2021人教版选择性必修第一册第四章章末检测试卷（四word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021人教版选择性必修第一册第四章章末检测试卷（四word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 07:55:49 | ||
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文档简介
2021人教版选择性必修第一册 第四章 章末检测试卷（四）
一、多选题
1．太阳光与水平面成30°角方向射来，为了使反射光线沿水平方向传播，则平面镜跟水平面所成的角可能是（）
A．15° B．30° C．75° D．120°
2．下列选项中关于高中物理教材上插图的说法正确的是（ ）
A．图1中弯曲的有机玻璃棒能导光说明有机玻璃的折射率小于周围空气
B．图2中电子表的液晶显示用到了偏振光
C．图3中全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
D．图4中的彩色条纹是白光的单缝衍射条纹
3．如图所示，两种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，从另一边射出，则下列说法中正确的是( )
A．a光的波长小于b光波长
B．这种材料对a光的折射率大于对b光的折射率
C．若用同一种装置观察双缝干涉图样，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
D．若从同一介质射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
4．下列说法正确的是（ ）
A．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高
B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大
C．水中的气泡，看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射
D．全息照相主要是利用了光的衍射现象
E.沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象
二、单选题
5．P、Q两种不同波长的光，以相同的入射角从玻璃射向空气，P光发生全反射，Q光射入空气，则（ ）
A．玻璃对P光的折射率小于对Q光的折射率
B．玻璃中P光的波长大于Q光的波长
C．玻璃中P光的速度大于Q光的速度
D．P光的光子能量大于Q光的光子能量
6．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是（ ）
A．a光线是红光，b光线是紫光
B．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距
C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长
D．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射
7．如图所示为公园水池中的灯光喷泉，红、蓝彩灯位于水面下同一深度。从水面上方向下观察，下列说法正确的是（ ）
A．红灯看起来比蓝灯深，红灯照亮的水面面积比蓝灯大
B．红灯看起来比蓝灯深，红灯照亮的水面面积比蓝灯小
C．红灯看起来比蓝灯浅，红灯照亮的水面面积比蓝灯大
D．红灯看起来比蓝灯浅，红灯照亮的水面面积比蓝灯小
8．如图所示，a、b两束不同单色光相互平行，从平行玻璃砖表面入射，从面出射时变为一束光c，则下列说法正确的是（ ）
A．a、b中有一束光在面发生了全发射
B．在玻璃中a光传播速度大于b光的传播速度
C．在同一个双缝干涉装置中，a光干涉条纹间距较大
D．减小玻璃砖的厚度，光从面出射时变为两束间距变大的平行光
9．某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为 0.05 mm 的窄缝，进行光的衍射实验，如图 所示，则他在光屏上看到的条纹是（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，一束复色光斜射到置于空气中的厚平板玻璃（上、下表面平行）的上表面，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光．关于这两束单色光，下列说法中正确的是（ ）
A．此玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B．在此玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角
C．在此玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
D．用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光的干涉条纹间距比b光的宽
11．如图是甲、乙两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样，对此实验分析正确的是（ ）
A．甲光衍射本领更强 B．在水中乙光的传播速度大
C．光由玻璃射向空气时，乙光更易发生全反射 D．减小实验中的双缝间距，目镜中的条纹数会增加
12．如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，，。一束由a、b光组成的复色光线平行于底边BC由AB上M点射入棱镜。经棱镜折射后仅有a光从AC上N点射出。则（ ）
A．与a光相比，b光的临界角较大
B．与a光相比，b光在棱镜中的传播速度更小
C．与a光相比，b光在空气中更容易发生明显的衍射
D．b光能从BC上射出
三、实验题
13．在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图甲所示，A、B、C、D为四枚大头针。
（1）实验过程中大头针应该___________（填“垂直”或“平行”）纸面插放，通过玻璃砖观察大头针___________（填“A、B的像”或“C、D的像”）；
（2）根据实验数据在坐标系中描出各个点如图乙所示，根据图线求出玻璃的折射率为___________（保留三位有效数字）；图乙中数据点___________（填“a”“b”或“c”）对应的光线通过玻璃砖后侧移最大。
14．(1)如图所示，线圈与滑动变阻器、电源组成电路，而大线圈则与电流表组成闭合电路，不能使电流表指针偏转的情形是（______）
A．闭合开关后将小线圈插入大线圈的过程中
B．小线圈放在大线圈中，闭合开关后将小线圈拔出来的过程中
C．小线圈放在大线圈中不动
D．小线圈放在大线圈中不动，开关闭合，移动变阻器的滑片时
(2)利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距，双缝光屏间距离，用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，则图中A位置的游标卡尺读数为________mm，B位置的游标卡尺读数为________mm，单色光的波长为________m。
四、解答题
15．“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中，如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射．从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率n＝ ，光在真空中的速度为c.
