反射和折射全反射

2012年高考模擬題2013/3/29命題人：李老師學號________.姓名________.第Ⅰ卷（選擇題）一．選擇題（請將你認為正確的答案代號填在Ⅱ卷的答題欄中，本題共11小題）1.某位同學用下面的方法測量某種液體的折射率.如圖所示,他在一個燒杯中裝滿了某種透明液體,緊貼著杯口豎直插入一根直尺AB,眼睛從容器邊緣的P處斜向下看去,觀察到A經(jīng)液面反射所成的虛象A′恰好與B經(jīng)液體折射形成的虛像重合.他讀出直尺露出液面的長度AC.沒入液體中的長度BC,量出燒杯的直徑d.由此求出這種透明液體的折射率為A.eq\f(BC,AC) B.eq\f(AC,BC) C.eq\r(\f(d2＋AC2,d2＋BC2)) D.eq\r(\f(d2＋BC2,d2＋AC2))2.宇宙飛船以周期為T繞地球作圓周運動時,由于地球遮擋陽光,會經(jīng)歷“日全食”過程,如圖所示.已知地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為T0,太陽光可看作平行光,宇航員在A點測出的張角為,則A.飛船繞地球運動的線速度為B.一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為T0/TC.飛船每次“日全食”過程的時間為D.飛船周期為T=3.如圖所示，在平行玻璃磚上方有一點光源S0，觀察者在A點隔著玻璃磚看到的S0像在S1處，若將玻璃磚向右下方平行移動一段距離至虛線位置，觀察者仍在A點將看到S0的像點S2的位置在A.在S0點正上方B.在S1點正下方C.在S1點左上方D.仍在S1點4.有一塊質(zhì)地均勻、厚度一定的透明玻璃板，一束單色光從空氣中照射到玻璃板上，第一次沿垂直于板面方向入射，第二次沿與板面成某一傾角方向入射，則下列說法中正確的是A.第一次入射光的方向沒發(fā)生偏折，說明此時光在玻璃中的傳播速度與在空氣中相同B.兩次光在玻璃中傳播時經(jīng)歷的時間相同C.兩次光在玻璃中傳播的速度不同D.兩次光在玻璃中傳播的速度相同5.如圖5—2所示，一種光導纖維內(nèi)芯折射率，外層折射率為，一束光信號與界面成α角由內(nèi)芯射向外層，要在界面上發(fā)生全反射，必須滿足什么條件A.，α大于某一值B.，α大于某一值C.，α小于某一值D.，α小于某一值6.AB30oC如圖所示，一條光線從空氣垂直射到直角玻璃三棱鏡的界面AB上，棱鏡材料的折射率為1.414，這條光線從BC邊射出棱鏡后的光線與界面AB30oCA.30oB.45oC.60oD.90o7.在平靜無風的沙漠上，有時眼前會突然聳立起亭臺樓閣、城墻古堡，或者其他物體的幻影，虛無縹緲，變幻莫測，宛如仙境，這就是沙漠中的“海市蜃樓”現(xiàn)象，如圖所示，下列關(guān)于此現(xiàn)象的成因及說法正確的是A.沙漠中的“海市蜃樓”現(xiàn)象的形成是由于發(fā)生了全反射B.沙漠中的“海市蜃樓”現(xiàn)象的形成是由于發(fā)生了干涉C.沙漠上方的空氣折射率從下到上逐漸增大D.沙漠上方的空氣折射率從下到上逐漸減小8.夏天，海面上的下層空氣的溫度比上層低，我們設想海面上的空氣是由折射率不同的許多水平氣層組成的，遠處的景物發(fā)出的或反射的光線由于不斷折射，越來越偏離原來的方向，人們逆著光線看去就出現(xiàn)了蜃樓，如圖所示，下列說法中正確的是．(1)海面上上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要小(2)海面上上層空氣的折射率比下層空氣的折射率要大(3)A是蜃樓，B是景物(4)B是蜃樓，A是景物A(1)(2)B(3)(4)C(1)(3)D(1)(3)(4)9.潛水員的眼睛位于水面下h的地方向水面張望，發(fā)現(xiàn)自己頭頂?shù)纳戏接幸粋€圓形的亮斑，若水對空氣的臨界角為C，則這個圓形亮斑的直徑為A.2htanCB.2hsinCC.D.10.aa′bb′圖18-2在用兩面平行的玻璃磚測定折射實驗中，已畫好玻璃界面aaaa′bb′圖18-2A．偏大B．偏小C．不變D．偏大或偏小都有可能11.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的情況相比A.將提前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.不變第Ⅱ卷（非選擇題共3道簡答題4道實驗題4道計算題請將你認為正確的答案代號填在下表中1234567891011二.簡答題（共3小題）12.如圖所示,MN和PQ中的一條線是玻璃和空氣的分界面,另一條線是分界面的法線；OA、OB、OC分別是光線在這個界面上的入射線、反射線和折射線中的某一條光線.可以分析出________是界面；________是入射線；________是折射線；玻璃在界面的________側(cè).13.