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1、章末过关检测(四)(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a光的频率小于b光的频率.下图中正确的光路图是()解析：选B任何光线透过平行玻璃砖后，透射光线都要与原光线方向平行，可知C、D错；又因为a的频率小于b的频率，可知a的折射率小于b的折射率，a的折射角大于b的折射角，所以A错，B对.2.在水中同一深度并排放着红、蓝、紫三种颜色的球，若在水面正上方俯视这三个球，感觉最浅的是()A紫色球B蓝色球C红色球 D三个球同样深解析：选A在
2、视深公式hh/n中，h为看到的深度，h为实际深度，n为折射率，因为水对紫光的折射率最大，所以看到最浅的是紫色球，故正确选项为A3.将平面镜M斜放入一个装满清水的碗中，调整平面镜的倾斜角度，让一束太阳光斜射入水中经折射、反射、折射后射到PQ屏上，a、b、c为三个光区，如图所示.现将三瓶相同的红藻放在三个光区，则(设其它光不进入这三个光区)()A在a光区的红藻生长得慢B在b光区的红藻生长得慢C在c光区的红藻生长得慢D在三个光区的红藻生长速度相同解析：选A红藻只反射红光，吸收除红光以外的光线.红光的折射率较小，经折射、反射、折射，a光区为红光，此处的红藻无法吸收到其他光线，生长得慢.4.雨后太阳光入
3、射到水滴中发生色散而形成彩虹，设水滴是球形的，如图所示的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()A紫光、黄光、蓝光和红光B紫光、蓝光、黄光和红光C红光、蓝光、黄光和紫光D红光、黄光、蓝光和紫光解析：选B由供选答案知四种光线红、黄、蓝、紫的频率为f红f黄f蓝f紫，故其折射率n红n黄n蓝n紫，因折射率大，光在折射时，偏折程度大，故太阳光经水滴折射后，在水中传播，从上到下依次为红、黄、蓝、紫，再由光的反射定律，结合传播图可知其反射后从上到下顺序颠倒，因此出射光依次为紫光、蓝光、黄光和红光，B正确，A、C、D均错误.5.如图所示
4、，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两束光OA和OB，沿如图所示方向射出，则()AOA为黄光，OB为紫光BOA为紫光，OB为黄光COA为黄光，OB为复色光DOA为复色光，OB为紫光解析：选C黄光比紫光频率小，在玻璃中折射率小，发生全反射的临界角大，由图可知，OB为反射光线，OA是折射角为90的折射光线，即入射角恰好为黄光的临界角，紫光已经发生全反射，在OA中只有黄光，在OB中既有黄光又有紫光，为复色光.6.如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行，此玻璃的折射率为()AB1.5C D2
5、解析：选C其光路图如图所示，由几何关系知r30，折射率n，故C正确.7.如图所示，某棱镜顶角A60，一束白光以较大的入射角，从棱镜的一个侧面入射，通过后从另一侧面射出，在光屏上形成由红到紫的七色光谱.已知各光在该介质中临界角都不超过42，当入射角逐渐变小的过程中，屏上光谱的变化情况是()A变窄，保持七色 B变宽，逐渐呈白色C下移，逐渐消失 D上移，逐渐消失解析：选C如题图所示，入射角i减小，r也减小.光在AC面上的入射点下移，出射光线也将下移，且介质中的入射角随之增大.当增大到紫光的临界角时，紫光发生全反射，屏上的紫光消失，随着i进一步减小，进一步增大，靛、蓝、绿、黄、橙、红光依次在屏上消失，
6、故C正确.二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)8.一束单色光由空气射入玻璃，这束光的()A速度变慢，波长变短 B速度不变，波长变短C频率增高，波长变长 D频率不变，波长变短解析：选AD光由空气射入玻璃，由v知速度变慢，波长变短，频率不变，故A、D对.9.潜水员在折射率为的海水下h深处向上观察水面，能看到的天穹和周围的景物都出现在水面上的一个圆形面积为S的区域内.关于圆面积S和深度h的关系，下列叙述不正确的是()AS与水深h成正比BS与水深h成反比CS与水深h的平方成正比D
7、S与水深h的平方成反比解析：选ABD由题意可知，光从空气射向水中的最大入射角为90，所以折射角等于临界角，如图所示，有sin C，C45可知Rh，所以SR2h2，Sh2.10.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法不正确的是()A红灯看起来较浅，且照亮的水面面积较小B红灯看起来较深，且照亮的水面面积较小C红灯看起来较浅，且照亮的水面面积较大D红灯看起来较深，且照亮的水面面积较大解析：选ABC视深h与实际深度h的关系为：h，同一介质中，红光折射率较小，所以红灯光的视深较大；光斑半径rhtan ，红光折射率较小，临界角较大，光斑半
8、径较大，D正确.三、非选择题(本题共6小题，共54分，按题目要求作答.计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (4分)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率.开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像.如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失.此时只需测量出_，即可计算出玻璃砖的折射率.请用你的测量量表示出折射率n_.解析：由题意可知，当玻璃砖转过某一角度时，刚好发生全反射，在直径边