（1）请通过计算判断该光线能否从CD边射出；
（2）若 ，光在“道威棱镜“内部传播的时间为多少．
16．某种透明材料制成的空心球体内径为R，外径是内径的2倍，其截面（纸面内）如图所示．一束单色光（纸面内）从外球面上A点入射，入射角为45°时，光束经折射后恰好与内球面B点相切．
（1）求该透明材料的折射率；
（2）如果在内表面涂上能完全吸光的物质，当一束平行光射向此球时被内表面吸收掉的光束在射进空心球前的横截面积是多少？
（3）在第（1）问的条件下，欲使如图所示的光束能射入空心球内部空心区域，从A入射的光线的入射角应满足什么条件？
17．如图所示，AOB为折射率的扇形玻璃砖．一细光束照射到A面上的C点，在C点折射后的光线平行于BO边．已知C点到OB的距离是扇形半径的一半，且ADBO，∠DAO=30°，
①光线在C点的入射角；
②光线通过玻璃砖射出后与OB的夹角．
18．如图所示，一锐角为的直角三角形玻璃砖水平放置，距离为，单色光从点以与竖直面成的夹角射入玻璃砖，经玻璃砖折射后从点水平射出，求：
(1)玻璃砖的折射率；
(2)光在玻璃砖中的传播时间。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．AC
【详解】
本题分两种情况，如图所示：
在甲中，反射光线与入射光线的夹角为30°，入射角为15°，则平面镜与水平方向成75°的夹角；在乙中，反射光线与入射光线的夹角为150°，入射角和反射角都为75°，则平面镜与水平方向成15°的夹角，AC正确．BD错误。
故选AC
2．BC
【详解】
A．根据全反射条件，有机玻璃应为光密介质，折射率大于空气。故A错误；
B．电子表的液晶显示利用了光的偏振原理。故B正确；
C．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理。故C正确；
D．彩色条纹间距几乎相等，是白光的双缝干涉条纹。故D错误。
故选BC。
3．AB
【解析】a光的偏折程度大于b光，所以a光的折射率大于b光，a光的频率大于b光，a光的波长小于b光，选项AB正确； 根据可知，若用同一种装置观察双缝干涉图样，a光的条纹间距小于b光的条纹间距，选项C错误；根据sinC=得，b光的折射率小，则临界角大．故D错误．故选AB.
