高考物理復習光的折射和全反射專題訓練

1、2009 屆高考物理復習光的折射和全反射專題訓練一、本題共10 小題 , 每小題 6 分 , 共 60 分 . 在每小題給出的四個選項中有的小題只有一個選項正確 , 有的小題有多個選項正確. 全部選對的得6 分 , 選不全的得3 分 , 有錯選或不答的得0 分 .1 .大氣中有一種叫“蒙氣差”的光現象,以下關于這種光現象的說法中正確的是()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,要比它實際的位置低一些C.這種光現象中的“蒙氣差”效應,越是接近地平線就越明顯D.這種光現象中的“蒙氣差”效應,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,光學折射率亦大,光線在夜晚從南半天射向地球時,會向地面折射,故觀察者看到的星星將比其實際位置高.越接近地面,大氣折射率越大“, 蒙氣差” 效應越明顯，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的波長為真空中的343B.這束光在水中傳播時的頻率為真空中的43C.對于這束光,水的折射率為4D.從水中射向水面的光線,一定可以進入空氣中答案： 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 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;玻璃對紅光的折射率較小,對紫光的折射率較大,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 ,現有一細光束,垂直射到AO 面上,經玻璃磚反射、折射后,經 OB 面平行返回,角 AOB 為 135° ,圓

4、半徑為r.則入射點P 距圓心 O 的距離D. 1 r4為()A.rsin15 °B.rsin7.5°C. r答案： B解析： 根據光的折射定律和幾何知識,很容易求出光線在圓面處的角為15° ,顯然入射點P 距圓心 O 的距離為rsin7.5° .所以 B 選項正確.5 .在自行車的后擋泥板上,常常安裝著一個“尾燈”.其實它不是燈,它是用一種透明的塑料制成的 ,其截面如圖所示.夜間,從自行車后方來的汽車燈光照在“尾燈”上時,“尾燈”就變得十分明亮 ,以便引起汽車司機的注意.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度更大一些,故選項 B 是正確的.6 .一束光線從空氣射向折射率n= 2 的某種玻璃表面,如圖所示,i 代表入射角,則 ()A. 當 i>45°時會發(fā)生全反射現象B.無論入射角i 是多大 ,折射角 r 都不會超過45°C.欲使折射角r=30° ,應以i=45°的角度入射D.當入射角i=arctan 2 時 ,反射光線跟折射光線恰好互相垂直答案： BCD解析： 由發(fā)生全反射的條件知A 錯 .由折射定律可知B、 C、 D 對 .7 .如圖所示,玻璃棱鏡的截面為等腰三角形,頂角 為 30° .一束光線垂直于

6、ab 面射入棱鏡,又從ac 面射出 .出射光線與入射光線之間的夾角為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)出白光的細線光源ab，長度為l0，豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖所示.現考慮線光源 ab 發(fā)出的靠近水面法線(圖中的虛線)的細光束經水面折射后所成的像，由于水對光有色散作用，若以l1 表示紅光成的像的長度，l 2表示藍光成的像的長度，則(A.l 1 < l 2<l0B.l1>l2>l0

7、C.l2>l1> l0D.l 2< l1<l0答案： D解析： 由于藍光折射率大于紅光,作光路圖可知D 正確 .9 .為了觀察門外情況,有人在門上開一小圓孔,將一塊圓柱形玻璃嵌入其中,圓柱體線軸與門面垂. 已知該直.從圓柱底面中心看出去,可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱作視場角玻璃的折射率為n,圓柱長為l,底面半徑為r,則視場角是()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 為復色光D.OA 為紫光，OB 為復色光答案：C解析：在同一種介質中, 對紫光的折射率大于對黃光的折射率，故在黃光能夠發(fā)生全反射時，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大于臨界角，即選項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上.11 .玻璃對紅光的折射率為n1,對紫光的折射率為n2,紫光在玻璃

9、中的傳播距離為L, 則在同一段時間內,紅光在玻璃中傳播的距離為.答案： n2 Ln1cL'cLn解析： 對紅光v1=,對紫光v2= 得紅光在玻璃中傳播的距離為L = 2 L.n1tn2tn112.一束光線從空氣射到折射率是射后再經過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,光線的出射線和入射線間的夾角為,利用幾何知識可得出射線和入射線間的夾角為180° .3 的玻璃球上,入射角是60° ,射入球體的光線經過一次反三、本題共2 小題 , 每小題 12 分 , 共 24 分 . 解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟 , 只

10、寫出最后答案的不能得分. 有數值計算的題, 答案中必須明確寫出數值和單位.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，.已知該玻璃對紅光方向與底面垂直,AO 為與底面垂直的半徑,光線的入射點為B， AOB=60n= 3 .求：1)光線經柱面折射后與底面的交點到O 點的距離d;2)若入射的是單色藍光，則距離d 將比上面求得的結果大還是小答案：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 >n 紅 ,光線偏折更厲害,所以d 藍 <d 紅 .14 .如圖所示,一不透明的圓柱形容器內裝滿折射率為2 的透明液體,容器底部正中央O點處有一點光源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的刻度尺.求光源S發(fā)出的光線經平面鏡反射后 ,照射到刻度尺上的長度.（不考慮容器側壁和液面的反射）答案： (1+ 3 )