人教版高二物理暑假专练：机械波（word版含答案）
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人教版高二物理暑假专练：几何光学
一、单选题（共22分）
1.以下哪些现象是由光的全反射造成的（ ）
A.在岸上能看见水中的鱼 B.夜晚，湖面上映出了岸上的彩灯
C.夏天，海面上出现的海市蜃楼 D.用光导纤维传输光信号
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．在岸上能看见水中的鱼，是光的折射，A错误；
B．夜晚湖面上映出了岸上的彩灯，是光的反射，B错误；
C．夏天海面上出现的海市蜃楼，是光的折射产生的，C错误；
D．用光导纤维传输光信号，是利用了光的全反射原理，D正确。
故选D。
2.在大树下，由于阳光的照射，常看到地上有许多圆形的亮斑
A.这些都是太阳的正立虚像 B.这些都是太阳的倒立虚像
C.这些都是太阳的正立实像 D.这些都是太阳的倒立实像
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
沿直线传播的太阳光经过树叶之间的狭缝后照在地面上形成的光斑，属于小孔成像所以这些都是太阳的倒立实像，故ABC错误，D正确．故选D.
【点睛】
本题考查对光的直线传播的现象以及小孔成像，生活中有许多的光的直线传播形成的现象，如小孔成像、影的形成、日食月食等，要学会理论联系实际．
3.如图所示，OA是光从水中射入空气的一条反射光线，若OA与水面夹角60º，关于入射角α、折射角β的说法正确的是（ ）
A.α＝60º，β＜60º
B.α＝60º，β＞60º
C.α＝30º，β＜30º
D.α＝30º，β＞30º
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
根据光的反射定律的内容，作出其入射光线BO，反射光线与水面的夹角也为60°，反射角为90°-60°=30°，因为反射角等于入射角，所以入射角为α为30°，光从水中斜射入空气中时，要发生折射，折射光线OC如图所示：
因为折射角大于入射角，所以折射角β＞30°，故D正确，ABC错误。
故选D．
4.如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理．它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车．尾灯的原理如图所示，下面说法中正确的是（ ）
A.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射
B.汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射
C.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射
D.汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射
【答案】A
【解析】
试题分析：光线从右边垂直进入光线的传播方向不会发生改变，光线射到左面斜面处，光线由光密介质射向光疏介质，入射角大于临界角时会发生全反射，光线反射到另一个斜面处再次发生全反射从右面垂直射出，使司机能注意到，光路图如图所示，所以A项正确；B、C、D项错误．
考点：本题考查了光的全反射
5.一九二三年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速,其过程大致如下,选择两个距离已经精确测量过的山峰(距离为L),在第一个山峰上装一个强光源S,由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上,被反射到放在第二个山峰的凹面镜B上,再由凹面镜B反射回第一个山峰,如果八面镜静止不动,反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射,经过望远镜,进入观测者的眼中.(如图所示)如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动,当八面镜的转速为ω时,就可以在望远镜里重新看到光源的像,那么光速等于
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
我们要看到光源，只要八面型棱镜的镜面在光反射回来时位置与图上所示重合，根据v=s/t可得．
【详解】
周期，我们要看到光源，只要八面型棱镜的镜面在光反射回来时位置与图上所示重合，即转过了，也就是经历了八分之一的n倍的时间．而光速过大，试验条件只可能让我们做到在八分之一周期的时间内看到光返回．那么根据v=s/t可得，光速，D正确．故选D．
二、多选题（共36分）
6.如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，细激光束在真空中沿直线BC传播，从玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，又从玻璃球表面的D点经折射进入真空。已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为，c为真空中的光速，则下列说法正确的是（ ）
A.激光束的入射角为α=45°
B.激光束在玻璃中穿越的时间为
C.改变入射角α的大小，细激光束可能会在玻璃球的内表面发生全反射
D.改变入射角α的大小，细激光束一定不会在玻璃球的内表面发生全反射
