高中物理人教版4本冊(cè)總復(fù)習(xí)學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)12

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十二)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570092】A．因?yàn)樗拿芏却笥诰凭拿芏龋运枪饷芙橘|(zhì)B．因?yàn)樗恼凵渎市∮诰凭恼凵渎?，所以水?duì)酒精來說是光疏介質(zhì)C．同一束光，在光密介質(zhì)中的傳播速度較大D．同一束光，在光密介質(zhì)中的傳播速度較小E．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)有可能不發(fā)生全反射【解析】因?yàn)樗恼凵渎蕿?，酒精的折射率為，所以水?duì)酒精來說是光疏介質(zhì)；由v＝c/n可知，光在光密介質(zhì)中的速度較?。敬鸢浮緽DE2．如圖13-2-8所示，ABCD是兩面平行的透明玻璃，AB面和CD面平行，它們是玻璃和空氣的界面，設(shè)為界面1和界面2.光線從界面1射入玻璃磚，再?gòu)慕缑?射出，回到空氣中，如果改變光到達(dá)界面1時(shí)的入射角，則()圖13-2-8A．只要入射角足夠大，光線在界面1上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象B．只要入射角足夠大，光線在界面2上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象C．不管入射角多大，光線在界面1上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．不管入射角多大，光線在界面2上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象E．光線穿過玻璃磚后傳播方向不變，只發(fā)生側(cè)移【解析】在界面1，光由空氣進(jìn)入玻璃磚，是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，不管入射角多大，都不能發(fā)生全反射現(xiàn)象；在界面2，光由玻璃磚進(jìn)入空氣，是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，由于界面1和界面2平行，光由界面1進(jìn)入玻璃后再到達(dá)界面2，在界面2上的入射角等于在界面1上的折射角，因此入射角總是小于臨界角，也不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象．【答案】CDE3.光從介質(zhì)1通過兩種介質(zhì)的交界面進(jìn)入介質(zhì)2的光路如圖13-2-9所示．下列論述正確的是()圖13-2-9A．光在介質(zhì)1中的傳播速度較大B．光在介質(zhì)2中的傳播速度較大C．光從介質(zhì)1射向兩種介質(zhì)的交界面時(shí)，不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．光從介質(zhì)2射向兩種介質(zhì)的交界面時(shí)，可能發(fā)生全反射現(xiàn)象E．光從介質(zhì)2射向兩種介質(zhì)的交界面時(shí)，不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象【解析】光從介質(zhì)1進(jìn)入介質(zhì)2的光路如題圖，入射角大于折射角，即從光疏介質(zhì)入射到光密介質(zhì)，所以光線在介質(zhì)1中傳播速度較大，A對(duì)B錯(cuò)．光線從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)可能發(fā)生全反射即從介質(zhì)2到介質(zhì)1，CD對(duì)，E錯(cuò)．【答案】ACD4．下列現(xiàn)象中是由于全反射造成的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570093】A．露珠在陽(yáng)光下格外明亮B．直棒斜插入水中時(shí)，呈現(xiàn)彎折現(xiàn)象C．海市蜃樓D．在炎熱夏天的柏油馬路上，遠(yuǎn)處的路面顯得格外明亮E．水杯盛水后，看上去杯子變淺【解析】【答案】ACD5.如圖13-2-10所示，一束光從空氣中射向折射率n＝eq\r(2)的某種玻璃的表面，i表示入射角，則下列說法中確的是()圖13-2-10A．當(dāng)i＞45°時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象B．無論入射角是多大，折射角r都不會(huì)超過45°C．欲使折射角r＝30°，應(yīng)以i＝45°的角度入射D．當(dāng)入射角i＝arctaneq\r(2)時(shí)，反射光線跟折射光線恰好垂直E．當(dāng)入射角i＝arctaneq\f(\r(2),2)時(shí)，反射光線跟折射光線恰好垂直【解析】當(dāng)入射光由光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)時(shí)，無論入射角多大，都不會(huì)發(fā)生全反射，故A項(xiàng)錯(cuò)誤．由n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\r(2)，當(dāng)i＝90°時(shí)，r＝45°，故B項(xiàng)對(duì)．由eq\f(sini,sinr)＝eq\r(2)，當(dāng)r＝30°時(shí)，i＝45°，C項(xiàng)對(duì)．由i＝arctaneq\r(2)，得到tani＝eq\r(2)，設(shè)折射角為r，從而求出sini＝cosr＝eq\f(\r(6),3)，cosi＝sinr＝eq\f(\r(3),3)，可知i＋r＝90°，反射光線跟折射光線恰好垂直，D項(xiàng)也對(duì)．【答案】BCD6．下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570094】A．在水中的潛水員斜向上看岸邊的物體時(shí)，看到的物體的像將比物體所處的實(shí)際位置高B．光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它是利用光的全反射原理來傳遞信息的C．玻璃杯裂縫處在光的照射下，看上去比周圍明顯亮，是由于光的全反射D．海市蜃樓產(chǎn)生的原因是海面上方上層空氣的折射率比下層空氣的折射率大E．