第4章 第1-2节综合拔高（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第4章 第1-2节综合拔高（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 202.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-14 13:08:09 | ||
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文档简介
人教版高中物理选修一 第4章 第1-2节综合拔高
一、单项选择题（共3小题；共12分）
1. 如图所示的四个光路能正确表示光线由玻璃射入空气的是
A. B.
C. D.
2. 如图所示，直角三棱镜 的一个侧面 紧贴在平面镜上，。从点光源 发出的一细光束 射到棱镜的另一侧面 上，适当调整入射光 的方向。当 与 成 角时，其折射光与镜面发生一次反射，从 面射出后恰好与 重合，则此棱镜的折射率为
A. B. C. D.
3. 如图所示，直角三棱镜的折射率为 ，，一束单色光垂直于 面射向棱镜，入射点为 ，则
A. 单色光在 面发生全反射
B. 单色光在 面不发生全反射
C. 单色光在 面发生全反射
D. 单色光在 面射出后，与 面成 角
二、双项选择题（共1小题；共4分）
4. 如图为一直角棱镜的横截面，，，一平行细光束从 点沿垂直于 面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率 ，若不考虑原入射光在 面上的反射光，则有光线
A. 从 面射出 B. 从 面射出
C. 从 面射出，且与 面斜交 D. 从 面射出，且与 面垂直
三、填空题（共1小题；共2分）
5. 如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的 点沿 方向 点在分界面上，图中 点和入射光线都未画出）射向水中，折射后通过水中的 点。图中 点为 、 连线与分界面的交点，下列说法正确的是
A． 点在 点的右侧
B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小
C．若沿 方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过 点正下方的 点
D．若沿 方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过 点正上方的 点
E．若蓝光沿 方向射向水中，则折射光线有可能通过 点正上方的 点
四、解答题（共3小题；共39分）
6. 如图，为某种透明材料做成的三棱镜横截面，其形状是边长为 的等边三角形，现用一束宽度为 的单色平行光束，以垂直于 面的方向正好入射到该三棱镜的 及 面上，结果所有从 、 面入射的光线进入后恰好全部直接到达 面。试求：
（1）该材料对此平行光束的折射率；
（2）这些到达 面的光线从 面折射而出后，如果照射到一块平行于 面的屏上形成光斑，则当屏到 面的距离 满足什么条件时，此光斑分为两块
7. 如图所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为 ，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面的夹角 射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距 的光点 和 。（图中未画 和 ）
（1）请在图中画出光路示意
（2）求玻璃砖的厚度
8. 透明光学材料制成的直角三棱镜，，其折射率为 ，一束波长为 的单色光垂直于 面射向棱镜（如图所示），入射点为 求：
（1）此单色光在棱镜中的波长；
（2）该光射出棱镜时的折射角。
五、实验题（共1小题；共4分）
9. 请回答下列问题：
（1）在“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖， 和 分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图 所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 和 ，用“”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插入大头针 和 。在插 和 时，应使 。
（2）某同学实验中作出光路图如图 所示，在入射光线上任取一点 ，过 点作法线的垂线， 点是垂线与法线的交点。 点是入射光线与 界面的交点， 点是出射光线与 界面的交点， 点为法线与 界面的交点。则实验所用玻璃的折射率 （用图中线段表示）。
答案
第一部分
1. B
2. A
【解析】根据题意可知，光在 上发生折射，入射角为 ，折射角为 ，根据折射定律可得折射率 ，选项 A 正确。
3. A
【解析】由 得临界角 ，光在棱镜中的光路如图所示。由图可知，光在 面的入射角为 ，单色光在 面发生全反射，选项A正确，B错误；
由几何关系知，光在 面的入射角为 ，由折射定律 得，，则光在 面上的折射角为 ，出射光线与 面成 角，选项C、D错误。
第二部分
4. B， D
【解析】因为 ，故临界角为 ，如图所示，
，则发生全反射，由几何知识可得 ，则有反射，，光线从 面垂直射出；又有折射，，光线从 面射出。
第三部分
5. BCD
【解析】据折射定律，光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知 点应在 点的左侧，故选项A错误；光从光疏介质（空气）进入光密介质（水）中时，速度变小，故选项B正确；紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的折射角，则可能通过 点下方的 点，故选项C正确；若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的折射角，则可能通过 点上方的 点，故选项D正确；若蓝光沿 方向射入，据折射定律，折射光线不能通过 点正上方的 点，故选项E错误。
第四部分
6. （1）
【解析】由于对称性，我们考虑从 面入射的光线，这些光线在棱镜中是平行于 面的，由对称性不难得出，光线进入 面时的入射角 和折射角 分别为：
，
由折射定律，材料折射率
。
（2） 光屏到 距离超过 时，光斑分为两块。
【解析】如图 为 中点，在 点附近折射的光线从 射出后与直线 交于 ，可看出只要光屏放得比 点远，则光斑会分成两块。
由几何关系可得：
所以当光屏到 距离超过 时，光斑分为两块。
7. （1）
（2）
8. （1）
【解析】
（2）
【解析】
故光线在 面发生全反射
光线在 面的折射角为 ，则
解得 。
第五部分
9. （1） 挡住 、 的像， 挡住 和 、 的像
【解析】根据实验原理，连接 、 表示入射光线，连接 、 表示出射光线，连接两光线与界面的两交点，即得折射光线。实验的过程中，要先在白纸上放好平行玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 和 ，然后在玻璃砖另一侧观察，调整视线使 的像被 的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继插上两枚大头针 、 ，使 挡住 、 的像，使 挡住 和 、 的像。
