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高考物理知识大全《光的折射定律》高频试题巩固(2017年最新版)(十)
2017-08-22 01:39:55
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
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1、选择题 (B)?如图所示,分界线MN上分和下方分别是两种不同的光介质A和B,一细束由红和紫两种单色光组成的复合光由介质A中射向分界面MN,分成两细束光?a、b,则( ) A.介质A是光疏介质,介质B是光密介质 B.光束a、b依然是复合光 C.光束a是复合光,光束b是单色光 D.在介质A中,红光的传输速度比紫光的大
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参考答案:A、由于红光与紫光的折射率不同,以相同的入射角射到MN界面时,若都发生折射,折射角应不同,折射光线应分成两束.而紫光的临界角小于红光的临界角,所以由图得知,紫光发生了全反射,故介质A是光密介质,B是光疏介质.故A错误. B、C红光在MN界面上既有折射,又有反射,紫光在MN界面上发生了全反射,光束a中既有紫光,又有红光,b中只有红光,即a是复合光,光束b是单色光.故B错误,C正确. D、由v=cn分析得知,v与n成反比,在介质A中,红光的传输速度比紫光的大.故D正确. 故选CD
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (10分)如图所示,半径为R的半圆柱形玻璃砖某一截面的圆心为O点。有两条光线垂直于水平柱面射入玻璃砖中,其中一条光线通过圆心O,另一条光线通过A点,且OA= 。这两条光线射出玻璃砖后相交于一点,该点到O点的距离为 ,求玻璃砖的折射率。

参考答案:
本题解析:
做出光路图OBD为法线,则 sin∠ABO= = , ∠ABO=30O?(2分) 设两条出射光线交点为S,根据几何关系有: OC=Rcos30O,?(2分) 所以,CS=OS-OC= R/2?(2分) ∠BSC=30O?,∠SBD=60O?(2分) 由折射定律:n= 解得: ?(2分)
本题难度:一般
3、计算题 一位同学模仿用玻璃砖测定玻璃折射率的方法,改用玻璃三棱镜测定图13-1-23玻璃的折射率,主要步骤如下:
 图13-1-23 A.在白纸上放一玻璃三棱镜并画出它的三边AB、BC、CA B.以AB为界面画一条线段DO作为入射光线,并在DO上竖直地插上两枚大头针P1和P2 C.在AC的一侧竖直地插大头针P2时,用眼睛观察并调整视线,使P3同时能挡住P1和P2的像 D.同样在AC的一侧再竖直地插上大头针P4时,用眼睛观察并调整视线,使P4同时能挡住P3和P1、P2的像 E.记下P3、P4的位置,移去玻璃三棱镜,过P3、P4引直线O′E与AC交于O′,过O点画界面AB的法线NN′ 你能否根据他的实验记录求出玻璃的折射率呢?如果能,请你在图上标出入射角和折射角,并用三角函数值表示玻璃的折射率.
参考答案:能? θ1=∠DON为入射角,θ2=∠O′ON′为折射角?
本题解析:该同学采用的方法是插针法,实验方法及步骤正确,光路图也准确无误,故可测出折射率. 利用插针法确定光的入射点及出射点,从而也就确定了入射光线和折射光线,这种方法不仅适用于玻璃砖,同时对三棱镜、圆柱体等也是适用的.
本题难度:简单
4、计算题 在桌面上有一个倒立的透明的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的桌面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为n=1.73。r为已知,求: .  (1)通过计算说明光线1能不能在圆锥的侧面B点发生全反射? (2)光线1经过圆锥侧面B点后射到桌面上某一点所用的总时间是t多少?光照亮地面的光斑面积s多大?
参考答案:(1)能(2)S=4πr2
本题解析:①(5分)sinC=l/n?(2分) C=arcsin /3?(1分) arcsin /2=60°?(2分) 所以光线l能在圆锥的侧面B点发生全反射(1分)
 ②(5分)根据集合关系知BE=EF= r?(2分) 所以,总时间 ?(1分) =2.73 r/c?(2分) S=4πr2?(1分) 点评:关键之处是借助于光的折射与反射定律作出光路图,同时利用几何关系来辅助计算.
本题难度:一般
5、计算题 一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30°,斜边AB=a,棱镜材料的折射率为n= 。在此截面所在的平面内,一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜。画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)。

参考答案:解:设入射角为i,折射角为r,由折射定律得 ① 由已知条件及①式得r=30° ② 如果入射光线在法线的右侧,光路图如图所示
 设出射点为F,由几何关系可得 ③ 即出射点在AB边上离A点 的位置 如果入射光线在法线的左侧,光路图如图所示
 设折射光线与AB的交点为D,由几何关系可知,在D点的入射角θ=60° ④ 设全反射的临界角为θc,则 ⑤ 则θc=45° ⑥ 因此,光在D点发生全反射 设此光线的出射点为E,由几何关系得∠DEB =90° BD=a-2AF ⑦ BE=DBsin30° ⑧ 联立③⑦⑧式得 ⑨ 即出射点在BC边上离B点 的位置
本题解析:
本题难度:困难
Good acts are better than good intentions. 好的行动胜过好的意向. |