主题六 光现象及其应用（A卷·基础巩固卷）-《物理（通用类）》（高教版第三版）单元过关卷(原卷版+解析版)

编写说明：本套试卷紧扣《物理（通用类）》（高教版第三版）教材，以教材章节为基准精准覆盖核心考点。 每个章节设置AB卷，A卷为基础巩固卷，侧重基础考点训练，帮助学生扎实掌握知识要点；B卷为能力提升卷，注重知识整合与全面检测，引导学生构建知识网络。全书设计4份综合测试卷，模拟实战情境，聚焦解题能力突破，全面提升应试能力与知识应用水平。 主题六 光现象及其应用 （A卷·基础巩固） 考试时间：60分钟 满分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．把一支直铅笔斜插入水中，从侧上方看，铅笔在水面处好像折断了。这主要是由于（　　） A．光在水和空气的界面发生折射 B．铅笔在水面处真的弯曲了 C．光只沿直线传播，没有改变方向 D．水下铅笔自行发光 【答案】A 【解析】水中铅笔发出的光进入空气时改变传播方向，使水下部分的像发生偏移，A正确。B错误：观察到的偏折是成像现象，铅笔本身没有弯曲；C错误：跨越水和空气的界面时存在折射；D错误：铅笔主要反射照到它上面的光。 2．研究光的折射时，所说的“入射角”是指入射光线与哪条线之间的夹角（　　） A．界面本身 B．过入射点的界面法线 C．折射光线 D．任意一条水平线 【答案】B 【解析】入射角以入射点处垂直界面的法线为基准，B正确。A错误：这是入射光线与界面的夹角；C错误：两条光线间的夹角不是入射角；D错误：只有水平线恰为法线时才可用它作基准。 3．某透明介质中光的传播速度为，真空中光速为。该介质的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】由得，D正确。A错误：把介质中光速与真空光速的比值颠倒；B错误：没有按两种光速的比值计算；C错误：错误地使用了两个数值的乘积。 4．单色光从空气射入折射率为的玻璃，入射角为。空气折射率取1，，折射角满足（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由得，B正确。A错误：把入射角正弦值乘以了玻璃折射率；C错误：误认为斜入射时方向不变；D错误：这不符合题设的折射定律。 5．一束光沿法线从空气垂直射入透明玻璃，光进入玻璃后的传播方向（　　） A．一定偏转直角 B．沿玻璃表面传播 C．一定沿原路全部返回 D．保持沿原直线传播 【答案】D 【解析】入射角为零，由折射定律知折射角也为零，D正确。A错误：垂直入射时不会偏转直角；B错误：折射角不是直角；C错误：垂直入射并不满足全反射条件。 6．对于同一种单色光，判断两种透明介质中哪一种是光密介质，应比较它们的（　　） A．折射率大小 B．质量密度大小 C．体积大小 D．外形是否规则 【答案】A 【解析】两种介质相比较，折射率较大的称为光密介质，A正确。B错误：光密、光疏不直接由质量密度决定；C错误：体积不能决定介质的折射率；D错误：外形不是划分光密、光疏的依据。 7．下列条件中，能够使光在两种透明介质的界面发生全反射的是（　　） A．光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角 B．光从光疏介质射向光密介质 C．光从光密介质垂直射向界面 D．只要入射角足够大，与介质种类无关 【答案】A 【解析】全反射既要求从光密介质射向光疏介质，又要求入射角超过临界角，A正确。B错误：该传播次序不满足全反射条件；C错误：垂直入射时入射角为零；D错误：还必须满足从光密介质射向光疏介质。 8．光从玻璃射向空气，逐渐增大入射角。当入射角等于临界角时，对应的折射角为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】临界角对应折射光沿界面传播的临界状态，折射角为直角，C正确。A错误：这是沿法线方向的折射角；B错误：临界状态不以此角度定义；D错误：折射角按折射光与法线的夹角定义，不取此值。 9．某种玻璃对空气的临界角为。光在玻璃内射向玻璃与空气的界面，入射角为，此时发生（　　） A．