高三物理上册单元检测试题13

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1、几何光学部分一、光的直线传播1.光在同一均匀介质中是沿直线传播的前提条件是在同一均匀介质。否则，可能发生偏折。如光从空气斜射入水中（不是同一种介质）；“海市蜃楼”现象（介质不均匀）。2.光线:沿着光的传播方向画出的几何线；它表明光能量的传播方向。（它与电力线、磁力线一样是人们为研究方便而假想出来的）3.光束：有一定关系的光线的集合叫光束。（有会聚、发散即平行光束）4.真空中的光速：；媒质中的光速5.表现：①小孔成像；②影（本影、半影、伪本影）的产生。本影：影区中完全不会受到光的照射；半影：本影的周围有一个能受到光源发出的一部分光照

2、射的区域；本影区：日全食；半影区：日偏食；伪本影区：日环食光的直线传播规律是物体成像作图的基础，也使整个几何光学的理论基础。lSAhxvt例1.如图所示，在A点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源S。现将小球从A点正对着竖直墙平抛出去，打到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是A.匀速直线运动B.自由落体运动C.变加速直线运动D.匀减速直线运动解：小球抛出后做平抛运动，时间t后水平位移是vt，竖直位移是，根据相似形知识可以由比例求得，因此影子在墙上的运动是匀速运动。二、反射平面镜成像1.反射定律：①射光线和入射光线和

3、法线在同一平面上，②反射光线和入射光线分居在法线的两侧；③反射角等于入射角。即注意：①法线垂直界面；②法线是入射光线、反射光线的角平分线；③光路的可逆性；④沿法线入射，光线原路返回。2．分类：镜面反射、漫反射镜面反射的特点：①镜面反射不改变光束性质；②入射光线不变，平面镜转过α角，反射光线转过2α角。3.平面镜成像的特点：对称、等大、正立、虚像。像与物关于镜面为对称。（1）光路图作法根据平面镜成像的特点，在作光路图时，可以先画像，后补光路图。（2）充分利用光路可逆在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。（眼睛在某点A通过平面镜所

4、能看到的范围和在A点放一个点光源，该电光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。）（3）利用边缘光线作图确定观像范围：①找像；②找边界SS/MNPQ例2如图所示，画出人眼在S处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围。解：先根据对称性作出人眼的像点S/，再根据光路可逆，设想S处有一个点光源，它能通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。图中画出了两条边缘光线。AMNBA/B/看到AB完整像的范围例3.如图所示，用作图法确定人在镜前通过平面镜可看到AB完整像的范围。解：先根据对称性作出AB的像A/B/，分别作出A点、B点

5、发出的光经平面镜反射后能射到的范围，再找到它们的公共区域（交集）。就是能看到完整像的范围。三、折射与全反射1.折射定律：①射光线和入射光线和法线在同一平面上，②折射光线和入射光线分局在法线的两侧；③入射角的正弦跟折射角的正弦值成正比。2．折射率：表示光从一种介质进入到另一种介质偏折性能的物理量。绝对折射率：（空气入射介质）(n>1)折射光路也是可逆的。3．各种色光性质比较（空气中）红橙黄绿蓝靛紫折射率：小大频率：低高波长：长短介质中的波速：大小以上各种色光的性质比较在定性分析时非常重要，一定要牢记。4．全反射：（1）条件：①光从光

6、密媒质进入光疏媒质；②入射角大于临界角C；（2）发生全反射时，光线遵守反射定律。5.边作图边计算有关光的折射和全反射，在解题时要把计算和作图有机地结合起来，根据数据计算反射角、折射角，算一步画一步，画一步在根据需要算一步。作图要依据计算结果，力求准确。例：在厚度为d，折射率为n的大玻璃般的下表面，紧贴着一个半径为r的圆形发光面。为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块纸片，求所贴纸片的最小面积。αABCD例4.直角三棱镜的顶角α=15°,棱镜材料的折射率n=1.5，一细束单色光如图所示垂直于左侧面射入，试用作图

7、法求出该入射光第一次从棱镜中射出的光线。解：由n=1.5知临界角大于30°小于45°，边画边算可知该光线在射到A、B、C、D各点时的入射角依次是75°、60°、45°、30°，因此在A、B、C均发生全反射，到D点入射角才第一次小于临界角，所以才第一次有光线从棱镜射出。6.光导纤维全反射的一个重要应用就是用于光导纤维（简称光纤）。光纤有内、外两层材料，其中内层是光密介质，外层是光疏介质。光在光纤中传播时，每次射到内、外两层材料的界面，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射能够没有损失地全部从

8、另一个端面射出。α例5.如图所示，一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为n=的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以α=45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。求：⑴该激光在光导纤维中的速度v是多大？⑵该激光在光导纤维中传输