滬科版選修34 全反射與光導(dǎo)纖維 第1課時 作業(yè).docx

全反射與光導(dǎo)纖維一、選擇題1已知介質(zhì)對某單色光的臨界角為c，則下列說法錯誤的是()a該介質(zhì)對單色光的折射率等于b此單色光在該介質(zhì)中的傳播速度為csin c(c是光在真空中的傳播速度)c此單色光在該介質(zhì)中的傳播波長是在真空中波長的sin c倍d此單色光在該介質(zhì)中的頻率是在真空中的倍2一束光線由空氣斜射入橫截面為半圓形的玻璃磚，再由玻璃磚射出，入射光線的延長線沿半徑，則如圖1所示的光路圖正確的是()圖1abc d3. (重慶高考)打磨某剖面如圖2所示的寶石時，必須將op、oq邊與軸線的夾角切割在12，光線一定在op邊發(fā)生全反射b若2，光線會從oq邊射出c若1，光線會從op邊射出d若1，光線會在op邊發(fā)生全反射4.如圖3所示，兩束頻率不同的光束a和b分別沿半徑方向射入半圓形玻璃磚，出射光線都是op方向，下列說法正確的是()圖3aa對玻璃磚的折射率較大ba穿過玻璃磚所需的時間較長c光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時，a的臨界角小d光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時，b的臨界角小5. (四川高考)如圖4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()圖4a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(jìn)入空氣后頻率變大d小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大 6.如圖5所示是一個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()圖5a不能從圓弧nf1射出b只能從圓弧ng1射出c能從圓弧g1h1射出d能從圓弧h1m射出二、非選擇題7(江蘇高考)如圖6為單反照相機(jī)取景器的示意圖，abcde為五棱鏡的一個截面，abbc。光線垂直ab射入，分別在cd和ea上發(fā)生反射，且兩次反射的入射角相等，最后光線垂直bc射出。若兩次反射都為全反射，則該五棱鏡折射率的最小值是多少？(計算結(jié)果可用三角函數(shù)表示)圖68(山東高考)如圖7，三角形abc為某透明介質(zhì)的橫截面，o為bc邊的中點(diǎn)，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自o以角i入射，第一次到達(dá)ab邊恰好發(fā)生全反射。已知15，bc邊長為2l，該介質(zhì)的折射率為。求：圖7()入射角i; ()從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時間(設(shè)光在真空中的速度為c，可能用到：sin 75或tan 152)。答 案1選d由臨界角的計算式sin c得n，選項(xiàng)a正確；將n代入sin c得sin c，故vcsin c，選項(xiàng)b正確；設(shè)該單色光的頻率為f，在真空中的波長為0，在介質(zhì)中的波長為，由波長、頻率、光速的關(guān)系得c0f，vf，故sin c，0sin c，選項(xiàng)c正確；該單色光由真空傳入介質(zhì)時，頻率不發(fā)生變化，選項(xiàng)d錯誤。2選d在玻璃磚的下邊，由于光是從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，在這個面上有可能發(fā)生光的折射，如果入射角大于臨界角，則發(fā)生全反射。由光的折射定律和全反射的知識，很容易看出圖正確，答案為d。3選d題圖中，要使光線可在op邊發(fā)生全反射，圖中光線在op邊上的入射角大于902。從op邊上反射到oq邊的光線，入射角大于90(18031)3190可使光線在oq邊上發(fā)生全反射。若2，光線不能在op邊上發(fā)生全反射；若1，光線不能在oq邊上發(fā)生全反射，綜上所述，選項(xiàng)d正確。4選d根據(jù)光線可逆，兩束光在空氣中的入射角相等，a光的折射角大、折射率??；v，折射率小的，在介質(zhì)中的傳播速度大，時間短，故a、b錯；sin c，折射率小的，臨界角大，所以b的臨界角小。故d正確。5選d根據(jù)光的傳播規(guī)律解決問題。發(fā)光小球沿水平方向發(fā)出的光，均能射出玻璃缸，不發(fā)生全反射，選項(xiàng)a錯誤；小球發(fā)出的光射到水面上時，當(dāng)入射角大于等于臨界角時，會發(fā)生全反射，選項(xiàng)b錯誤；光的頻率由光源決定，光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，光的頻率不變，選項(xiàng)c錯誤；根據(jù)n，光在水中的傳播速度較小，選項(xiàng)d正確。6選b由該棱鏡的折射率為n可知其臨界角c滿足sin c，由題圖中的幾何關(guān)系可求出gg1右邊的入射光線全部發(fā)生全反射，gg1左邊的入射光線沒有發(fā)生全反射，所以光線只能從圓弧ng1射出，選項(xiàng)b正確。7解析：本題考查光的全反射規(guī)律的應(yīng)用，意在考查考生對光路的分析能力及全反射規(guī)律的應(yīng)用能力。光線在棱鏡中的光路圖如圖所示，根據(jù)反射定律和題設(shè)條件，得490，所以入射角22.5根據(jù)全反射規(guī)律，sin c故sin 22.5所以n，即折射率的最小值為。 答案：8解析：()根據(jù)全反射規(guī)律可知，光線在ab面上p點(diǎn)的入射角等于臨界角c，由折射定律得sin c代入數(shù)據(jù)得c4