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．激光在处的折射角为，根据折射定律得
解得
则
A错误；
B．根据几何关系可知激光束在玻璃中经过的路程为，在玻璃中经过的时间为
B正确；
CD．激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，在D点的入射角等于C点的折射角，根据光路可逆性原理得知，光束不可能在D点发生全反射，一定能从D点折射射出玻璃球，C错误，D正确。
故选BD。
7.夏天，海面上的下层空气的温度比上层低，我们设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的，远处的景物发出的或反射的光线由于不断折射，越来越偏离原来的方向，人们逆着光线看去就出现了蜃楼，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小
B.海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要大
C.A是景物，B是蜃楼
D.A是蜃楼，B是景物
【答案】AD
【解析】
【分析】
当光从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角时会产生全反射，夏天，海面上的下层空气的温度比上层低，下层空气的折射率比上层大，符合产生全反射的条件时，就形成海市蜃楼．
【详解】
A、B项：由题意，夏天，海面上的下层空气的温度比上层低，下层空气的密度比上层大，折射率也比上层大，故A正确，B错误；
C、D项：夏天由于大气的不均匀，海面上的下层空气，温度比上层低，密度比上层大，折射率也比上层大．我们可以把海面上的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的．远处的山峰、船舶、楼台、人等发出的光线射向空中时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回地面，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中，而产生了“海市蜃楼”现象．可见，图中A是全反射形成的蜃景，B是景物．故C错误，D正确．
故选AD．
【点睛】
此题主要考查光的全反射现象，要会用我们学了到的理论知识解释一些自然现象．
8.如图所示，将透明长方体放在空气中，矩形 ABCD 是它的一个截面，将 a、b 两种单色细光束射入到P 点，入射角为q= 45°， AP =AD ，若 a 光折射后恰好射至AD 面上，b 光从CD 面射出，则（ ）
A.在介质中b光比a光速度大
B.a 光在介质中的折射率
C.a 光在介质中的折射率
D.若要 a 光束在AD面上发生全反射，角θ的范围应满足
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据题意可知a光的折射角大于b光的折射角，由折射定律知b光的折射率大于a光的折射率，由
分析知在介质中b光比a光速度小，故A错误；
BC．a光折射后恰好射至AD面上D点，如图所示
根据几何关系可知
a光在介质中的折射率为
故B正确，C错误；
D．若要a光束在AD面上发生全反射，则有
则
根据
可得
可知
故D正确。
故选BD。
9.直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图，a、b光相比（ ）
A.玻璃对a光的折射率较小 B.玻璃对a光的临界角较小
C.b光在玻璃中的传播速度较大 D.b光在玻璃中的传播时间较长
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由光路图可知，两束光的入射角相同，a光的折射角大于b光，故a光的折射率小于b光，故A正确；
B．由可知，折射率越大，临界角越小，故玻璃对b光的临界角较小，故B错误；
C．由可知，折射率越大，速度越小，故b光在玻璃中的传播速度较小，故C错误；
D．b光在玻璃中的速度小，且b光经过的路程更长，故b在玻璃中传播时间长，故D正确；
故选AD。
10.如图中，一玻璃柱体的横截面为半圆形。细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和折射光束2，已知玻璃折射率为，入射角为45°（相应的折射角为24°），现保持入射光不变，将半圆柱绕O点在图示平面内顺时针转过15°，如图中虚线所示，则（ ）
A.光束1转过15°
B.光束1转过30°
C.光束2转过的角度小于15°
D.光束2转过的角度大于15°
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．根据题意得，半圆柱绕O点在图示平面内顺时针转过15°的光路图如图
转动前光束1（反射光）与入射光线间的夹角为
转动后，入射光线与法线（图中虚线）夹角为60°，反射光与入射光的夹角
光束1转过角度
故A错误，B正确；
CD．光束2（折射光）与入射光线间的夹角为
据折射定律
解得
则折射光与入射光间的夹角为
光束2转过的角度
故C正确，D错误。
故选BC。
11.如图所示为一横截面为直角三角形ABC的玻璃棱镜，其中，D点在AC边上，A、D间距为L，。一条光线平行于AB边从D点射入棱镜，光线垂直BC边射出，已知真空中的光速为c，则（ ）
A.玻璃对光线的折射率为
2020届江苏省苏州市中考政治模拟试题
2020届江苏省苏州市中考政治模拟试题,中考政治模拟,莲山课件.
