时间:2017-09-26 10:50:47
1、简答题 如图，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体．容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源．靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源．开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分．将线光源沿容器底向望远镜一侧水平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端．求此液体的折射率n．
参考答案：
若线光源底端在A点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过O点液面的法线为OO1，则
∠AOO1=α?①
其中α为此液体到空气的全反射临界角，由折射定律有
sinα=1n②
同理，若线光源顶端在B1点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则
∠B1OO1=α．设此时线光源底端位于B点．由图中几何关系可得
sinα=ABAB1?③
联立②③式得
n=
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 如图所示，水下光源S向水面A点发射一束复色光线，折射光线分成a，b两束，则下列说法正确的是（?）
A．在水中a光的速度比b光的速度小
B．用同一双缝干涉实验装置做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的间距
C．若a、b两种单色光由玻璃射向空气时，a光的临界角较小
D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失
参考答案：B
本题解析：
试题分析:由题，两光束的入射角i相同，折射角ra＜rb，根据折射定律得到，折射率na＜nb．由公式v=c/n分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大．故A错误；折射角ra＜rb，频率fa＜fb，波长λa＞λb，则a光的干涉条纹间距大于b光的间距．故B正确；由于频率fa＜fb，波长λa＞λb，则a光的波动性较强，b光的波动性较弱．故C错误．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光的折射角先达到90°，发生全反射，最先消失．故D错误．
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，ABC为一等腰直角玻璃棱镜的横截面，该玻璃临界角小于45°，一束白光平行于BC面射到AB面上，折射后能射到BC面上；该光束射出棱镜的情况是（ ）
A．从BC面射出，是不平行的彩色光束
B．从AC面射出，是平行于BC面的彩色光束
C．从AC面射出，是不平行的彩色光束
D．从BC面射出，是一束平行的彩色光束
参考答案：如图，光线在AB面上的入射角等于45°，折射角小于45°，由几何知识得知光线在BC面上入射角大于45°，而临界角小于45°，所以光线在BC面上发生全反射，结合折射率的大小关系：红光的折射率最小，紫光的折射率最大，作出光路图如图，根据对称性和光路的可逆性可知：光线一定从AC射出，而且出射光线必定平行于底边BC，光谱由上到下的顺序应是紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红，形成，形成平行于BC边的彩色光束．故B正确，ACD错误．
故选B
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O′连线延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线AB交于B点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D，如图所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm．由此可得出玻璃的折射率为______．
参考答案：图中P1P2作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，
则由几何知识得到：sini=ABAO，sinr=CDOC，
又AO=OC，则折射率n=sinisinγ=ABCE=6cm4cm=1.50．
故答案为：1.50．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图1所示．方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜．图2给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生如图效果的是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：玻璃折射率为n=1.5，由临界角公式sinC=1n=23＜sin45°，可得出玻璃砖的临界角C＜45°．
则当光线垂直直角边进入玻璃砖，射到斜边上时入射角为45°，光线能发生全反射，故可知B图可产生如图所示的效果．故B正确．
故选B
本题解析：
本题难度：简单