高中物理 第4、5章 光的折射与全反射 光的干涉 衍射 偏振 5单元测试 鲁科版选修34.doc

第4、5章 光的折射与全反射 光的干涉 衍射 偏振 单元测试选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.1.某台钟钟面上没有数字，只有刻度线.图示是从平面镜里面看到的钟的像，则此时指针指的时刻是()a.1点20分b.11点20分c.10点40分 d.10点20分答案：c2.在没有月光的夜晚，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上飞翔.设水清澈且水面平静，则下列说法正确的是()a.小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是暗的，周围是亮的b.小鱼向上方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的c.小鱼向上方水面看去，可以看到灯的像，像的位置与鱼的位置无关d.小鸟向下方水面看去，可以看到灯的像，像的位置与鸟的位置无关解析：小鸟、小鱼看到的都是灯的像，而不是圆形区域；小鱼看到的是反射成像，像与物以反射面为对称面，像的位置与小鱼的位置无关；小鸟看到的是折射成像，像的位置与小鸟的位置有关答案：c3.一人从街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子刚好在自己脚下.如果此人以不变的速度朝前走，则他头部的影子相对于地的运动情况是()a.匀速直线运动b.匀加速直线运动c.变加速直线运动 d.无法确定解析：设灯高为h，人高为h，如图所示.人以速度v从o点经任意时间t到达位置a处，即oavt.由光的直线传播知头影在图示b处，由几何知识得：oboavt故头影的速度为：vv因为h、h、v都是确定的，故v亦是确定的.即头影的运动就是匀速直线运动.答案：a4.一光线以30的入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为90，则这块玻璃的折射率为()a.0.866b.1.732c.1.414d.1.500解析：作出反射和折射的光路图如图所示.1为玻璃中的入射角，1为反射角，2为空气中的折射角.根据折射率的定义和光路可逆原理可求解.由光的反射定律可得：1130由几何知识得：211809090则290160光从ao入射后从oc折射出，根据光路可逆原理，如果光从co入射一定从oa折射，这时空气中的入射角2，玻璃中的折射角为1，所以有：n1.732.答案：b5.为了连续改变反射光的方向，并多次重复这个过程，方法之一是旋转由许多反射镜面组成的多面体棱镜(简称镜鼓).如图所示.当激光束以固定方向入射到镜鼓的一个反射面上时，由于反射镜绕垂直轴旋转，反射光就可在屏幕上扫出一条水平线.依此，每块反射镜都将轮流扫描一次.如果要求扫描的范围45且每秒钟扫描48次，那么镜鼓的反射镜面数目和镜鼓旋转的转速分别为()a.8,360 r/min b.16,180 r/minc.16,360 r/min d.32,180 r/min解析：每块反射镜转过的角度，其镜面数目n16，转速n3 r/s180 r/min.答案：b6.酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之处的地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影，但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退.对此现象，下列解释正确的是()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，是由于人们酷热难耐而产生的幻觉c.太阳辐射到公路上，使公路上空气温度升高，越靠近公路的空气密度越小，有些光线发生全反射d.太阳辐射到公路上，使公路上空气温度升高，越靠近公路的空气密度越大，有些光线发生全反射解析：越靠近柏油路面空气温度越高，空气密度越小，有些光线发生如图所示的全反射.答案：ac7.如图甲所示，有两束细平行单色光a、b射向空气中上下表面平行的玻璃砖的上表面.已知玻璃砖足够大，不需考虑光到达玻璃砖侧面的折射和反射.若玻璃砖对单色光a的折射率小于对单色光b的折射率，则下列说法正确的是()a.在玻璃砖中，a光比b光的速度小b.两光束在玻璃砖中仍然是平行的c.从玻璃砖的下表面射出后，两光束之间的距离一定比入射前的要小d.无论增大或减小两光束入射到玻璃砖上表面的入射角，两光束最终都能从玻璃砖的下表面射出解析：a、b两束光穿过玻璃的可能光路如图乙、丙所示，故选项d正确.答案：d乙丙8.如图所示，半圆形玻璃砖的半径为r，一细束白光从q点垂直于直径mn的方向射入半圆形玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到光屏p上，得到由红到紫的彩色光带.已知qm.如果保持入射光线和屏的位置不变，只使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动，移动的距离小于，则()a.在半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上红光最先消失b.在半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上紫光最先消失c.在半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上红光最先消失d.在半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上紫光最先消失解析：一细束白光从q点以垂直于直径mn的方向射入半圆形玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到光屏p上，得到由红到紫的彩色光带.当半圆形玻璃砖向上移动的过程中，入射角减小，不会发生全反射现象，所以屏上光线不会消失，故选项a、b错误；半圆形玻璃砖向下移动的过程中，入射角增大，最先消失的是临界角小的，即紫光，故选项d正确.答案：d9.某液体的折射率为，距液面深h处有一个点光源，站在旁边的人看到液面被该光源照亮的圆形区域的直径为 ()a.2h b.h c.2h d.h解析：岸上的人看到水面被照亮是因为光线从水中射出后进入了人的眼睛.光线在水面上发生了折射，如图所示.设光线oa在界面上恰好发生全反射，则sin c，可知c45，由几何关系可知：tan c解得：rhtan ch故其直径d2r2h.答案：a10.地球与太阳之间的距离比地球的半径大得多，可认为射到地球的太阳光为平行光.假设地球表面没有大气层，那么，太阳照亮地球的范围比有大气层时太阳照亮地球的范围(不考虑地球大气层的变化) ()a.大 b.小 c.不变 d.条件不足，无法确定解析：如图所示，假设地球周围没有大气层，则太阳光只能照亮图中双箭头直线所示的区域.当地球表面存在大气层时，由于空气的折射率大于1，且离地球表面越近，大气层越密，折射率越大，相当于太阳光从光疏介质进入光密介质，肯定要发生折射，作出其光路图如图中的单箭头折线所示.显而易见，地球表面没有大气层时，太阳光照亮地球的范围比有大气层时照亮地球的范围要小一些，故选项b正确.答案：b非选择题部分共3小题，共40分.11.(13分)图示为一测量微小位移的装置.光线从放在刻度尺后面的发光体p发出，垂直射向平面镜m上，再反射到刻度尺上，刻度尺距镜面的距离co1 m.当使平面镜绕o旋转一微小角度后，反射光线射到刻度尺的n处.已知cn2 cm，求镜面上离点o为5 cm的a点向上移动的距离aa.解析：平面镜转过角时反射光线转过2角，即con2，cncotan 2又2100tan 2解得：3812aaoasin 5sin 3812 cm0.05 cm.答案：0.05 cm12.(13分)如图甲所示，直角玻璃棱镜中a70，入射光线垂直于ac面，求光线从棱镜第一次射入空气中的折射角，并作光路图.(已知玻璃的折射率为)解析：作出光路图如图乙所示，光第一次射到ab面上时，入射角170，发生全反射；再射到bc面上时，入射角250，大于临界角，发生全反射；再射到ab面上时，入射角330，发生折射.根据，可知折射角445.答案：第一次射入空气时的折射角为45光路图如图乙所示13.(14分)如图甲所示，透明介质球的球心位于o点，半径为r，光线dc平行于直径aob射到介质球的c点，dc与ab的距离hr.若dc光线进入介质球后经一次反射再次回到