物理-2014屆高三物理二輪復習專題：專題70 光的傳播 word版含解析

專題70光的傳播1（2013成都市三模）甲為某同學利用半圓形玻璃磚測定玻璃折射率N的裝置示意圖。他讓光從空氣射向玻璃磚,在正確操作后，他利用測出的數(shù)據(jù)作出了圖乙所示的折射角正弦（SINR與入射角正弦SINI的關(guān)系圖像。則下列說法正確的是A該玻璃的折射率N32B該玻璃的折射率N15C在由空氣進入該玻璃中傳播時，光波頻率變?yōu)樵瓉淼?2倍D在由空氣進入該玻璃中傳播時，光波波長變?yōu)樵瓉淼?5倍22013浙江省海寧市質(zhì)檢幻日是一種非常罕見的光學現(xiàn)象（如圖甲為2012年12月10日，上海出現(xiàn)的“三個太陽”即幻日現(xiàn)象）。在天空出現(xiàn)的半透明薄云里面，有許多飄浮在空中的六角形柱狀的冰晶體，偶爾它們會整整齊齊地垂直排列在空中。當太陽光射在這一根根六角形冰柱上，就會發(fā)生非常規(guī)律的折射現(xiàn)象（如圖乙）。有人在實驗室用白光束和轉(zhuǎn)動的六角棱鏡模擬了幻日現(xiàn)象（如圖丙）。下列說法正確的是A人造幻日接近太陽一側(cè)展現(xiàn)偏紫B光線從冰晶側(cè)面入射時，入射角一定大于或等于折射角C形成幻日的光線可能是經(jīng)過冰晶的一個側(cè)面射入，又從與之平行的另一側(cè)面射出進入觀察者眼中D圖丙中二個人造幻日是六角棱鏡轉(zhuǎn)動時入射光線從棱鏡側(cè)面不同方向射入時分別產(chǎn)生的3（2013北京豐臺期末）已知某玻璃對藍光的折射率比對紅光的折射率大，則圖甲圖丙圖丙A藍光光子的能量較大B在該玻璃中傳播時，藍光的速度較大C從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時，藍光的臨界角較大D以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍光的折射角較大4（2013四川攀枝花二模）如圖所示，折射率N的半圓形玻璃磚置于光屏2MN的上方，其平面AB與MN的距離H10CM。一束單色光沿圖示方向射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O點?，F(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點逆時針轉(zhuǎn)動，下列關(guān)于光屏上光點的移動方向，距O點的最遠距離的說法，正確的是A向右移動，最遠距離10CMB向左移動，最遠距離10CMC向右移動，最遠距離10CM2D向左移動，最遠距離10CM5（2013福建省廈門市期末）為了連續(xù)改變反射光的方向，并多次重復這個過程，方法之一是旋轉(zhuǎn)由許多反射面組成的多面體棱鏡（簡稱鏡鼓），如圖所示。當激光束從固定方向入射到鏡鼓上的一個反射面上時，由于反射鏡繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，反射光就可在屏幕上掃出一條水平線。依此，每塊反射鏡都將輪流掃描一次。如果要求掃描的范圍45且每秒鐘掃描48次，那么鏡鼓的反射鏡的數(shù)目和鏡鼓旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速分別為A8、360R/MINB16、180R/MINC16、360R/MIND8、180R/MIN62013年安徽省合肥市一模一束由紅、藍兩單光組成的光以入射角由空氣射到半圓形玻璃磚表面的A處，AB是半圓的直徑。進入玻璃后分為兩束，分別為AC、AD，它們從A到C和從A到D的時間分別為和，則T1T2AAC是藍光，小于T1T2BAC是紅光，小于T1T2CAC是藍光，等于T1T2DAC是紅光，大于T1T27（2013安徽省江南十校聯(lián)考）如圖所示，一束含有紅光和藍光的光線，由空氣射入玻璃三棱鏡，折射后分成了A、B兩束光，其中有一束光在AC邊界發(fā)生了全反射，則下列說法中正確的是AA為紅光，B為藍光，發(fā)生全反射的是ABA為紅光，B為藍光，發(fā)生全反射的是BCA為藍光，B為紅光，發(fā)生全反射的是ADA為藍光，B為紅光，發(fā)生全反射的是B8（2013北京豐臺期末）已知某玻璃對藍光的折射率比對紅光的折射率大，則A藍光光子的能量較大B在該玻璃中傳播時，藍光的速度較大C從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時，藍光的臨界角較大D以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍光的折射角較大99分（2013長春市四模）投影儀的鏡頭是一個半球形的玻璃體，光源產(chǎn)生的單色平行光投射到平面上，經(jīng)半球形鏡頭折射后在光屏MN上形成一個圓形光斑。