圖142圖143圖141第14章光的反射和折射單元檢測一、本題共10小題，每題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯的或不答的得0分。1在教室課桌的正上方掛有一個發光的日光燈，晚上將一支鋼筆平行日光燈放于課桌正上方，當鋼筆距課桌較近時，可在課桌上看到比較清晰的鋼筆影子，將鋼筆逐漸向日光燈靠近，鋼筆的影子逐漸模糊不清，這主要是由于（）A、發生了明顯的衍射現象，B、桌面后來未處于鋼筆的影區，C、桌面后來未處于鋼筆的半影區，D、桌面后來未處于鋼筆的本影區。2在信息技術迅猛發展的今天，光盤是存儲信息的一種重要媒介如圖141所示，若光束不是平直投射到光盤的盤面上，則光線在通過透明介質層時會發生折射，從而改變行進的方向因為光的頻率越高，對介質的折射率越大，故紅色與藍色激光的偏折程度不同，下列相關的說法正確的是A圖中是紅光，是藍光B“光驅”中的光指的是激光C激光光子比普通色光光子的能量要高D光盤記率信息的密度高是由于入射光的平行度好3下列說法正確的是（）A水中的空氣泡看上去特別明亮，是全反射的結果B光導纖維同時傳輸幾百萬路信號互不影響，利用了光的全反射和波的獨立性原理C沙漠上的“蜃景”是由于光的折射和全反射D晚上，人們看到的星體位置比實際位置低4如圖142所示M是豎直放置的平面鏡，平面鏡離地面的距離可調節。甲、乙二人站在鏡前，乙離平面鏡的距離為甲離鏡的距離的2倍，如圖所示。二人略錯開，以便甲能看到乙的像。以L表示鏡的長度，H表示乙的身高，為使甲能看到鏡中乙的全身像，L的最小值為（）ABCDHH3121435自行車的尾燈采用了全反射棱鏡的原理，它雖然本身不發光，但在夜間騎車時，從后面開來的汽車發出的強光照到尾燈后，會有較強的光被反射回去，使汽車司機注意到前面有自行車，尾燈由透明介質做成，其外形如圖143所示，下面說法中正確的是（）A汽車燈光應從左面射過來，在尾燈的左表面發生全反射B汽車燈光應從左面射過來，在尾燈的右表面發生全反射C汽車燈光應從右面射過來，在尾燈的右表面發生全反射D汽車燈光應從右面射過來，在尾燈的左表面發生全反射圖145圖1446已知水的折射率為133，一名潛水員自水下目測到立于船頭的觀察者距水面的距離為，1H而船頭的觀察者目測潛水員距水面深，則2HA潛水員的實際深度大于，觀察者實際高度大于B潛水員的實際深度小于，觀察212者實際高度小于1HC潛水員的實際深度大于，觀察者實際高度小于D潛水員的實際深度小于，觀察21H2H者實際高度大于17為了連續改變反射光的方向，并多次重復這個過程，方法之一是旋轉由許多反射鏡面組成的多面體棱鏡簡稱鏡鼓，如圖144所示當激光束以固定方向入射到鏡鼓的一個反射面上時，由于反射鏡繞垂直軸旋轉，反射光就可在屏幕上掃出一條水平線依此每塊反射鏡都將輪流掃描一次如果要求掃描的范圍，且每秒045掃描48次，那么鏡鼓的反射鏡面數目和鏡鼓旋轉的轉速分別為A8，360轉分B16，180轉分C16，360轉分D32，180轉分8如圖145所示，把由同種玻璃制成的厚度為D的立方體A和半徑為D的半球體B分別放在報紙上，且讓半球的凸面向上，從正上方對B來說是最高點豎直向下分別觀察A、B中心處報紙上的文字，下面的觀察記錄正確的是（）A看到A中的字比B中的字高B看到B中的字比A中的字高C看到A、B中的字一樣高D看到B中的字和沒有放玻璃半球時一樣高9井口大小和深度相同的兩口井，一口是枯井，一口是水井水面在井口之下，兩井底部都各有一只青蛙，則A枯井中青蛙覺得天比較小，水井中青蛙看到井外的范圍比較大B枯井中青蛙覺得天比較大，水井中青蛙看到井外的范圍比較小C枯井中青蛙覺得天比較大，水井中青蛙看到井外的范圍比較大D兩只青蛙覺得井一樣大，水井中青蛙看到井外的范圍比較大10一束由紅、藍兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角射入，穿過玻璃磚自下表面射出。已知該玻璃對紅光的折射率為。設紅光與藍光穿過玻璃磚所用的51時間分別為和，則在從0逐漸增大至90的過程中（）1T2A始終大于B始終小于C先大于后小于D先小于后大于1T1T2T1T2T12T圖146圖147題號12345678910答案二、本題共2小題，共17分，將正確答案填在橫線上或按題目要求作答。