高中物理教科版选修3-4 能力提升训练：第四章光的折射训练B Word版含解析

第四章检测(B) (时间:90分钟　满分:100分) 一、选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分) 1.单色光在真空中的传播速度为c,波长为λ0,在水中的传播速度是v,波长为λ,水对这种单色光的折射率为n.当这束单色光从空气斜射入水中时,入射角为θ1,折射角为θ2,下列说法中正确的是(　　) A.v=cn,λ=λ0cv B.λ0=λn,v=csin θ2sin θ1 C.v=cn,λ=λ0vc D.λ0=λn,v=csin θ1sin θ2 解析:由题意可知,n=sin θ1sin θ2,又n=cv,所以v=cn=csin θ2sin θ1,又λ0=cf,而λ=vf,所以λ=vcλ0=λ0n而λ0=nλ=cvλ.综上所述,只有选项B正确. 答案:B 2.如图所示,将一个半圆形玻璃砖置于空气中,当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时,下列情况不可能发生的是 (　　) 答案:A 3.某人手持边长为6 cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度.测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4 m.在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了6.0 m,发现用这个镜子长度的56就能看到整棵树的像.这棵树的高度约为(　　) A.5.5 m B.5.0 m C.4.5 m D.4.0 m 解析:利用光路可逆,作眼睛的像,由O点移至O'点处,如图所示 由几何关系得0.40.4+x=L镜子h 0.40.4+6+x=56L镜子h 解得h=4.5 m.所以选项C正确. 答案:C 4.如图所示,一束光从空气中射向折射率n=2的某种玻璃的表面,i表示入射角,则下列说法中正确的是(　　) A.当i>45°时会发生全反射现象 B.无论入射角是多大,折射角r都不会超过45° C.欲使折射角r=30°,应以i=45°的角度入射 D.当入射角i=arctan 2时,反射光线跟折射光线恰好垂直 解析:当入射光由光疏介质射入光密介质时,无论入射角多大,都不会发生全反射.故选项A错误.由sinisinr=n=2,当i=90°时,r=45°,故选项B正确.由sinisinr=2,当r=30°时,i=45°,选项C正确.由i=arctan 2,得到tan i=2,设折射角为r,从而求出sin i=cos r=63,cos i=sin r=33,可知i+r=90°,反射光线跟折射光线恰好垂直,选项D正确. 答案:BCD 5.如图所示,井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底部中间位置各有一只青蛙,则(　　) A.水井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星 B.枯井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星 C.水井中的青蛙觉得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星 D.两只青蛙觉得井口一样大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星 答案:B 6.如图所示,空气中有一折射率为2的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面,以45°入射角照射到OA上,OB不透光.若只考虑首次入射到圆弧AB上的光,则AB上有光透出部分的弧长为(　　) A.16πR B.14πR C.13πR D.512πR 解析:由sin C=1n可知光在玻璃中发生全反射的临界角C=45°.据折射定律可知所有光线从AO进入玻璃柱后的折射角均为30°.从O点入射后的折射光线将沿半径从C点射出.假设从E点入射的光线经折射后到达D点时刚好发生全反射,则∠ODE=45°.如图所示,由几何关系可知θ=45°,故弧长DC=14πR,故选项B正确. 答案:B 7.如图所示,光在真空和某介质的界面MN上发生偏折,那么 (　　) A.光是从真空射入介质 B.介质的折射率是1.73 C.光在介质中传播速度为1.73×108 m/s D.反射光线与折射光线的夹角是90° 答案:BCD 8.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示.有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为(　　) A.r B.1.5r C.2r ... ...