点睛：解决本题的突破口在于比较出折射率的大小，从而得出频率的大小，波长、在介质中的速度、临界角等大小．
4．ABE
【详解】
A.景物的光斜射到水面上，由光发生反射的条件知，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，摄入水中鱼的眼睛，由于鱼的错觉认为光沿直线传播，逆光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，故A正确；
B．发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，则光纤内芯的折射率比外壳的大，故B正确；
C．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光线从水射入气泡发生全反射的缘故，故C错误；
D．全息照相主要是利用了光的干射现象，故D错误；
E．沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的折射和全反射产生的，故E正确。
故选ABE。
5．D
【详解】
A．根据临界角公式，光束的折射率小，光束的折射率大，故A错误；
B．在玻璃球体中，光的波长
是光在真空中的波长，光的折射率大，频率大，在真空中的波长短，由知在玻璃球体中，光的波长小于光的波长，故B错误；
C．根据可知玻璃中光的速度小于光的速度，故C错误；
D．光的折射率大，频率大，根据可知光的光子能量大，所以光的光子能量大于光的光子能量，故D正确。
故D正确。
6．C
【详解】
ABD．a、b两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根据折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是红光，a光的波长小于b光，根据可知用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距；遇到同样的障碍物， b光比a光更容易发生明显衍射，故ABD错误；
C．令太阳光在水滴表面发生折射现象时，a光的折射角为α，b光的折射角为β，则球形水滴的半径为R，所以a光在水滴中的传播路径长为xa=4R cosα，b光在水滴中传播的路径长为xb=4Rcosβ，因为α＜β，所以xa＞xb，又因为光在介质中的传播速度为，因为na＞nb，所以va＜vb，光在水滴中的传播时间为，所以a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长，故C正确。
故选C。
7．A
【详解】
由于水对红光的折射率小于对蓝光的折射率，从水面上方观察，视深为
可知红灯看起来比蓝灯深；
设临界角为C，因此光照亮的水面半径
而
由于红光的折射率小于蓝光的折射率，因此红光的临界角大，红光照亮水面部分的面积比蓝光的大。
故选A。
8．D
【详解】
A．根据光路的可逆性原理可知，对于平行玻璃砖界面来说，能够射进玻璃砖的光线，在另一个界面绝对不会发生全反射，因此对本题而言，无论是a或b光线，都不可能发生全反射现象，A错误；
B．画出光路图如下图所示
根据折射定律有
sini = nasinia，sini = nbsinib
由图可知ib > ia，则nb < na，根据波速与折射率的关系有
n =
则vb > va，B错误；
C．由波长与折射率的关系可知
λb > λa
根据干涉条纹间距公式有
x =
则xb > xa，C错误；
D．如图所示减小玻璃砖的厚度，下边界变为M′N′，则出射时变为两束间距变大的平行光，D正确。
故选D。
9．B
【详解】
因为衍射条纹与单缝平行，条纹中间宽、两边窄。故B正确，ACD错误。
故选B。
10．B
【详解】
A、由图看出，光线通过平板玻璃后，a光的侧移大于b光的侧移，说明玻璃对a光的折射率大于b光的折射率。故A错误。
B、由知，折射率越大，临界角越小，所以在此玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角。故B正确。
C、由分析得知，折射率越大，光在玻璃中传播速度越小，则在此玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度。故C错误。
D、玻璃对a光的折射率大于b光的折射率，则a光的波长小于b光的波长，用同一双缝干涉装置做干涉实验时，干涉条纹间距与波长成正比，则a光的干涉条纹间距比b光的窄。故D错误。
故选B.
