2013高二物理(含第三冊)優(yōu)化訓(xùn)練：第19章第四節(jié)智能優(yōu)化訓(xùn)練

PAGE1-[學(xué)生用書P120]1．(2011年高考大綱全國卷)雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹．設(shè)水滴是球形的，圖19－4－14中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是()圖19－4－14A．紫光、黃光、藍(lán)光和紅光B．紫光、藍(lán)光、黃光和紅光C．紅光、藍(lán)光、黃光和紫光D．紅光、黃光、藍(lán)光和紫光解析：選B.由可見光的折射率知，紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光的折射率依次增大，由題圖知a→d折射率依次減小，故A、C、D錯(cuò)，B對．2．白光通過三棱鏡發(fā)生色散，這說明()A．不同顏色的光在真空中的光速不同B．在同一介質(zhì)中，紅光的折射率比紫光大C．在同一介質(zhì)中，紅光的光速比紫光大D．每種顏色的光通過三棱鏡都會(huì)分成幾種顏色的光解析：選C.不同顏色的光在真空中速度相同．復(fù)色光通過棱鏡可分解為單色光，但單色光通過棱鏡就不能再分解．白色光是復(fù)色光，通過棱鏡會(huì)發(fā)生色散，色散的結(jié)果是紫光比紅光向底邊偏折得大．可見對同一介質(zhì)，紫光的折射率比紅光大，再由n＝c/v得出正確結(jié)論．3.如圖19－4－15所示，一束光a從空氣射向一玻璃三棱鏡，出來后分為兩束光，這表明()圖19－4－15A．b、c兩束光是不同顏色的光B．b光在玻璃中的傳播速度小于c光在玻璃中的傳播速度C．玻璃對b光的折射率比玻璃對c光的折射率小D．b、c兩種光在真空中的傳播速率一定相等解析：選ACD.從b、c兩束光相對入射光線的偏折方向可知nc>nb，所以兩種光的頻率不同，顏色也不同；由n＝eq\f(c,v)知vc<vb；一切光在真空中的傳播速率都相同．4．自行車的尾燈采用了全反射棱鏡的原理．它雖然本身不發(fā)光，但在夜間騎車時(shí)，從后面開來的汽車發(fā)出的強(qiáng)光照射到尾燈后，會(huì)有較強(qiáng)的光被反射回去，使汽車司機(jī)注意到前面有自行車．尾燈由透明介質(zhì)組成，其外形如圖19－4－16所示.下面說法正確的是()圖19－4－16A．汽車燈光應(yīng)從左面射過來，在尾燈的左表面發(fā)生全反射B．汽車燈光應(yīng)從左面射過來，在尾燈的右表面發(fā)生全反射C．汽車燈光應(yīng)從右面射來，在尾燈的右表面發(fā)生全反射D．汽車燈光應(yīng)從右面射來，在尾燈的左表面發(fā)生全反射解析：選D.光要發(fā)生全反射，必須從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，A、C兩選項(xiàng)錯(cuò)，尾燈的原理是光從右側(cè)射向尾燈，進(jìn)入全反射棱鏡中在兩直角邊界面發(fā)生兩次全反射，使反射光線與入射光線反向，使汽車司機(jī)觀察到，因此D正確．5．如圖19－4－17所示，兩束平行的紅光和紫光，相距為d，斜射到玻璃磚上，當(dāng)它們從玻璃磚的下面射出時(shí)()圖19－4－17A．兩條出射光線仍平行，但距離大于dB．兩條出射光線仍平行，但距離小于dC．兩條出射光線仍平行，距離仍為dD．兩條出射光線將不再平行解析：選B.光經(jīng)過平行玻璃折射后，出射光線與入射光線平行，折射率不同，偏移距離不同，如圖所示．1．紅光與紫光相比()A．在真空中傳播時(shí)，紫光的速度比較大B．在玻璃中傳播時(shí)，紅光的速度比較大C．玻璃對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解析：選BD.真空中紫光與紅光速度相同，A錯(cuò)誤．玻璃對紫光的折射率比對紅光的折射率大，由v＝eq\f(c,n)及sinθ＝eq\f(1,n)可知玻璃中紅光的速度大，臨界角大．2．一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖19－4－18所示．設(shè)玻璃對a、b的折射率分別為na和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb，則()圖19－4－18A．na＞nb B．na＜nbC．va＞vb D．va＜vb解析：選AD.從a、b在玻璃中的偏折程度不同，可以得出，a光偏折程度大，則a光折射率大，即na＞nb，由n＝eq\f(c,v)，可判定va＜vb.3．如圖19－4－19所示，一束單色光對稱地通過等邊玻璃三棱鏡，則玻璃棱鏡的折射率為()圖19－4－19A．1.2 B.eq\r(2)C.eq\r(3) D.eq\r(3)/3解析：選C.依題意，對AB界面，入射角θ1＝60°，折射角θ2＝30°.由折射率定義，n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(3).4．一束白光從水中射入真空的折射光線如圖19－4－20所示，若保持入射點(diǎn)O不變而逐漸增大入射角，則關(guān)于紅光和紫光的下述說法中正確的是()圖19－4－20A．若紅光射到P點(diǎn)，則紫光在P點(diǎn)上方B．若紅光射到P點(diǎn)，則紫光在P點(diǎn)下方C．紫光先發(fā)生全反射，而紅光后發(fā)生全反射D．當(dāng)紅光和紫光都發(fā)生全反射時(shí)，它們的反射光線射到水底時(shí)是在同一點(diǎn)解析：選BCD.