《2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 3光的折射 全反射課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-4.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 3光的折射 全反射課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-4.doc(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 3光的折射 全反射課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-4
1.(xx浙江暨陽(yáng)聯(lián)考)有經(jīng)驗(yàn)的捕魚人都知道,如果在岸上把魚槍射向水中的目標(biāo)是射不中魚的,這是因?yàn)轸~反射的光在通過水面時(shí)發(fā)生了折射。不考慮光的頻率不同對(duì)折射率的影響,下列說法正確的是
( )
A.要讓魚槍射中魚,必須瞄準(zhǔn)魚的上方發(fā)射
B.如果用高能激光筆照射水中的魚,那么只要對(duì)準(zhǔn)魚在水中的像即可照到魚
C.捕魚人在岸上不同的位置看到的魚的位置不變
D.由于全反射現(xiàn)象,人只要離開魚一定的水平距離,魚反射出的光就不會(huì)到達(dá)捕魚人的眼睛
解析 根據(jù)光的折射定律,岸上的人看到的是魚的像,像的位置比實(shí)物淺一點(diǎn),故選項(xiàng)A錯(cuò);用高能激光筆照射水中的魚,遵循光的折射定律,只要對(duì)準(zhǔn)魚在水中的像即可照到魚,故選項(xiàng)B對(duì);在岸上不同位置觀察到的魚的位置不同,故選項(xiàng)C錯(cuò);根據(jù)全反射條件,水中的魚能看到范圍在180內(nèi)的水面上的物體,所以由光路的可逆性可知,不論人離開魚多遠(yuǎn),人均能看到魚,故選項(xiàng)D錯(cuò)。
答案 B
2.如圖1所示,一束紅光和一束藍(lán)光平行入射到三棱鏡上,經(jīng)折射后,匯聚在屏上同一點(diǎn),若n1和n2分別表示三棱鏡對(duì)紅光和藍(lán)光的折射率,下列判斷正確的有
( )
圖1
A.n1
n2,a為紅光,b為藍(lán)光
D.n1>n2,a為藍(lán)光,b為紅光
解析 由于紅光的頻率低于藍(lán)光的頻率,有n1<n2,由光路圖可知,a為藍(lán)光,b為紅光,A正確。
答案 A
3.在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,光盤是存儲(chǔ)信息的一種重要媒介。光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的。光盤截面示意如圖2所示,若入射的紅、藍(lán)混合激光束不是垂直投射到盤面上,則光線在通過透明介質(zhì)層時(shí)會(huì)發(fā)生偏折而改變行進(jìn)的方向。下列說法中正確的是
( )
圖2
A.圖中光束①是藍(lán)光,光束②是紅光
B.對(duì)同一小孔,光束①的衍射現(xiàn)象更明顯
C.在透明介質(zhì)層中光束①比光束②傳播得更快
D.若光束①、②以相同且逐漸增大的入射角從透明介質(zhì)層射向空氣中,則光束②先發(fā)生全反射
解析 由藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率可知,藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率,由題圖可知,光束①是藍(lán)光,光束②是紅光,故A正確;由于紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng),紅光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;根據(jù)v=可得出,在透明介質(zhì)層中光束①比光束②傳播得更慢,故C錯(cuò)誤;根據(jù)全反射條件sin C=易知,光束①、②以相同且逐漸增大的入射角從透明介質(zhì)層射向空氣中時(shí),光束①先發(fā)生全反射,D錯(cuò)誤。
答案 A
4.(多選)(xx南京質(zhì)檢)如圖3所示,有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點(diǎn),并偏折到F點(diǎn),已知入射方向與邊AB的夾角為θ=30,E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn),則
( )
圖3
A.該棱鏡的折射率為
B.光在F點(diǎn)發(fā)生全反射
C.光從空氣進(jìn)入棱鏡,波長(zhǎng)變小
