2019-3-12 高中 物理 几何光学 阶段测试

1、第第2页共6页第第2页共6页C.C.下降了Qcm第1页共6页2019-3-12高中物理几何光学阶段测试（考试总分：100分考试时间：120分钟）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，总分48分。）1如图所示，在一张大桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P。用力压桌面时，观察墙上光点位置的变化。下列说法中正确的是（）光斑上移B.光斑下移C.光斑左移D.光斑右移2、如图所示,在平面坐标轴xOy上,平面镜M两端的坐标分别为（-1,3）和（0,3）,人眼位于坐椒2,0）处，当一发光点S从坐标原点沿-x方向运动过程中经以下哪个区域,人眼可以从平面镜中观察到S

2、的图像（）J1111.11hi132-111-5-4-3-2-1012A0到-1区域B.-1到-2区域C.0到-oo区域D.-2到-4区域3、一束激光以入射角#30。照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图所示，如果反射光斑位置向右移动了2cm,说明液面（）上升了&cm上升了aAchiD.下降了羽cm4、黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面若黄光恰好发生全反射，则（）红光一定能发生全反射绿光一定能发生全反射红光在介质中的波长比它在空气中的波长长三种单色光相比，绿光在该介质中传播的速率最大5、如图所示，在x轴的原点放一点光源S,距点光源为q处,放一不透光的边长为a的

3、正方体物块，若在x轴的上方距x轴为2a处放一个平行于x轴并且面向物块的长平面镜，则在x轴上正方体的右边有部分区域被镜面反射来的光照亮，当点光源沿x轴向右移动的距离为多少时，正方体的右侧x轴上被光照亮部分将消失（）TOC o 1-5 h z13aB.-aC.-a3416、光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30。角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为（）D.7、潜水员在水深为h的地方向水面观望时，发现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面处的圆形区域内,已知水的临界角为0,则所观察到的圆形半径为hsindhsindhtan0B.hsin0C.-LdTTC78、下列现象与对

4、应的光学原理正确的是（）夜晚水面上月亮的倒影，是光的折射现象望远镜和显微镜上都有目镜，这是利用了凹透镜成像第第4页共6页第第 页共6页（1）透明体的折射率n；（2）F到0点的距离。16、如图所示,ABCD是柱体玻璃校镜的横截面，其中AE丄BD,DB丄CB,ZDAE=3（）o,ZBAE=45o,ZDCB=60。,一束单色细光束从AD面人射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示,b与AD面的夹角=60。,a是AD边的中点,ab与BD平行。已知玻璃的折射率n=Q,BC线段的长度为1,光速为c。求这束光线在a点的人射角多大；（ii）这束光线在棱镜中传播的最短时间。17、如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，

5、已知ZA=60。，ZC=9Q,一束极细的单色光与AC的中点D垂直AC面入射，AD=a,棱镜的折射率为n=2,求：（1）光第一次从棱镜中射入空气时的折射角；（2）光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间（设光在真空中的传播速度为c）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，总分48分。）1、【答案】B【解析】试题分析：若在两镜之间桌面用力F下压，M、N将向中间倾斜，光束的入射角减小，光束的位置相对降低，由光的反射定律可知，光点会在刻度尺上从P点移动到P点，则P的位置比P低，其力越大，移动越明显，故选B。2、【答案】D【解析】人眼位于坐标点（2,0）上，x坐标，x=2关于0对称点是-2,x=2关于

6、-1对称点是-4,因为一块平面镜水平放置，所以发光点经过x轴-2到-4区域之间会被看到，故D正确为答案。选项ABC错误。3、【答案】D【解析】若液面上升，则反射光斑应该向左移动，现在光斑右移说明液面下降，由直角三角形的关系知下降高度h=ian3=Cm，故D正确。故选D。4、【答案】B【解析】根据折射定律可知折射率最大的是绿光，最小的是红光，由临界角公式sinOl/n，临界角最小的是绿光，最大的是红光，由于黄光恰好发生全反射，所以入射角大于绿光的临界角，小于红光的临界角，因此绿光一定发生光的全反射，而红光不能发生全反射，故A错误，B正确。由v=Xy可得，红光进入介质后频率不变，波速减小，所以红光

7、在介质中的波长比它在空气中的波长短，故C错误。由=。/11可知，折射率越大的传播速度越小，所以绿光在介质中的传播速率最小，故D错误。故选B。【点睛】本题考查光的折射定律以及全反射的性质，主要考查对不同色光特性的理解能力.对于光的全反射可结合折射定律和临界角公式理解记忆.5、【答案】D1【解析】如图所示，当S在2位置时光线部分刚好被挡住而消失，由几何关系可知2位置在Q处,所以选D.【解析】如图,入射光线与界面的夹角是30。，所以入射角为i=90。-30。=60。.反射角等于入射角也为60。，所以反射光线与界面的夹角为30o.因为折射光线与反射光线垂直，所以折射光线与界面的夹角为90o-30o=6

