高中物理魯科版4第四章光的折射與全反射單元測(cè)試 章末綜合測(cè)評(píng)

章末綜合測(cè)評(píng)(三)電磁波光的折射與全反射(時(shí)間：60分鐘滿分：90分)1.(1)(5分)(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)聲波和電磁波均可傳遞信息，且都具有波的共同特征．下列說(shuō)法正確的是()A．聲波的傳播速度小于電磁波的傳播速度B．聲波和電磁波都能引起鼓膜振動(dòng)C．電磁波不能被人聽(tīng)見(jiàn)，聲波能被人聽(tīng)見(jiàn)D．二胡演奏發(fā)出的是聲波，而電子琴演奏發(fā)出的是電磁波E．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播需要介質(zhì)(2)(10分)如圖1所示，一正離子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的固定光滑軌道內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁場(chǎng)均勻增大時(shí)，離子運(yùn)動(dòng)的周期將________．圖1【解析】(1)聲波屬于機(jī)械波，其傳播需要介質(zhì)，傳播速度小于電磁波的傳播速度，選項(xiàng)A對(duì)；鼓膜的振動(dòng)是空氣的振動(dòng)帶動(dòng)的，電磁波不能引起鼓膜振動(dòng)，人耳聽(tīng)不到電磁波，選項(xiàng)B錯(cuò)，C對(duì)；二胡和電子琴發(fā)出的都是聲波，選項(xiàng)D錯(cuò)；電磁波可以在真空中傳播，而聲波屬于機(jī)械波，它的傳播需要介質(zhì)，E正確．(2)當(dāng)磁場(chǎng)均勻增大時(shí)，在光滑軌道處產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電場(chǎng)，正離子在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增加，速度增加，T＝eq\f(2πr,v)，周期減?。敬鸢浮?1)ACE(2)變小2．(1)(5分)(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖2所示．設(shè)a、b在玻璃中的折射角分別為r1和r2，玻璃對(duì)a、b的折射率分別為n1和n2，a、b在玻璃中的傳播速度分別為v1和v2，則()圖2【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510051】A．n2＞n1B．n2＜n1C．v2＞v1D．v2＜v1E．r1＜r2(2)(10分)在如圖3所示的光路中，A為激光的出射點(diǎn)，O為半球柱形玻璃橫截面的圓心，AO過(guò)半圓頂點(diǎn)．若某條從A點(diǎn)發(fā)出的與AO成α＝30°的光線，以入射角i＝60°入射到半圓弧上，出射光線平行于AO，求此玻璃的折射率．圖3【解析】(1)由題圖可知折射角r1＜r2，故選項(xiàng)E正確；根據(jù)n＝eq\f(sini,sinr)，有n1＞n2，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)n＝eq\f(c,v)，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．(2)延長(zhǎng)入射光線，根據(jù)幾何關(guān)系可得折射角r＝i－α＝60°－30°＝30°由折射定律有n＝eq\f(sini,sinr)，則n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3).【答案】(1)BCE(2)eq\r(3)3．(1)(5分)(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)關(guān)于折射率，下列說(shuō)法中正確的是()A．根據(jù)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比B．根據(jù)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，介質(zhì)的折射率與折射角的正弦成反比C．介質(zhì)的折射率由介質(zhì)本身決定，與入射角、折射角均無(wú)關(guān)D．根據(jù)n＝eq\f(c,v)可知，介質(zhì)的折射率與介質(zhì)中的光速成反比E．同一頻率的光由第一種介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)時(shí)，折射率與波長(zhǎng)成反比(2)(10分)為從軍事工事內(nèi)部觀察到外面的目標(biāo)，在工事壁上開(kāi)一長(zhǎng)方形孔．設(shè)工事壁厚d＝34.64cm，孔的寬度L＝20cm，孔內(nèi)嵌入折射率n＝eq\r(3)的玻璃磚如圖4所示．試問(wèn)，嵌入玻璃磚后，工事內(nèi)部人員觀察到外界的視野的最大張角為多少？圖4【解析】(1)介質(zhì)的折射率是一個(gè)表明介質(zhì)的光學(xué)特性的物理量，由介質(zhì)本身決定，與入射角、折射角無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；由于真空中光速是一個(gè)定值，故n與v成反比正確，這也說(shuō)明折射率與光在該介質(zhì)中的光速是有聯(lián)系的，故選項(xiàng)D正確；由v＝λf，當(dāng)f一定時(shí)，v正比于λ，由于n與v成反比，故折射率與波長(zhǎng)λ也成反比，故選項(xiàng)E正確．(2)當(dāng)人眼處于底端呈對(duì)角線向外看時(shí)，視野最大，光路如圖所示，又d＝34.64cm，L＝20cm，則tanβ＝eq\f(20,＝eq\f(1,\r(3))，所以β＝30°.