B.光线在棱镜中传播的路程为3L
C.光线在棱镜中传播的时间为
D.光线在棱镜中传播的时间为
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．光路图如下
光线垂直BC边射出，有
光线在E点发生反射，有
可知
光线平行于AB边从D点射入棱镜，入射角
由折射定律得玻璃对光线的折射率为
故A正确；
B．为等腰三角形，有几何关系
解得
光线在棱镜中传播的路程为
故B错误；
CD．光线在棱镜中传播的速度为
光线在棱镜中传播的时间为
故C正确，D错误。
故选AC。
三、实验题（共14分）
12.在利用“插针法”测定玻璃的折射率实验中。
(1)下列操作可以减小实验误差的是_________
A.P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些
B.入射角适当小些
C.入射角适当大些
D.若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的
(2)正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示，此玻璃的折射率计算式n=_____(用图中的a、b表示)
(3)同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】 (1). AC (2). (3). 偏小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]A．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故A正确；
BC．为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，故B错误，C正确；
D．若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较大一些的，可减小角度产生的误差，故D错误。
故选AC
(2)[2]由图可知，入射角为，折射角为；则由折射定律可知
(3)[3]如图所示，虚线表示作图得到的光路图，而实线是实际光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，由知折射率偏小
13.某兴趣小组到实验室利用相关器材进行实验，研究光的折射现象。如图所示，O是圆心，MN是界面，EF是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和半圆形玻璃砖中的传播路径。该M同学测得多组入射角α和折射角β，换算出数值，如下表所示：
|
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
0.24 |
0.36 |
0.39 |
0.55 |
0.61 |
0.67 |
|
|
0.34 |
0.50 |
0.64 |
0.77 |
0.87 |
0.94 |
（1）请根据图表数据，利用图像进行数据处理，做出sinα − sinβ图像________；
（2）由原题给出条件可知，入射光线为_________（填“AO”或者“BO”）；
（3）根据画出的图线，可求得玻璃砖的折射率n =_________（保留三位有效数字）；
（4）当光线从玻璃砖进入空气时，可能没有出射光线。若恰好入射角为C时，没有光线从玻璃砖射出，则入射角C与折射率n的关系是_____（用三角函数表示）。
【答案】 (1). (2). BO (3). 1.43（1.10-1.50） (4). （或者）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]图像如图所示
（2）[2]根据题意，入射角α正弦值和折射角β正弦值的关系
则α < β，入射光线是BO。
（3）[3]图像的斜率k的倒数即是玻璃折射率
（4）[4]入射角为C时，没有光线从玻璃砖射出，即折射角为90°，根据折射定律
即
四、解答题（共28分）
14.唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：雨色映日而为虹”从物理学的角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。我们通过下列简化示意图来研究彩虹的形成。图中细光束在过球心的平面内，包含红光和紫光两种单色光，入射角=45°，透明球对红光折射率为，球的半径为R，真空中的光速为c。
①分析判断，a和b哪种是红光？
②光线从入射方向到出射方向转过的角度称为偏向角，求红光的偏向角和红光在球内的传播时间。
【答案】(1) b是红光；(2) ，
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由于在介质中，频率越高，折射率越大，红光和紫光从空气进入水中时，入射角相同时，则紫光的折射角小，过入射点做出法线如图所示，可知a是紫光，b是红光。
(2)从A点入射时，设折射角为，根据光的折射定律
根据已知条件可知，折射角
因此在A点入射时光线沿顺时针方向旋转了
在B点发生反射时，由于 为等腰三角形
在B点光线沿顺时针偏转了
在出射点C，根据对称性，光线沿顺时针偏转用也为，因此光线的偏向角
根据几何关系及对称性，红光在球内传播的路程
红光在球内传播速率
因此红光在球内传播时间
整理得
15.如图所示，光从空气射入某种介质时，入射角，折射角。光在真空中的传播速度，求：
(1)该介质的折射率n；
(2)光在该介质中的传播速度v；
(3)光从该介质射入空气时，发生全反射的临界角C。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据折射率公式
（2）根据公式
可得
（3）光从该介质射入空气时，发生全反射的临界角C，可得
可得
则发生全反射的临界角
16.如图，MN下方足够大的空间有一长方体玻璃介质，玻璃介质在的上边界MN是屏幕，玻璃中有一个正三棱柱的真空区域。三棱柱轴线垂直于纸面，图中竖直截面正三角形的边长18 cm，顶点C很靠近屏幕，距离可忽略。底边AB与屏幕平行，一束激光在竖直截面内垂直于AB边射向AC边的中点O，结果在屏幕MN上出现了两个光斑，距离为18 cm。光在真空中的传播速度c=3×l08 m/s。求：
①该玻璃得折射率；
②该激光在玻璃介质中传播的速度。
【答案】①；② m/s
【解析】
【分析】
【详解】
①画出光路图如图所示：
O点到光屏的距离为：
cm
在界面AC，光的入射角i=60°
由光的反射定律得到，反射角：i=i′=60°
两光斑之间的距离为：
代入数据可以得到折射角
r=30°
由光的折射定律有：
代入数据可以得到
②该激光在玻璃介质中传播的速度为：
m/s
2020届广西贵港市中考政治模拟试卷(有答案)
2020届广西贵港市中考政治模拟试卷(有答案),中考政治模拟,莲山课件.
