1、计算题 【选修3—4】为测量一块等腰直角三棱镜
的折射率,用一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB边,如图所示.激光束进入棱镜后射到另直角边AC边时,刚好能发生全反射.该棱镜的折射率为多少?
参考答案:
?(6分)
本题解析:由题意,激光射到AB边的入射角为
,设棱镜的折射率为
,激光射到AB边的折射角为
,射到AC边的入射角为
,光路如图所示:

则
?,
?,
?(4分)
解得:
?(2分)
本题难度:一般
2、简答题 (1)下列说法中正确的是
A.把调准的摆钟,由北京移至赤道,这个钟将变慢,若要重新调准,应增加摆长
B.振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短
C.1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的
D.调谐是电磁波发射应该经历的过程,调制是电磁波接收应该经历的过程
E.日光灯启动时,启动器内的玻璃泡中的氖气发出红光,这是由于氖原子的外层电子受激发而产生的
(2)如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A=30°.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏,现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.
①红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少?
②若两种光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点间的距离.

参考答案:(1)
A、将摆钟由北京移至赤道,重力加速度减小,单摆的周期变大,根据单摆的周期公式T=π
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 (1)如图所示,S′为发光点S在平面镜MN中的像,若S发出的一条光线SO经平面镜反射后过P点,请在图中找出发光点S的位置,并完成光路.
(2)如图所示的是一条经水面反射后的光线,在图中画出其入射光线的准确方向及对应的折射光线的大致方向.

参考答案:(1)根据对称性作出像点S′的物点S,连接PS′,与镜面的交点为入射点O,再连接SO,画上箭头,如图1所示:
(2)因为反射光线在水中,所以入射光线也在水中,根据反射定律得知反射角跟入射角相等.
因为入射光线在水中,所以折射光线在空气中,并且折射角大于入射角.画出光路图如图2所示.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图,为一半圆形的玻璃砖,C为AB的中点,a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖,且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等,两束光折射后相交于图中的P点,以下判断正确的是

A.在真空中,a光的传播速度大于b光的传播速度
B.在真空中,a光的波长大于b光的波长
C.a光通过玻璃砖的时间大于b光通过玻璃砖的时间
D.若a、b两束光从同一介质射入真空过程中,a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角
参考答案:BD
本题解析:
分析:由题意:两束光折射后相交于图中的P点,可知玻璃砖对b束光的偏折角大于对a束光的偏折角,则玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率,b光的频率高,波长短,由v=
得到光在玻璃砖中的速度关系,判断出时间关系.由临界角C的正弦sinC=
分析临界角大小.
解:A、所有色光在真空传播相同,为c.故A错误.
B、由题分析可知,玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率,b光的频率高,由c=λf得知,在真空中,a光的波长大于b光的波长.故B正确.
C、由v=
得到,a光在玻璃砖中的速度大,a光通过玻璃砖的时间短.故C错误.
D、由sinC=
分析得知,a光的折射率n小,a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角.故D正确.
故选BD.
本题难度:一般
5、选择题 如图13-3所示,直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面,且∠BAC=30°,有一束平行光线垂直射向AC面,已知这种介质的折射率为n>2,则(?)

图13-3
A.可能有光线垂直AB边射出
B.光线只能从BC边垂直射出
C.光线只能从AC边垂直射出
D.一定既有光线垂直BC边射出,又有光线垂直AC边射出
参考答案:D
本题解析:因为n>2,而sinC=
,所以sinC<
,C<30°,射到AB边的入射角i=30°,发生了全反射,此光线反射到AC边的入射角i=60°,再次发生全反射而垂直射到BC边上射出,同理,射到BC边上的光线,经两次全反射后垂直AC射出.
本题难度:简单
If you make a jest, you must take a jest. 爱开玩笑的人,也要经得住别人开玩笑.