高考物理 抢分必备专题突破训练29.doc

2014高考物理抢分必备专题突破训练1.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离.在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是a.红光以30的入射角入射b.红光以45的入射角入射c.紫光以30的入射角入射d.紫光以45的入射角入射解析:侧移距离是指出射光线与原入射方向的垂直距离.同一种光线相比折射率相等，入射角越大侧移距离越大，即b项侧移距离大于a项.d项侧移距离大于c项.又在入射角相同时，折射率越大，侧移距离越大，所以紫光在45的入射角入射时，侧移距离最大，即d项正确.答案:d2.如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行.此玻璃的折射率为()a.b.1.5c.d.2解析:绘出光在玻璃体内的光路图，由几何关系可知，第一次折射时，折射角为30，则n=，c正确.答案:c3.右图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中e、f、g、h将半径om分成5等份，虚线ee1、ff1、gg1、hh1平行于半径o n，o n边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=，若平行光束垂直入射并覆盖om，则光线()a.不能从圆弧射出b.只能从圆弧射出c.能从圆弧射出d.能从圆弧射出解析:由折射率n=知该棱镜的全反射临界角为c=37(sinc=)，刚好从g点入射的光线垂直进入棱镜后，在g1点恰全反射，则圆弧上所有入射光线均发生全反射，不会从中射出，只有 ng1圆弧上入射的光线折射后射出棱镜.所以只有b正确，a、c、d错误.答案:b4.一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角射入，穿过玻璃砖自下表面射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在从0逐渐增大至90的过程中()a.t1始终大于t2b.t1始终小于t2c.t1先大于后小于t2d.t1先小于后大于t2解析:假设玻璃砖的厚度为d，光线在玻璃砖中的折射角为，由折射定律可得sin=，光线在玻璃砖中的传播速度v=，光在玻璃砖中的传播距离l=,可知光穿过玻璃砖所用的时间t= =，因为红光的折射率小于蓝光的折射率，所以红光的折射角大于蓝光的折射角.由题意知n红=1.5，可知红光的折射角45，所以两种光线在从0逐渐增大到90的过程中，折射角的两倍都小于90，因此sin 2也会增大，且折射角是红光的大于蓝光的.所以整个过程中红光所用的时间始终小于蓝光所用时间，故选b.答案:b5.（长郡中学）如图所示，p、q是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜，叠合在一起组成一个长方体，一单色光从p的上表面射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率npnq，射到p上表面的光线与p的上表面的夹角为，下列判断正确的是()a.光线一定在q的下表面发生全反射b.光线一定能从q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定等于c.光线一定能从q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定大于d.光线一定能从q的下表面射出，出射光线与下表面的夹角一定小于解析:因折射光线正好垂直界面而不改变传播方向，光路如图示,由折射定律np=,而npnq,r1=r2，所以sini1sini2、i1i2,所以,c正确.答案:c6.（2011山西太原）某直角棱镜顶角=41.3，由下表内各种色光组成的一窄光束以垂于直角边ab的方向射入棱镜，如图所示.下表中给出了棱镜对各种色光的折射率和临界角，下列说法正确的是()色光紫光蓝光绿光黄光橙光红光折射率1.5321.5281.5191.5171.5141.513临界角40.7540.8841.7741.2341.3441.37a.只有橙光、红光从棱镜的ac面射出b.只有紫光、蓝光、绿光和黄光从棱镜的ac面射出c.若在bc的下方放一光屏，从bc出射的光在光屏上将会形成一彩色光带d.只有紫光、蓝光、绿光和黄光从bc射出并在光屏上形成彩色光束解析:由图可知在ac界面处的入射角=41.30，由全反射的条件可知，当入射角c时能发生全反射，因此只有橙、红光不能全反射，这两种光在ac面上同时发生折射和反射，a对b错，其余四种光线经ac面反射后射到bc面而折射，橙、红光虽折射但同时也有反射光射到bc面，因各色光折射率不同形成六色彩色光带，c对d错.答案:ac7.（2011河北保定）如图所示，激光器固定在转台上发出一束细光，转台在某液体中匀速转动，使激光束在竖直平面内扫描，扫描一周的时间为t=32s.激光束转动方向如图中箭头所示，该液体的折射率为.一个周期t内在液面上方能观察到激光束的时间是()a.4 sb.8 sc.16 sd.32 s解析:光从水射向空气可能发生全反射，sinc=，知全反射的临界角c=45，入射角小于45的光线能射出水面，由对称性知，能射出水面的入射光的最小夹角=90，故时间t=t=8s,b正确.答案:b8.“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人，现有井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底都各有一只青蛙，则 ()a.枯井中青蛙觉得天比较小，水井中青蛙看到井外的范围比较大b.枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较小c.枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较大d.两只青蛙觉得井口一样大，水井中青蛙看到井外的范围比较大解析:如图所示，12，则水井中青蛙看到井外的范围比较大，12，故枯井中青蛙觉得天大.答案:c9.如图所示，光源s发出的光经狭缝a沿半径射至折射率n=的半圆柱形玻璃砖的圆心o处后，有两条光线ob，oc射回空气中，玻璃砖绕o轴旋转，boc的最大值是_，最小值是_.当入射光ao与出射光oc的夹角为_时，另一出射光ob恰好消失.解析:当入射光ao与o点处法线重合时，boc有最大值，且最大值为.因玻璃的折射率n=，即临界角c=，所以当ao在o点的入射角恰等于时，刚好发生全反射，此时boc最小为，且此时即为ob刚好消失的位置，这时ao与oc的夹角为.答案: 10.(山东济宁三模)有一腰长是16 cm的等腰直角三棱镜，为了测定它的折射率，先把三棱镜的一个端面放在铺好白纸的桌面上，用铅笔画出它的轮廓线aob，如图所示，从ob上的c点观察a棱，发现a棱的位置在oa的d处，测得oc=12 cm，od=9 cm，求：（1）此三棱镜的折射率；（2）光在三棱镜中传播的速度.解析:(1)作出光路图如下图所示.得sini=sinr=折射率n=.（2）光在三棱镜中传播的速度v= =2.25108m/s.答案:(1) (2)2.25108m/s11.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o的正下方h=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)若要在水面上方观察不到点光源s所发出的光，则应将点光源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1，折射角为2,则tan1=即1=30联立式得2=45.(2)若在水面上方观察不到点光源所发出的光，则入射到圆木板边缘的光线将发生全反射，设临界角为c，点光源s离圆心的距离为h,则由sinc=得c=45由几何关系tanc=得h=r则点光源s至少上移h=(-1)r.答案:(1)45 (2)( -1)r12.如图所示，玻璃棱镜abcd可以看成是由ade、abe、bcd三个直角三棱镜组成.一束频率为5.31014hz的单色细光束从ad面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与ad面的夹角=60.已知光在真空中的速度c=3108m/s，玻璃的折射率n=1.5，求：(1)这束入射光线的入射角多大？（2）该束光线第一次从cd面出射时的折射角.（结果可用三角函数表示）解析:（1）设光在ad面的入射角、折射角分别为i、r,r=30，根据n=得sini=nsinr=1.5sin30=0.75,i