沿法线折射 B．只折射而不反射 C．沿原路全部返回 D．全反射 【答案】D 【解析】光由玻璃射向空气，且，满足全反射条件，D正确。A错误：斜入射且已超过临界角；B错误：全反射时不存在进入空气的折射光线；C错误：沿原路返回要求垂直入射，不是本题情况。 10．阶跃型光导纤维由纤芯和包层组成。为使光在纤芯与包层界面能够发生全反射，应满足（　　） A．纤芯折射率小于包层折射率 B．纤芯折射率大于包层折射率 C．二者折射率必须相等 D．包层必须完全不透光 【答案】B 【解析】光由纤芯射向包层时，要具备从光密介质射向光疏介质的条件，B正确。A错误：不符合向外界面全反射所需的折射率关系；C错误：折射率相等时该界面不能产生所需全反射；D错误：导光的核心机制是满足条件的全反射。 11．在光学仪器中，用全反射棱镜代替某些平面反射镜，主要是利用棱镜内部的全反射来（　　） A．把所有光变成电流 B．使光不经任何界面就消失 C．改变光的传播方向 D．使光在空气中必然加速 【答案】C 【解析】满足全反射条件的棱镜表面能够使光反射，从而改变光路，C正确。A错误：改变光路不是光电转换；B错误：全反射使光回到原介质；D错误：空气中的光速不由是否使用棱镜来决定。 12．一根竖直镜筒内装有上下两块平面镜，要使水平入射光经两次反射后仍水平向原方向射出，两镜面通常应（　　） A．相互平行且均垂直于镜筒轴线 B．相互垂直且均水平放置 C．都平行于镜筒轴线 D．相互平行，均与镜筒轴线成 【答案】D 【解析】适当朝向的两块平行平面镜分别将光折向竖直方向和原来的水平方向，D正确。A错误：这种摆法不能完成所述水平与竖直方向转换；B错误：两块都水平放置时不可能相互垂直；C错误：这种摆法不能把水平光引向镜筒下端。 13．单色光从折射率的介质射向折射率的介质，入射角，临界角记为。已知，则（　　） A．能全反射，因为且 B．不能全反射，因为 C．不能全反射，因为 D．一定垂直射出界面 【答案】A 【解析】由，并比较，可知入射角超过临界角，A正确。B错误：从高折射率射向低折射率恰是允许全反射的传播次序；C错误：临界角公式中的折射率比值颠倒；D错误：入射角非零且满足全反射条件。 14．光沿直线在折射率为的透明介质内传播，真空光速。传播这段距离需要的时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】先求，再由得，C正确。A错误：直接用了真空光速；B错误：未正确使用速度与距离的关系；D错误：把折射率与距离相乘后误当成时间。 15．甲、乙均为等腰直角棱镜，周围是空气。光垂直一个直角面入射后射到斜面，斜面上的入射角为。甲、乙对空气的临界角分别为、。两棱镜在斜面处的情况是（　　） A．只有乙发生全反射 B．甲、乙都发生全反射 C．只有甲发生全反射 D．甲、乙都不能全反射 【答案】C 【解析】甲满足，乙满足，因此只有甲达到全反射条件，C正确。A错误：对临界角的比较反了；B错误：乙的入射角小于临界角；D错误：甲的入射角已超过临界角。 二、填空题(本大题共5小题，每小题3分，共15分). 16．一种透明材料的折射率为。取真空光速，光在该材料中的速度为______ 。 【答案】 【解析】由得。 17．某透明介质对空气的临界角为。空气折射率取1，，该介质的折射率为______。 【答案】 【解析】由得。 18．光照到平面镜上，入射角为，反射角为______。（用角度表示） 【答案】 【解析】光的反射遵循反射角等于入射角，因此反射角为。 19．光从玻璃射向空气，并且已经发生全反射。按几何光学描述，进入空气的折射光线______。（选填“存在”或“不存在”） 【答案】不存在 【解析】全反射时光在界面处全部反射回玻璃，不再有进入空气的折射光线。 20．光由折射率为的透明固体斜射入折射率为的液体，入射角为，。折射角的正弦值为______。 【答案】 【解析】由得，该值小于1，存在折射光。 三、解答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 21．用单色光测定一块透明平板的折射率。光由空气进入平板，测得入射角和折射角的正弦值分别为和。