如圖，畫有直角坐標系Oxy的白紙位于水平桌面上，M是放在白紙上的半圓形玻璃磚，其底面的圓心在坐標的原點，直邊與x軸重合，OA是畫在紙上的直線，P1、P2為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針，P3是豎直地插在紙上的第三枚大頭針，α是直線OA與y軸正方向的夾角，β是直線OP3與y軸負方向的夾角，只要直線OA畫得合適，且P3的位置取得正確，測得角α和β，便可求得玻璃的折射率。某學生在用上述方法測量玻璃的折射率，在他畫出的直線OA上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y<0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像，(1)他應該采取的措施是______________________(2)若他已透過玻璃磚看到了P1、P2的像，確定位置的方法是_________________(3)若他已正確地測得了的的值，則玻璃的折射率n=_________(4)若他在實驗中不小心將玻璃磚繞O點逆時針轉(zhuǎn)動了一個很小的角度，則該同學的測量值比真實值（填“大”或“小”或“不變”）14.aa′b′baa′b′aa′b′baa′b′baa′b′baa′b′b(a)(b)(c)(d)圖15-14A．如圖15-14（a），畫好界面線aa′和bb′后，不慎將玻璃磚向上平移了一點B．如圖15-14（b），畫好界面線aa′和bb′后，不慎將玻璃磚稍許斜移了一點C．如圖15-14（c），界面線bb′恰與玻璃磚下表面對齊。但aa′與上表面隔開一小段距離D．如圖15-14（d），由于實驗用的玻璃磚上、下表面不平行，畫出的界面線aa′和bb′雖然與其表面吻合，但也不平行三.實驗題（共4小題）15.某同學用圓柱形玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗,先在白紙上放好圓柱形玻璃磚,在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2,然后在圓柱形玻璃磚另一側(cè)觀察,調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住,接著在眼睛所在一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針P3、P4,使P3擋住P1、P2的像,使P4擋住P3和P1、P2的像,在紙上標出的大頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖所示.①在圖上畫出所需的光路.②為了測量出玻璃磚折射率,需要測量的物理量有(要求在圖上標出).③寫出計算折射率的公式n= .16.某同學利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示。①此玻璃的折射率計算式為=(用圖中的、表示)；②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應選用寬度(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量。17.在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，甲、乙、丙三位同學在紙上畫出的界面aa/、bb/與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖①、②和③所示，其中甲、丙同學用的是矩形玻璃磚，乙同學用的是梯形玻璃磚。他們的其他操作均正確，且均以aa/、bb/為界面畫光路圖，則甲同學測得的折射率與真實值相比 (選填"偏大”．"偏小”或"不變”)；乙同學測得的折射率與真實值相比 (選填"偏大”．"偏小”或"不變”)；丙同學測得的折射率與真實值相比 (選填"偏大”．"偏小”或"不變”)．18.如右圖所示：一半圓形玻璃磚外面插上P1、P2、P3、P4四枚大頭針時，P3、P4恰可擋住P1、P2所成的像，則該玻璃磚的折射率n＝______.有一同學把大頭針插在P1′、P2′位置時，沿著P4、P3的方向看不到大頭針的像，其原因是_______________________.四.計算題（共4小題）19.(1)從一水深60cm的游泳池邊豎直向下觀察，游泳池視深為45cm，求水的折射率。(2)若在水面放置一平凸透鏡，如圖所示，要使游泳池的視深仍為60cm，求透鏡的焦距。(3)若第(2)題中透鏡材料的折射率為，求透鏡凸面的半徑。(4)若換用另一折射率仍為的平凸透鏡置于上圖水面上，游泳池的視深變?yōu)?0cm，求透鏡凸面的半徑。