高考物理復(fù)習(xí)光的折射和全反射專(zhuān)題訓(xùn)練

1、2009 屆高考物理復(fù)習(xí)光的折射和全反射專(zhuān)題訓(xùn)練一、本題共10 小題 , 每小題 6 分 , 共 60 分 . 在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確 , 有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確. 全部選對(duì)的得6 分 , 選不全的得3 分 , 有錯(cuò)選或不答的得0 分 .1 .大氣中有一種叫“蒙氣差”的光現(xiàn)象,以下關(guān)于這種光現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是()A. 夜晚我們看到南半天星星的位置,要比它實(shí)際的位置高一些B.夜晚我們看到南半天星星的位置,要比它實(shí)際的位置低一些C.這種光現(xiàn)象中的“蒙氣差”效應(yīng),越是接近地平線(xiàn)就越明顯D.這種光現(xiàn)象中的“蒙氣差”效應(yīng),越是接近中天就越明顯答案：AC解析： 越接近地面的大氣

2、,其密度越大,光學(xué)折射率亦大,光線(xiàn)在夜晚從南半天射向地球時(shí),會(huì)向地面折射,故觀察者看到的星星將比其實(shí)際位置高.越接近地面,大氣折射率越大“, 蒙氣差” 效應(yīng)越明顯，故A、 C 正確 .2 .已知一束單色光在水中的傳播速度是真空中的3 ,則 ()4A. 這束光在水中傳播時(shí)的波長(zhǎng)為真空中的343B.這束光在水中傳播時(shí)的頻率為真空中的43C.對(duì)于這束光,水的折射率為4D.從水中射向水面的光線(xiàn),一定可以進(jìn)入空氣中答案： A解析： n= = 0 = , 水 = 0v水343 .如圖所示,MN 是暗室墻上的一把直尺,一束寬度為a 的平行白光垂直射向MN. 現(xiàn)將一橫截面是直角三角形(頂角 A 為 30

3、76; )的玻璃三棱鏡放在圖中虛線(xiàn)位置,且使其截面的直角邊AB 與 MN平行,則放上三棱鏡后,射到直尺上的光將()A. 被照亮部分下移C.上邊緣呈紫色,下邊緣呈紅色B.被照亮部分的寬度不變D.上邊緣呈紅色,下邊緣呈紫色答案： AD解析： 對(duì) AC 面 ,入射角都是30° ,折射后折射角都大于30° ,被照亮部分下移;玻璃對(duì)紅光的折射率較小,對(duì)紫光的折射率較大,故上邊緣呈紅色,下邊緣呈紫色,故選A、 D.4 .如圖所示,空氣中一塊圓截異型玻璃磚,折射率為2 ,現(xiàn)有一細(xì)光束,垂直射到AO 面上,經(jīng)玻璃磚反射、折射后,經(jīng) OB 面平行返回,角 AOB 為 135° ,圓

4、半徑為r.則入射點(diǎn)P 距圓心 O 的距離D. 1 r4為()A.rsin15 °B.rsin7.5°C. r答案： B解析： 根據(jù)光的折射定律和幾何知識(shí),很容易求出光線(xiàn)在圓面處的角為15° ,顯然入射點(diǎn)P 距圓心 O 的距離為rsin7.5° .所以 B 選項(xiàng)正確.5 .在自行車(chē)的后擋泥板上,常常安裝著一個(gè)“尾燈”.其實(shí)它不是燈,它是用一種透明的塑料制成的 ,其截面如圖所示.夜間,從自行車(chē)后方來(lái)的汽車(chē)燈光照在“尾燈”上時(shí),“尾燈”就變得十分明亮 ,以便引起汽車(chē)司機(jī)的注意.從原理上講,它的功能是利用了()A.光的折射B.光的全反射C.光的干涉D.光的衍射答

5、案： B解析： 全反射可以讓反射光的強(qiáng)度更大一些,故選項(xiàng) B 是正確的.6 .一束光線(xiàn)從空氣射向折射率n= 2 的某種玻璃表面,如圖所示,i 代表入射角,則 ()A. 當(dāng) i>45°時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象B.無(wú)論入射角i 是多大 ,折射角 r 都不會(huì)超過(guò)45°C.欲使折射角r=30° ,應(yīng)以i=45°的角度入射D.當(dāng)入射角i=arctan 2 時(shí) ,反射光線(xiàn)跟折射光線(xiàn)恰好互相垂直答案： BCD解析： 由發(fā)生全反射的條件知A 錯(cuò) .由折射定律可知B、 C、 D 對(duì) .7 .如圖所示,玻璃棱鏡的截面為等腰三角形,頂角 為 30° .一束光線(xiàn)垂直于

