上學(xué)期高三同步測控優(yōu)化訓(xùn)練物理：光的傳播B卷

1、上學(xué)期高三同步測控優(yōu)化訓(xùn)練物理：光的傳播 b 卷-作者 : _-日期 : _高中同步測控優(yōu)化訓(xùn)練 (二)第十九章光的傳播 (b 卷)說明：本試卷分為第、卷兩部分，請將第卷選擇題的答案填入題后括號內(nèi)，第卷可在各題后直接作答.共 100 分，考試時間90 分鐘 .第卷 (選擇題 共 40 分)一、本題共 10 小題，每小題 4 分，共 40 分 .在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的，請把它填在括號內(nèi).1.假設(shè)在地球表面不存在大氣層，那么白晝時間將會a.變長b.變短c.不變d.無法確定解析：本題考查太陽光線在大氣層中的折射.由于地球大氣層對太陽光線的折射，當(dāng)人們看到太陽位于地平線

2、上時，太陽的實際位置在地平線以下，因此假設(shè)地球表面不存在大氣層時，白晝時間將會變短.故正確選項為b.答案： b2.目前，一種用于摧毀人造衛(wèi)星或空間站的激光武器正在研制中.如圖所示，某空間站位于地平線上方，現(xiàn)準備用一束激光射向該空間站，則應(yīng)把激光器a.沿視線對著空間站瞄高一些b.沿視線對著空間站瞄低一些c.沿視線對著空間站直接瞄準知識改變命運d.條件不足，無法判斷解析：本題考查在光的折射現(xiàn)象中光路可逆.由于大氣層對光線的折射，空間站的實際位置應(yīng)在所看到的位置的下方，所以本題易錯選b；但在折射現(xiàn)象中，由于光路可逆，所以應(yīng)把激光器沿視線對著空間站直接瞄準.故正確選項為c.答案： c3.對下列自然現(xiàn)象

3、描述正確的是a.在海面上，向遠方望去，有時能看到遠方的景物懸在空中.同樣，在沙漠中也能觀察到同樣的現(xiàn)象b.在沙漠中，向遠方望去，有時能看到遠方景物的倒影.同樣，在海面上也能觀察到同樣的現(xiàn)象c.在海面上，向遠方望去，有時能看到遠方的景物懸在空中.在沙漠中，向遠方望去，有時能看到遠方景物的倒影d.在海面上，向遠方望去，有時能看到遠方景物的倒影.在沙漠中，向遠方望去，有時能看到遠方的景物懸在空中解析：本題考查兩種不同的全反射現(xiàn)象.夏天海面上的下層空氣溫度比上層低，密度比上層大，折射率也大，遠處景物發(fā)出的光線射向空中時，由于不斷被折射，越來越偏離法線方向，進入上層空氣的入射角不斷增大，以至于發(fā)生全反射

4、.人們逆著光線看去，就會看到遠處景物懸在空中 .夏天沙漠里接近沙面的空氣溫度高，因而密度比上層的小，折射率也小，遠處景物射向地面的光線進入折射率小的下層熱空氣層時被折射，入射角不斷增大，也可能發(fā)生全反射.人們逆著反射的光線看去就會看到遠處景物的倒影 .知識改變命運故 c 正確 .答案： c4.如圖所示，一細束紅光與一細束藍光平行射到同一個三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一點m.若用 n1 和 n2 分別表示三棱鏡對紅光和藍光的折射率，下列說法中正確的是abma.n1 n2，a 為紅光， b 為藍光b.n1 n2，a 為藍光， b 為紅光c.n1 n2，a 為紅光， b 為藍光d.n1 n2，a

5、 為藍光， b 為紅光解析：本題考查光的折射.由圖可知， b 光線經(jīng)過三棱鏡后的偏折角較小，因此折射率較小，是紅光.故正確選項為 b.答案： b5.如圖所示，一束白光以較大的入射角射到三棱鏡的一側(cè)面上，從三棱鏡的另一側(cè)面射出，在屏上形成從紅到紫的彩色光帶.當(dāng)白光的入射角逐漸減小時a.紅光最先消失b.紫光最先消失c.紅光和紫光同時消失d.紅光和紫光都不會消失知識改變命運解析：本題考查色散及全反射.一束白光射入三棱鏡后，從另一側(cè)面折射時，可能發(fā)生全反射，而紅光的臨界角大，紫光的臨界角小，當(dāng)白光入射角減小，從另一側(cè)面出射時，入射角逐漸增大，紫光先全反射.故正確選項為b.答案： b6.潛水員在折射率為