8、0。，因此折射角为r=90。-60。=30。.rsinzsin6Oo由n=,可得n=.=寸3smrsm3Oo故选：B7、【答案】A【解析】潜水员所观察到的圆形区域的边缘从空气射入水中的光线折射角等于临界角，如图所示.由几何知识得：所观察到的圆形区域的半径为r=htan0,故选A.点睛：本题关键要知道临界角是光线空气射入介质中最大的折射角，画出光路示意图，结合几何关系进行求解.8、【答案】C【解析】A、夜晚水面上月亮的倒影，是由光的反射形成的；故A错误。B、显微镜和望远镜的目镜、物镜都是凸透镜；故B错误。C、老花镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；故C正确。D、树荫下形成圆形光斑，是由于光的直线

9、传播；故D错误。故选C。9、【答案】C【解析】A、“研究光的传播路径引入光线”把光的传播路径看成一条带方向的直线（模型），是模型法，故A正确。B、“研究镜面反射和漫反射的相同和不同”通过比较镜面反射和漫反射的现象来研究，是比较法，故B正确。C、研究串并联电阻关系时，引入“等效电阻”概念，采用了“等效替代法”，故c错误。D、在测量滑动摩擦力大小的探究实验中，通过测量拉力大小得出滑动摩擦力的大小，采用的方法是转换法，故D正确。本题选错误的故选C。10、【答案】C【解析】A、B项：由题干中信息可知，引力波以光速向外传播能量，故A,B均错误；C项：光在传播过程中频率保持不变，故C正确；D项：两个波能形

10、成干涉，故两个波传播在无引力波作用时的传播路程一定不同，故D错误。11【答案】D【解析】单色光在空气中传播时，速度为光速C,设其频率为f,则有C=M,该光在玻璃中传播时，波长r1A为儿波速为v,则有v=Xf,玻璃对此单色光的折射率jn=-=-，临界角为A,则有sinA=T故DvAn正确，A、B、C错误;故选D。12、【答案】D【解析】光纤材料是根据全反射原理制成的，其内芯的折射率大于外套的折射率，从而光能在内部发生全反射而传播，选项A错误；因风杯每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈，可知风杯旋转的角速度大于凸轮圆盘的角速度，选项B错误；根据图b可知，在S内，通过的光照的时间越来越长，则风轮叶片转动的

11、越来越慢，即转速逐渐减小，风速减小，选项C错误；At在At内挡了4次光，则Tx=.根据风轮叶片每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈可知：则风轮叶片转动的周At_27rrQnnr_8jinrk期丁=,则风轮叶片转动的平均速风的平均速率为=,故D正确。故选D.4nTAtAt二、实验题（本题共2小题，每小题8分，总分16分。）13、【答案】BDABCD【解析】确定大头针的位置的方法是大头针耳能挡住匕、卩2的像，则P：3必定在出射光线方向上.所以确定匕大头针的位置的方法是大头针P：3能挡住匕、卩2的像.确定匕大头针的位置的方法是大头针匕能挡住门门厂匕、卩2、f的像，故选BD.由几何关系可知入射角的正弦值为s

12、ini=,出射角的正弦值为CDsiniABsinr=,R为圆的半径，根据n=，解得：n=,设AB的长度为衍，CD的长度为兀2,则折射率的KSITLYCU表达式为宛=O第第10页共6页第第10页共6页14、【答案】B14、【答案】B磨砂的面1.53【解析】（1）玻璃砖的光学面不能用手直接接触，接触面的污渍会影响接触面的平整，进而影响折射率的测定，B正确；（2）为了不影响观察实验，应使得磨砂面接触纸面；（3）光路图如图所示：1111111T+冷卜V+v+斗亨卡十*十中+:-七斗T-普k卄Fl-T十”jl1：XL-斗vH-vh?T*1_|aa二三1r十丰+4iauiipr十4115.3设方格纸上小正

13、方形的边长知，光线的入射角为叭，折射角为妇则吨二屈呷2.2sinOAo7982.2紋叫=3+加0,521所以该玻璃砖的折射和二硕二睑TL53三、计算题（本题共3小题，每小题12分，总分36分。）15、【答案】（1）Q；（厲+r）R【解析】（1）如图所示，因在A点发生全反射，贝畑900,ZO450,即ZC为全反射的临界角，则折射率1n=sinCsinr(2)由几何关系可知：Zi=30。，由n=sinia/2sinr=,r=452可推知ZOBF=135。由正弦定理:R由正弦定理:R_FOsinl5sinl35解得F0=(0+1)R16、【答案】(i)i=45(ii)16、【答案】(i)i=45(ii)t=2c【解析】sini(i)aZ?与AD夹角a=60,则折射角为谕孔。=n所以i=451(ii)全反射的临界角为C,sinC=-n解得C=45。所以入射光线在AB边上发生全反射不能射出，光线将从CD边上射出XRD设aZ?与之间的距离为,由几何关系可得b=fxBD=ltan60所以Xrd=I+尢+尢+Xab=Xrd(4)tan60abJXrd_%光束在棱镜中走过的最短路程S=咒血+咒+7右tan60光束在棱镜中的传播速度71=-V光束从棱镜中射出的最短时印二所以七