|
|
|
高考物理试卷《光的折射定律》高频试题预测(2019年最新版)(四)
2019-03-15 17:45:56
【 大 中 小】
|
1、简答题 在测定玻璃的折射率实验中,有一个同学设计了这样的实验方案:如图所示,画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上,在白纸上放置一半圆形玻璃砖,其底面的圆心在坐标原点O,直边与x轴重合,OA是画在纸上的直线,P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针,P3?是竖直地插在纸上的第三枚大头针,α是直线OA与y轴正方向的夹角,β是直线OP3与y轴负方向的夹角,只要直线OA画得合适,且P3的位置取得正确,测得角α和β,便可求得玻璃的折射率.该同学在用上述方法测量玻璃的折射率时,在他画出的直线OA上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在y<0的区域内,不管眼睛放在何处,都无法使P3同时挡住P1、P2的像. (1)产生这种现象的原因是______; (2)若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像,确定P3位置的方法是______; (3)若他已正确地测得了α、β的值,则玻璃的折射率n=______; (4)有另一个同学不是将P1、P2两枚大头针插在直线OA上,而是让P1、P2的连线与y轴平行,他还能否测出玻璃砖的折射率?如果不能,请说出理由;如果能,请简述操作过程.
参考答案:(1)在y<0的区域内,不管眼睛放在何处,都无法使P3同时挡住P1、P2的像,是因为入射角α太大,涨到发生了全反射. (2)透过玻璃砖看到了P1、P2的像,确定P3位置的方法是:P3同时挡住P1、P2的像. (3)由于光线从玻璃射入空气,则由折射定律sinisinr=1n,得n=sinrsini=sinβsinα. (4)能;可以插上第四根大头针,使大头针同时挡住P3 和P1、P2的像,作出光路图,测出光线在玻璃砖底边的入射角和折射角,求出折射率. 故答案为: (1)入射角α太大,发生了全反射. (2)P3同时挡住P1、P2的像. (3)sinβsinα. (4)能;可以插上第四根大头针,使大头针同时挡住P3?和P1、P2的像,作出光路图,测出光线在玻璃砖底边的入射角和折射角,求出折射率.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,有三块截面为等腰直角三角形的透明材料(图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)恰好拼成一个正方形棱镜.从E点垂直于边射入的单色光在F处发生全反射,在G、H连续发生两次折射后射出.若该单色光在三块材料中的传播速率依次为v1、v2、v3,下列关系式中正确的是( ) A.v3>v1>v2 B.v2>v3>v1 C.v3>v2>v1 D.v1>v2>v3
| 
参考答案: (1)设Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ材料对光折射率分别为n1、n2、n3. 根据全反射产生的条件可知:光从Ⅱ射向Ⅰ时发生了全反射,则n1<n2.由题,光从Ⅱ射向Ⅲ发生折射时,入射角大于折射角,则n2<n3.所以n1<n2<n3.根据光在介质中的速度公式v=可知,v与n成反比,则v1>v2>v3. 故选D.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,两块同样的玻璃直角三棱镜ABC,两者的AC面是平行放置的,在它们之间是均匀的未知透明介质。一单色细光束O垂直于AB面入射,在图示的出射光线中
 A.l、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能 B.4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能 C.7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能 D.只能是4、6中的某一条
参考答案:B
本题解析:两棱镜之间的介质折射率未知,可能比玻璃大,可能与玻璃相同,也可能比玻璃小,可能的光路图如下:
 所以正确答案为B。
本题难度:一般
4、简答题 如图所示,光从长方体透明介质的上表面AB射入,射到侧面AD上(设AD边很长),讨论下列问题:(1)不管入射角多大,要使光均不能从AD面射出,则介质的折射率应满足什么条件? (2)当介质的折射率为n时,光可能从AD面射出,要使光真正从AD面射出,则必须满足什么条件?
参考答案:解(1)要使光均不从AD面射出,应在i接近90°时,α仍大于临界角 即有:sini=1 sinisinr=nsinα≥1n 解得:n≥
本题解析:
本题难度:一般
5、实验题 (选修模块3—4)(7分)
 (1)(3分)运动周期为T,振幅为A,位于x=0点的被波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为v,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点p,关于质点p振动的说法正确的是?. A.振幅一定为A B.周期一定为T C.速度的最大值一定为淄 D.开始振动的方向沿y轴向上或向下取决去他离波源的距离
|
E.若p点与波源距离s=淄T,则质点p的位移与波源的相同
(2)(4分)如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜,现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上,入射角的正弦值为sini=0.75.求:
(1)光在棱镜中传播的速率;
(2)画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图,要求写出简要的分析过程.(不考虑返回到AB和BC面上的光线).
参考答案:

(1)ABE…………………………………………………………………3分
(2)(1)由折射率公式n=
代入数据得v=2×108m/s………………1分
(2)设光线进入棱镜后的折射角为r
由
=n得r=30°……………………………………………………1分
在△NBD中,∠BND=60°,∠BDN=45°,光线射到BC界面时的入射角i1=60°-∠BDN=45°,在BC界面上发生全反射故光线沿DE方向垂直于AC边射出棱镜.…………………………1分
作出光路图……………………………………………………………………1分
本题解析:(1)p质点振动情况跟波源完全相同,周期一定为T,开始振动的方向与波源相同,因为振动过程中无能量损失,所以振幅不变,若p点与波源距离整数个波长,则质点p的位移与波源的相同,所以选ABE

(2)(1)由折射率公式n=
代入数据得v=2×108m/s
(2)设光线进入棱镜后的折射角为r
由
=n得r=30°
在△NBD中,∠BND=60°,∠BDN=45°,光线射到BC界面时的入射角i1=60°-∠BDN=45°,在BC界面上发生全反射故光线沿DE方向垂直于AC边射出棱镜.
如图可得光路
本题难度:一般