2019-2020年高中物理 4.7激光自我小測(cè) 滬科版選修3-4.doc
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2019-2020年高中物理 4.7激光自我小測(cè) 滬科版選修3-41光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段,它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前,我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)。下列說法正確的是 ()A光纖通信利用光作為載體來傳遞信息B光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的衍射原理C光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的色散原理D目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲2如圖所示,一束光線從折射率為1.5的玻璃內(nèi)射向空氣,在界面上的入射角為45。下面四個(gè)光路圖中,正確的是()3下圖所示是一個(gè)圓柱體棱鏡的截面圖,圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份,虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON,ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光線。已知該棱鏡的折射率n,若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線()A不能從圓弧射出 B只能從圓弧射出C能從圓弧射出 D能從圓弧射出4一激光發(fā)光功率為P,發(fā)出的激光在折射率為n的介質(zhì)中波長(zhǎng)為,c表示光在真空中的速度,下列說法中正確的是()A該光在真空中的波長(zhǎng)為nB該光在真空中的波長(zhǎng)為/nC該光的頻率為c/D該光的頻率為c/n5彩虹是懸浮于空氣中的大量小水珠對(duì)陽光的色散造成的,如圖所示為太陽光照射到空氣中的一個(gè)小水珠發(fā)生全反射和色散的光路示意圖,其中a、b為兩束頻率不同的光線,則()A在水中單色光a的折射率大于b光的折射率B單色光a比單色光b的頻率高C由水射向空氣,a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角D在水中a光的傳播速度小于b光的傳播速度6光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu),其內(nèi)芯和外套材料不同,光在內(nèi)芯中傳播,以下說法正確的是()A內(nèi)芯的折射率比外套的大,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B內(nèi)芯的折射率比外套的小,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C內(nèi)芯的折射率比外套的小,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射D內(nèi)芯的折射率與外套的相同,外套的材料有韌性,可以起保護(hù)作用7下列現(xiàn)象中,屬于光的全反射現(xiàn)象的是()A肥皂泡上的彩色條紋B雨后天邊出現(xiàn)彩虹C早晨東方天邊出現(xiàn)紅色朝霞D荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮8以下說法正確的是()A光纖通信利用了激光相干性好的特點(diǎn)B激光武器利用了激光亮度高的特點(diǎn)C激光寫、讀利用了激光亮度高的特點(diǎn)D激光加工、激光手術(shù)利用了激光亮度高的特點(diǎn)9(xx天津高考物理卷,7)已知某玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大,則兩種光()A在該玻璃中傳播時(shí),藍(lán)光的速度較大B以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中,藍(lán)光折射角較大C從該玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí),紅光臨界角較大D用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),藍(lán)光的相鄰條紋間距較大10.xx年北京奧運(yùn)會(huì)時(shí),光纖通信網(wǎng)覆蓋了所有奧運(yùn)場(chǎng)館,為各項(xiàng)比賽提供安全可靠的通信服務(wù),光纖通信可利用光的全反射將大量信息高速傳輸,如圖所示,一根長(zhǎng)直的光導(dǎo)纖維,它的折射率為n。如果把該光纖放在空氣中,要使從它的一個(gè)端面進(jìn)入光纖的光發(fā)生全反射,最大的入射角是多少(用該角的正弦函數(shù)值表示)?為簡(jiǎn)化問題,光纖外套忽略不計(jì)。11如圖所示,一棱鏡的截面為直角三角形ABC,A30,斜邊ABa。棱鏡材料的折射率為n。在此截面所在的平面內(nèi),一條光線以45的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡。畫出光路圖,并求光線從棱鏡射出的點(diǎn)的位置(不考慮光線沿原路返回的情況)。答案9解析1解析:光纖是利用光的全反射現(xiàn)象而實(shí)現(xiàn)光作為載體的信息傳遞,光纖是內(nèi)芯折射率大于外層表皮折射率的很細(xì)的玻璃絲。答案:AD2解析:因?yàn)椴AУ恼凵渎蕿閚1.5,所以全反射臨界角為Carcsinarcsin。從題圖可知入射角45C,故發(fā)生全反射。答案:A3解析:由折射率n知該棱鏡的全反射臨界角為C37(sinC),從G點(diǎn)入射的光線垂直進(jìn)入棱鏡后,在G1點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,則圓弧上所有入射的光線均發(fā)生全反射,不會(huì)從棱鏡中射出,只有圓弧上入射的光線折射后射出棱鏡。所以只有B正確,A、C、D錯(cuò)誤。答案:B4解析:注意光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),頻率不會(huì)發(fā)生變化,對(duì)激光也是一樣。由于速度變化的原因,波長(zhǎng)會(huì)相應(yīng)變化。對(duì)同一頻率的光,它在真空中的波長(zhǎng)應(yīng)大于在介質(zhì)中的波長(zhǎng)。答案:AD5解析:由題圖知折射角rarb,據(jù)n知naCb,選項(xiàng)C正確;vc/n知vavb,D錯(cuò)。答案:C6解析:光導(dǎo)纖維內(nèi)芯折射率較大。光在內(nèi)芯中傳播,射到內(nèi)芯與外套的界面時(shí),正好是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。若此時(shí)入射角大于臨界角,則發(fā)生全反射,光線被約束在內(nèi)芯中。答案:A7解析:肥皂泡上的彩色條紋屬于光的干涉,雨后彩虹屬于光的折射,早晨的紅色朝霞是由于空氣的散射作用,荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮,是由于光線在水珠中發(fā)生全反射。D項(xiàng)正確。答案:D8解析:利用激光的相干性進(jìn)行信息的傳遞,例如利用激光相干性好進(jìn)行光纖通信;利用激光的平行度好進(jìn)行精確測(cè)量和數(shù)據(jù)采集;利用激光的亮度高進(jìn)行激光切割和焊接。答案:ABD:由題意知n藍(lán)n紅,由n知v藍(lán)v紅,A錯(cuò)誤;由折射率公式n知, 1相同時(shí),n越大,折射角2越小,B錯(cuò)誤;由sinC知,n越大,臨界角越小,C正確;由條紋間距x,且藍(lán)紅知,紅光的條紋間距較大,D錯(cuò)誤。答案:C10解析:如圖所示,入射角最大時(shí)對(duì)應(yīng)的光線在側(cè)壁恰好發(fā)生全反射,即入射角為臨界角。nsinCr90C解式得sini,即iarcsin。答案:arcsin11解析:設(shè)入射角為i,折射角為r,由折射定律得n由已知條件及式得r30如果入射光線在法線的右側(cè),光路圖如圖(a)所示。設(shè)出射點(diǎn)為F,由幾何關(guān)系可得AFa即出射點(diǎn)在AB邊上離A點(diǎn)a的位置。如果入射光線在法線的左側(cè),光路圖如圖(b)所示。設(shè)折射光線與AB的交點(diǎn)為D。由幾何關(guān)系可知,在D點(diǎn)的入射角60設(shè)全反射的臨界角為c,則sinc由和已知條件得c45因此,光在D點(diǎn)發(fā)生全反射。設(shè)此光線的出射點(diǎn)為E,由幾何關(guān)系得DEB90BDa2AFBEDBsin30聯(lián)立式可得BEa即出射點(diǎn)在BC邊上離B點(diǎn)a的位置。答案:若入射光線在法線右側(cè),出射點(diǎn)在AB邊上離A點(diǎn)a的位置;若入射光線在法線左側(cè),出射點(diǎn)在BC邊上離B點(diǎn)a的位置。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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