高考物理一輪復習課時練43

課時作業(yè)(四十三)1．(2012·貴州省畢節(jié)摸底)已知某玻璃對藍光的折射率比對紅光的折射率大，則兩種光 ()A．在該玻璃中傳播時，藍光的速度較大B．以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍光折射角較大C．從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時，紅光臨界角較大D．用同一裝置進行雙縫干涉實驗，藍光的相鄰條紋間距較大[解析]已知n藍>n紅，又根據公式n＝c/v可知，v紅>v藍，選項A錯誤；若入射角為α，折射角為β，則n＝sinα/sinβ，所以sinβ＝sinα/n，可見，入射角相同時，折射率小的折射角大，紅光折射率較大，選項B錯誤；因為sinC＝1/n，所以折射率小的臨界角大，從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時，紅光臨界角較大，選項C正確；根據條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，用同一裝置進行雙縫干涉實驗，eq\f(l,d)的比值不變，條紋間距與波長成正比，紅光和藍光相比，紅光的波長較長，所以紅光的相鄰條紋間距較大，選項D錯誤．本題答案為C.[答案]C2．(2012·廣西百所高中聯(lián)考理綜卷)如右圖所示，a，b為兩束不同頻率的單色光，以45°的入射角射到玻璃磚的上表面，直線OO′與玻璃磚垂直且與其上表面交于N點，入射點A，B到N點的距離相等，經玻璃磚上表面折射后兩束光相交于圖中的P點，則下列說法正確的是 ()A．在真空中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度B．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C．同時增大入射角(入射角始終小于90°)，則a光的下表面先發(fā)生全反射D．對同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋比b光的干涉條紋寬[解析]各種光在真空中的光速相同，選項A錯誤；根據題圖，入射角相同，a光的折射角較大，所以a光的折射率較小，再根據關系式n＝c/v可得，光在介質中的光速v＝c/n，可見，a光的折射率較小，其在介質中的光速較大，選項B錯誤；根據臨界角公式C＝arcsineq\f(1,n)可知，a光的折射率較小，臨界角較大，b光在下表面先發(fā)生全反射，選項C錯誤；a光的折射率較小，波長較長，根據公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，對同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋比b光的干涉條紋寬，選項D正確．本題答案為D.[答案]D3．(2012·安徽六校聯(lián)考)公園里燈光噴泉的水池中有處于同一深度若干彩燈，在晚上觀察不同顏色彩燈的深度和水面上被照亮的面積，下列說法正確的是 ()A．紅燈看起來較淺，紅燈照亮的水面面積較小B．紅燈看起來較深，紅燈照亮的水面面積較小C．紅燈看起來較淺，紅燈照亮的水面面積較大D．紅燈看起來較深，紅燈照亮的水面面積較大[解析]光從水里射入空氣發(fā)生折射，入射角相同時，折射率越大，折射角越大，從水面上看光源越淺，本題中，紅燈發(fā)出的紅光的折射率最小，看起來最深；設光源的深度為h，光的臨界角為C，則光能夠照亮的水面面積大小為S＝π(htanC)2，可見，臨界角越大，照亮的面積越大，各色光中，紅光的折射率最小，臨界角最大，所以紅光照亮的水面面積較大．本題答案為D.[答案]D4．(2012·湖南省寧遠一中、舜德學校聯(lián)考)如右圖所示，從點光源S發(fā)出的一細束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶，下面的說法中正確的是 ()A．a側是紅色光，b側是紫色光B．在真空中a側光的波長小于b側光的波長C．三棱鏡對a側光的折射率大于對b側光的折射率D．在三棱鏡中a側光的傳播速率大于b側光的傳播速率[解析]a側光的偏折大，折射率大，肯定是紫色光，b側是紅色光，選項A錯誤，C正確；在真空中，紫色光的波長小于紅色光的波長，所以選項B正確；在三棱鏡中a側光的折射率n最大，根據關系式v＝c/n，其在三棱鏡中的傳播速率小于b側光的傳播速率，選項D錯誤．本題答案為BC.[答案]BC5．(2012·浙南、浙北部分學校聯(lián)考)如右圖所示，將一個折射率為n的透明長方體放在空氣中，矩形ABCD是它的一個截面，一單色細光束入射到P點，入射角為θ，eq\x\to(AP)＝eq\f(1,2)eq\x\to(AD)，則 ()A．若要使光束進入長方體后能射至AD面上，角θ的最小值為arcsineq\f(1,2)nB．若要使光束進入長方體后能射至AD面上，角θ的最小值為arcsineq\f(\r(5),5)nC．若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍應滿足arcsineq\f(\r(5),5)n<θ≤arcsineq\r(n2－1)D．若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍應滿足arcsineq\f(2\r(5),5)n<θ≤arcsineq\r(n2－1)[解析]當折射光線剛好射到D點時角θ最小，如圖甲所示，根據幾何關系有sini＝eq\f(\r(5),5)，所以n＝eq\f(sinθ,sini)，sinθ＝nsini＝eq\f(\r(5),5)n，即θ＝arcsineq\f(\r(5),5)n，選項A錯誤，B正確；設入射角為θ1時，此光束在AD面上剛好發(fā)生全反射，如圖乙所示，sinC＝1/n，sini1＝sin(90°－C)＝cosC＝eq\f(\r(n2－1),n)，sinθ1＝nsini1＝eq\r(n2－1)，所以θ1＝arcsineq\r(n2－1)，考慮到折射光還要射到AD上，選項C正確，D錯誤．本題答案為BC.[答案]BC6．如右圖所示，有兩束顏色相同的、間距為d的平行細光束以相同的入射角射到成θ角的平行玻璃磚上表面，則從玻璃磚下表面射出的光線 ()A．仍是平行光，但寬度大于dB．仍是平行光，但寬度小于dC．成為會聚光束D．成為發(fā)散光束[解析]本題考查光的折射定律，意在考查光線進入平行玻璃磚時的光的傳播規(guī)律．入射光穿過平行玻璃磚的出射光線仍和入射光線平行，但相對于入射光線會靠近法線偏折，所以兩條出射光線仍平行，光線的距離減小，B正確．[答案]B7．如下圖所示，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC和A1B1C1，∠A＝∠A1＝30°，AC面和A1C1面平行，且A、B1、C1在一條直線上，放置在空氣中，一單色細光束O垂直于AB面入射，光線從右面的三棱鏡射出時，出射光線方向與入射光線O的方向________(填“平行”或“不平行”)．若玻璃的折射率n＝eq\r(3)，AC1兩點間的距離為d，光線從右面的三棱鏡A1B1面上的b點(圖上未畫)射出，則a、b兩點間的距離s＝________.