6、2 的海水下 h 米深處，向上觀察水面，能看到的天穹和周圍的景物都出現(xiàn)在水面上的一個圓形面積為s 的區(qū)域內(nèi) .關(guān)于圓面積 s和深度 h 的關(guān)系，正確的敘述是a.s 與水深 h 成正比b.s 與水深 h 成反比c.s 與水深 h 的平方成正比d.s 與水深 h 的平方成反比解析：本題考查光的全反射.首先由題意可知最大入射角為90，即折射角等于臨界角，sinc= 1 =2 則 c=45n2如圖所示，可知 r=hrosch所以 s=r2=h2.由上式可知正確選項為c.答案： c7.兩井口大小和深度相同的井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下 )，兩井底各有一只青蛙，則知識改變命運a.枯井中青蛙覺

7、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.兩只青蛙覺得井口一樣大，水井中青蛙看到井外的范圍比較大解析：本題考查折射現(xiàn)象.光路圖如圖，青蛙在井底中央時，看到外界范圍最大.由光路圖可以看出，有水時，射入蛙眼的擦著井邊的兩條邊緣光線夾角變小，即水中青蛙的視角變小，因而水中青蛙覺得井口小，覺得天較?。坏M入水中青蛙眼睛的光線范圍變大了，因而看到井外的范圍比較大.故 c 正確 .212( a)(b)答案： c8.公園里燈光噴泉的水池中有處于同一深度的若干彩燈.在晚上觀察不同顏色的彩燈的

8、深度和水面上被照亮的面積，下列說法正確的是a.紅燈看起來較淺，紅燈照亮的水面面積較小b.紅燈看起來較深，紅燈照亮的水面面積較小c.紅燈看起來較淺，紅燈照亮的水面面積較大d.紅燈看起來較深，紅燈照亮的水面面積較大解析：本題考查視深及光的全反射.設(shè)彩燈深度為 h，色光折射率為 n，則視深為 h= h ,由于紅光折射率最小，所以紅燈看起來較深.恰好發(fā)生全反射時的n光路如圖所示，由sinc= 1 知，紅光的臨界角c 最大，則紅燈照亮的水面半徑nr=htanc 最大，所以紅燈照亮的水面面積s=r2 也最大 .故正確選項為 d.知識改變命運rchc答案： d9.如圖所示，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡abc，兩

9、者的 ac 面是平行放置的，在它們之間是分布均勻的透明介質(zhì).一單色細光束 o 垂直于 ab 面入射，在圖示的出射光線中acbo12356789bcaa.1、2、3(彼此平行 )中的任一條都有可能b.4、5、6(彼此平行 )中的任一條都有可能c.7、8、9(彼此平行 )中的任一條都有可能d.只能是 4、6 中的一條解析：本題考查的是光折射及光通過平行板時，方向不變，只發(fā)生側(cè)移.從整體上看，它像平行玻璃磚，但是它內(nèi)部的光路又不同于整塊玻璃磚.但從左邊ab 面射入的光和從右邊ab 面射出的光應(yīng)該平行，選項a 、c 不正確 .由中間介質(zhì)的折射率知， b 正確 .所以正確選項為 b.答案： b10.如圖

10、所示，用透明材料做成一長方體形的光學(xué)器材，要求從上表面射入的光線能從右側(cè)面射出，那么所選的材料的折射率應(yīng)滿足a.折射率必須大于2b.折射率必須小于2知識改變命運c.折射率可取大于1 的任意值d.無論折射率是多大都不可能解析：本題考查光的折射及全反射.光路圖如圖所示，從圖中可以看出，為使上表面射入的光線經(jīng)兩次折射后從右側(cè)面射出，1和 2 都必須小于臨界角c，即 1c,2c,而1+2=90，故c45，則折射率n=1/sinc2 .故正確選項為 b.12答案： b第卷 (非選擇題共 60 分)二、本題共 5 小題 ,每小題 4 分，共 20 分.把答案填在題中的橫線上或按題目要求作圖 .11.若某介