空气折射率取1，真空光速。求： （1）平板的折射率 （2）光在平板内的传播速度 （3）若让光在平板内沿原折射光线反向入射到同一位置，出射光会沿什么路径传播。 【答案】(1)；(2)；(3)沿原入射光线反向返回空气。 【解析】（1）（3分）； （2）（3分）； （3）光路具有可逆性（2分），出射光沿原入射光线反向返回空气（2分）。 22．某透明介质折射率为，周围为空气，空气折射率取1。光从该介质内部射向平面界面，已知。求： （1）该介质对空气的临界角 （2）入射角为时是否发生全反射 （3）入射角为时是否发生全反射，并说明判断依据。 【答案】(1)；(2)不发生；(3)发生，光由光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角。 【解析】（1），故（3分）； （2），入射角小于临界角，不发生全反射（3分）； （3）光从光密介质射向光疏介质（2分），且，所以发生全反射（2分）。 23．设计一个竖直镜筒式简易潜望镜，计划使水平向右的光到达上平面镜后竖直向下传播，再经下平面镜反射为水平向右。两块平面镜大小合适，反射面朝向光路。请回答： （1）两镜面应相互平行还是垂直 （2）光在上平面镜处的入射角是多少 （3）若用不透光纸完全盖住上平面镜的有效反射面，还能否从下端看到目标，并说明原因。 【答案】(1)相互平行；(2)；(3)不能，来自目标的光路被阻断。 【解析】（1）为实现题述的两次方向转换，两镜面应相互平行（3分）； （2）入射与反射光线分居法线两侧，光线转向直角，故入射角和反射角均为（3分）； （3）不能看到目标（2分），上镜被遮盖使目标光无法经两次反射进入眼中（2分）。 24．一根直玻璃导光棒的两侧壁互相平行，棒外为空气。玻璃折射率为，对空气的临界角取，真空光速。在包含棒轴线的平面内，棒内一条光线与轴线成并射向侧壁；轴线与侧壁平行。求： （1）光在棒内的速度 （2）该光线在侧壁处的入射角，并判断能否全反射 （3）若棒内光线与轴线的夹角改为，侧壁处还能否全反射，说明原因。 【答案】(1)；(2)，能；(3)不能，此时入射角为。 【解析】（1）（3分）； （2）侧壁法线垂直轴线，故，能够全反射（3分）； （3）改变后（2分），小于临界角，不能全反射（2分）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：本套试卷紧扣《物理（通用类）》（高教版第三版）教材，以教材章节为基准精准覆盖核心考点。 每个章节设置AB卷，A卷为基础巩固卷，侧重基础考点训练，帮助学生扎实掌握知识要点；B卷为能力提升卷，注重知识整合与全面检测，引导学生构建知识网络。全书设计4份综合测试卷，模拟实战情境，聚焦解题能力突破，全面提升应试能力与知识应用水平。 主题六 光现象及其应用 （A卷·基础巩固） 考试时间：60分钟 满分：100分 班级 姓名 学号 成绩 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题3分，共45分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．把一支直铅笔斜插入水中，从侧上方看，铅笔在水面处好像折断了。这主要是由于（　　） A．光在水和空气的界面发生折射 B．铅笔在水面处真的弯曲了 C．光只沿直线传播，没有改变方向 D．水下铅笔自行发光 2．研究光的折射时，所说的“入射角”是指入射光线与哪条线之间的夹角（　　） A．界面本身 B．过入射点的界面法线 C．折射光线 D．任意一条水平线 3．某透明介质中光的传播速度为，真空中光速为。该介质的折射率为（　　） A． B． C． D． 4．单色光从空气射入折射率为的玻璃，入射角为。空气折射率取1，，折射角满足（　　） A． B． C． D． 5．一束光沿法线从空气垂直射入透明玻璃，光进入玻璃后的传播方向（　　） A．一定偏转直角 B．沿玻璃表面传播 C．一定沿原路全部返回 D．保持沿原直线传播 6．对于同一种单色光，判断两种透明介质中哪一种是光密介质，应比较它们的（　　） A．折射率大小 B．