11．B
【详解】
A．根据双缝干涉条纹的间距公式
结合干涉图样，可知甲的波长较小，乙的波长较大，故乙光衍射本领更强，故A错误；
B．乙光波长较大，则频率较小，水中的折射率较小，根据
可知乙光在水中的传播速度大，故B正确；
C．由于甲光折射率大，乙光折射率小，根据全反射的临界角
可知，甲的临界角小，乙的临界角大，当光由玻璃射向空气时，甲光更易发生全反射，故C错误；
D．减小实验中的双缝间距d，根据
可知，条纹间距变大，则目镜中的条纹数会减少，故D错误。
故选B。
12．B
【详解】
A．a、b光在AC边的入射角是一样的，为30°。b光发生了全发射，a光没有，所以b光的临界角较小，A错误；
B．根据公式
得到b光在棱镜中的折射率大，而
折射率大的，在棱镜中的传播速度小，B正确；
C．波长越小，折射率越大，故b光的波长小于a光的波长，所以a光更容易发生衍射现象，C错误；
D．由于b光发生了全反射，根据角度关系，分析可知到达BC边的光的入射角度也为30°，所以在BC边也发生全反射，故b光不能从BC边射出，D错误。
故选B。
13．垂直 A、B的像 C
【详解】
（1）[1][2]在“测定玻璃的折射率”的实验过程中，大头针应该垂直纸面插放，通过玻璃砖观察大头针A、B的像；
（2）[3]根据折射率公式可得
代入数据，有
[4]图乙中数据点C,其对应的入射角和折射角最大，玻璃砖的厚度相同，入射点和射出点的水平偏移
最大，也即对应的光线通过玻璃砖后侧移最大。
14．C 11.1 15.6 6.43×10-7
【详解】
(1)[1]A. 闭合电键后将小线圈插入大线圈的过程中，大线圈内的磁通量从无到有，在变化，导致闭合线圈中产生感应电动势，从而产生感应电流，电流表指针发生偏转，故A偏转；
B. 小线圈放在大线圈中，闭合电键后将小线圈拔出来的过程中，大线圈内有磁通量从有到无，在变化，导致闭合线圈中产生感应电动势，从而产生感应电流，电流表指针发生偏转，故B偏转；
C. 小线圈放在大线圈中不动时，大线圈内的磁通量不变，不会产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故C不偏转；
D. 小线圈放在大线圈中不动，电键闭合，移动变阻器的滑片时，大线圈内的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流表指针发生偏转，故D偏转。
本题选择不能使指针偏转的，故选：C；
(2)[2] A位置游标卡尺的读数为：11mm+0.1×1mm=11.1mm；
[3]B位置游标卡尺的读数为：15mm+0.1×6mm=15.6mm；
[4]相邻条纹间距为：
根据
得：
。
15．（1）光线无法从CD边射出；（2）
【解析】
(i)光在棱镜中传播光路如图所示．
由折射定律 ①
解得 ②
而 ③
解得 ④
光线到达CD边时，，故光线无法从CD边射出． ⑤
(ii)光线在棱镜内传播 ⑥
由正弦定理
解得 ⑦
由对称性可知，光在棱镜内部传播的路程 ⑧
而 ⑨
所以 ⑩
点睛：本题关键是画出光路图，找出入射角和折射角，掌握折射定律公式和全反射定律sinC=．
16．（1）．（2） （3）
【详解】
（1）如图所示，设光束经折射后到达内球面上 B 点．在 A 点，由题意知，
入射角 i＝45°，折射角 r＝∠BAO
由几何关系有：=0.5
由折射定律有：
代入数据解得 n＝
（2）
如图所示，平行光束为半径为 R 的空心部分被吸收，不被吸收的极限光线是与 a
球相切的光线 AB，由几何关系有：
Ro=2Rsini
R=2Rsinr
由折射定律有： sini=nsinr
故被吸收掉的光束的橫截面积为：S=2πR2
（3）如图所示．设在 A 点的入射角为 i′时，光束经折射后到达内球面上 C 点，并在 C 点恰好发生全反射，则光束在内球面上的入射角∠ACD恰好等于临界角 C．
由 sinC＝得 C＝45°
由正弦定理得……
又 AO＝2CO
由折射定律有……
解得…
因此入射角满足的光线将射入空心球内部．
17．①60°②30°
【详解】
①画出光路如图所示．由于折射光线CE平行于BO,可知光线在C点的折射角γ=30°
由折射定律有:
可得光线在C点的入射角i=60°
②设扇形半径为R，可知E到BO的距离为，光线在E点的入射角α满足，得:a=30°
由折射定律知，光线在E点的折射角为60°，故光线通过玻璃砖射出后与OB的夹角为30°．
18．(1)；(2)
【详解】
(1)如图所示入射单色光的折射光路图，
由几何关系可知
，
根据对称性和几何关系
由折射定律有
(2)光在半球玻璃砖中的传播速度
由几何关系可知
光在半球玻璃砖中的传播时间
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、多选题
1．太阳光与水平面成30°角方向射来，为了使反射光线沿水平方向传播，则平面镜跟水平面所成的角可能是（）
A．15° B．30° C．75° D．120°
2．下列选项中关于高中物理教材上插图的说法正确的是（ ）
A．图1中弯曲的有机玻璃棒能导光说明有机玻璃的折射率小于周围空气
B．图2中电子表的液晶显示用到了偏振光
C．图3中全息照片的拍摄利用了光的干涉原理
D．图4中的彩色条纹是白光的单缝衍射条纹
3．如图所示，两种单色光组成的复色光照射到三棱镜上，从另一边射出，则下列说法中正确的是( )
A．a光的波长小于b光波长
B．这种材料对a光的折射率大于对b光的折射率
C．若用同一种装置观察双缝干涉图样，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
D．若从同一介质射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
4．下列说法正确的是（ ）
