学鲁科版选修34 4.2全反射 作业（5）.docx

2017-2018学年度鲁科版选修3-4 4.2全反射 作业（5）1如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气斜射入某介质后的情况，则下列说法正确的是()a. 在同种介质中a光传播的速度比b光的大b. a光的光子能量比b光的大c. 从同种介质射入真空发生全反射时，a光的临界角比b光的小d. a光的波长比b光的大e. 将两束光分别通过同一双缝干涉装置，a光产生的相邻亮条纹间距比b光的大2彩虹产生的原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，其中a、b为两种单色光，以下说法正确的是()a. a、b光在水珠中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长b. 水珠对a光的折射率大于对b光的折射率c. 用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距d. 在水珠中a光的传播速度小于b光的传播速度e. a、b光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射3下列说法正确的是()a. 摆钟偏快时可缩短摆长进行校准b. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高c. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度d. 要有效的发射电磁波，振荡电路必须采用开放电路且要有足够高的振荡频率e. 光从水中射入玻璃中，发现光线偏向法线，则光在玻璃中传播速度一定小于在水中的传播速度4如图所示，一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为a、b两束单色光，则以下说法正确的是()a. 玻璃对a光的折射率较大b. 在玻璃中b光的波长比a光短c. 在玻璃中b光传播速度比a光大d. 减小入射角i，a、b光线有可能消失e. 减小入射角i，先消失的是b光5某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中，用一束含有两种a、b不同颜色的光束以一定的角度从三棱镜的一边射入，并从另一面射出，如图4所示由此我们可以知道()a. 在同种介质中，a光的波长比b光的波长长b. 从空气中以相同的入射角射入同样的介质，a光的折射角比b光的小c. a、b两种光在水中的速度一样大d. a、b两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，b光先发生全反射e. a光比b光易发生明显的衍射现象6关于下列光学现象，说法正确的是()a. 水中蓝光的传播速度比红光快b. 光从空气射入玻璃时不可能发生全反射c. 在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深d. 分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽e. 偏振现象说明光是纵波7如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻 璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线，则a. 在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度b. 在真空中，a光的波长小于b光的波长c. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率d. 若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失e. 分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距8一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，o点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()a. b. c. d. e. 9一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图1所示下列说法中正确的是() a. 此介质的折射率等于1.5b. 此介质的折射率等于2c. 当光线从介质射向真空中时，入射角大于45时可发生全反射现象d. 当光线从介质射向真空中时，入射角小于30时可能发生全反射现象e. 光进入介质时波长变短10频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示下列说法正确的是()a. 单色光1的波长小于单色光2的波长b. 在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度c. 单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间d. 单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角11如图所示，直角三角形abc为折射率某三棱镜的横截面，其中bc长度为l， 。一细单色光束从距a点的d点以与ac面成角的方向照射到ac面上。已知光在真空中的传播速度为c，求：该光束第一次射出三棱镜时的出射光线与ac面的夹角；该光束从射入三棱镜到第一次射出三棱镜的传播时间。12半径为r，oa=r，一足够长的光屏平放在半圆形玻璃砖右侧与玻璃砖的对称轴重合，玻璃砖对该单色光的折射率为n=，求：(i)该单色光射到光屏上的亮点到o点的距离()将该单色光从图示位置向上缓慢平移，当落到光屏上的亮点恰好消失时，求该单色光向上平移的距离。13如图所示，一个半圆柱形透明介质，其横截面是半径为r的半圆，ab为半圆的直径，o为圆心，该介质的折射率n=2。（i）一束平行光垂直射向介质的左表面，若光线到达右表面后，都能从该表面射出，则入射光束在ab上的最大宽度为多少？（ii）一细束光线在o点上侧与o相距22r处垂直于ab从左方入射，求此光线从介质射出点的位置？14如图所示为某种半圆柱透明介质的截面图，截面abc的半径r=12cm，直径ab与足够大的水平屏幕朋垂直并与a点接触。透明介质放置在空气中，现有一束紫光射向圆心o，在ab分界面上的入射角为i，i较小时，mn屏幕上有两个亮斑，逐渐增大入射角，当i=45时，其中一个亮斑恰好消失。已知真空中的光速c=3xl08m/s。求：介质对紫光的折射率n；当i=45时，紫光从进入透明介质到射到mn屏幕的传播时间t。15一个截面为正方形的透明体，边长为2a，该透明体的折射率，过bc的中点e截掉一个夹角为30、截面为三角形的三棱柱，如图所示。现有一束单色平行光与ab边成45射入透明体，只考虑光线在各面发生折射的情况，求：()光线经ab面折射的折射角大小；()能从ef上射出的光对应的入射光在ab边上的长度。