选修3第三章 磁场综合与测试同步测试题

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[学生用书 P114]1．图19－2－12中互相垂直的两条虚线MN及M′N′表示两种介质的分界面及其法线；实线表示一条入射光线及其反射光线和折射光线．由图可以判定(　　) 图19－2－12A．bO不是入射光线B．aO是入射光线C．cO是入射光线D．Ob是反射光线答案：ACD2．光从某种介质射入空气中，入射角θ1从零开始增大时，折射角θ2也随之增大．下列说法正确的是(　　)A．比值不变B．比值不变C．比值是一个大于1的常数D．比值是一个小于1的常数解析：选BD.因为光从介质射向空气中，所以介质的折射率为n＝，由于n＞1，故＜1.3．关于河岸上的人和水里的鱼，下列说法中正确的是(　　)A．人看到的是鱼的实像，位置偏浅些B．人看到的是鱼的虚像，位置偏浅些C．鱼看到的是人的实像，位置偏低些D．鱼看到的是人的虚像，位置偏高些答案：BD4．一人站在平面镜前5米远的地方，沿着与镜面垂直的方向，以1.0 m/s2的加速度由静止匀加速靠近平面镜，经2秒，人相对于自己的虚像的速度及人与虚像的距离应是(　　)A．4 m/s,3 m　　　　　　 B．4 m/s,6 mC．2 m/s,3 m   D．2 m/s,6 m解析：选B.据平面镜成像规律知，物、像总是关于镜面对称，由运动学公式知，2 s末人的速度为v＝at＝1.0×2 m/s＝2 m/s.2 s内人向镜面移动的距离为s＝at2＝×1×22 m＝2 m，所以2 s末人相对于自己虚像的速度为2v即4 m/s，人与虚像距离为2×(5－2) m＝6 m，所以答案选B.5．如图19－2－13所示，一束平行光以30°的入射角从玻璃射向空气中，折射角为45°，求： 图19－2－13 (1)玻璃的折射率；(2)光在玻璃中的传播速度．解析：(1)光从玻璃射入空气中入射角为30°，折射角为45°. 由光路可逆的特点 ，则光从空气射入介质中时，入射角为45°，折射角为30°由折射定律：n＝＝.(2)由折射率与光速的关系n＝，则光在玻璃中的速度v＝＝m/s＝2.12×108 m/s.答案：(1)　(2)2.12×108 m/s1．关于各种介质的折射率，下列说法正确的是(　　)A．一定大于1B．一定小于1C．可以大于1，也可以小于1D．无法判定答案：A2．关于折射现象，下列说法正确的是(　　)A．折射角一定小于入射角B．折射率跟折射角的正弦值成反比C．折射角增大为原来的2倍时，入射角也增大为原来的2倍D．折射率大的介质，光在其中的传播速度小解析：选D.介质的折射率n＝，在数值上等于入射角正弦值与折射角正弦值的比值，但折射率与入射角、折射角以及入射角、折射角的正弦值无关，因此B错误，当光从介质射入空气时，折射角大于入射角，A错．由n＝可知C错误，由公式n＝可知v＝，所以D正确．3．某种色光在真空中波长为λ，则该光进入折射率为n的介质中，传播时波长为(　　)A．λ　　　　　　　　　　 B．nλC.   D．n2λ答案：C4．假设地球表面不存在大气层面，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比，则(　　)A．将提前B．将延后C．在某些地区将提前，在另一些地区将延后D．不变解析：选B.光在均匀介质中是沿直线传播的，但地球周围的大气是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，太阳光从大气层外射到地面的光线则由真空进入空气中，光要发生折射，越接近地面空气越稠密，折射率也越大，因此人们观察到的日出时刻的太阳，实际上还完全处在地平线的下方，如图所示．假设地球表面不存在大气层，则太阳光将沿直线射到地面，因此只有当太阳到达图中的地平线位置时，人们才能观察到太阳．由图可知，这一现象与人们所站的地理位置没有什么关系．故选项A、C、D错，只有选项B正确．5．某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4 m，右镜8 m，如图19－2－14所示．物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是(　　) 图19－2－14A．24 m   B．32 mC．40 m   D．48 m解析：选B.根据平面镜成像原理可知，物体在左镜面上发生第三次反射时所成的像即为题中所求的像，如图所示．再由对称性可求得其与物体间的距离为32 m，B选项正确． 6．如图19－2－15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(水面在井口下一段距离)，两井底部各有一只青蛙，则(　　) 图19－2－15A．