高考物理知识点总结《折射率》高频试题强化练习(2017年最新版)(四)

时间:2017-09-23 22:27:20

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1、计算题  如图所示,某三棱镜的横截面是一个直角三角形,∠,∠,棱镜材料的折射率为。底面涂黑,入射光沿平行底边的方向射向面,经面折射,再经面折射后出射。求:

⑴出射光线与入射光线的延长线的夹角
⑵为使上述入射光线能从面出射,折射率的最大值是多少。


参考答案:(1)(2)


本题解析:本题考查光的折射,首先应画出光路图,再由三角关系和折射率公式求解

? 1
?? 1
? 1
? 2
? 2
⑵??2
? 2
? 2

?得 ?1


本题难度:简单



2、选择题  如图所示为一块用某种透明材料制成的柱形棱镜的水平截面图,CD为圆周,圆心为O,光线从AB面入射,入射角为60°,它射入棱镜后射在BC面上的O点并恰好不从BC面射出.则该棱镜的折射率n为( ? )


A.
B.
C.
D.2


参考答案:A


本题解析:


本题难度:简单



3、选择题  对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是(? )
A.在相同介质中,绿光的折射率最大
B.红光的频率最高
C.在相同介质中,蓝光的波长最短
D.黄光光子的能量最小


参考答案:C


本题解析:在同一种介质中,红,黄,绿,蓝四种光波长从大到小依次是红,黄,绿,蓝,C正确在同一个介质中,波长越长,折射率越小,所以四种光中,蓝光的折射率最大,A错误,波长越长,频率越小,所以红光的频率最小,B错误,单色光的频率越大,含有的光子的能量越大,所以红光的波长最长,频率最小,光子的能量最小,D错误。


本题难度:简单



4、计算题  半径为R的半圆柱形玻璃砖,横截面如图1所示,O为圆心.已知玻璃的折射率为.一束与MN平面成450的平行光束射到玻璃砖的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出.
(1)求能从MN平面射出的光束的宽度为多少?
(2)如果平行光束是以45°角从空气射到半圆柱的平面表面上,如图2所示,设此时从半圆柱面上出射光束的位置与圆心O的连线跟MO夹角为φ,试求φ的范围.


参考答案:(1)(2)


本题解析:(1) 图1-1中,BO为沿半径方向入射的光线,在O点正好发生全反射,? ---------(1分)
入射光线③在C点与球面相切,此时入射角,折射角为r,则有

?

即??---------(2分)
这表示在C点折射的光线将垂直MN射出,与MN相交于E点。MN面上OE即是出射光的宽度。? ---------(1分)
?---------(1分)
(2)如图1-2所示,由折身定律
,? ---------(1分)
如果光线EA刚好在A点发生全反射,则有

,而
即有?---------(1分)?
此时<EOA=75°?---------(1分)
因EA与OB平行,所以
如果光线FC刚好在C点发生全反射,则有
? --------(1分)
此时?---------(1分)
故知能够从半圆柱球面上出射的光束范围限制在AC区域上,对应的角度为?---------(1分)
本题考查全反射发生的条件和光路图的画法,先画出光路图,再根据几何关系求得


本题难度:简单



5、选择题  (1)如图所示,两束颜色不同的单色光a、b平行于三棱镜底边BC从AB边射入,经三棱镜折射后相交于点P,下列说法中正确的是(?)
A.a光在玻璃中传播的速度较大
B.a光的频率大于b光的频率
C.让a光和b光通过同一双缝干涉装置,a光的条纹间距小于b光的条纹间距
D.在利用a光和b光做衍射实验,b光的实验效果显著

(2)电磁波是______波(填“横波”或“纵波”)。电磁波在空气中的传播速度为3×108m/s,某广播电台能够发射波长为50m的无线电波,那么收音机接收这个电台时调谐频率应为________MHZ。
(3)某公园有一水池,水面下某处有一光源,在水面上形成一个半径为3m的圆形亮斑,已知水的折射率n=。求:(本题的计算结果可带根号)
①光源的深度;
②光从光源传到水面的最短时间。


参考答案:(1)BC;(2)横波? 6;(3)①m (3分)②(3分)


本题解析:(1)由图可知,a光的偏折程度比b光大,则na>nb,由v=得,a光在玻璃中传播的速度较小,A错。且fa>fb,B正确。由λ=得λa<λb,双缝干涉实验时,光的波长越长,条纹间距越大,衍射实验时,光的波长越大,衍射越显著,故C正确,D错。
(2)解题探究?电磁波在传播时,它的电场强度与磁感应强度互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直,因此电磁波是横波。广播电台发出的无线电波的频率f=,收音机为了能接收到此频率的电磁波,调谐电路的频率应等于所接收的无线电波的频率。
(3)解题探究① 圆形亮斑的是由光的全反射形成的,设光源的深度为h,临界角为C。
SinC=? ①
且SinC=
由①②两式代入数据得h=m③
②光在水中的速度为v=?④
光竖直向上传播到达水面的时间最短,t=
由③④⑤三式代入数据得t=


本题难度:简单



Youth is a blunder; manhood a struggle; old age a regret. 青年鲁莽灭裂,中年奋斗不止;老年后悔无穷.

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