质量密度大小 C．体积大小 D．外形是否规则 7．下列条件中，能够使光在两种透明介质的界面发生全反射的是（　　） A．光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于临界角 B．光从光疏介质射向光密介质 C．光从光密介质垂直射向界面 D．只要入射角足够大，与介质种类无关 8．光从玻璃射向空气，逐渐增大入射角。当入射角等于临界角时，对应的折射角为（　　） A． B． C． D． 9．某种玻璃对空气的临界角为。光在玻璃内射向玻璃与空气的界面，入射角为，此时发生（　　） A．沿法线折射 B．只折射而不反射 C．沿原路全部返回 D．全反射 10．阶跃型光导纤维由纤芯和包层组成。为使光在纤芯与包层界面能够发生全反射，应满足（　　） A．纤芯折射率小于包层折射率 B．纤芯折射率大于包层折射率 C．二者折射率必须相等 D．包层必须完全不透光 11．在光学仪器中，用全反射棱镜代替某些平面反射镜，主要是利用棱镜内部的全反射来（　　） A．把所有光变成电流 B．使光不经任何界面就消失 C．改变光的传播方向 D．使光在空气中必然加速 12．一根竖直镜筒内装有上下两块平面镜，要使水平入射光经两次反射后仍水平向原方向射出，两镜面通常应（　　） A．相互平行且均垂直于镜筒轴线 B．相互垂直且均水平放置 C．都平行于镜筒轴线 D．相互平行，均与镜筒轴线成 13．单色光从折射率的介质射向折射率的介质，入射角，临界角记为。已知，则（　　） A．能全反射，因为且 B．不能全反射，因为 C．不能全反射，因为 D．一定垂直射出界面 14．光沿直线在折射率为的透明介质内传播，真空光速。传播这段距离需要的时间为（　　） A． B． C． D． 15．甲、乙均为等腰直角棱镜，周围是空气。光垂直一个直角面入射后射到斜面，斜面上的入射角为。甲、乙对空气的临界角分别为、。两棱镜在斜面处的情况是（　　） A．只有乙发生全反射 B．甲、乙都发生全反射 C．只有甲发生全反射 D．甲、乙都不能全反射 二、填空题(本大题共5小题，每小题3分，共15分). 16．一种透明材料的折射率为。取真空光速，光在该材料中的速度为______ 。 17．某透明介质对空气的临界角为。空气折射率取1，，该介质的折射率为______。 18．光照到平面镜上，入射角为，反射角为______。（用角度表示） 19．光从玻璃射向空气，并且已经发生全反射。按几何光学描述，进入空气的折射光线______。（选填“存在”或“不存在”） 20．光由折射率为的透明固体斜射入折射率为的液体，入射角为，。折射角的正弦值为______。 三、解答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 21．用单色光测定一块透明平板的折射率。光由空气进入平板，测得入射角和折射角的正弦值分别为和。空气折射率取1，真空光速。求： （1）平板的折射率 （2）光在平板内的传播速度 （3）若让光在平板内沿原折射光线反向入射到同一位置，出射光会沿什么路径传播。 22．某透明介质折射率为，周围为空气，空气折射率取1。光从该介质内部射向平面界面，已知。求： （1）该介质对空气的临界角 （2）入射角为时是否发生全反射 （3）入射角为时是否发生全反射，并说明判断依据。 23．设计一个竖直镜筒式简易潜望镜，计划使水平向右的光到达上平面镜后竖直向下传播，再经下平面镜反射为水平向右。两块平面镜大小合适，反射面朝向光路。请回答： （1）两镜面应相互平行还是垂直 （2）光在上平面镜处的入射角是多少 （3）若用不透光纸完全盖住上平面镜的有效反射面，还能否从下端看到目标，并说明原因。 24．一根直玻璃导光棒的两侧壁互相平行，棒外为空气。玻璃折射率为，对空气的临界角取，真空光速。在包含棒轴线的平面内，棒内一条光线与轴线成并射向侧壁；轴线与侧壁平行。求： （1）光在棒内的速度 （2）该光线在侧壁处的入射角，并判断能否全反射 （3）若棒内光线与轴线的夹角改为，侧壁处还能否全反射，说明原因。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $