时间:2017-11-10 08:41:30
1、选择题 如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=
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20
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40
3 |
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参考答案：画出如图光路图．
设折射角为r，根据折射定律得n=sinrsini
代入解得 r=60°
由几何知识得，△OPQ为直角三角形，
∠APO=r=60°．
根据反射定律和几何知识得知，∠AQO=i=30°
所以两个光斑PQ之间的距离
L=PA+AQ=Rtan30°+2Rsin60°
解得 L=40
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图所示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，FD为
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参考答案：
（1）光路图如图所示．
（2）设光线在AB面的折射角为θ2，根据折射定律得
? n=sinθ1sinθ2
设棱镜的临界角为C．由题意，光线在BF面恰好发生全反射，得到sinC=1n，
由图可知，θ2+C=90°
联立以上各式解出n≈1.3
答：（1）光路图如图所示．
? （2）该棱镜的折射率n≈1.3．
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2；然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图7所示(E为两圆弧圆心；图中已画出经P1、P2点的入射光线)．
(1)在图上补画出所需的光路．
(2)为了测出玻璃砖的折射率，需要测量入射角i和折射角r，请在图中标出这两个角．
(3)用所测物理量计算折射率的公式是n＝________.
参考答案：(1)见解析图
(2)图中i为入射角，r为折射角
(3) n＝
本题解析：(1)连接P3、P4点与边界CD的交点O′，即为出射光线与CD的交点，连接两点OO′即为入射光线的折射光线，为了使光线在弧面CD射出，应使入射角小些，折射角也较小，光线偏折较小．
(2)图中i为入射角，r为折射角．
(3)根据折射率的定义可知n＝.
本题难度：一般
4、简答题 如图所示，ABCD是一个用折射率n=2.4的透明媒质做成的四棱柱镜（图为其横截面），∠A=∠C=90°，∠B=60°，AB＞BC．现有平行光线垂直入射到棱镜的AB面上，试规范画出所有的典型光线（具有一定代表性的光线）从入射到射出的光路图（直接C点的光线除外）．
参考答案：由题折射率n=2.4，设临界角为C，则sinC=1N＜12，则知C＜30°．
? 第一条典型光线是①，垂直入射到AB面上BE之间（CE⊥AB），部分垂直反射回空中，部分垂直透射．到BC面，因入射角60°大于C，发生了全反射．射到DC面时，入射角30°大于C，也发生全反射．到AB面，垂直入射，部分垂直射出媒质，部分垂直反射回去，根据光路可逆性，最后由原入射处射出媒质，其反射部分又重复原路．总之，光线①只能由AB面上FB（BF=BC）间垂直射出．
? 第二条典型光线是②，垂直入射到AB面上EF之间，部分垂直反射，部分垂直透射．到DC面，入射角30°大于C，发生全反射．到BC面，入射角60°大于C，发生全反射．到AB面，垂直入射，部分垂直射出媒质，部分垂直反射回去，按光路的可逆性，由原入射处射出媒质，其反射部分又重复原路．总之，光线②只能由AB面上FB间垂直射出．
? 第三条典型光线是③，垂直入射到AB面上FA之间，部分垂直反射，部分垂直透射．到DC面，入射角30°大于C，全反射到AB面，入射角60°大于C，发生全反射，到BC面，垂直入射，部分垂直射出媒质，部分垂直反射回去，按光路的可逆性，由原入射处射出媒质，其反射部分又重复原路．总之，光线③只能由BC面和AB面上FA间垂直射出．
画出所有的典型光线如图所示．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示，两束单色光a，b射向水面A点，经折射后组成一束复色光，则
A．在水中a光的速度比b光的速度小
B．以水下S点为光源向水面发射复色光，a光更容易发生全反射
C．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
D．若a、b两束光的入射角均增加相同角度，经水的折射后仍能组成一束复色光
参考答案：C
本题解析：由光路图和折射定律可知a光折射率小于b光，由n=c/v可知在水中a光的速度比b光的速度大，选项A错误；以水下S点为光源向水面发射复色光，b光更容易发生全反射，选项B正确；根据折射率与频率的关系，a光频率小于b光，a光波长大于b光，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，选项C正确；由折射定律可知，若a、b两束光的入射角均增加相同角度，经水的折射后仍能不能组成一束复色光，选项D错误。
本题难度：简单