水井中的青蛙看到的井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙看到的井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙看到的井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．两只青蛙看到的井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星解析：选B.这是一道典型的视野问题，解决视野问题的关键是如何确定边界光线，是什么因素约束了视野等．本题中由于井口边沿的约束，而不能看到更大的范围，据此作出边界光线如图所示．由图可看出α＞γ，所以水井中的青蛙觉得井口小些；β＞α，所以水井中的青蛙可看到更多的星星，故选项B正确，A、C、D错误．7．如图19－2－16所示，把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，且让半球的凸面向上，从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面的观察记录正确的是(　　)图19－2－16A．看到A中的字比B中的字高B．看到B中的字比A中的字高C．看到A、B中的字一样高D．看到B的字和没有放玻璃半球时一样高答案：AD8．光在某种玻璃中的速度是×108 m/s.要使光由空气中射入这种玻璃，且使折射光线与反射光线之间成90˚ 角，则入射角应是(　　)A．30˚   B．60˚C．45˚   D．90˚解析：选B.依题意作出如图所示的光路图．由图中的几何关系可得：θ2＋θ3＝90˚又因θ1＝θ2，故θ3＝90˚ －θ1由折射定律得：n＝＝＝tanθ1又因为n＝＝＝所以tanθ1＝，θ1＝60˚.9．(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)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5/6就能看到整棵树的像．这棵树的高度约为(　　)A．4.0 m　　　　　　　　 B．4.5 mC．5.0  m   D．5.5  m解析：选B.如图所示，设人在镜中恰好能看到整树的像时，人到镜子的距离为x，镜子到树的距离为l，镜子边长为d，树高为h，由平面镜成像特点可知：＝，当人向前走6  m时：＝，可解得 h＝4.5 m.10．(2011年山东济南模拟)如图19－2－17所示为一个内侧面与外侧面平行，中空部分为空气的三棱镜，将此三棱镜放在空气中，让一束单色光沿平行底边BC方向入射到AB面上，光从AC面射出，在图示的出射光线中(光线②平行于BC边)正确的是(　　) 图19－2－17A．有可能是①   B．有可能是②C．有可能是③   D．①②③都有可能解析：选B.光穿过两表面彼此平行的介质时，出射光一定平行于入射光(光路可逆)．11. 如图19－2－18所示，一根竖直插入水中的杆AB，在水中部分长1.0 m，露出水面部分长0.3 m，已知水的折射率为，则当阳光与水平面成37°角时，杆AB在水下的影长为多少？ 图19－2－18解析：光路如下图所示，sinθ2＝sin53°/n＝0.6，则θ2＝37°，影长s＝tan53°＋tan37°＝1.15 m.答案：1.15 m12．一束光线射到一个玻璃球上，如图19－2－19所示，该玻璃圆球的折射率是，光线的入射角是60°.求该束光线射入玻璃球后第一次从玻璃球射出的方向． 图19－2－19解析：该束光线射入玻璃球后的光路如图所示i1＝60°，n＝则由n＝可求出r1＝30°由几何关系可知i2＝r1＝30°r1＋∠1＝60°，i2＋∠2＝r2，则∠1＝30°，∠2＝30°由此可得：出射光线相对于入射光线的偏角为∠3＝∠1＋∠2＝60°.答案：出射光线相对于入射光线的偏角为60°，向下偏折13．如图19－2－20所示，人站在距槽边D为L＝1.2 m处，刚好能看到槽底B的位置，人眼睛距地面高度H＝1.6 m．槽中注满某种透明液体时，人刚好能看到槽底中央O点处．求： 图19－2－20 (1)这种液体的折射率；(2)光在该液体中的传播速度．解析：(1)连接人眼与B点，延长CD为法线，如图所示，从图中可看出入射角θ1＝∠CDB.连接D与O点，则折射角θ2＝∠CDO .这样由公式＝n＝，即可求出液体的折射率n和光在此液体中的传播速度．因为sinθ1＝sin∠CDB＝＝＝又因为sinθ2＝＝由sinθ1＝＝＝得：＝又＝，解得＝.sinθ2＝＝故液体折射率n＝＝1.71.(2)光在该液体中的传播速度：v＝＝1.75×108  m/s.答案：(1)1.71　(2)1.75×108 m/s