高考物理一輪復習基礎測試題18

1、1.A（2009年高考浙江卷）如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC勺單色光從空氣射向E點，并偏折到F點，已知入射方向與邊 AB的夾角為0 =30 , E、F分別為邊AB BC的中 點，則（）A.該棱鏡的折射率為3B.光在F點發(fā)生全反射C.光從空氣進入棱鏡，波長變小D.從F點出射的光束與入射到 E點的光束平行 入空氣B錯;根據(jù)公式E點的光束平行，故 D錯.解析：在E點作出法線可知入射角為60。，折射角為30。，折射率為 & A對；由光路的可逆性可知，在BC邊上的入射角小于臨界角，不會發(fā)生全反射, 可知C對；三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，不會與入射到答案：AC2.n如表所示.一束白光以

2、i逐漸減小到零的如圖所示某三棱鏡的頂角0 =41。27,幾種單色光的折射率較大的入射角通過棱鏡后，在光屏上形成從紫到紅的彩色光帶，在入射角一， 1過程中,屏上彩色光帶的變化情況是（而,I。27, =1.516）紫藍綠黃橙紅n1.5321.5281.5191.5171.5141.512A.紅光最先消失，紫光最后消失B.紅光最先消失，橙光最后消失C.紫光最先消失，黃光最后消失D.紫光最先消失，紅光最后消失解析：入射角i逐漸減小到零的過程中，光線從棱鏡另一界面射入空氣的入射角最大為 。=41。27,由單色光的折射率表，從紫光到黃光逐漸發(fā)生全反射，而橙、紅兩種色光不 會發(fā)生全反射，故 C正確.答案：C

3、3. （2009年高考山東卷）一束單色光由左側射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯，下圖為過軸線的截面圖，調整入 TOC o 1-5 h z 4 ,，射角a ,光線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 a的值.31解析：當光線在水面發(fā)生全反射時有sin Cn當光線從左側射入時，由折射定律有一吧 =n兀 C51n 萬C聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得sin a. （2010年高考山東理綜卷）如圖所示，一段橫截面為正方形的玻璃棒，中間部分彎成四分之一圓弧形狀，一細束單色光由M廊面的中點垂直射入，恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射，然后垂直 PQ端面射出.（1）該玻璃棒的折射率是.（填“能” “不能

4、”或（2）若將入射光向 N端平移，當?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時C= 45“無法確定能否”）發(fā)生全反射.解析：如圖所示單色光照射到EF弧面上時剛好發(fā)生全反射，由全反射的條件得QE由折射定律得n=S|n - 90 r sin Cy由式得n=/答案：宓能.(探究創(chuàng)新)一臺激光器，它的功率為P,如果它發(fā)射出的單色光在空氣中的波長為入，(1)它在時間t內輻射的光能為 ,如果已知這束單色光在某介質中的傳播速度為 v, 那么這束單色光從該介質射向真空發(fā)生全反射的臨界角為 .(2)由于激光是亮度高、平行度好、單色性好的相干光，所以光導纖維中用激光作為信息 高速傳輸?shù)妮d體.要使射到粗細均勻的圓形光導纖維一個端面上的

5、激光束都能從另一個端面 射出，而不會從側壁“泄露”出來，光導纖維所用材料的折射率至少應為多大？解析：(1)激光器t時間內發(fā)出的光能W= Pt由 n = ，sin C= 一，貝U vnC= arcsin V. c(2)設激光束在光導纖維端面的入射角為i ,折射角為r,折射光線射向側面時的入射角為為r ；如圖所示.由折射定律:sin in = sin r由幾何關系：r + i = 90 , sin r = cos i由全反射臨界角的公式:i = r = 90 , sin r = 1.故sin i z = n， cos i z = 71要保證從端面射入的任何光線都能發(fā)生全反射，應有 TOC o 1-

6、5 h z sinisin in -sinrcos i解得n=2,故光導纖維的折射率應為n 小答案：Ptarcsin C (2) 426.麥克斯韋在1865年發(fā)表的電磁場的動力學理論一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波.一單色光波在折射率為 1.5的介質中傳播，某時刻電場橫波圖象如圖甲所示，求該光 波的頻率.(2)圖乙表示兩面平行玻璃磚的截面圖，一束平行于CD邊的單色光入射到 AC界面上，a、b是其中的兩條平行光線. 光線a在玻璃磚中的光路已給出.畫出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖，并標出出射光線與界面法線夾角的度數(shù).解析：(1)設光在介質中的傳播速率為v,波長為 入，

7、頻率為f,則v _f = 7 人c .聯(lián)立式得f =:n入從波形圖上讀出波長入=4X 10-7 m,代入數(shù)據(jù)解得f =5X1014 Hz.(2)光路如圖所示.答案：(1)5X10 14 Hz (2)圖見解析7 .如圖所示，一條長度為L=5.0 m的光導纖維用折射率 n = 嫄的材料制成.一細束激光由其左端的中 心點以a =45。的入射角射入光導纖維內，經(jīng)過一系列全反射后從右端射出，求：(1)該激光在光導纖維中的速度v是多大？(2)該激光在光導纖維中傳播所經(jīng)歷的時間是多少？解析：(1)由 n=c可得 v=2.1 X108 m/s.(2)由n = *?可得光線從左端面射入后的折射角為30。，射到側

8、面時的入射角為60。，大于臨界角45。，因此發(fā)生全反射，同理光線每次在側面都將發(fā)生全反射，直到光線達到右2L 一、，八，端面，由三角關系可以求出光線在光纖中通過的總路程為s = 1,因此該激光在光導纖維中傳播所經(jīng)歷的時間是t=v=2.7X10 8 s.答案：(1)2.1 X 10 8 m/s (2)2.7 X 10 8 s8. (2009年寧夏高考)一棱鏡的截面為直角三角形 ABC/A= 30。，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，一條光線以45。的入射角從 AC邊的中點M射入棱鏡.畫出光路圖，并求光線從棱鏡射出的點的位置(不考慮光線沿原來路返回的情況).解析：設

9、入射角為i,折射角為r,由折射定律得T = n由已知條件及式得 r = 30 ，一,，一 r3如果入射光線在法線的右側，光路圖如圖1所示.設出射點為 F,由幾何關系可得 AF=-8ac， 一 ，一 ，3 ,一即出射點在 AB邊上離A點ga的位置.8如果入射光線在法線的左側，光路圖如圖2所示.設折射光線與 AB的交點為D由幾何關系可知，在 D點的入射角0 =60設全反射的臨界角為 0 C,則.-1qsin 0 c= 一 n由和已知條件得0 C= 45因此，光在D點全反射.設此光線的出射點為 E,由幾何關系得/ DEB= 90BD=a-2 AFBE=麗sin 301聯(lián)立式得BE = -ao，- J

10、 ， ，、 E即出射點在BC邊上離B點a的位置. o 3答案：如果入射光線在法線的右側，出射點在AB邊上離A點ga的位置；如果入射光線在8, 法線的左側，出射點在 BC邊上離B點3a的位置.89.半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面如圖所示，圓心為O.兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面，方向與底面垂直，光線 1的入射點A為圓柱的頂點，光線 2的入射點為B, Z AOB=60 ,已知該玻璃對紅光的折射率為n= 43.o(1)求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d.(2)若入射的是單色藍光，則距離d將比上面求得的結果大還是小?解析：(1)光路如圖所示,可知i = 60由折射率n = -7-,可得r = 30 si