高中物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 光學(xué) 第1課時 光的傳播講義 大綱人教

第十四章光學(xué)第1課時光的傳播(限時：45分鐘)一、選擇題1．香港中文大學(xué)第三任校長高錕榮獲了年諾貝爾物理學(xué)獎．諾貝爾獎委員會高度評價了高錕的貢獻，評委會指出：高錕1966年發(fā)現(xiàn)如何通過光學(xué)玻璃纖維遠距離傳輸光信號的工作，成為今日電話和高速互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)運行的基石．下列關(guān)于“光纖”及原理的說法中，正確的是()A．光纖通信具有傳輸容量大、衰減小、抗干擾性強等優(yōu)點B．光纖通信、全息照相、數(shù)碼相機及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理C．實用光導(dǎo)纖維是由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射D．當(dāng)今，在信號的傳輸領(lǐng)域中，光纖電纜(“光纜”)已經(jīng)幾乎完全取代了傳統(tǒng)的銅質(zhì)“電纜”，成為傳播信息的主要工具，是互聯(lián)網(wǎng)的骨架，并已聯(lián)接到普通社區(qū)2．很多公園的水池底都裝有彩燈，當(dāng)一細束由紅、藍兩色組成的燈光從水中斜射向空氣時，關(guān)于光在水面可能發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象，下列光路圖中正確的是()圖13.為了研究月球與地球之間距離的變化，宇航員在月球上放置了一種稱為“角反射器”的光學(xué)裝置，該裝置由兩塊連在一起的互相垂直的平面鏡S1、S2組成，如圖1所示，開始時從地球來的激光沿ab方向射到S1上，經(jīng)兩個鏡面反射后射回地球．后來由于受到隕石的輕微碰撞，角反射器以兩鏡的交線OO′為軸順時針轉(zhuǎn)過一個很小的角度θ，圖1則最后的反射激光將()A．逆時針轉(zhuǎn)θ度B．順時針轉(zhuǎn)θ度C．逆時針轉(zhuǎn)2θ度D．按原方向反射回地球圖24．如圖2所示，一平面鏡M以ω＝eq\f(π,3)rad/s的角速度繞垂直于紙面且通過O的軸轉(zhuǎn)動，AB為一圓弧形屏幕，它的圓心在O點，弦角為60°.現(xiàn)在來自頻閃光源的一細束光，從一個固定方向射向平面鏡M上的O點，當(dāng)光源每秒閃光12次，M轉(zhuǎn)一周在屏AB上能出現(xiàn)的光點數(shù)是()圖2A．48B．12C．245．如圖3所示，紅色細光束a射到折射率為eq\r(2)的透明球表面，入射角為45°，在球的內(nèi)壁經(jīng)過一次反射后，從球面射出的光線為b，則入射光線a與出射光線b之間的夾角α為()圖3A．30°B．45°C．60°D．75°圖36．DVD光盤由塑料保護層和信息記錄層組成．如圖4所示，激光束以入射角i從空氣入射到厚度為d、折射率為n的塑料保護層后，聚焦到信息記錄層的光斑寬度為a，才能有效獲取信息．在保證a不變的前提下，減小激光束照到塑料保護層的寬度l(l＝a＋2b)，則()圖4A．須滿足sini＝eq\f(nb,\r(b2＋d2))B．須滿足sini＝eq\f(b,n\r(b2＋d2))C．在i和n不變時，須減小dD．在i和d不變時，須減小n二、非選擇題7.圖5是光從介質(zhì)1進入介質(zhì)2的折射情況，根據(jù)光路圖可知：兩種介質(zhì)相比較，介質(zhì)1是________介質(zhì)，介質(zhì)2是________介質(zhì)；光在介質(zhì)中的波長λ1____λ2(選填“>”、“＝”或“<”)．頻率ν1____ν2(選填“>”、“＝”或“<”)．圖5

8.如圖6所示是一透明的圓柱體的橫截面，其半徑R＝20cm，折射率為eq\r(3)，AB是一條直徑，今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體，試求：圖6(1)光在圓柱體中的傳播速度．(2)距離直線AB多遠的入射光線，折射后經(jīng)過B點．9．如圖7所示是一種折射率n＝1.5的棱鏡，現(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的正弦值為sini＝0.75，求：圖7(1)光在棱鏡中傳播的速率．(2)通過計算說明此束光線射出棱鏡后的方向并畫出光路圖(不考慮返回到AB面上的光線)．10．夏日晚上，小明去游泳池游泳，他站在池邊發(fā)現(xiàn)對岸標桿上有一燈A，水下池壁上有一彩燈B(B燈在圖中未畫出)，如圖8所示，他調(diào)整自己到岸邊的距離，直到發(fā)現(xiàn)A燈經(jīng)水面反射所成的像與B燈經(jīng)水面折射后所成的像重合，此時人到對岸的距離L＝10m，A燈距水面高為0.5m，人眼E距水面高為2m，水的折射率為eq\f(4,3).圖8(1)畫出小明看到A、B燈的像重合時的光路圖．(2)求B燈在水面下的深度．11．如圖9所示為某種透明介質(zhì)的截面圖，△AOC為等腰直角三角形，BC為半徑R＝10cm的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點．由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑．已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為n1＝eq\f(2\r(3),3)，n2＝eq\r(2).圖9(1)判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色；(2)求兩個亮斑間的距離．答案1．AD2.C3.D4.D5．A6．AC7．光密光疏<＝8．(1)eq\r(3)×108m/s(2)10eq\r(3)cm9．(1)2×108(2)10．(1)(2)1.89m11．(1)解設(shè)紅光和紫光的臨界角分別為C1、C2，sinC1＝eq\f(1,n1)＝eq\f(\r(3),2)，C1＝60°同理C2＝45°，i＝45°＝C2，i＝4