A．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高
B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大
C．水中的气泡，看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射
D．全息照相主要是利用了光的衍射现象
E.沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象
二、单选题
5．P、Q两种不同波长的光，以相同的入射角从玻璃射向空气，P光发生全反射，Q光射入空气，则（ ）
A．玻璃对P光的折射率小于对Q光的折射率
B．玻璃中P光的波长大于Q光的波长
C．玻璃中P光的速度大于Q光的速度
D．P光的光子能量大于Q光的光子能量
6．雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是（ ）
A．a光线是红光，b光线是紫光
B．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距
C．a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长
D．遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射
7．如图所示为公园水池中的灯光喷泉，红、蓝彩灯位于水面下同一深度。从水面上方向下观察，下列说法正确的是（ ）
A．红灯看起来比蓝灯深，红灯照亮的水面面积比蓝灯大
B．红灯看起来比蓝灯深，红灯照亮的水面面积比蓝灯小
C．红灯看起来比蓝灯浅，红灯照亮的水面面积比蓝灯大
D．红灯看起来比蓝灯浅，红灯照亮的水面面积比蓝灯小
8．如图所示，a、b两束不同单色光相互平行，从平行玻璃砖表面入射，从面出射时变为一束光c，则下列说法正确的是（ ）
A．a、b中有一束光在面发生了全发射
B．在玻璃中a光传播速度大于b光的传播速度
C．在同一个双缝干涉装置中，a光干涉条纹间距较大
D．减小玻璃砖的厚度，光从面出射时变为两束间距变大的平行光
9．某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为 0.05 mm 的窄缝，进行光的衍射实验，如图 所示，则他在光屏上看到的条纹是（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，一束复色光斜射到置于空气中的厚平板玻璃（上、下表面平行）的上表面，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光．关于这两束单色光，下列说法中正确的是（ ）
A．此玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B．在此玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角
C．在此玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
D．用同一双缝干涉装置进行实验可看到a光的干涉条纹间距比b光的宽
11．如图是甲、乙两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样，对此实验分析正确的是（ ）
A．甲光衍射本领更强 B．在水中乙光的传播速度大
C．光由玻璃射向空气时，乙光更易发生全反射 D．减小实验中的双缝间距，目镜中的条纹数会增加
12．如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，，。一束由a、b光组成的复色光线平行于底边BC由AB上M点射入棱镜。经棱镜折射后仅有a光从AC上N点射出。则（ ）
A．与a光相比，b光的临界角较大
B．与a光相比，b光在棱镜中的传播速度更小
C．与a光相比，b光在空气中更容易发生明显的衍射
D．b光能从BC上射出
三、实验题
13．在“测定玻璃的折射率”的实验中，如图甲所示，A、B、C、D为四枚大头针。
（1）实验过程中大头针应该___________（填“垂直”或“平行”）纸面插放，通过玻璃砖观察大头针___________（填“A、B的像”或“C、D的像”）；
（2）根据实验数据在坐标系中描出各个点如图乙所示，根据图线求出玻璃的折射率为___________（保留三位有效数字）；图乙中数据点___________（填“a”“b”或“c”）对应的光线通过玻璃砖后侧移最大。
14．(1)如图所示，线圈与滑动变阻器、电源组成电路，而大线圈则与电流表组成闭合电路，不能使电流表指针偏转的情形是（______）
A．闭合开关后将小线圈插入大线圈的过程中
B．小线圈放在大线圈中，闭合开关后将小线圈拔出来的过程中
C．小线圈放在大线圈中不动
D．小线圈放在大线圈中不动，开关闭合，移动变阻器的滑片时
(2)利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距，双缝光屏间距离，用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，则图中A位置的游标卡尺读数为________mm，B位置的游标卡尺读数为________mm，单色光的波长为________m。
四、解答题
15．“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中，如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射．从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率n＝ ，光在真空中的速度为c.
