新課標(biāo)人教版2013屆高三物理總復(fù)習(xí)一輪課時(shí)作業(yè)44

1、新課標(biāo)人教版2013屆高三物理總復(fù)習(xí)一輪課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)44光的全反射光導(dǎo)纖維時(shí)間：45分鐘滿(mǎn)分：100分一、選擇題(8×864)1空氣中兩條光線(xiàn)a和b從方框左側(cè)入射，分別從方框下方和上方射出，其框外光線(xiàn)如圖1所示方框內(nèi)有兩個(gè)折射率n1.5的玻璃全反射棱鏡下圖給出了兩棱鏡四種放置方式的示意圖，其中能產(chǎn)生圖1所示效果的是() 圖1解析：四個(gè)選項(xiàng)產(chǎn)生的光路效果如下圖2所示：由上圖可知選項(xiàng)B正確圖2答案：B2光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)，目前，我國(guó)正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)下列說(shuō)法正確的是()A光纖通信是利用光作為載體來(lái)傳遞信息B光導(dǎo)纖維

2、傳遞光信號(hào)是利用光的衍射原理C光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的色散原理D目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲解析：光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲，直徑只有幾微米到一百微米之間，由內(nèi)芯和外套組成，內(nèi)芯的折射率大，其原理是光傳播時(shí)在兩個(gè)界面處發(fā)生全反射，故D對(duì)，B、C錯(cuò)光是一種電磁波，它像無(wú)線(xiàn)電波一樣，作為一種載體來(lái)傳遞信息，A對(duì)答案：AD3如圖3所示，一束白光通過(guò)玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()圖3A紅光的偏折最大，紫光的偏折最小B紅光的偏折最小，紫光的偏折最大C玻璃對(duì)紅光的折射率比紫光大D玻璃對(duì)紫光的傳播速度比紅光大解析：求解本題，分清折射率的大小是關(guān)鍵，白光通過(guò)玻璃棱鏡發(fā)生

3、色散，是由于各種色光在玻璃中的折射率不同，對(duì)紅光和紫光來(lái)說(shuō)，玻璃對(duì)紫光的折射率大，紫光在玻璃中的偏折大，在玻璃中的傳播速度小答案：B4如圖4所示，放在空氣中折射率為n的平行玻璃磚，上、下表面M和N平行，P、Q兩個(gè)側(cè)面相互平行且與M、N垂直一束光射到表面M上(光束不與M平行)，則()圖4A如果入射角大于臨界角，光在表面M發(fā)生全反射B無(wú)論入射角多大，光在表面M都不會(huì)發(fā)生全反射C光可能在表面N發(fā)生全反射D由于M與N平行，光只要通過(guò)M就不可能在表面N發(fā)生全反射解析：如圖5甲所示，光射到表面M的入射角為i(i90°)，折射角為r，則sinr<sinC.由于M、N相互平行，故表面N的入射角

4、ir<C，也就是說(shuō)光只要通過(guò)M就不可能在表面N發(fā)生全反射圖5答案：BD5在完全透明的水下某深處，放一點(diǎn)光源，在水面上可見(jiàn)到一個(gè)圓形的透光圓面，若透光圓面的半徑勻速增大，則光源正()A加速上升B加速下降C勻速上升 D勻速下降解析：所形成的透光圓面是由于全反射造成的，如圖6甲所示，圓面的邊緣處是光發(fā)生全反射的位置，即iC.圖6若光源向上移動(dòng)，只能導(dǎo)致透光圓面越來(lái)越小，所以光源只能向下移動(dòng)如圖6乙所示，取時(shí)間t，則透光圓面半徑的擴(kuò)大量為svt.由幾何知識(shí)可得：hscosCvtcosC設(shè)這段時(shí)間內(nèi)，光源下移的距離為L(zhǎng).由幾何關(guān)系可知：LvtcotC由上面的表達(dá)式可知：vtcotC為定值，L與t成

5、正比關(guān)系，滿(mǎn)足勻速運(yùn)動(dòng)條件，所以，光源向下勻速運(yùn)動(dòng)答案：D6酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上，你會(huì)看到在一定的距離之外，地面顯得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠(yuǎn)處車(chē)、人的倒影但當(dāng)你靠近“水面”時(shí)，它卻隨你的靠近而后退對(duì)此現(xiàn)象正確的解釋是()A這是光在空氣中沿直線(xiàn)傳播而形成的B“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺(jué)C太陽(yáng)輻射地面，使地表空氣溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射D太陽(yáng)輻射地面，使地表空氣溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射解析：可粗略地認(rèn)為地表空氣是由許多水平的氣層組成，由于太陽(yáng)輻射，越接近地表空氣折射率越小，光線(xiàn)從上一氣層進(jìn)入下一氣層時(shí)就要偏離法線(xiàn)方向，入射角逐漸增大，直至發(fā)生全

6、反射，故D選項(xiàng)說(shuō)法正確答案：D7.如圖7所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面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AB的夾角為30°，E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn)，則()圖7A該棱鏡的折射率為B光在F點(diǎn)發(fā)生全反射C光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小D從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行解析：本題考查折射率和全反射的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生運(yùn)用幾何光學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力由幾何知識(shí)可知三角形EBF為等邊三角形，故從E點(diǎn)入射的光線(xiàn)，入射角為60°，折射角為30°，由折射定律可知n，A正確；光射在F點(diǎn)時(shí)，入射角為30°，故不發(fā)生全反射，折射角為60&#

7、176;，BD錯(cuò)；光從空氣中進(jìn)入棱鏡中，光速減小，而光的頻率不變，所以光在棱鏡中的波長(zhǎng)變小，C正確答案：AC8.如圖8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r，外圓半徑為R，Rr.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(guò)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c，則()圖8An可能為 Bn可能為2Ct可能為 Dt可能為解析：本題考查幾何光學(xué)的基本原理折射定律和反射規(guī)律，意在考查考生的理解能力、推理能力和分析綜合能力根據(jù)題意可畫(huà)出光路圖如圖9所示，則兩次全反射時(shí)的入射角均為45°，所以全反射的臨

8、界角C45°，折射率n，A、B項(xiàng)均正確；波在介質(zhì)中的傳播速度v，所以傳播時(shí)間t，CD項(xiàng)均錯(cuò)誤圖9答案：AB二、計(jì)算題(3×1236)9.一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯，圖10為過(guò)軸線(xiàn)的截面圖，調(diào)整入射角，使光線(xiàn)恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射已知水的折射率為，求sin的值。圖10解析：圖11當(dāng)光線(xiàn)在水面發(fā)生全反射時(shí)，有sinC當(dāng)光線(xiàn)從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律n聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)可得sin答案：10.如圖12所示，AB為一長(zhǎng)L30 km的光導(dǎo)纖維，一束光線(xiàn)從端面A射入，在側(cè)面發(fā)生全反射，最后從B端面射出已知光導(dǎo)纖維的折射率n1.35，光線(xiàn)從纖維內(nèi)側(cè)面向外射出時(shí)，臨

9、界角的正弦值為0.9，設(shè)在側(cè)面發(fā)生全反射的光線(xiàn)從A端傳播到B端所需時(shí)間為t，求t的最小值和最大值圖12解析：光線(xiàn)在光導(dǎo)纖維中傳播的時(shí)間取決于光沿AB方向的分速度大小，這與入射角的大小有關(guān)設(shè)光在光導(dǎo)纖維中傳播的速度為v，則當(dāng)入射角10時(shí)，光在光導(dǎo)纖維中沿AB方向直線(xiàn)傳播，此時(shí)時(shí)間最短，為：tmin，又v可得：tmin1.35×104 s當(dāng)入射角恰能使光線(xiàn)在光導(dǎo)纖維側(cè)面發(fā)生全反射時(shí)，光在沿AB方向分速度最小，對(duì)應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)，為：tmzx1.5×104 s答案：1.35×104 s1.5×104 s11.某種液體的折射率為，在其液面下有一可繞垂直紙面O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的平面鏡OA，OA的初始位置與液面平行，如圖13所示在液面與平面鏡間充滿(mǎn)自左向右的平行光線(xiàn)若在平面鏡逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，光線(xiàn)射入空氣中的時(shí)間為2 s試問(wèn)：圖13(1)平面鏡由初始位置轉(zhuǎn)過(guò)多大角度時(shí)，光線(xiàn)開(kāi)始進(jìn)入空氣？(2)平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)角度在多大之間時(shí)光線(xiàn)能進(jìn)入空氣，并求其轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度解析：(1)設(shè)臨界角為C，則sinC，所以C45°.根據(jù)反射定律及幾何知識(shí)，平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)122.5&