时间:2017-08-05 17:11:47
1、选择题 一束光从空气射向折射率n=
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参考答案：A、因为光从空气射入玻璃，所以不会发生全反射．故A错误．
B、当入射角最大时，折射角最大，最大入射角为90°，根据折射定律得，sin90°sinβ=
本题解析：
本题难度：简单
2、计算题 （10分）如图，一透明球体置于空气中，球半径R＝10cm，折射率n＝
?．MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5?cm，CD为出射光线．
（1）补全光路并求出光从B点传到C点的时间；
（2）求CD与MN所成的角α．（写出求解过程）
参考答案：(1) t=
?10-9s．(2)α=30°
本题解析：1）连接BC，如图?（2分）
在B点光线的入射角、折射角分别为i、γ，
sini=
?．所以，i=45°?（2分）
由折射定律：在B点有n=
?，（1分）
sinγ=
?，故γ=30°；?（2分）
BC=2Rcosγ，v=
?
t=10-9s．?（1分）
（2）由几何关系可知∠COP=15°，∠OCP=135°，α=30°?（2分）
本题难度：一般
3、简答题 玻璃棱镜ABCD可以看成是由如图所示的ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成，一束从AD面入射的光线在棱镜中的折射光线ab与AD面的夹角α=60°，已知光在真空的速度c=3×108m/s，玻璃的折射率n=1.5．求：
（1）这束入射光线的入射角多大？（用反三角函数表示）
（2）光在棱镜中的传播速度多大？
（3）该束光线第一次从CD面出射时的折射角以及此出射光线的偏向角（射出棱镜出射光线与射入棱镜的光线之间的夹角）多大？（要画出解题所需的完整光路图）
参考答案：
解（1）设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r．
由几何知识得?r=30°?
根据 n=sinisinγ得
得sini=nsinr=1.5×sin30°=0.75
则得 i=arcsin0.75
（2）根据n=cv
得v=cn=3×1081.5=2×108m/s
（3）光路如图所示．
ab光线在AB面的入射角为45°?
设玻璃的临界角为C，则 sinC=1n=11.5=0.67
因 sin45°＞0.67，因此光线ab在AB面会发生全反射?
光线在CD面的入射角r′=r=30°，r=30°?
根据n=sinisinγ，光线在CD面的出射光线与法线的夹角i=arcsin0.75．
∠NMF=∠FGH=90°
图中δ为所求的偏向角，从图中几何关系可知△MFN和△NGH有两个角相等，所以第三个角一定相等，所以δ=90°．
答：
（1）这束入射光线的入射角arcsin0.75．
（2）光在棱镜中的传播速度2×108m/s．
（3）该束光线第一次从CD面出射时的折射角是i=arcsin0.75．偏向角是90°．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 （1）（6分）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AB、BC的中点，则( )
A．该棱镜的折射率为
B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变小
D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
（2）（6分）一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O处，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一简谐横波，绳上质点N的平衡位置为x＝5m，经某一时间振动传播到质点M时的波形如图所示，求：
①绳的左端振动经多长时间传播到质点N；
②质点N第一次出现在波峰时，绳的左端已振动所通过的路程．
参考答案：（1）C（6分）?（2）①
?(3分)?②
（3分）
本题解析：(1) 由几何知识得：光线在AB面上入射角为
，折射角为
，则折射率为
，故A错误。光线在F点的入射角与AB面上的折射角相等，根据光路可逆性原理，得知光在F点不可能发生全反射，而且从F点出射的光束与BC的夹角为
，所以从F点出射的光束与入射到E点的光束不平行，故B、D错误．光从空气进入棱镜，频率不变，波速变小，由公式
得知，波长变小，故C正确。故选C。
（2）①由图可知，波长λ＝2m?（1分）
波速
?（1分）
振动传播到质点N经历的时间
?（1分
②质点N开始振动时，绳的左端振动已通过的路程：
?（1分）
N从起振至出现第一次出现在波峰处，经
：
?（1分）
故:
? (1分)
本题难度：一般
5、选择题 把一面镜子斜着插人水盆中,放在阳光下，在天花板上就可以看到彩色光带，对这个现象,下列说中正确的是? （? )
A．这是光的全反射现象
B．这是光的色散现象，起到棱镜作用的是水
C．a是红光，d是紫光
D．在真空中“光束的传播速度大d光束的传播速度小
参考答案：B
本题解析：此题是光的色散实验，在此实验中，要弄清楚白光被分成的七种色光的内外顺序，以及各种色光的热效应；
解：阳光经过三棱镜的折射后，被分散成：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；
说明了太阳光是由多种色光组成，雨后彩虹就属于光的色散现象；
由光谱得，三棱镜对七种色光偏折从小到大的是红橙黄绿蓝靛紫．
a是紫光，d是红光, d光束的传播速度大a光束的传播速度小
点评：熟记光的色散实验中，阳光被分成的七种色光，是解答此题的关键．
本题难度：一般