[解析]AC與A1C1間的空氣相當于平行板玻璃磚，光線穿過平行板玻璃磚，出射方向與原入射方向平行．sinα＝nsin30°，∠dce＝α－30°＝30°，∠dec＝30°，ab＝dcos30°＝eq\f(\r(3),2)d.[答案]平行eq\f(\r(3),2)d8．在某科技館內放置了一個高大的半圓柱形透明物體，其俯視圖如右圖所示，O為半圓的圓心．甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率，進行了如下實驗．他們分別站在A、O處時，相互看著對方，然后兩人貼著柱體慢慢向一側運動，到達B、C處時，甲剛好看不到乙．已知半圓柱體的半徑為R，OC＝0.6R，BC⊥OC，則半圓柱形透明物體的折射率為多少？[解析]設∠OBC＝θ，透明物體的折射率為n，則sinθ＝eq\f(OC,R)＝0.6，sinθ＝eq\f(1,n)，n＝eq\f(5,3).[答案]eq\f(5,3)9．如右圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內圓半徑為r，外圓半徑為R，R＝eq\r(2)r.現有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經過兩次全反射就垂直于水平端面B射出．設透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內傳播的時間為t，若真空中的光速為c，則 ()A．n可能為eq\r(3) B．n可能為2C．t可能為eq\f(2\r(2)r,c) D．t可能為eq\f(4.8r,c)[解析]只經過兩次全反射可知第一次入射角為45°，反射光路圖如圖所示．根據全反射可知臨界角C≤45°，再根據n＝eq\f(1,sinC)可知n≥eq\r(2)；光在透明柱體中運動路程為L＝4r，運動時間為t＝eq\f(L,v)＝eq\f(4nr,c)，則t≥eq\f(4\r(2)r,c)，C、D錯誤，A、B正確．[答案]AB10．(2012·陜西寶雞第一次質檢)一束復色可見光射到置于空氣中的平板玻璃上，穿過玻璃后從下表面射出，變?yōu)閍b兩束平行單色光，如右圖所示．對于兩束單色光，下列說法正確的是 ()A．a光在玻璃中的折射率比b光在玻璃中的折射率大B．a光在真空中的波長小于b光在真空中的波長C．用同樣裝置做光的雙縫干涉實驗，a光比b光得到的干涉條紋間距大D．若逐漸減小復色光與平板玻璃上表面的夾角，b光先從玻璃下表面消失[解析]相同入射角，a光的折射角小于b光的折射角，a光在玻璃中的折射率比b光在玻璃中的折射率大，選項A正確；a光的頻率大于b光，a光在真空中的波長小于b光在真空中的波長，選項B正確；由光的雙縫干涉實驗條紋間距公式可知a光比b光得到的干涉條紋間距小，選項C錯誤；光射到置于空氣中的平板玻璃上，出射光線與入射光線平行，若逐漸減小復色光與平板玻璃上表面的夾角，b光不會先從玻璃下表面消失，選項D錯誤．[答案]AB11．(2011·海南卷)一賽艇停在平靜的水面上，賽艇前端有一標記P離水面的高度為h1＝0.6m，尾部下端Q略高于水面；賽艇正前方離賽艇前端s1＝0.8m處有一浮標，如下圖所示．一潛水員在浮標前方s2＝3.0m處下潛到深度為h2＝4.0m時，看到標記剛好被浮標擋住，此處看不見船尾端Q；繼續(xù)下潛Δh＝4.0m，恰好能看見Q.求：(1)水的折射率n；(2)賽艇的長度l.(可用根式表示)[解析](1)設過P點光線恰好被浮標擋住時，入射角、折射角分別為α，β則：sinα＝eq\f(s1,\r(s\o\al(2,1)＋h\o\al(2,1))) ①sinβ＝eq\f(s2,\r(s\o\al(2,2)＋h\o\al(2,2))) ②n＝eq\f(sinα,sinβ) ③由①②③得n＝eq\f(4,3).(2)潛水員和Q點連線與水平方向夾角剛好為臨界角C，則：sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(3,4) ④tanC＝eq\f(h2＋Δh,s1＋s2＋l) ⑤由④⑤得：l＝(eq\f(8\r(7),3)－3.8)m≈3.3m.[答案](1)eq\f(4,3)(2)約3.3m12.(2011·新課標全國卷)一半圓柱形透明物體橫截面如右圖所示，底面AOB鍍銀(圖中粗線)，O表示半圓截面的圓心．一束光線在橫截面內從M點入射，經過AB面反射后從N點射出．已知光線在M點的入射角為30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.求：(1)光線在M點的折射角