6、ab 面射入棱鏡,又從ac 面射出 .出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)之間的夾角為30° ,則此棱鏡材料的折射率是()3 A.23 B.2D. 3答案： D解析： 光線(xiàn)在 ac 界面上發(fā)生折射,入射角為30° ,折射角為60°sin60,n= 3 .sin308 .發(fā)出白光的細(xì)線(xiàn)光源ab，長(zhǎng)度為l0，豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖所示.現(xiàn)考慮線(xiàn)光源 ab 發(fā)出的靠近水面法線(xiàn)(圖中的虛線(xiàn))的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對(duì)光有色散作用，若以l1 表示紅光成的像的長(zhǎng)度，l 2表示藍(lán)光成的像的長(zhǎng)度，則(A.l 1 < l 2<l0B.l1>l2>l0

7、C.l2>l1> l0D.l 2< l1<l0答案： D解析： 由于藍(lán)光折射率大于紅光,作光路圖可知D 正確 .9 .為了觀察門(mén)外情況,有人在門(mén)上開(kāi)一小圓孔,將一塊圓柱形玻璃嵌入其中,圓柱體線(xiàn)軸與門(mén)面垂. 已知該直.從圓柱底面中心看出去,可以看到的門(mén)外入射光線(xiàn)與軸線(xiàn)間的最大夾角稱(chēng)作視場(chǎng)角玻璃的折射率為n,圓柱長(zhǎng)為l,底面半徑為r,則視場(chǎng)角是()A.arcsinnlr2 l2B.arcsinnrC.arcsinrr2 l2D.arcsinn r2 l2答案： B解析： 如圖所示.sini=nsinr=nrr2 l2i=arcsinnrr2 l210 .如圖所示，只含黃光和

8、紫光的復(fù)色光束PO，沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓柱體后，被分成兩束光OA 和 OB 沿如圖所示方向射出.則 ()A.OA 為黃光，OB 為紫光B.OA 為紫光，OB 為黃光C.OA 為黃光，OB 為復(fù)色光D.OA 為紫光，OB 為復(fù)色光答案：C解析：在同一種介質(zhì)中, 對(duì)紫光的折射率大于對(duì)黃光的折射率，故在黃光能夠發(fā)生全反射時(shí)，兩種光都能夠發(fā)生全反射，所以正確的情況是黃光的入射角恰好等于臨界角,而紫光的入射角已經(jīng)大于臨界角，即選項(xiàng)C 是正確的.二、本題共2 小題 , 每小題 8 分 , 共 16 分 . 把答案填在題中的橫線(xiàn)上.11 .玻璃對(duì)紅光的折射率為n1,對(duì)紫光的折射率為n2,紫光在玻璃

9、中的傳播距離為L(zhǎng), 則在同一段時(shí)間內(nèi),紅光在玻璃中傳播的距離為.答案： n2 Ln1cL'cLn解析： 對(duì)紅光v1=,對(duì)紫光v2= 得紅光在玻璃中傳播的距離為L(zhǎng) = 2 L.n1tn2tn112.一束光線(xiàn)從空氣射到折射率是射后再經(jīng)過(guò)一次折射從球體射出答案： 180°解析： 如圖由折射定律和反射定律,光線(xiàn)的出射線(xiàn)和入射線(xiàn)間的夾角為,利用幾何知識(shí)可得出射線(xiàn)和入射線(xiàn)間的夾角為180° .3 的玻璃球上,入射角是60° ,射入球體的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)一次反三、本題共2 小題 , 每小題 12 分 , 共 24 分 . 解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟 , 只

10、寫(xiě)出最后答案的不能得分. 有數(shù)值計(jì)算的題, 答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位.13 .半徑為R 的玻璃半圓柱體，橫截面如圖所示，圓心為O.一束單色紅光沿截面射向圓柱面，.已知該玻璃對(duì)紅光方向與底面垂直,AO 為與底面垂直的半徑,光線(xiàn)的入射點(diǎn)為B， AOB=60n= 3 .求：1)光線(xiàn)經(jīng)柱面折射后與底面的交點(diǎn)到O 點(diǎn)的距離d;2)若入射的是單色藍(lán)光，則距離d 將比上面求得的結(jié)果大還是小答案：R(1) (2)小3解析：(1)光路如圖所示,由圖可知i=60°sinin=,得r=30°sinrRROBC 為等腰三角形,故 d=OC = R = R .2cos30 3(2)因 n 藍(lán) >n 紅 ,光線(xiàn)偏折更厲害,所以d 藍(lán) <d 紅 .14 .如圖所示,一不透明的圓柱形容器內(nèi)裝滿(mǎn)折射率為2 的透明液體,容器底部正中央O點(diǎn)處有一點(diǎn)光源S,平面鏡MN 與底面成45°角放置.若容器高為2 dm,底邊半徑為(1+ 3) dm,OM=1dm,在容器中央正上方1 dm 處水平放置一足夠長(zhǎng)的刻度尺.求光源S發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)平面鏡反射后 ,照射到刻度尺上的長(zhǎng)度.（不考慮容器側(cè)壁和液面的反射）答案： (1+ 3 )