 (1)由折射定律n=sinr1= sinr2=r1=arcsin, r2=arcsin(2)dtanr1dtanr2=又tanr1=tan(arcsintanr2=tan(arcsin 所以d=a答案:(1)r1=arcsin;r2=arcsin (2) a.圖171320.單色細光束射到折射率n=的透明球表面,光束在過球心的平面內,入射角i=45°,研究經折射進入球內后又經內表面反射一次,再經球面折射后射出的光線,如圖171

14、3所示（圖上已畫出入射光和出射光）.(1)在圖上大致畫出光線在球內的路徑和方向.(2)求入射光與出射光之間的夾角.(3)如果入射的是一束白光,透明球的色散情況與玻璃相仿,問哪種色光的角最大？解析：(1)作圖如解圖177解圖177(2)由折射定律n=得sinr=, r=30°由幾何關系及對稱性有: =r(ir)=2ri =4r2i以r=30°, i=45° 代入得=30°(3)紅光最大答案：(1)見解圖177 (2)4r2i (3)紅光角最大21.安全門上的玻璃觀察孔直徑d=2 cm, 門的厚度h=3.464 cm,為了擴大向外觀察的范圍,將孔中完全嵌入折射率為的光學玻璃如圖1714,求:圖1714(1) 嵌入玻璃后視野的最大張角？(2) 若視野的張角擴大到180°,則嵌入玻璃的折射率為多大？解析：門外物體射出的光到門鏡后,若在光學玻璃中的折射光能射到光學玻