时间:2017-09-25 08:41:11
1、计算题 有一个玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角θ为锐角，折射率为
．现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜．不考虑棱镜内部的反射．若保持入射光线在过入射点的法线的下方一侧（如图），且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角θ可在什么范围内取值?
参考答案：
本题解析：设入射光线经玻璃折射时，入射角为i,折射角为
，射到棱镜右侧面的入射角为
.根据折射定律阴
?①
由几何关系得
?②
当i=0时，由①式知=0，有最大值
（如图），由②式得
?③
同时应小于玻璃对空所的全反射临界角，即
?④
由①②③④式和题给条件可得，棱镜顶角
的取值范围为?⑤
点评：本题考查了通过画出光路图，通过光在介质中的折射求出在介质中的传播路径，利用在介质中发生全反射的条件，建立等式求解。
本题难度：一般
2、选择题 已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的，检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应．那么，光束a通过三棱镜的情况是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：由于n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应，故n的频率大于p的，三种色光之间的频率大小关系为：fn＞fp＞fm，频率大的折射率大，故BCD错误，A正确．
故选A．
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 某玻璃对蓝光的折射率大于对红光的折射率，比较这两种光有（?）
A．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大
B．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大
C．从该玻璃中射向空气发生全反射时，红光临界角较大
D．用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光在光屏上形成的相邻亮条纹的间距较大
参考答案：C
本题解析：A、由
可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小；错误
B、以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，由
可知，折射角应较小；错误；
C、从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式
可知，红光的折射率小，临界角大；正确
D、用同一装置进行双缝干涉实验，由公式
可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小；错误
故选C
点评：折射率大的光频率高、波长短、临界角小、光子能量高、干涉条纹间距小。
本题难度：一般
4、实验题 （选修模块3—4）（7分）
（1）（3分）运动周期为T，振幅为A，位于x=0点的被波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点p，关于质点p振动的说法正确的是?.
A．振幅一定为A
B．周期一定为T
C．速度的最大值一定为淄
D．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决去他离波源的距离
E.若p点与波源距离s=淄T，则质点p的位移与波源的相同
（2）（4分）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜，现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的正弦值为sini=0.75.求：
（1）光在棱镜中传播的速率；
（2）画出此束光线进入棱镜后又射出棱镜的光路图，要求写出简要的分析过程.（不考虑返回到AB和BC面上的光线）.
参考答案：
（1）ABE…………………………………………………………………3分
（2）（1）由折射率公式n=
代入数据得v=2×108m/s………………1分
（2）设光线进入棱镜后的折射角为r
由
=n得r=30°……………………………………………………1分
在△NBD中，∠BND=60°，∠BDN=45°，光线射到BC界面时的入射角i1=60°-∠BDN=45°，在BC界面上发生全反射故光线沿DE方向垂直于AC边射出棱镜.…………………………1分
作出光路图……………………………………………………………………1分
本题解析：（1）p质点振动情况跟波源完全相同，周期一定为T，开始振动的方向与波源相同，因为振动过程中无能量损失，所以振幅不变，若p点与波源距离整数个波长，则质点p的位移与波源的相同，所以选ABE
（2）（1）由折射率公式n=代入数据得v=2×108m/s
（2）设光线进入棱镜后的折射角为r
由=n得r=30°
在△NBD中，∠BND=60°，∠BDN=45°，光线射到BC界面时的入射角i1=60°-∠BDN=45°，在BC界面上发生全反射故光线沿DE方向垂直于AC边射出棱镜.
如图可得光路
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则（ ）
A．该棱镜的折射率为
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参考答案：
A、由几何知识得：光线在AB面上入射角为i=60°，折射角为r=30°，则折射率为n=sinisinr=
本题解析：
本题难度：一般