由折射定律eq\f(sinα,sinβ)＝eq\r(3)，所以α＝60°，所以視野最大張角為120°.【答案】(1)CDE(2)120°4．(1)(5分)(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)一平行板電容器與一自感線圈組成振蕩電路，要使此振蕩電路的周期變大，以下措施中正確的是()A．減小電容器兩極板間的距離B．減少線圈的匝數(shù)C．增大電容器兩極板間的正對(duì)面積D．減小電容器兩極板間的距離的同時(shí)減少線圈的匝數(shù)E．減小電容器兩極板間的距離的同時(shí)增加線圈的匝數(shù)(2)(10分)振蕩電路中電容器電容為C，振蕩電流i＝Imsinωt.求：①此電路中線圈的自感系數(shù)L.②設(shè)此電路發(fā)射的電磁波在某介質(zhì)中的波長(zhǎng)為λ，求電磁波在此介質(zhì)中的傳播速度v.【解析】(1)由于振蕩電路的周期T＝2πeq\r(LC)，所以要想增大周期可以增大電容和自感系數(shù)．減小電容器兩極板間的距離會(huì)增大電容，周期變大，A正確；減少線圈的匝數(shù)可減小自感系數(shù)，周期變小，B錯(cuò)誤；增大電容器兩極板間的正對(duì)面積會(huì)增大電容，則周期變大，C正確；減小電容器兩極板間的距離的同時(shí)，增大線圈的匝數(shù)，C和L都增大，則周期增大，D錯(cuò)誤，E正確．(2)①由T＝eq\f(2π,ω)＝2πeq\r(LC)得L＝eq\f(1,ω2C)；②v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(λω,2π).【答案】(1)ACE(2)①eq\f(1,ω2C)②eq\f(λω,2π)5．(1)(5分)(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)兩種單色光由水中射向空氣時(shí)發(fā)生全反射的臨界角分別為θ1、θ2，用n1、n2分別表示水對(duì)兩單色光的折射率，v1、v2分別表示兩單色光在水中的傳播速度，則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510052】A．若θ1＞θ2，則n1＜n2B．若θ1＞θ2，則n1＞n2C．若θ1＞θ2，則v1＞v2D．若θ1＜θ2，則n1＜n2E．若θ1＜θ2，則v1＜v2(2)(10分)如圖5所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的直光導(dǎo)纖維，它的折射率為n，一束激光從它的左側(cè)端面射入，又從它的右側(cè)端面射出，調(diào)整激光束的入射方向，可測(cè)得激光束在直光導(dǎo)纖維中經(jīng)歷的最短時(shí)間為t1，最長(zhǎng)時(shí)間為t2，求t1與t2之比．圖5【解析】(1)由臨界角定義sinC＝eq\f(1,n)可知，臨界角小，折射率大，若θ1＞θ2，所以n1＜n2，由n＝eq\f(c,v)知，n1v1＝n2v2，v1＞v2，故選項(xiàng)A、C正確，B錯(cuò)誤；若θ1＜θ2，所以n1＞n2，由n＝eq\f(c,v)知，n1v1＝n2v2，v1＜v2，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤，E正確．(2)激光束垂直左側(cè)端面射入時(shí)，激光束在直光導(dǎo)纖維中經(jīng)歷的時(shí)間最短，由t1＝eq\f(L,v)及n＝eq\f(c,v)解得t1＝eq\f(nL,c).要使激光在直光導(dǎo)纖維內(nèi)經(jīng)歷的時(shí)間最長(zhǎng)，就要求激光在光導(dǎo)纖維內(nèi)的路程最長(zhǎng)，這就要求每一次反射時(shí)，入射角θ最小，即入射角θ恰為臨界角C.當(dāng)θ＝C時(shí)，激光的路程最長(zhǎng)，所用時(shí)間也最長(zhǎng)，此時(shí)激光束在沿光導(dǎo)纖維方向的速度分量為vsinθ，設(shè)光束為c，由L＝(vsinC)t2及n＝eq\f(c,v)、sinC＝eq\f(1,n)，解得t2＝eq\f(n2L,c)，故eq\f(t1,t2)＝eq\f(1,n).【答案】(1)ACE(2)eq\f(1,n)6．(1)(5分)(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)關(guān)于光的全反射和光纖的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是()A．光由不同介質(zhì)射入真空或空氣時(shí)臨界角不同B．入射角大于臨界角，不一定發(fā)生全反射C．玻璃是光密介質(zhì)D．光纖通信是光導(dǎo)纖維的唯一應(yīng)用E．光導(dǎo)纖維的工作原理是光的全反射(2)(10分)如圖6所示，水的折射率為n，水面上漂浮著一圓木板，圓木板中央插著一根大頭針，且在水中部分長(zhǎng)為h.若從圓木板四周恰好看不到大頭針的頂尖P，則圓木板的面積為多少？圖6【解析】(1)不同介質(zhì)的折射率不同，所以光由不同的介質(zhì)射入真空或空氣時(shí)臨界角不同，A項(xiàng)正確；入射角大于臨界角，不一定發(fā)生全反射，還要光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)才能發(fā)生全反射，B項(xiàng)正確；光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)是相對(duì)的，只有一種介質(zhì)不能說(shuō)是光疏介質(zhì)還是光密介質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)；光纖通信是光導(dǎo)纖維的主要應(yīng)用，光導(dǎo)纖維還可應(yīng)用到內(nèi)窺鏡、潛望鏡等，D項(xiàng)錯(cuò)；光導(dǎo)纖維的工作原理是光的全反射，E項(xiàng)正確．(2)當(dāng)P點(diǎn)光