（2）
【解析】设光线的入射角为 ，折射角为 ，根据几何关系得
，
，
解得玻璃的折射率为 。
第1页（共1 页）
一、单项选择题（共3小题；共12分）
1. 如图所示的四个光路能正确表示光线由玻璃射入空气的是
A. B.
C. D.
2. 如图所示，直角三棱镜 的一个侧面 紧贴在平面镜上，。从点光源 发出的一细光束 射到棱镜的另一侧面 上，适当调整入射光 的方向。当 与 成 角时，其折射光与镜面发生一次反射，从 面射出后恰好与 重合，则此棱镜的折射率为
A. B. C. D.
3. 如图所示，直角三棱镜的折射率为 ，，一束单色光垂直于 面射向棱镜，入射点为 ，则
A. 单色光在 面发生全反射
B. 单色光在 面不发生全反射
C. 单色光在 面发生全反射
D. 单色光在 面射出后，与 面成 角
二、双项选择题（共1小题；共4分）
4. 如图为一直角棱镜的横截面，，，一平行细光束从 点沿垂直于 面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率 ，若不考虑原入射光在 面上的反射光，则有光线
A. 从 面射出 B. 从 面射出
C. 从 面射出，且与 面斜交 D. 从 面射出，且与 面垂直
三、填空题（共1小题；共2分）
5. 如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的 点沿 方向 点在分界面上，图中 点和入射光线都未画出）射向水中，折射后通过水中的 点。图中 点为 、 连线与分界面的交点，下列说法正确的是
A． 点在 点的右侧
B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小
C．若沿 方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过 点正下方的 点
D．若沿 方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过 点正上方的 点
E．若蓝光沿 方向射向水中，则折射光线有可能通过 点正上方的 点
四、解答题（共3小题；共39分）
6. 如图，为某种透明材料做成的三棱镜横截面，其形状是边长为 的等边三角形，现用一束宽度为 的单色平行光束，以垂直于 面的方向正好入射到该三棱镜的 及 面上，结果所有从 、 面入射的光线进入后恰好全部直接到达 面。试求：
（1）该材料对此平行光束的折射率；
（2）这些到达 面的光线从 面折射而出后，如果照射到一块平行于 面的屏上形成光斑，则当屏到 面的距离 满足什么条件时，此光斑分为两块
7. 如图所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为 ，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面的夹角 射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距 的光点 和 。（图中未画 和 ）
（1）请在图中画出光路示意
（2）求玻璃砖的厚度
8. 透明光学材料制成的直角三棱镜，，其折射率为 ，一束波长为 的单色光垂直于 面射向棱镜（如图所示），入射点为 求：
（1）此单色光在棱镜中的波长；
（2）该光射出棱镜时的折射角。
五、实验题（共1小题；共4分）
9. 请回答下列问题：
（1）在“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖， 和 分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图 所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 和 ，用“”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插入大头针 和 。在插 和 时，应使 。
（2）某同学实验中作出光路图如图 所示，在入射光线上任取一点 ，过 点作法线的垂线， 点是垂线与法线的交点。 点是入射光线与 界面的交点， 点是出射光线与 界面的交点， 点为法线与 界面的交点。则实验所用玻璃的折射率 （用图中线段表示）。
答案
第一部分
1. B
2. A
【解析】根据题意可知，光在 上发生折射，入射角为 ，折射角为 ，根据折射定律可得折射率 ，选项 A 正确。
3. A
【解析】由 得临界角 ，光在棱镜中的光路如图所示。由图可知，光在 面的入射角为 ，单色光在 面发生全反射，选项A正确，B错误；
由几何关系知，光在 面的入射角为 ，由折射定律 得，，则光在 面上的折射角为 ，出射光线与 面成 角，选项C、D错误。
第二部分
4. B， D
【解析】因为 ，故临界角为 ，如图所示，
，则发生全反射，由几何知识可得 ，则有反射，，光线从 面垂直射出；又有折射，，光线从 面射出。
第三部分
5. BCD
【解析】据折射定律，光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知 点应在 点的左侧，故选项A错误；光从光疏介质（空气）进入光密介质（水）中时，速度变小，故选项B正确；紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的折射角，则可能通过 点下方的 点，故选项C正确；若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的折射角，则可能通过 点上方的 点，故选项D正确；若蓝光沿 方向射入，据折射定律，折射光线不能通过 点正上方的 点，故选项E错误。
第四部分
6. （1）
【解析】由于对称性，我们考虑从 面入射的光线，这些光线在棱镜中是平行于 面的，由对称性不难得出，光线进入 面时的入射角 和折射角 分别为：
，
由折射定律，材料折射率
。
（2） 光屏到 距离超过 时，光斑分为两块。
【解析】如图 为 中点，在 点附近折射的光线从 射出后与直线 交于 ，可看出只要光屏放得比 点远，则光斑会分成两块。
由几何关系可得：
所以当光屏到 距离超过 时，光斑分为两块。
7. （1）
（2）
8. （1）
【解析】
（2）
【解析】
故光线在 面发生全反射
光线在 面的折射角为 ，则
解得 。
第五部分
9. （1） 挡住 、 的像， 挡住 和 、 的像
【解析】根据实验原理，连接 、 表示入射光线，连接 、 表示出射光线，连接两光线与界面的两交点，即得折射光线。实验的过程中，要先在白纸上放好平行玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 和 ，然后在玻璃砖另一侧观察，调整视线使 的像被 的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继插上两枚大头针 、 ，使 挡住 、 的像，使 挡住 和 、 的像。
（2）
【解析】设光线的入射角为 ，折射角为 ，根据几何关系得
，
，
解得玻璃的折射率为 。
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