（1）请通过计算判断该光线能否从CD边射出；
（2）若 ，光在“道威棱镜“内部传播的时间为多少．
16．某种透明材料制成的空心球体内径为R，外径是内径的2倍，其截面（纸面内）如图所示．一束单色光（纸面内）从外球面上A点入射，入射角为45°时，光束经折射后恰好与内球面B点相切．
（1）求该透明材料的折射率；
（2）如果在内表面涂上能完全吸光的物质，当一束平行光射向此球时被内表面吸收掉的光束在射进空心球前的横截面积是多少？
（3）在第（1）问的条件下，欲使如图所示的光束能射入空心球内部空心区域，从A入射的光线的入射角应满足什么条件？
17．如图所示，AOB为折射率的扇形玻璃砖．一细光束照射到A面上的C点，在C点折射后的光线平行于BO边．已知C点到OB的距离是扇形半径的一半，且ADBO，∠DAO=30°，
①光线在C点的入射角；
②光线通过玻璃砖射出后与OB的夹角．
18．如图所示，一锐角为的直角三角形玻璃砖水平放置，距离为，单色光从点以与竖直面成的夹角射入玻璃砖，经玻璃砖折射后从点水平射出，求：
(1)玻璃砖的折射率；
(2)光在玻璃砖中的传播时间。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．AC
【详解】
本题分两种情况，如图所示：
在甲中，反射光线与入射光线的夹角为30°，入射角为15°，则平面镜与水平方向成75°的夹角；在乙中，反射光线与入射光线的夹角为150°，入射角和反射角都为75°，则平面镜与水平方向成15°的夹角，AC正确．BD错误。
故选AC
2．BC
【详解】
A．根据全反射条件，有机玻璃应为光密介质，折射率大于空气。故A错误；
B．电子表的液晶显示利用了光的偏振原理。故B正确；
C．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理。故C正确；
D．彩色条纹间距几乎相等，是白光的双缝干涉条纹。故D错误。
故选BC。
3．AB
【解析】a光的偏折程度大于b光，所以a光的折射率大于b光，a光的频率大于b光，a光的波长小于b光，选项AB正确； 根据可知，若用同一种装置观察双缝干涉图样，a光的条纹间距小于b光的条纹间距，选项C错误；根据sinC=得，b光的折射率小，则临界角大．故D错误．故选AB.
