1、章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分，每小题给出的四个选项中，有的有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错的得0分)1一束光由空气射入某介质时，入射光线与反射光线间的夹角为90，折射光线与反射光线间的夹角为105，则该介质的折射率及光在该介质中的传播速度为()A.，c B1.2，C.，c D.，解析由反射定律和题意可知，反射角和入射角均为45，折射角为r1804510530，则折射率n，所以光在该介质中的速度vc，故D选项正确答案D2如图所示，一条光线由空气射到半圆形玻璃砖表面的圆心O处，在玻璃砖的半圆形表
2、面镀有银反射面则下图中几个光路图，能正确、完整表示光线行进过程的是 ()解析光射到玻璃砖的上表面发生反射和折射，折射光经下表面反射再回到上表面，又发生反射和折射. 同理反射光到达下表面再反射至上表面也发生反射和折射根据光路可逆原理可知D项正确答案D3(2012北京卷，14)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，波长变长解析单色光由空气射入玻璃时，根据v知，光的速度v变慢，光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，根据v知光从空气射入玻璃时，波长变短，故选项A正确，选项B、C、D错误答案A4如图1所示，一个三棱镜的截面
3、为等腰直角ABC，A为直角此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射该棱镜材料的折射率为()图1A. B. C. D.解析作出光路图如图所示，根据折射率定义有，sin 1nsin 2，nsin 31，已知145，2390，解得：n.答案A5华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图2所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播下列关于光导纤维的说法中正确的是()图2A内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B内芯的折射率比外套的小，光传播时在
4、内芯与外套的界面上发生全反射C波长越短的光在光纤中传播的速度越大D频率越大的光在光纤中传播的速度越大解析光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，A对、B错；频率大的光波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C、D错答案A6(2011全国，8)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹设水滴是球形的，图3中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()图3A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、蓝光和紫光解析由供选答案知四种光线红、黄、蓝、紫的频率为红黄蓝紫，故其折射率
5、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，从上到下依次为红光、黄光、蓝光、紫光，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均错答案B7如图4所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点已知入射方向与边AB的夹角为30，E、F分别为边AB、BC的中点，则()图4A该棱镜的折射率为B光在F点发生全反射C光从空气进入棱镜，波长变小D从F点出射的光束与入射到E点的光束平行解析由几何知识可知三角形EBF为等边三角形，故从E点入射的光线，入射角为60，折射角
6、为30，由折射定律可知n ，A正确；光射在F点时，入射角为30，故不发生全反射，折射角为60，B、D错；光从空气中进入棱镜中，光速减小，而光的频率不变，所以光在棱镜中的波长变小，C正确答案AC8一玻璃砖横截面如图5所示，其中ABC为直角三角形(AC边未画出)，AB为直角边，ABC45；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点此玻璃的折射率为1.5.P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则()图5A从BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光B屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度C屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度D当屏向远离玻璃砖的方
7、向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大解析作光路图可知平行光从AB边射入后不发生折射，射到BC边上时，由临界角公式可得：sin C，得Carcsin45，故全部光线发生全反射，选项A错误；BC边反射的光射向ADC弧形边后，由于弧ADC对平行光有会聚作用，可知B对C错；同时当屏向下移动时，屏上亮区将先变小后变大，所以选项D也正确答案BD9如图6所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，Rr.现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则()图6A
8、n可能为 Bn可能为2Ct可能为 Dt可能为解析根据题意可画出光路图如图所示，则两次全反射时的入射角均为45，所以全反射的临界角C45，折射率n，A、B项均正确；波在介质中的传播速度v，所以传播时间t，C、D两项均错误答案AB10如图7为一直角棱镜的横截面，bac90，abc60.一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜已知棱镜材料的折射率n，若不考虑入射光线在bc面上的反射光，则有光线()图7A从ab面射出B从ac面射出C从bc面射出，且与bc面斜交D从bc面射出，且与bc面垂直解析由全反射条件知sin C，所以C45.由几何知识和反射定律、折射定律作出光路图如图所示，通过分析计算可以
9、判断：光线在ab面发生全反射，在ac面不发生全反射，既有折射光线，又有反射光线，且其反射光线垂直于bc面射出答案BD二、非选择题(本题共4小题，共50分)11(10分)如图8所示为玻璃厚度检测仪的原理简图，其原理是：固定一束激光AO以不变的入射角i照到MN表面，折射后从PQ表面射出，折射光线最后照到光电管C上，光电管将光信息转变为电信号，依据激光束在C上移动的距离，可以确定玻璃厚度的变化设i45，玻璃对该光的折射率为，C上的光斑向左移动了x，则可确定玻璃的厚度比原来变_(填“厚”或“薄”)了_图8解析光经过平行玻璃砖传播方向不变，只发生侧移，光斑向左移，可见玻璃砖变厚由sin i/sin rn
10、，得r30.设变厚为d，则dtan 45dtan 30x，所以d x.答案厚x12(10分)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2；然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图7所示(E为两圆弧圆心；图中已画出经P1、P2点的入射光线)图9(1)在图上补画出所需的光路(2)为了测出玻璃砖的折射率，需要测量入射角i和折射角r，请在图中标出这两个角(3)用所测物理量计算折射率
11、的公式是n_.解析(1)连接P3、P4点与边界CD的交点O，即为出射光线与CD的交点，连接两点OO即为入射光线的折射光线，为了使光线在弧面CD射出，应使入射角小些，折射角也较小，光线偏折较小(2)图中i为入射角，r为折射角(3)根据折射率的定义可知n.答案(1)见解析图(2)图中i为入射角，r为折射角(3) n13(115分)如图10所示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，FD为圆周，圆心为O，光线从AB面入射，入射角160，它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出图10(1)画出光路图；(2)求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v(光在真空中的传播速度c3.
12、0108 m/s)解析(1)光路图如图所示(2)设光线在AB面的折射角为2，折射光线与OD的夹角为C，则n.由题意，光线在BF面恰好发生全反射，sin C，由图可知，2C90联立以上各式解出n1.3(或)又n，故解出v2.3108 m/s(或108 m/s)答案(1)见解析图(2)1.3(或)2.3108 m/s(或108 m/s)14(15分)如图11所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为n，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面的夹角45射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h2.0 cm的光点A和B(图中未画出A、B)图11(1)请在图中画出光路示意图(2)求玻璃砖的厚度d.解析(1)光路图如图所示(2)设第一次折射时折射角为r.则有：n，解得：r30，设第二次折射时折射角为，则有：，解得：45，由几何关系得：h2dtan r，d cm.答案(1)见解析(2) cm
