101鞏固練習(xí)光的折射、全反射、色散(提高)

1、物理總復(fù)習(xí)：光的折射、全反射、色散【鞏固練習(xí)】 一、選擇題1、紅光與紫光相比（A .在真空中傳播時(shí)，B .在玻璃中傳播時(shí)，C .玻璃對(duì)紅光的折射率較紫光的大。D .從玻璃到空氣的界面上，紅光的臨界角較紫光的大。紫光的速度比較大。 紅光的速度比較大。2、一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角已知該玻璃對(duì)紅光的折射率為1.5 .設(shè)紅光與藍(lán)光穿過玻璃磚所用的時(shí)間分別為大至90的過程中A. ti始終大于t2C. ti先大于后小于t2B射入，穿過玻璃磚自下表射出ti和t2,則在e從0。逐漸增B. ti始終小于t2D. ti先小于后大于t20點(diǎn)沿垂直于be面的方向射3、如圖所示為一直

2、角棱鏡的橫截面/bae=90, / abe=60, 一平行細(xì)光束從入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率n42，若不考慮原入射光在be面上的反向光,CC.從be面射出,則有光線（ ）A .從ab面射出B .從ae面射出且be面斜交D .從be面射出，且與be面垂直4、如圖所示，截面為 ABC的玻璃直角三棱鏡放置在空氣中，寬度均為d的紫、紅兩束光垂直照射三棱鏡的一個(gè)直角邊 AB，在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于AB邊的光屏，屏的距離遠(yuǎn)近可調(diào)，在屏上出現(xiàn)紫、紅兩條光帶，可能是（）A 紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫色光帶較寬B 紫色光帶在下，紅色光帶在上，紫色光帶較寬光帶在上,紫色光帶在下，紅色光帶較寬光帶在下,

3、紫色光帶在上，紅色光帶較寬天津卷）中國(guó)古人對(duì)許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)識(shí)，唐人張 子？濤之靈中寫道：雨色映日而為虹”。從物理學(xué)的角度看，虹是雨滴的兩次折射和一次反射形成的。右圖是彩虹成因的簡(jiǎn)化示意圖，其中 則兩光（）5、(2015C.紅色D .紅色i志和在玄真 太陽光經(jīng)過 a、b是兩種不同頻率的單色光，A 在同種玻璃中傳播，a的傳播速度一定大于 b光B以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，b光側(cè)移量大C .分別照射同一光電管，若 b光能引起光電效應(yīng).a光也一定能D .以相同的入射角從水中射入空氣.在空氣中只能看到一種光時(shí)，一定是6、在一次討論中，老師問道： 假如水中相同深度處有 a、b、c三種不

4、同顏色的單色點(diǎn)光源，有人在水面 上方同等條件下觀測(cè)發(fā)現(xiàn)， b在水下的像最深，c照亮水面的面積比 a的大。關(guān)于這三種光在水中的性質(zhì), 同學(xué)們能做出什么判斷？ ”有同學(xué)回答如下： c光的頻率最大a光的傳播速度最小b光的折射率最大a光的波長(zhǎng)比b光的短3、在做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，（1）甲同學(xué)在紙上正確畫出玻璃磚的界面ab前，不慎碰了玻璃磚使根據(jù)老師的假定，以上回答正確的是（A.B.C.D.（AC邊末畫出），AB為直角邊，ABC=45 , ADC1.5。P為一貼近玻璃磚放置的與 AB垂直的光屏。）BA7、一玻璃磚橫截面如圖所示， 其中ABC為直角三角形 為一圓弧，其圓心在 BC邊的中點(diǎn)。此玻璃的折射

5、率為 若一束寬度與 AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從 AB邊垂直射入玻璃，則（BC邊長(zhǎng)度相等的平行光AB邊的長(zhǎng)度AC邊的長(zhǎng)度A、從BC邊折射出一束寬度與B、屏上有一亮區(qū)，其寬度小于C、屏上有一亮區(qū)，其寬度等于r，外圓半徑為R, R=72r。D、當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大8、如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為現(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面 A射入透明柱體，只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端面B射出。設(shè)透明柱體的折射率為n,光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間為t,若真空中的光速為 5則（ ）A.n可能為J3B.n可能為C.t可能為2叵cD.t可能為4.8r

6、9、如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面AB的夾角為9=300, E、F分別為邊BC的中點(diǎn)，則（ABC的單色光從空氣射向 E點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)。已知入射方向與邊）該棱鏡的折射率為 J3光在F點(diǎn)發(fā)生全反射光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行10、一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個(gè)表面上，經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個(gè)表面射出，出射光線相對(duì) 于入射光線側(cè)移了一段距離。在下列情況下，出射光線側(cè)移距離最大的是A .紅光以30的入射角入射B .紅光以45的入射角入射C 紫光以30的入射角入射D .紫光以45的入射角入射11、如圖,一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60 。己知光線在玻

7、璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行。此玻璃的折射率為（A . J2B . 1.5D. 212、使用照相機(jī)拍攝清晰滿意的照片，必須選擇合適的曝光量。曝光量P可以表示為:P= k（d）21，式中k為常數(shù)，d為照相機(jī)鏡頭 通光孔徑”的直徑,f為照相機(jī)鏡頭的焦距，t為曝光時(shí)間,將-的倒數(shù)-稱為照相機(jī)的光圈數(shù)。一攝影愛好者在某次拍攝時(shí)，選擇的光圈數(shù)是 fd8，曝光時(shí)間是-S。30若他想把曝光時(shí)間減少一半，但不改變曝光量，那么光圈數(shù)應(yīng)選擇（B. 5.6C. 8D . 11二、填空題。真1、一束光從空氣射向折射率為 73的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為空中的光速為C ,則

8、光在該介質(zhì)中的傳播速度為2、如圖所示，扇形 AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面，圓心角/A0B=60。一束平行于角平分線 0M的單色光由0A射入介質(zhì)，經(jīng)OA折射的光線恰平行于 0B。求介質(zhì)的折射率。折射光線中恰好射到 M點(diǎn)的光線（填能”或不能”）發(fā)生全反射。.M它向ab方向平移了一些，如圖 1甲所示，其后的操作都正確，但畫光路圖時(shí)，將折射點(diǎn)確定在ab和cd上，則測(cè)出的n值將。(2)乙同學(xué)為了避免筆尖接觸光學(xué)面，畫出的 ab和cd都比實(shí)際側(cè)面向外側(cè)平移了一些，如圖1乙所示，以后的操作均正確，畫光路圖時(shí)將入射點(diǎn)和折線點(diǎn)都確定在ab和cd上，則測(cè)出的n值將。(3)丙同學(xué)在操作和作圖時(shí)均無失誤，但所用玻璃磚

9、的兩個(gè)界面明顯不平行，這時(shí)測(cè)出的n值將0圖】丙三、解答題1、( 2015江蘇卷)人造樹脂時(shí)常用的眼鏡片材料，如圖所示，光線射在一人造樹脂立方體上，經(jīng)折射后,射在桌面上的P點(diǎn)，已知光線的入射角為30 0A=5cm, AB=20cm，BP=12cm，求該人造樹脂材料的折射2、一棱鏡的截面為直角三角形ABC , / A=30o,斜邊AB = a。棱鏡材料的折射率為 n 近。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射入棱鏡射出的點(diǎn)的位置(不考慮光線沿原來路 返回的情況)。3、如圖，一透明半圓柱體折射率為n 2，半徑為R、長(zhǎng)為L(zhǎng)。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱

10、面有光線射出。球該部分柱面的面積S。4、（2015海南卷）一半徑為R的半圓形玻璃磚，橫截面如圖所示。已知玻璃的全反射臨界角丫（ V）。3與玻璃磚的底平面成（2）角度、且與玻璃磚橫截面平行的平行光射到玻璃磚的半圓柱面上。經(jīng)柱面 折射后，有部分光（包括與柱面相切的入射光）能直接從玻璃磚底面射出。若忽略經(jīng)半圓柱內(nèi)表面反射后射出的光，求底面透光部分的寬度?！敬鸢概c解析】一、選擇題1、【答案】BD【解析】任何頻率的色光在真空中的傳播速度都是C,因此選項(xiàng)A不正確。在介質(zhì)中，頻率越高（顏色越靠近紫色）的單色光，折射率越大，傳播速度越小，因此選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C不正確。從玻璃到空氣的界面上，單色光發(fā)生全反射的臨

11、界角由該單色光的折射率決定。紅光的頻率小 于紫光，紅光的折射率小于紫光，所以紅光的全反射臨界角大于紫光。選項(xiàng)D是正確的。2、【答案】B 【解析】率為n,如圖所示，為紅、藍(lán)兩單色光經(jīng)過平板玻璃磚的光路圖。設(shè)玻璃磚的厚度為 t，則n竺-sin r折射角為r，穿過玻璃磚所用的時(shí)間為，t 。聯(lián)立以上三式可得tvcosrn2dsin2由于紅光的折射率 ni小于藍(lán)光的折射率 n2,則紅光穿過玻璃磚所用的時(shí)間 間t2,故正確的選項(xiàng)為 B。3、【答案】BD【解析】作出光路圖如圖，可知BD正確。光在ab界面發(fā)生了全反射。4、d,某單色光的折射ti小于藍(lán)光穿過玻璃磚所用的時(shí)【解析】紫光的頻率比紅光大，故三棱鏡對(duì)紫

12、光的折射率比對(duì)紅光大，通過三棱鏡后紫光偏離入射方向的角度大，當(dāng)光屏離三棱鏡的距離適當(dāng)時(shí)，紫光既可以在紅光的上面，也可以在紅光的下面。兩光束寬度都為d，所以它們?cè)?AC上相交的長(zhǎng)度相等設(shè)為 L，以一束光為例，分別做它們的法線，做兩條光線的折射光線，由于紫光偏折程度強(qiáng)，形成的光帶較窄，紅光偏折程度弱，形成的光帶較寬，故選CD。5、【答案】C【解析】由圖可知，光線 a的折射率大于光線b的折射率，根據(jù)n ，可以確定a光在同種玻璃中 v光速小于b光，故A錯(cuò)誤；以相同的入射角射入平行玻璃磚折射率越大側(cè)移量越大，光的頻率越大光子能量越大，就越容易發(fā)生光電效應(yīng),C正確；根據(jù)sinC故B錯(cuò)誤；根據(jù)E h ，1-

13、，折射率越大，越容易發(fā)n生全反射，在水外越不容易看到, 【考點(diǎn)】光的反射、6、【答案】CD錯(cuò)誤。折射、全反射及光電效應(yīng)。h-，折射率越大視深越小，b在水下的像最深，對(duì)水的折射率最小，頻率最小，在n水中的傳播速度最大，波長(zhǎng)最大，錯(cuò)對(duì)；分析全反射：設(shè)照亮水面的半徑為1RsinC -，tanc ，c照亮水面的面積比 a的大，說明c的臨界角大于nh則a的折射率、頻率最大，在水中的傳播速度最小，錯(cuò)對(duì)，故正確選項(xiàng)為7、【答案】BD【解析】根據(jù)視深hR，水的深度為 h，a的，c的折射率小于a的,C。1【解析】寬為 AB的平行光進(jìn)入到玻璃中直接射到BC面，sin C 1n2sin 45。 0.707，入射角為

14、45。臨界角，所以在BC面上發(fā)生全反射仍然以寬度大小為AB長(zhǎng)度的2豎直向下的平行光射到AC圓弧面上。根據(jù)幾何關(guān)系可得到在屏上的亮區(qū)寬度小于對(duì)。故選BD。8、【答案】AB【解析】只經(jīng)過兩次全反射可知第一次入射角為45反射光路圖如圖所示。根據(jù)全反射可知臨界角CW 451再根據(jù)n 可知nsin C72 ；光在透明柱體中運(yùn)動(dòng)AB的長(zhǎng)度，B對(duì)，D路程為L(zhǎng) = 4r，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為L(zhǎng) 4nr t - 一v c邊上的入射角小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射,B錯(cuò)；由公式空氣，可知C對(duì)；三棱鏡兩次折射使得n光線都向底邊偏折，不會(huì)與入射到E點(diǎn)的光束平行，故10、【答案】D【解析】畫出兩次折射光路圖如圖，由題意O2A為D錯(cuò)。