由于水對紫光的折射率大，故紫光偏折程度大，故而B正確．又由sinC＝eq\f(1,n)知紫光臨界角小，紫光先發(fā)生全反射，故C正確．都發(fā)生全反射時(shí)，它們的反射角相同，沒有發(fā)生色散，故D正確．5．一束復(fù)色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射分成兩束單色光a、b.已知a光的頻率小于b光的頻率．下圖中可能正確的光路圖是()圖19－4－21解析：選B.任何光線透過平行玻璃磚后，透射光線都要與原光線方向平行，知C、D錯(cuò)誤．又因?yàn)閍的頻率小于b的頻率，可知a的折射率小于b的折射率，a的折射角大于b的折射角，所以A錯(cuò)，B對．6．如圖19－4－22所示，小光點(diǎn)S發(fā)出白光，經(jīng)三棱鏡分光，現(xiàn)人沿折射后光線的反方向觀察，透過棱鏡可看到()圖19－4－22A．白光點(diǎn)B．光點(diǎn)上部紅色，下部紫色C．光點(diǎn)上部紫色，下部紅色D．未見光源的像解析：選C.因發(fā)生色散時(shí)，紫光折射率大于紅光，紫光向底部偏折的厲害些，而人的眼睛迎著這些折射光看去，必會(huì)覺得紫光是從上部射來的，紅光在下部，如圖所示，故選項(xiàng)C正確．7．發(fā)出白光的細(xì)線光源ab，長度為l0，豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖19－4－23所示．現(xiàn)考慮光源ab發(fā)出的靠近水面法線(圖中的虛線)的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對光有色散作用，若以l1表示紅光成的像的長度，l2表示紫光成的像的長度，則()圖19－4－23A．l1＜l2＜l0 B．l1＞l2＞l0C．l2＞l1＞l0 D．l2＜l1＜l0解析：選D.光源發(fā)出的點(diǎn)從水中進(jìn)入空氣而偏折，折射角大于入射角所以l1<l0，l2<l0.又因介質(zhì)對紫光折射率大，紫光偏折更明顯，紫光成的像最小，所以l2<l1.故D對．8.一束只含紅光和紫光的復(fù)色光沿PO方向射入玻璃三棱鏡然后分成兩束光，并沿OM和ON方向射出(如圖19－4－24所示)，已知OM和ON兩束光中只有一束是單色光，則()圖19－4－24A．OM為復(fù)色光，ON為紫光B．OM為復(fù)色光，ON為紅光C．OM為紫光，ON為復(fù)色光D．OM為紅光，ON為復(fù)色光解析：選D.由題可知ON為反射光，由于紅光、紫光均發(fā)生反射，所以O(shè)N為復(fù)色光，OM為單色光、兩種色光的入射角相同，紫光的臨界角較小，發(fā)生全反射，所以O(shè)M為紅光．9．等腰三棱鏡的頂角是30°，光線直垂直于棱鏡的一個(gè)面射入棱鏡，從另一面射出時(shí)，出射光線偏離原來光線30°，則該棱鏡的折射率為()A.eq\r(3) B.eq\f(\r(3),2)C.eq\f(\r(3),3) D.eq\f(3,2)答案：A10．(2011年高考重慶卷)在一次討論中，老師問道：“假如水中相同深度處有a、b、c三種不同顏色的單色點(diǎn)光源，有人在水面上方同等條件下觀測發(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：①c光的頻率最大②a光的傳播速度最?、踒光的折射率最大④a光的波長比b光的短根據(jù)老師的假定，以上回答正確的是()A．①② B．①③C．②④ D．③④解析：選C.b像最深說明折射率最小，頻率最小，波長最大，發(fā)生全反射的臨界角最大．c照亮水面的面積比a大，說明a折射率比c大，發(fā)生全反射的臨界角比c小，總之，頻率最大的是a，①錯(cuò)誤；傳播速度v＝eq\f(c,n)，故傳播速度最小的是a，②正確；折射率最大的是a，a光波長最短，b光波長最長，③錯(cuò)誤，④正確．故選項(xiàng)C正確．11．(2011年青島第一次質(zhì)檢)如圖19－4－25所示，半圓形玻璃磚的半徑R＝10cm，折射率為n＝eq\r(3)，直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)．激光a以入射角θ1＝30°射向玻璃磚的圓心O，在屏幕MN上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑．求這兩個(gè)光斑之間的距離L.圖19－4－25解析：由n＝eq\f(sinα,sinθ1)，得α＝60°由反射定律知β＝30°由幾何關(guān)系知OP＝eq\f(20\r(3),3)cmPQ＝eq\f(40\r(3),3)cm≈0.23m即L＝0.23m.答案：0.23m12．(2011年深圳模擬)如圖19－4－26所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知∠A＝60°，∠C＝90°，一束極細(xì)的光于AC的中點(diǎn)D垂直于AC面入射，AD＝a，棱鏡的折射率n＝eq\r(2)，求：圖19－4－26(1)光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；(2)光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時(shí)間(設(shè)光在真空中的傳播速率為c)．解析：(1)如圖：i1＝60°，設(shè)玻璃對空氣的臨界角為C，則sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(1,\r(2))，C＝45°，i1＞45°，發(fā)