20.AB如圖所示是一透明的圓柱體的橫截面，其半徑為R，折射率為，AB是一條直徑，今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體，試求距離AB直線多遠的入射光線，折射后恰經(jīng)過B點.AB21.半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面積如圖7—9所示，圓心為O，兩條平行單色紅光，沿截面積射向圓柱面，方向與底面垂直，光線1的入射點A為圓柱面的頂點，光線2的入射點為B，∠AOB=60°，已知該玻璃對紅光折射率。求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O的距離d?22.如圖所示是一透明的圓柱體的橫截面,其半徑R,折射率為eq\r(3),AB是一條直徑,今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體,試求:(1)光在圓柱體中的傳播速度；（光在真空中速度為c）(2)距離直線AB多遠的入射光線,折射后恰經(jīng)過B點.2012年高考模擬題參考答案（僅供參考）1234567891011DACDDDCAACCACB5.當光束從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)的界面，且入射角大于臨界角時，光束將發(fā)生全反射現(xiàn)象，亦即，且α小于某一值（注意，題中的α不是入射角，而是入射角的余角）二.簡答題答案:12.PQ,BO,OC,右13.(1)減小α的角度；（2）P3擋住P1P2的像（3）sinβ/sinα（4）小14.BC三.實驗題答案:15.①光路如圖所示;②∠i和∠r;③16.①②大17.偏小，不變，可能變小、可能變大、可能不變18.1.73經(jīng)過P1′P2′的光線在界面MN處發(fā)生全反射四.計算題答案:19.(1)(2)(3)(4)得20.設光線P經(jīng)折射后經(jīng)過B點，光路圖如圖所示，（3分，圖不規(guī)范1分）由折射定律有：（3分）又由幾何關(guān)系有：（3分）聯(lián)解兩式得600（3分）離AB直線的距離CD=的光線經(jīng)折射后能到達B點（3分）21.A）考點透視：考查光的折射現(xiàn)象，折射率，結(jié)合數(shù)學知識求解B）標準答案：（1）由題意畫圖，2光線經(jīng)兩次折射后，折射角α=60°，由圖可知（2）由于藍光的折射率大于紅光的折射率，因此光線2經(jīng)半圓柱體后偏折更大，此時，d將比上面結(jié)果要小C）思維發(fā)散：幾何光學重要是要把圖畫出來，從中找出幾何關(guān)系22.解:⑴由得:（4分）⑵由幾何關(guān)系知:（2分）結(jié)合折射定律:（2分）得:（2分）由幾何關(guān)系知:cm（2分）dd2012年高考模擬題2013/3/29命題人：李老師學號________.姓名________.第Ⅰ卷（選擇題）一．選擇題（請將你認為正確的答案代號填在Ⅱ卷的答題欄中，本題共4小題）1.光導纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由內(nèi)芯和外套組成,它們的材料不同,光在內(nèi)芯中傳播,則A.內(nèi)芯的折射率比外套大,光在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B.內(nèi)芯的折射率比外套小,光在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C.內(nèi)芯的折射率比外套小,光在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射D.內(nèi)芯和外套的折射率相同,外套的材料韌性較強,起保護作用2.如圖所示為一直角棱鏡的橫截面,∠bac＝90°,∠abc＝60°.一平行細光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡.已知棱鏡材料的折射率n＝eq\r(2),若不考慮入射光線在bc面上的反射光,則有光線A.從ab面射出B.從ac面射出C.從bc面射出,且與bc面斜交D.從bc面射出,且與bc面垂直3.如圖所示,兩束單色光a、b自空氣射向玻璃,經(jīng)折射后形成復合光束c,則下列說法不正確的是空氣玻璃abO空氣玻璃abOcB.在玻璃中,a光的光速大于b光的光速C.從玻璃射向空氣時,a光的臨界角大于b光的臨界角D.a光和b光的臨界角均大于4.如圖所示，自行車的尾燈采用了全反射棱鏡的原理。它雖然本身不發(fā)光，但在夜間騎行時，從后面開來的汽車發(fā)出的強光照到尾燈后，會有較強的光被反射回去，使汽車司機注意到前面有自行車。尾燈的原理