9、一侧观察不到P1、P2的像.当转过角度时有n.故只需量出玻璃砖转过的角度即可求出玻璃砖的折射率.答案：见解析12.(6分)小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验(如图所示)，他进行的主要步骤是：A用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d.B先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC.C将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置.D调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到A点距离x1，右侧亮点到A点的距离x2.(1)
10、小明利用实验数据计算玻璃砖折射率的表达式n_.(2)关于上述实验以下说法正确的是_.A在BOC的范围内，改变入射光PO的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮点B左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2C左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2D要使左侧亮点到A点的距离x1增大，应减小入射角解析：(1)作出光路图如图所示，折射光线交于MN上的E点，反射光线交与MN上的F点.折射率等于折射角的正弦与反射角的正弦的比，即n.(2)当入射角大于等于临界角时，发生全反射，则只有反射光线照射到MN上，所以MN上可能只出现一个亮点，故A项正确；由图知，角大于角，所以左侧亮点到A
11、点的距离总是比右侧亮点到A点的距离小，故B正确，C项错误；要想左侧亮点到A点的距离增大，必须减小折射角，由折射率公式可知，要减小折射角，必须减小入射角，故D项正确.答案：(1)(2)ABD13.(10分)如图所示为某种透明介质的截面图，AOC为等腰直角三角形，BC为半径R10 cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点.由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角i45，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑.已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1，n2.(1)判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色；(2)求两个亮斑间的距离.解析：(1)设红光和紫光的临界角分别为C
12、1、C2，sin C1，C160；同理C245，i45C2，i45C1，所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面一部分折射，一部分反射，且由几何关系可知，反射光线与AC垂直.所以在AM处产生的亮斑为红色，在AN处产生的亮斑为红色与紫色的混合色.(2)P点为经反射后产生的混合色亮斑，AOP为等腰直角三角形所以APR10 cm.Q点为红色光经折射后的亮斑，由题意：n1所以sin 1所以QA5 cm所以两个亮斑间的距离为QAAP(510) cm.答案：(1)AM处产生的亮斑为红色，在AN处产生的亮斑为红色与紫色的混合色 (2)(510) cm14.(10分)如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截
13、面，圆心角AOB60.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.(1)求介质的折射率.(2)折射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射.解析：依题意作出光路图(1)由几何知识可知入射角i60，折射角r30根据折射定律得n代入数据得n.(2)由光路的可逆性知，不能.答案：(1)(2)不能15. (12分)有一腰长是16 cm的等腰直角三棱镜，为了测定它的折射率，先把三棱镜的一个端面放在铺好白纸的桌面上，用铅笔画出它的轮廓线AOB，如图所示，从OB上的C点观察A棱，发现A棱的位置在OA的D处，测得OC12 cm，OD9 cm求：此三棱镜的折射率.解析：作出光路图
14、如图所示.得sin isin r折射率n.答案：见解析16. (12分)一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心.一束光线在横截面从M点入射，经过AB面反射后从N点射出.已知光线在M点的入射角为30，MOA60，NOB30.求(1)光线在M点的折射角；(2)透明物体的折射率.解析： (1)如图，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线.设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，OMQ，PNF.根据题意有30由几何关系得，PNOPQOr，于是r60且r由式得r15.(2)根据折射率公式有sin insin r由式得n.答案：(1)15(2)
2019-2020学年高中物理第四章光的折射单元测试含解析教科版选修3-4
