高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 光學(xué) 1 光的折射 全反射課時達標
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光的折射全反射1(2014四川卷)如圖所示,口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球,則()A小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C小球所發(fā)的光從水中進入空氣后頻率變大D小球所發(fā)的光從水中進入空氣后傳播速度變大答案:D解析:光從水中進入空氣,只要在沒有發(fā)生全反射的區(qū)域,就可以看到光線射出,所以A、B兩項錯誤;光的頻率是由光源決定的,與介質(zhì)無關(guān),所以C項錯誤;由v得,光從水中進入空氣后傳播速度變大,所以D項正確2(2015天津卷)中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認識,唐人張志和在玄真子濤之靈中寫道:“雨色映日而為虹”從物理學(xué)角度看,虹是太陽光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的如圖是彩虹成因的簡化示意圖,其中a、b是兩種不同頻率的單色光,則兩光()A在同種玻璃中傳播,a光的傳播速度一定大于b光B以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,b光側(cè)移量大C分別照射同一光電管,若b光能引起光電效應(yīng),a光也一定能D以相同的入射角從水中射入空氣,在空氣中只能看到一種光時,一定是a光答案:C解析:由折射圖象可知,a的折射程度大,玻璃對a的折射率大,a光的頻率高,由v可知,在同種玻璃中a光的傳播速度小于b光,A項錯誤;以相同的角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后,由于a光的折射程度大,因此a光的側(cè)移量大,B項錯誤;分別照射同一光電管,由于a光的頻率高,因此如果b能引起光電效應(yīng),a光一定能,C項正確;由sin C可知,光從水中射入空氣,由于a光的臨界角小于b光的臨界角,因此如果有一種光發(fā)生全反射,這個光一定是a光,射出空氣的一定是b光,D項錯誤3關(guān)于光纖的說法,正確的是()A光纖是由高級金屬制成的,所以它比普通電線容量大B光纖是非常細的特制玻璃絲,但導(dǎo)電性能特別好,所以它比普通電線衰減小C光纖是非常細的特制玻璃絲,由內(nèi)芯和外套兩層組成,光纖是利用全反射原理來實現(xiàn)光的傳導(dǎo)的D在實際應(yīng)用中,光纖必須呈筆直狀態(tài),因為彎曲的光纖是不能導(dǎo)光的答案:C解析:光導(dǎo)纖維的作用是傳導(dǎo)光,是特制玻璃絲,由內(nèi)芯和外套兩層組成,內(nèi)芯的折射率比外套的大載有聲音、圖象及各種數(shù)字信號的激光傳播時,在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射光纖具有容量大、衰減小、抗干擾性強等特點在實際應(yīng)用中,光纖是可以彎曲的4實驗表明,可見光通過三棱鏡時各色光的折射率n隨波長的變化符合科西經(jīng)驗公式:nA,其中A、B、C是正的常量太陽光進入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如圖所示則()A屏上c處是紫光B屏上d處是紅光C屏上b處是紫光D屏上a處是紅光答案:D解析:根據(jù)nA知波長越長,折射率越小,光線偏折越小從題圖可知,d光偏折最厲害,折射率最大,應(yīng)是紫光;a光偏折最小,折射率最小,應(yīng)是紅光;D項正確5.如圖,一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚,O點為該玻璃磚截面的圓心,下圖能正確描述其光路的是()答案:A解析:光束沿玻璃磚半徑射向O點,在界面處入射角大于臨界角時,發(fā)生全反射,小于臨界角時,在空氣中的折射角大于入射角,A項正確,C項錯誤;當光束由空氣射向玻璃磚時,由發(fā)生全反射的條件可知B項錯誤;在玻璃中的折射角應(yīng)小于入射角,D項錯誤6(多選)(2015全國新課標卷)如圖所示,一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為,經(jīng)折射后射出a、b兩束光線,則()A在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度B在真空中,a光的波長小于b光的波長C玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D若改變光束的入射方向使角逐漸變大,則折射光線a首先消失E分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗,a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距答案:ABD解析:由n可知nanb,vavb,真空中a光的波長0小于b光的波長,故A、B兩項正確,C項錯誤;由sin C可知a光的臨界角小于b光的臨界角,D項正確;由條紋間距公式x可知E項錯誤7某物理興趣小組用實驗探究光的色散規(guī)律,他們將半圓形玻璃磚放在豎直面內(nèi),在其左上方豎直放置一個很大的光屏P,讓一復(fù)色光束SA射向玻璃磚的圓心O后,有兩束單色光a和b射向光屏P,如圖所示他們根據(jù)實驗現(xiàn)象提出了以下四個猜想,你認為正確的是()A單色光a的波長小于單色光b的波長B在玻璃中單色光a的傳播速度大于單色光b的傳播速度C單色光a通過玻璃磚所需的時間大于單色光b通過玻璃磚所需的時間D當光束SA繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)動過程中,在光屏P上最早消失的是a光答案:B解析:根據(jù)光的折射定律可知a光的折射率小于b光的折射率,則a光的頻率小于b光的頻率,由可知A項錯誤;由v可知B項正確;由于光在玻璃磚中傳播距離相同,根據(jù)t可知C項錯誤;由sin C可知D項錯誤8如圖所示,在桌面上有一倒立的玻璃圓錐,其頂點恰好與桌面接觸,圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直,過軸線的截面為等邊三角形,如圖所示有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上,光束的中心軸與圓錐的軸重合已知玻璃的折射率為1.5,則光束在桌面上形成的光斑半徑為()Ar B1.5rC2r D2.5r答案:C解析:由n1.5,可知光線首先發(fā)生全反射,作出光路圖如圖所示,由圖中幾何關(guān)系可得rtan 60(Rr)tan 30,故R2r.C項正確9半徑為R的球體放置在水平面上,球體由折射率為的透明材料制成現(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線,平行于桌面射到球體表面上,折射入球體后再從豎直表面射出,如圖所示已知入射光線與桌面的距離為R,光在真空中的傳播速度為c,求:(1)出射角.(2)光穿越球體的時間.答案:(1)60(2)解析:(1)設(shè)入射光線與球體的交點為C,連接OC,OC即為入射點的法線,因此,圖中的角為入射角,過C點作球體水平表面的垂線,垂足為B,如圖所示依題意,COB又由OBC知:sin 設(shè)光線在C點的折射角為,由折射定律得由式得30由幾何關(guān)系知,光線在球體的豎直表面上的入射角如圖所示為30由折射定律得,因此sin ,解得60.(2)由幾何知識知ACO為等腰三角形,故2ACcos 30R光線在球體內(nèi)的傳播速度為v設(shè)光穿越球體的時間為t,則t由得t10如圖為由某種透明材料做成的三棱鏡的橫截面,其形狀是邊長為a的等邊三角形現(xiàn)用一束寬度為a的單色平行光束以垂直于BC面的方向入射到該三棱鏡的AB及AC面上,結(jié)果所有從AB、AC面入射的光線進入后恰好全部直接到達BC面(1)求該材料對此平行光束的折射率(2)這些到達BC面的光線從BC面射出后,如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑,則當屏到BC面的距離d滿足什么條件時,此光斑分為兩塊?答案:(1)(2)da解析: (1)從AB面入射的光線,在棱鏡中是平行于AC面的,則光線進入AB面時的入射角、折射角分別為60,30由折射定律知,該材料對此平行光束的折射率n.(2)如圖所示,O為BC的中點,在B點附近折射的光線從BC面射出后與直線AO交于D點,只要屏放得比D點遠,光斑就會分成兩塊由幾何關(guān)系可得ODa所以當屏到BC面的距離da時,此光斑分為兩塊- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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