15、側(cè)移距離 x，根據(jù)幾何關(guān)系xsin(i r)cosr又n，(1)若為同一單色光即sin rn相同時(shí),則i比r增加得快，進(jìn)而知sin(i r)0且增加、則t 出巨,CD均錯(cuò)。 c9、【答案】AC折射率為J3 ;由光路的可逆性可知，在 BC【解析】在E點(diǎn)作出法線可知入射角為60。，折射角為30。,0且增加，故AC錯(cuò)誤;cosr(2)若入射角相同，則由可得x d sin i (1cosi可知n增加時(shí) x增加，故B錯(cuò)誤D正確。11、【答案】C【解析】由題意可知，單色光在玻璃內(nèi)發(fā)生了全反射，如圖所示，為光線在玻璃球內(nèi)的光路圖, 折射點(diǎn)，B為反射點(diǎn)，由于出射光線與入射光線平行，由圖可知AB=BC,而OB為

16、/ ABC的角平分線，所以 OB與入射光線和出射光線平行，則/ AOB=1200,/ OAB=300，因此玻璃的折射率為n sin 60oj3，故正確的選項(xiàng)為c。sin 3012、【答案】B【解析】由題可得:Po k(8)21 d 230 k(f)60解得:（d）2f132所以光圈數(shù)為5. 6。二、填空題1、【答案】o60 ， v43 c。3【解析】根據(jù)sin i . d /g . ，ir 90 ,得 tani sin r60o。根據(jù)nc。32、【答案】nJ3，不能?！窘馕觥恳李}意作出光路圖如圖, 由幾何知識(shí)可知，根據(jù)折射定律得入射角 i 60，折射角r=30sin in ，sin r代入數(shù)據(jù)

17、解得n由幾何關(guān)系知,光線射到AB界面的入射角為30SinC 1 豐 0.58入射角小于臨界角，不能發(fā)生全反射。3、【答案】（1）不變；（2）變??；（3）無影響。【解析】（1）不變，此時(shí)玻璃磚的平移對(duì)測(cè)量結(jié)果沒有影響。2甲可看出折射角不變，入射角相同,故測(cè)得的折射率將不變。（2）變小。由圖2乙可看出，使入射點(diǎn)0向左移，折射點(diǎn)向右移,所畫出的折射角r比實(shí)際折射角r偏大,由n sn知，測(cè)得的折射率偏小。 sin r2丙。(3)無影響。同樣可根據(jù)入射光線和出射光線確定玻璃內(nèi)折射光線，從而確定入射角和折射角，只要第二個(gè)界面不發(fā)生全反射就行了。不過，入射光線和出射光線不平行，如圖三、計(jì)算題1、【答案】1.

18、5【解析】設(shè)折射角為丫，由折射定律 sin30 o=nsin 丫由幾何關(guān)系知sin，且 OPJ( PB 0A)2 AB2代入數(shù)據(jù)解得n弊(或 n 1.5)2、【答案】如果入射光線在法線的右側(cè),出射點(diǎn)在AB邊上離A點(diǎn)3a的位置。8如果入射光線在法線的左側(cè)，出射點(diǎn)在BC邊上離【解析】設(shè)入射角為i，折射角為r，由折射定律得1B點(diǎn)a的位置。8sin isin r由已知條件及式得r 300如果入射光線在法線的右側(cè)，光路圖如圖 設(shè)出射點(diǎn)為F,1所示。3由幾何關(guān)系可得AF -a83即出射點(diǎn)在AB邊上離A點(diǎn)a的位置。8如果入射光線在法線的左側(cè)，光路圖如圖B2所示。設(shè)折射光線與 AB的交點(diǎn)為由幾何關(guān)系可知，在D點(diǎn)的入射角60設(shè)全發(fā)射的臨界角為則sin由和已知條件得c 45因此，光在D點(diǎn)全反射。設(shè)此光線的出射點(diǎn)為 E，由幾何關(guān)系得/ DEB= 90BD a 2AFCA團(tuán)2BE BDsi n300聯(lián)立式得 BE即出射點(diǎn)在BC邊上離1-a81B點(diǎn)一a的位置。83、【答案】RL3【解析】半圓柱體的橫截面如圖所示，O