D.從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行
解析 在E點(diǎn)作出法線可知入射角為60,折射角為30,折射率為,選項(xiàng)A正確;由光路的可逆性可知,在BC邊上的入射角小于臨界角,不會(huì)發(fā)生全反射,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由關(guān)系式λ介=,可知選項(xiàng)C正確;從F點(diǎn)出射的反射光線與法線的夾角為30,折射光線與法線的夾角為60,由幾何關(guān)系知,不會(huì)與入射到E點(diǎn)的光束平行,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案 AC
5.發(fā)出白光的細(xì)線光源ab長(zhǎng)度為l0,豎直放置,上端a恰好在水面以下,如圖4所示?,F(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的靠近水面法線(圖中的虛線)的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像,由于水對(duì)光有色散作用,若以l1表示紅光成的像的長(zhǎng)度,l2表示藍(lán)光成的像的長(zhǎng)度,則
( )
圖4
A.l1l2>l0
C.l2>l1>l0 D.l2θ2,光線一定在OP邊發(fā)生全反射
B.若θ>θ2,光線會(huì)從OQ邊射出
C.若θ<θ1,光線會(huì)從OP邊射出
D.若θ<θ1,光線會(huì)在OP邊發(fā)生全反射
解析 在題圖中,要使光線可在OP邊發(fā)生全反射,圖中光線在OP邊上的入射角大于90-θ2。從OP邊上反射到OQ邊的光線,入射角大于90-(180-3θ1)=3θ1-90可使光線在OQ邊上發(fā)生全反射。若θ>θ2,光線不能在OP邊上發(fā)生全反射;若θ<θ1,光線不能在OQ邊上發(fā)生全反射,綜上所述,選項(xiàng)D正確。
答案 D
9.如圖8甲所示,是空氣中一折射率為的透明玻璃磚,圖乙是它的截面圖,左側(cè)是半徑為R的半圓,右側(cè)是長(zhǎng)4R、寬2R的長(zhǎng)方形。一束單色光從左側(cè)A點(diǎn)沿半徑方向與長(zhǎng)邊成45角射入玻璃磚,求光線從A點(diǎn)射入玻璃磚到剛好射出玻璃磚的時(shí)間為多少?(光在空氣中的速度為c,結(jié)果可以保留根號(hào))
圖8
解析 設(shè)光從玻璃射向空氣的臨界角為C,則
sin C==<,則C<45
所以光在玻璃磚內(nèi)發(fā)生5次全反射,光路如圖所示
光程L=(2+8)R
光在玻璃磚中的速度v=
所以傳播時(shí)間t==。
答案
10.(xx陜西五校三模)如圖9所示為一巨大的玻璃容器,容器底部有一定的厚度,容器中裝一定量的水,在容器底部有一單色點(diǎn)光源,已知水對(duì)該光的折射率為,玻璃對(duì)該光的折射率為1.5,容器底部玻璃的厚度為d,水的深度也為d。求:
圖9
(1)該光在玻璃和水中傳播的速度(光在真空中的傳播速度為c);
(2)水面形成的光斑的面積(僅考慮直接由光源發(fā)出的光線)。
解析 (1)由v=得,光在水中的速度為v1=c,
光在玻璃中的速度為v2=c。
(2)
根據(jù)幾何關(guān)系畫出光路圖,如圖所示。
光恰好在水和空氣的分界面發(fā)生全反射時(shí)sin C==,
在玻璃與水的分界面上,由相對(duì)折射關(guān)系可得=
解得:sin θ=
代入數(shù)據(jù)可計(jì)算出光斑的半徑
r=d(tan θ+tan C)=(+)d
水面形成的光斑的面積S=πr2=
答案 (1)c C (2)
11.[xx海南卷,16(2)]如圖10所示,矩形ABCD為一水平放置的玻璃磚的截面,在截面所在平面有一細(xì)束激光照射玻璃磚,入射點(diǎn)距底面的高度為h,反射光線和折射光線與底面所在平面的交點(diǎn)到AB的距離分別為l1和l2,在截面所在平面內(nèi),改變激光束在AB面上入射點(diǎn)的高度與入射角的大小,當(dāng)折射光線與底面的交點(diǎn)到AB的距離為l3時(shí),光線恰好不能從底面射出,求此時(shí)入射點(diǎn)距離底面的高度H。
圖10
解析 設(shè)玻璃磚的折射率為n,入射角和反射角為θ1,折射角為θ2,由光的折射定律n=
根據(jù)幾何關(guān)系有sin θ1=,sin θ2=
因此求得n=
根據(jù)題意,折射光線在某一點(diǎn)剛好無(wú)法從底面射出,此時(shí)發(fā)生全反射,設(shè)在底面發(fā)生全反射時(shí)的入射角為θ3,有
sin θ3=,由幾何關(guān)系得sin θ3=
解得H=l3
答案 l3
鏈接地址:http://appdesigncorp.com/p-3156282.html