小孔成像是根據(jù)光的全反射【解析】由于光的折射，當(dāng)水中的潛水員斜向上看岸邊的物體時(shí)，看到的物體的像比物體的實(shí)際位置高，選項(xiàng)A正確；光纖通信是利用光的全反射原理來傳遞信息的，選項(xiàng)B正確；玻璃杯裂縫處在光的照射下，看上去比周圍明顯亮是由于光在裂縫處發(fā)生全反射造成的，選項(xiàng)C正確；海市蜃樓產(chǎn)生的原因是海面上方上層空氣的折射率比下層空氣的折射率小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．小孔成像是光的直線傳播，E錯(cuò)誤．【答案】ABC7.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(shí)，從后面開來的汽車發(fā)出的強(qiáng)光照到尾燈后，會(huì)有較強(qiáng)的光被反射回去，使汽車司機(jī)注意到前面有自行車．尾燈的構(gòu)造如圖13-2-11所示，則汽車燈光射過來，在尾燈的________(選填“左”或“右”)表面發(fā)生全反射．圖13-2-11【答案】左8．一束光線從折射率為的玻璃內(nèi)射向空氣，在界面上的入射角為45°.畫出光路圖.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570095】【解析】因?yàn)椴ＡУ恼凵渎蕁＝，設(shè)全反射的臨界角為C，則有sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(2,3).而題中sin45°＝eq\f(\r(2),2)所以45°＞C，故發(fā)生全反射．【答案】[能力提升]9.一玻璃磚橫截面如圖13-2-12所示，其中ABC為直角三角形(AC邊未畫出)，AB為直角邊，∠ABC＝45°；ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點(diǎn)．此玻璃的折射率為，P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏．若一束寬度與AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則()圖13-2-12A．從BC邊折射出一束寬度與BC邊長(zhǎng)度相等的平行光B．在BC面無光線射出C．屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長(zhǎng)度D．屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長(zhǎng)度E．當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大【解析】因sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(2,3)，所以45°＞C，光在BC面上發(fā)生全反射，A選項(xiàng)錯(cuò)誤．B選項(xiàng)正確．光經(jīng)BC面全反射后垂直AC面由ADC進(jìn)入空氣，折射角大于入射角，故所有從曲面ADC射出的光線都向ADC的中央方向偏折，如圖所示，屏上亮區(qū)寬度小于AC邊長(zhǎng)度，又AB邊與AC邊長(zhǎng)度相等，故C、E選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】BCE10.如圖13-2-13所示，一玻璃球體的半徑為R，O為球心，AB為直徑．來自B點(diǎn)的光線BM在M點(diǎn)射出，出射光線平行于AB，另一光線BN恰好在N點(diǎn)發(fā)生全反射．已知∠ABM＝30°，求：圖13-2-13(1)玻璃的折射率；(2)球心O到BN的距離．【解析】(1)設(shè)光線BM在M點(diǎn)的入射角為i，折射角為r，由幾何知識(shí)可知，i＝30°，r＝60°，根據(jù)折射定律得n＝eq\f(sinr,sini)①代入數(shù)據(jù)得n＝eq\r(3)②(2)光線BN恰好在N點(diǎn)發(fā)生全反射，則∠BNO為臨界角CsinC＝eq\f(1,n)③設(shè)球心到BN的距離為d，由幾何知識(shí)可知d＝RsinC④聯(lián)立②③④式得d＝eq\f(\r(3),3)R【答案】(1)eq\r(3)(2)eq\f(\r(3),3)R11．半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖13-2-14所示，O為圓心，已知玻璃的折射率為eq\r(2)，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°，一束與MN平面成45°角的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出，求能從MN平面上射出的光束的寬度為多少.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570096】圖13-2-14【解析】如圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線①垂直于半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射．光線①左側(cè)的光線(如光線②)經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出．光線①右側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出．最右邊射向半球面的光線③與球面相切，入射角i＝90°，由折射定律知sinr＝eq\f(sini,n)＝eq\f(\r(2),2)，則r＝45°.故光線③將垂直于MN射出．所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是OE＝Rsinr＝eq\f(\r(2),2)R.【答案】eq\f(\r(2),2)R12．一厚度為h的大平板玻璃水平放置，其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面．在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上．已知圓紙片恰好能完全遮擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線(不考慮反射)，求平板玻璃的折射率．【解析】根據(jù)全反射規(guī)律，圓形發(fā)光面邊緣發(fā)出的光線射到玻璃