11（6分）幾位同學做“用插針法測定玻璃折射率”實驗，如圖146所示直線、表示在白紙上畫出AB的玻璃磚的兩個界面，幾位同學進行了如下操作A甲同學選定的玻璃磚兩個光學面和不平AB行，其它操作正確B乙同學在白紙上正確畫出平行玻璃磚的兩個界面和AB后，將玻璃磚向方向平移了少許，其它操作正確AC丙同學在白紙上畫和兩界面時，其間距B比平行玻璃磚兩光學面的間距稍微大些，其它操作正確上述幾位同學的操作，對玻璃磚的折射率的測定沒有影響的是（填字母代號）12（11分）學校開展研究性學習，某研究小組的同學根據所學的光學知識，設計了一個測量液體折射率的儀器，如圖147所示在一個圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC，EF，在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針、1P并保持、位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎2P12直進入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區域觀察、的像，并在圓周上1P2插上大頭針，使正好擋住、，同學們通過計算，預先在3P圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，3則（1）若，與OC的夾角為300，則處所對應的折射率的值為0AOF33P（2）圖中、兩位置哪一處所對應的折射率值大答3P4（3）作AO的延長線交于K，K處所對應的折射率值應為三、本題共4小題，共63分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。13（12分）如圖148所示，樹葉間的空隙就如針孔能使地面上形成太陽的像，已知太陽距地球約，你能用一把尺估測出太陽的直徑嗎（設像直徑，像KM105CMD4距樹葉間隙）CH2圖148圖14914（15分）一組平行光垂直投射到光屏上，形成一個直徑為的極細的環狀亮斑，現將CM8一只內外半徑分別為和的玻璃球殼置于平行光束中，光屏上的細亮環形狀不變，CM35試計算玻璃殼的折射率15（16分）如圖149所示的圓柱形容器中盛滿折射率N2的某種透明液體，容器底部安裝一塊平面鏡，容器直徑L2H，在圓心正上方高度處有一點光源S，要使人從液體H表面上任意位置處能夠觀察到點光源S發出的光，應該滿足什么條件15（20分）如圖1410所示，透明介質球的半徑為R，光線DC平行于直徑AB射到介質圖1410答142球的C點，DC與AB的距離H08R（1）試證明DC光線進入介質球后，第一次再到達介質球的界面時，在界面上不會發生全反射（要求說明理由）（2）若DC光線進入介質球后，第二次再到達介質球的界面時，從球內折射出的光線與入射光線平行，求介質的折射率單元檢測1D鋼筆距日光燈越近，本影區越小，桌面處于鋼筆的半影區；2BD藍光比紅光偏折程度高，光子的能量只與頻率有關3ABC晚上，人們看到的星體位置比實際位置高4A由平面鏡成像的對稱性及相似三角形求解；5D由全反射的條件及圖形判斷；6C如圖141所示，為A的像，為B的像，二者相互看到的均為像7B根據入射光線不改變方向的條件下，如果平面鏡轉過角度時,反射光線偏轉的角度為,鏡鼓旋轉的轉速為2轉/分鐘；每秒鏡鼓180364/50N轉3圈，鏡鼓的反射鏡面數目為個，/8N8AD通過立方體觀察像比物體高，通過球體現察物像重合如圖142所示9C如圖143所示，則水井中青蛙看到井外的范圍比較大；，故枯井中1212答143答144答145青蛙覺得天大10B設玻璃磚的厚度為，紅光的折射D角為，穿過玻璃磚所用的時間COS1VT（1）速度SINCV（2）解得已知該玻璃對紅光的折射率為，可得2SI1CDT51045該玻璃對紅光的折射率比對藍光的小，故，在從0逐漸增大至90藍紅0的過程中，始終小于1T2T11AB甲同學選定的玻璃磚兩個光學面和不平行，不會影響入射角和折射角的AB確定；乙同學將玻璃磚向方向平移了少許，直線、之間的距離仍然等于玻AB璃磚的厚度，入射角和折射角的大小不變；丙同學在白紙上畫和間距比平行玻璃磚兩光學面的間距稍微大些，使畫出的入射點向左移，出射點向右移，所畫的折射角比實際值大，算得的折射率將偏小。12（1）173；（2）；（3）1由題意及圖形得折射率4PAOFENSI1312分能KM60如圖144所示，設大陽直徑、像直徑、太陽距地球距離、像距樹葉間隙分別為D、D、，由幾何關系知，SHSDHD（4分）所以，即只要測出D、，由上式便可求得D（4分）HS取，代入數據得（4分）CMD4C20KM61031415分根據題意做出如圖145所示光路圖（3分）SINI08I532分BOD所以BEDOBOCOS533CM2分答147答146又EC1CM所以BCCM2分102ECB在BCO中，由正弦定理得2分SINR2分）ORBCSIN5390SIN8（2分）10948SI1516分解；點光源S通過平面鏡所成像為S，如圖146所示，要使人從液體表面上任意位置處能夠觀察到點光源S發出的光，即相當于像發出的光，則入射角4分0I為全反射臨界角，有4分0I003,21SINI2分0TA2TANIHHLI又L2H，則3分13故3分1620（1）不發生全反射；（2）N179（1）如