点睛：解决本题的突破口在于比较出折射率的大小，从而得出频率的大小，波长、在介质中的速度、临界角等大小．
4．ABE
【详解】
A.景物的光斜射到水面上，由光发生反射的条件知，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，摄入水中鱼的眼睛，由于鱼的错觉认为光沿直线传播，逆光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，故A正确；
B．发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，则光纤内芯的折射率比外壳的大，故B正确；
C．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光线从水射入气泡发生全反射的缘故，故C错误；
D．全息照相主要是利用了光的干射现象，故D错误；
E．沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的折射和全反射产生的，故E正确。
故选ABE。
5．D
【详解】
A．根据临界角公式，光束的折射率小，光束的折射率大，故A错误；
B．在玻璃球体中，光的波长
是光在真空中的波长，光的折射率大，频率大，在真空中的波长短，由知在玻璃球体中，光的波长小于光的波长，故B错误；
C．根据可知玻璃中光的速度小于光的速度，故C错误；
D．光的折射率大，频率大，根据可知光的光子能量大，所以光的光子能量大于光的光子能量，故D正确。
故D正确。
6．C
【详解】
ABD．a、b两种光在水滴表面发生折射现象，入射角相同，a光的折射角小于b光，根据折射定律可知，a光的折射率大于b光，所以a是紫光，b是红光，a光的波长小于b光，根据可知用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距小于b光条纹间距；遇到同样的障碍物， b光比a光更容易发生明显衍射，故ABD错误；
C．令太阳光在水滴表面发生折射现象时，a光的折射角为α，b光的折射角为β，则球形水滴的半径为R，所以a光在水滴中的传播路径长为xa=4R cosα，b光在水滴中传播的路径长为xb=4Rcosβ，因为α＜β，所以xa＞xb，又因为光在介质中的传播速度为，因为na＞nb，所以va＜vb，光在水滴中的传播时间为，所以a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长，故C正确。
故选C。
7．A
【详解】
由于水对红光的折射率小于对蓝光的折射率，从水面上方观察，视深为
可知红灯看起来比蓝灯深；
设临界角为C，因此光照亮的水面半径
而
由于红光的折射率小于蓝光的折射率，因此红光的临界角大，红光照亮水面部分的面积比蓝光的大。
故选A。
8．D
【详解】
A．根据光路的可逆性原理可知，对于平行玻璃砖界面来说，能够射进玻璃砖的光线，在另一个界面绝对不会发生全反射，因此对本题而言，无论是a或b光线，都不可能发生全反射现象，A错误；
B．画出光路图如下图所示
根据折射定律有
sini = nasinia，sini = nbsinib
由图可知ib > ia，则nb < na，根据波速与折射率的关系有
n =
则vb > va，B错误；
C．由波长与折射率的关系可知
λb > λa
根据干涉条纹间距公式有
x =
则xb > xa，C错误；
D．如图所示减小玻璃砖的厚度，下边界变为M′N′，则出射时变为两束间距变大的平行光，D正确。
故选D。
9．B
【详解】
因为衍射条纹与单缝平行，条纹中间宽、两边窄。故B正确，ACD错误。
故选B。
10．B
【详解】
A、由图看出，光线通过平板玻璃后，a光的侧移大于b光的侧移，说明玻璃对a光的折射率大于b光的折射率。故A错误。
B、由知，折射率越大，临界角越小，所以在此玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角。故B正确。
C、由分析得知，折射率越大，光在玻璃中传播速度越小，则在此玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度。故C错误。
D、玻璃对a光的折射率大于b光的折射率，则a光的波长小于b光的波长，用同一双缝干涉装置做干涉实验时，干涉条纹间距与波长成正比，则a光的干涉条纹间距比b光的窄。故D错误。
故选B.
