高考物理复习 高效学习方略 131 光　电磁波　相对论简介练习.docVIP

选修3-4 第十三章 第1讲 (时间：60分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共30分)1如图所示，红色细光束a射到折射率为的透明球表面，入射角为45，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线a与出射光线b之间的夹角为()a30 b45c60 d75解析a由折射定律有sin45/sin ，得折射角30.画出光路图，由几何关系知，夹角30，a正确2(2011全国新课标理综)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()a紫光、黄光、蓝光和红光b紫光、蓝光、黄光和红光c红光、蓝光、黄光和紫光d红光、黄光、蓝光和紫光解析b作出a、b、c、d四条光线第一次折射时的法线，可知其折射率大小关系为nanbncnd，则它们可能依次是紫光、蓝光、黄光和红光，所以本题只有选项b正确3如图所示，在两束光的交点p前，放一块长方形的玻璃砖，则交点位置变化情况是()a不变b向左c向右d可能向左、也可能向右，由光的颜色决定解析c两条光线在透过玻璃砖后，由光的折射定律可知交点向右移动4单色光在真空中的传播速度是c，波长为0，在水中的传播速度是v，波长为，水对这种单色光的折射率为n.当这束单色光从空气斜射入水中时，入射角为i，折射角为r，下列说法中正确的是()av，0 b0n，vccvcn，0 d0，vc解析b由题可知，n，又n，所以vc，又0，而，所以0.而0n，综上所述，b正确5.两细束平行光a和b相距为d，从空气中互相平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图所示，若玻璃对a的折射率大于对b的折射率，当它们从玻璃砖的下表面射出后，有()a两束光仍平行，间距等于db两束光仍平行，间距大于dc两束光仍平行，间距小于dd两束光不再相互平行解析c如图所示，根据折射定律na，nb.由题意可知nanb，则rarb，故dn2b内芯和外套的折射率应满足n1n2c从左端面入射的光线，其入射角必须大于某值，光才能被传导d从左端面入射的光线，其入射角必须小于某值，光才能被传导解析ad光导纤维内芯的折射率要大于外套的折射率，这样才能使光线发生全反射，但在界面上要发生全反射还需要在界面上的入射角大于临界角，由几何关系知，光线在左端面的入射角越大，在界面处的入射角就越小，所以a、d正确二、非选择题(共70分)7.(8分)一个大容器，容器底水平，装有某种液体，液体深1.2 m，有一直杆立于器底，浸入液体中部分bc恰为杆长ac的，太阳光以与水平方向成37角射到液面上，如图所示，测得杆在器底的影长cd为2.5 m，则液体的折射率为_(sin 370.6，cos 370.8)解析由题意知abbc1.2 m，入射角i903753，折射角的正切值tan r所以r37，则n.【答案】8(10分)直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从ab面入射，ab为其折射光线，ab与ab面的夹角60，已知这种玻璃的折射率n，则：(1)这条光线在ab面上的入射角为_(2)图中光线ab_(填“能”或“不能”)从ac面折射出去解析(1)设这条光线在ab面上的入射角为1，由图可知，折射角29030，利用折射率n，可得145.(2)根据sin c可知，临界角c45，所以光线在ac界面上发生了全反射，光线ab不能从ac面折射出去【答案】(1)45(2)不能9(12分) 如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的o点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为，当入射角60时，求反射光束1和透射光束2之间的夹角多大？解析反射角60.由折射定律n.解得折射角130.因此反射光束1和透射光束2之间的夹角2180(1)90.【答案】9010(12分) 如图所示，已知平行玻璃砖的折射率n，厚度为d，入射光线ao以入射角60射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线的距离(结果可用根式表示)解析作出光路如图由折射定律得n，得sin.所以30.由图知aocaob30.则abacdtan 30d【答案】d11(12分)某公园有一水池，水面下某处有一光源，在水面上形成一个半径为3 m的圆形亮斑(水面下看)，已知水的折射率n.求：(1)光源的深度(2)光从光源传到水面的最短时间解析(1)圆形亮斑是由光的全反射形成的，设光源的深度为h，临界角为c，则有：sin c且sin c由两式代入数据得h m(2)光在水中的速度为v光在竖直方向上传播到达水面的时间最短，即tmin由三式代入数据得tmin108 s.【答案】(1) m(2)108 s12(16分)如图所示，一个半径为r的圆木板静止在水面上，在圆木板圆心口的正下方hr处有一点光源s，已知水的折射率n.(1)求沿圆木板边缘出射的折射光线的折射角(2)若在水面上方观察不到点光源s所发出的光，则将点光源s至少竖直向上移多大的距离？(结果可用根式表示)解析(1)设入射角为i，折射角为r，则tan i，i30，r45.(2)若在水面