试卷第5页，总5页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1ade【解析】由图看出，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则a光的折射率小于b光的折射率，由公式n=cv得 v=cn，则在同样介质中a光传播的速度比b光的大，故a正确a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，由光子能量公式e=h知，a光的光子能量比b光的小，故b错误因为a光的折射率小，由公式sinc=1n知，a光的临界角大故c错误a光的频率小，由c=f知，波长大，故d正确a光的波长大，根据双缝干涉条纹的间距公式x=ld知，a光产生的相邻亮条纹间距比b光的大故e正确。所以ade正确，bc错误。2bde【解析】根据公式vf及v=cn，光在水珠中传播的波长小于光在真空中传播的波长，故a错误根据光路图知，太阳光进入水珠时a光的偏折程度大，则a光的折射率大于b光的折射率，故b正确折射率小，则频率小，波长大，则知a光的波长小于b光的波长，根据干涉条纹的间距公式x=ld知，a光干涉条纹的间距比b光干涉条纹的间距窄，故c错误；a光的折射率较大，由v=cn分析可知，在水珠中光线a的传播速度较小故d正确a、b光在同一介质中，因a光的折射率较大，依据sinc=1n，可知，a光的临界角较小，当以相同的入射角由介质射向空气，若b光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射，故e正确。所以bde正确，ac错误。3bde【解析】摆钟偏快时，说明周期偏小，若要周期变大，则可伸长摆长进行校准，故a错误；火车鸣笛向我们驶来时，间距变小，则我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高，故b正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度，故c错误；为了有效向外辐射电磁波，振荡电路必须采用开放电路，同时提高振荡频率，故d正确；光从水中射入玻璃中，发现光线偏向法线，则该光在玻璃中的折射率大，由cnv，可知，光在玻璃中传播速度一定小于在水中的传播速度，故e正确。故bde正确，ac错误。4bde【解析】由题图可知折射率nanb，则ab，又由ncv得，vavb，综上得ba，故a、c错误，b正确；减小入射角i，由几何关系可知在玻璃内的入射角变大，可能发生全反射a、b都可能消失且先消失的是b光，d、e正确故选bde.点睛：解决本题的突破口在于通过光线的偏折程度比较出光的折射率大小，以及知道折射率、频率、波长、在介质中的速度等大小关系5ade【解析】由图可知，b光折射率较大，b光的频率大同种介质中，a光的波长比b光的波长长，选项a、e正确；从空气中以相同的入射角射入同样的介质，a光的折射角比b光的大，选项b错误；a、b两种光在水中的速度，a光较大，选项c错误；由于b光的折射率较大，b光的全反射临界角较小，a、b两种光从相同的介质入射到空气中，逐渐增大入射角，b光先发生全反射，选项d正确故选ade.6bcd【解析】在介质中，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色光随着频率的增大，其折射率也增大，根据vcn知，水中蓝光的传播速度比红光慢，选项a错误；光从光密介质射入光疏介质时，才可能发生全反射，光从空气射入玻璃时，不会发生全反射，选项b正确在岸边观察水中的鱼，视深hhn，故视深h小于鱼的实际深度h，选项c正确；蓝光比红光的波长短，由干涉条纹宽度xld知，用红光时得到的条纹间距比蓝光的宽，选项d正确偏振现象说明光是横波，选项e错误故选bcd.7abd【解析】由图可知：玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故c错误；在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故a正确；a光的频率大于b光的频率，在真空中，a光的波长小于b光的波长，故b正确；若改变光束的入射方向使角逐渐变大，因为a光的折射率大，则折射光线a首先消失，故d正确；a光的波长小于b光的波长，分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距，故e错误；故选abd点睛：本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式 、光速公式 、双缝干涉条纹间距公式 要注意公式的条件条件是光从真空射入介质折射8ace【解析】由折射定律可知，光从光密介质进入光疏介质，折射角大于入射角，可能发生全反射，由此判断选项ac正确；b、e图中光从空气射到玻璃砖表面，应有折射光线，选项b错误，e正确；据光路可逆原理可知选项d错误故选ace.9bce【解析】根据光的折射定律，n=sin45sin30=2，选项a错、b对当光线从介质中射向真空中时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于90时，即发生全反射，此时入射角为c，则有n2sin90sinc解得c45，即入射角大于等于45时发生全反射现象，选项c对d错因进入介质后光速变小，而频率不变，故e对；故选bce点睛：解题时注意，折射率都是大于1的，故是大角的正弦比上小角的正弦发生全反射的条件是从光密介质射向光疏介质10ad【解析】试题分析：由折射光路可知，单色光1的折射率大于单色光2，则单色光1的频率大于单色光2，单色光1的周期小于单色光2，根据，所以单色光1的波长小于单色光2的波长 ，选项a正确；根据在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度，选项b错误；根据，所以单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角，选项d正确；设光线由空气射向玻璃时的入射角是折射角为，则，设玻璃的厚度为d，则光线在玻璃中的路程为，穿过玻璃的时间为，联立以上各式可得：，特殊的，当=00时，n越大则t越大，所以单色光1通过玻璃板所需的时间大于单色光2通过玻璃板所需的时间，选项c错误。考点：此题考查了光的折射定律、全反射现象及光在介质中的传播规律。视频11【解析】光路图如图所示：由题知知入射角，根据，解得折射角由几何关系得： 故又，解得全反射临界角为因，光在e点发生全反射因，所以ef平行于ac，故光从bc射出的时与ac的夹角为。 由几何关系： ， ， 根据和解得： 12(1) (2) 【解析】解：(1)单色光在b点发生折射，折射光线照射到光屏上的d点，如图则有解得设折射角为，由解得由几何关系可知， 为等腰三角形，则(2)设当入射光束向上平移到入射点为e点时，折射角刚好为，恰好发生全反射，则单色光向上平移的距离13（1）r；（2）从o点下侧2r2处，垂直ab向左射出【解析】（i）由全反射原理：sinc=1n解得：c=30由几何关系得：s=2rsin30=r（ii）由几何关系得：sin=22rr解得入射角：=45由几何关系得：出射光线从o点下侧2r2处，垂直ab向左射出14(1) (2) 【解析】设紫光的临界角为c，则知 ，由公式，解得： ；紫光在透明介质中的传播速度： 传播时