11．B
【详解】
A．根据双缝干涉条纹的间距公式
结合干涉图样，可知甲的波长较小，乙的波长较大，故乙光衍射本领更强，故A错误；
B．乙光波长较大，则频率较小，水中的折射率较小，根据
可知乙光在水中的传播速度大，故B正确；
C．由于甲光折射率大，乙光折射率小，根据全反射的临界角
可知，甲的临界角小，乙的临界角大，当光由玻璃射向空气时，甲光更易发生全反射，故C错误；
D．减小实验中的双缝间距d，根据
可知，条纹间距变大，则目镜中的条纹数会减少，故D错误。
故选B。
12．B
【详解】
A．a、b光在AC边的入射角是一样的，为30°。b光发生了全发射，a光没有，所以b光的临界角较小，A错误；
B．根据公式
得到b光在棱镜中的折射率大，而
折射率大的，在棱镜中的传播速度小，B正确；
C．波长越小，折射率越大，故b光的波长小于a光的波长，所以a光更容易发生衍射现象，C错误；
D．由于b光发生了全反射，根据角度关系，分析可知到达BC边的光的入射角度也为30°，所以在BC边也发生全反射，故b光不能从BC边射出，D错误。
故选B。
13．垂直 A、B的像 C
【详解】
（1）[1][2]在“测定玻璃的折射率”的实验过程中，大头针应该垂直纸面插放，通过玻璃砖观察大头针A、B的像；
（2）[3]根据折射率公式可得
代入数据，有
[4]图乙中数据点C,其对应的入射角和折射角最大，玻璃砖的厚度相同，入射点和射出点的水平偏移
最大，也即对应的光线通过玻璃砖后侧移最大。
14．C 11.1 15.6 6.43×10-7
【详解】
(1)[1]A. 闭合电键后将小线圈插入大线圈的过程中，大线圈内的磁通量从无到有，在变化，导致闭合线圈中产生感应电动势，从而产生感应电流，电流表指针发生偏转，故A偏转；
B. 小线圈放在大线圈中，闭合电键后将小线圈拔出来的过程中，大线圈内有磁通量从有到无，在变化，导致闭合线圈中产生感应电动势，从而产生感应电流，电流表指针发生偏转，故B偏转；
C. 小线圈放在大线圈中不动时，大线圈内的磁通量不变，不会产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故C不偏转；
D. 小线圈放在大线圈中不动，电键闭合，移动变阻器的滑片时，大线圈内的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流表指针发生偏转，故D偏转。
本题选择不能使指针偏转的，故选：C；
(2)[2] A位置游标卡尺的读数为：11mm+0.1×1mm=11.1mm；
[3]B位置游标卡尺的读数为：15mm+0.1×6mm=15.6mm；
[4]相邻条纹间距为：
根据
得：
。
15．（1）光线无法从CD边射出；（2）
【解析】
(i)光在棱镜中传播光路如图所示．
由折射定律 ①
解得 ②
而 ③
解得 ④
光线到达CD边时，，故光线无法从CD边射出． ⑤
(ii)光线在棱镜内传播 ⑥
由正弦定理
解得 ⑦
由对称性可知，光在棱镜内部传播的路程 ⑧
而 ⑨
所以 ⑩
点睛：本题关键是画出光路图，找出入射角和折射角，掌握折射定律公式和全反射定律sinC=．
16．（1）．（2） （3）
【详解】
（1）如图所示，设光束经折射后到达内球面上 B 点．在 A 点，由题意知，
入射角 i＝45°，折射角 r＝∠BAO
由几何关系有：=0.5
由折射定律有：
代入数据解得 n＝
（2）
如图所示，平行光束为半径为 R 的空心部分被吸收，不被吸收的极限光线是与 a
球相切的光线 AB，由几何关系有：
Ro=2Rsini
R=2Rsinr
由折射定律有： sini=nsinr
故被吸收掉的光束的橫截面积为：S=2πR2
（3）如图所示．设在 A 点的入射角为 i′时，光束经折射后到达内球面上 C 点，并在 C 点恰好发生全反射，则光束在内球面上的入射角∠ACD恰好等于临界角 C．
由 sinC＝得 C＝45°
由正弦定理得……
又 AO＝2CO
由折射定律有……
解得…
因此入射角满足的光线将射入空心球内部．
17．①60°②30°
【详解】
①画出光路如图所示．由于折射光线CE平行于BO,可知光线在C点的折射角γ=30°
由折射定律有:
可得光线在C点的入射角i=60°
②设扇形半径为R，可知E到BO的距离为，光线在E点的入射角α满足，得:a=30°
由折射定律知，光线在E点的折射角为60°，故光线通过玻璃砖射出后与OB的夹角为30°．
18．(1)；(2)
【详解】
(1)如图所示入射单色光的折射光路图，
由几何关系可知
，
根据对称性和几何关系
由折射定律有
(2)光在半球玻璃砖中的传播速度
由几何关系可知
光在半球玻璃砖中的传播时间
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