11、質(zhì)的折射率為n，則從空氣中射向該介質(zhì)的光線，只有當(dāng)入射角為 _時，反射光線才會與折射光線恰好垂直 .解析：本題考查光的折射和反射 .光路如圖所示 .112由題意知 1+2=90由折射定律得sin1sin1n=tan1則1=arctann.知識改變命運答案： arctann12.如圖所示是一塊用折射率n=2 的玻璃制成的透明體的橫截面，ab 是半徑為 r 的圓弧， ac 邊與 bc 邊垂直， aoc=60.當(dāng)一束平行黃色光垂直照到ac 上時， ab 部分的外表面只有一部分是黃亮的，其余是暗的.那么黃亮部分的弧長為_.arcorb解析：假定光線 mn 射到 ab 界面上時恰好發(fā)生全反射，則mn 上

12、方的光線一定在界面 ab 上發(fā)生全反射，因此只有射到界面nb 上的光線才能射出玻璃，界面 nb 部分是亮的 .由 sinc=1/n 得 c=30amnc60 obco由幾何關(guān)系知 =30，所以弧nb 的長度：s=30/3602r=r/6所以黃亮部分的弧長是 r/6.答案： r613.一半圓形玻璃磚，玻璃的折射率為3 ，ab 為其直徑，長度為 d，o 為圓心，一束寬度恰等于玻璃磚半徑的單色平行光束垂直于ab 從空氣射入玻璃磚，其中心光線p 通過 o 點，如圖所示 .m、 n 為光束邊界光線 .則 m、n 射出玻璃磚后的相交點距o 點的距離為 _.解析：本題考查光的折射.光路如圖所示 .am22p

13、onb由幾何關(guān)系知 ,邊界光線在界面上的入射角12o2=30，由折射定律知識改變命運sin1n=2得 sin1=nsin2= 3 2則折射角 1=60則 oo=2d cot2= 3 d.42答案：3 d214.在日落很久以后，常能在高空中看到明亮的人造衛(wèi)星.有一顆在地球赤道上方飛行的人造衛(wèi)星，日落2 h 后仍能在正上方看到它，它的最低高度(地球半徑為 6.38106 m)為_.解析：本題考查光的直線傳播.若在地球北極上俯視，將看到地球做逆時針方向轉(zhuǎn)動 .如圖所示，把人造地球衛(wèi)星畫在地球背光一側(cè)上方，使它恰好被掠過地球表面的陽光照亮 .從圖可見， 角即為日落后地球轉(zhuǎn)過的角度，h 為最低高度衛(wèi)星h

14、 rr= 2 360=3024h=r(1-1)=6.38106(1-1) m=9.9105 m.coscos30答案： 9.9105 m15.某同學(xué)在測一厚度均勻的圓形玻璃的折射率時，先在白紙上畫一與圓形玻璃同半徑的圓，圓心為o，將圓形玻璃平放在白紙上，使其邊界與所畫的圓重合 .在玻璃一側(cè)豎直插兩枚大頭針p1 和 p2 ,在另一側(cè)按正確方法再插兩枚大頭針 p3 和 p4，移去大頭針和圓形玻璃后，得圖如下：知識改變命運p2p1p3op4(1)從 p3 和 p4 一側(cè)觀察時， p1、p 2、 p 3、 p 4 應(yīng)滿足的關(guān)系為；(2)完成光路圖，并標明入射光線、玻璃內(nèi)傳播的光線、出射光線；(3)用 和表示出光線從玻璃射出空氣時的入射角和折射角，并用它們表示出玻璃的折射率為 _.解析： (1)從 p 3 和 p 4 一側(cè)觀察， p 3、p 4 和 p 1、p 2 的像應(yīng)在一條直線上 .(2)連接 p 1、p 2 作為入射光線，延長至玻璃界面為入射點m；連接 p 3、p 4作為出射光線，反向延長至玻璃界