第4章 “四翼”检测评价（三）(Word练习)-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版2019）

[“四翼”检测评价] A组—重基础·体现综合 1．如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则下列说法正确的是(　 ) A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 解析：选D　光从光密介质(水)进入光疏介质(空气)，当入射角小于临界角时，不会发生全反射，只要在没有发生全反射的区域，上面或侧面都有光射出，射出的光进入人眼，人就能看见小球，故A、B错误；光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不会发生改变，则小球所发的光从水中进入空气后频率不变，故C错误；根据n＝可得v＝，由于水对光的折射率大于空气对光的折射率，则小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大，故D正确。 2．(多选)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所示。a、b光相比(　 ) A．玻璃对a光的折射率较大 B．玻璃对a光的临界角较大 C．b光在玻璃中的传播速度较小 D．b光在玻璃中的传播时间较短 解析：选BC　作出光路图如图所示，由图可知a、b两入射光线的入射角i1＝i2，折射角r1＞r2，由折射率n＝知，玻璃对b光的折射率较大，A错误；设玻璃对光的临界角为C，由sin C＝可知，玻璃对a光的临界角较大，故B正确；光在介质中的传播速度v＝，则a光在玻璃中的传播速度较大，b光在玻璃中的传播速度较小，C正确；b光在玻璃中的传播速度小，且通过的路程长，故b光在玻璃中传播的时间长，D错误。 3．如图所示，MN是介质1和介质2的分界面，介质1、2的绝对折射率分别为n1、n2，一束细光束从介质1射向介质2中，测得θ1＝60°，θ2＝30°，根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是(　 ) A．介质2相对介质1的相对折射率为 B．光在介质2中的传播速度大于光在介质1中的传播速度 C．介质1相对介质2来说是光密介质 D．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象 解析：选A　光从介质1射入介质2时，入射角与折射角的正弦之比叫作介质2相对介质1的相对折射率，所以有n21＝＝，A正确；因n21为，可以得出介质2的绝对折射率大，由n＝可知，所以光在介质2中的传播速度小于光在介质1中的传播速度，B错误；由θ1＞θ2可知，介质2相对介质1来说是光密介质，C错误；光从光密介质射入光疏介质时，有可能发生全反射现象，光从光疏介质射向光密介质时不能发生全反射，D错误。 4.如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判断正确的是(　 ) A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 B．a光的频率大于b光的频率 C．在真空中a光的波长大于b光的波长 D．如果增大入射角，b光先发生全反射 解析：选B　根据光路可逆和折射定律可知，玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，a光的频率大于b光的频率，故A错误，B正确；根据波长λ＝，知a光的波长小于b光的波长，如果增大入射角，a光先发生全反射，故C、D项错误。 5．(2022·泉州高二检测)如图所示，水深为H的池底有一半径为r的圆形光源，在水面上形成圆形光斑，已知水的折射率为n，真空中的光速为c，则光到达水面的最短时间为________，水面上形成的圆形光斑的半径为________。 解析：光在水中传播的速度v＝，当光竖直向上传播时间最短，最短时间t＝＝。设发生全反射的临界角为C，有：sin C＝，则水面光斑的半径为：R＝r＋Htan C＝r＋。 答案：　r＋ 6.如图所示，直角边AC长度为d的直角棱镜ABC置于桌面上，D为斜边BC的中点，桌面上的S点发射一条光线经D点折射后，垂直于AB边射出。已知SC＝CD，光线通过棱镜的时间t＝，c为真空中光速，不考虑反射光线。求： (1)棱镜的折射率n； (2)入射光线与界面BC间的夹角。 解析：(1)光路如图所示，E是光线在AB边的射出点，设光线通过棱镜的速度为v，则DE＝d， 即vt＝d，结合n＝ 解得：n＝。 (2)光线射到界面BC，设入射角为i，折射角为r，设入射光线与界面BC间的夹角为θ，因为SC＝CD，由几何关系可知∠ACB＝2θ，则有：i＝－θ r＝－2θ 根据折射定律有：n＝，解得：θ＝30°。 答案：(1)　(2)30° B组—重应用·体现创新 7.如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求： (1)从球面射出的光线对应的入射光线与光轴距离的最大值； (2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O