已知鏡頭半徑為R，光屏MN到球心O的距離為DD3R，玻璃對該單色光的折射率為N，不考慮光的干涉和衍射。求光屏MN上被照亮的圓形光斑的半徑。10（2013年5月山東省日照市二模）電視機遙控器用一半導體砷化鎵發(fā)光管，它發(fā)出波長為09M的紅光脈沖，用來控制電視機的各種功能。已知這種發(fā)光管的發(fā)光區(qū)是直徑2MM的圓盤，發(fā)光面封裝在折射率N25在球面上不發(fā)生全反射，介質(zhì)半球的半徑R至少應該為多大11（9分）（2013年5月西北工業(yè)大學附中質(zhì)檢）如圖所示，玻璃棱鏡ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三個直角三棱鏡組成一束頻率為531014HZ的單色細光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中AB所示，AB與AD面的夾角60已知光在真空中的速度C3108M/S，玻璃的折射率N15，求1這束入射光線的入射角多大2光在棱鏡中的波長是多大3該束光線第一次從CD面射出時的折射角。結(jié)果可用反三角函數(shù)表示12（9分）（2013西北工業(yè)大學附中質(zhì)檢）某透明物體的橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形，AB為直角邊，長度為2L，ABC45，ADC為一圓弧，其圓心在AC邊的中點。此透明物體的折射率為N20。若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入透明物體，試由光路圖畫出光線從ADC圓弧射出的區(qū)域，并求此區(qū)域的圓弧長度S。（不考慮經(jīng)ADC圓弧反射后的光線）13（10分）（哈六中2013屆高三第二次模擬考試）如圖所示，用折射率為的透明物質(zhì)做成內(nèi)外半徑分別為2A010M、B020M的空心球，內(nèi)表面涂上能完全吸光的物質(zhì)，不考慮光在介質(zhì)內(nèi)部傳播時的反射光線。問當平行光射向此球時有一部分光經(jīng)過球的折射能從球右側(cè)射出，求這部分平行入射光束的橫截面積14（2013江西省景德鎮(zhèn)三模）如圖所示，在坐標系的第一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體OPQ，OPOQR，一束單色光垂直O(jiān)P面射入玻璃體，在OP面上的入射點為A，OA，此單色光通2R過玻璃體后沿BD方向射出，且與X軸交于D點，OD，求3該玻璃的折射率是多少將OP面上的該單色光至少向上平移多少，它將不能從PQ面直接折射出來。15（2013年5月云南省昭通市質(zhì)檢）光導纖維現(xiàn)已在通訊、醫(yī)療技術(shù)中大量使用。如示，一束光不論以多大的入射角射到光纖的AB面上，經(jīng)光纖傳導后只能從光纖的CD面射出，實現(xiàn)信息的傳遞。求光纖的折射率應滿足的條件。16（8分）2013海南省瓊海市模擬如圖所示，某種透明液體的折射率為，在N液面下深為處有一點光源S，現(xiàn)有一不透光的圓形薄板置H于液面，其圓心O在S的正上方。要使觀察者從液面上任一位置都不能看到點光源S，則該圓形薄板的半徑R至少為多大17（2013湖北省模擬）如圖，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60。己知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時與入射光線平行。求此玻璃的折射率。18（9分）（2013年5月山西省四校聯(lián)考）有一玻璃球冠，右側(cè)面鍍銀。光源S在其水平對稱軸上，如圖所示。從光源S發(fā)出的一束光射到球面上P點，其中一部分光經(jīng)球面反射后恰能豎直向上傳播，另一部分光折入玻璃球冠內(nèi)，經(jīng)右側(cè)鍍銀面第一次反射恰能沿原路返回。若球面半徑為R，SPR，光源S與球冠頂點M之間的距離SM（31）R，求玻璃折射率。192013江蘇宿遷一模如圖所示，半圓玻璃磚的半徑R10CM，折射率N，直徑AB與屏幕MN垂直3并接觸于A點。激光A以入射角I60射向玻璃磚圓心O，結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)兩光斑，求兩光斑之間的距離L。20（9分）（2013河南開封一模）半徑為R的玻璃圓柱體，截面如圖所示，圓心為O，在同一截面內(nèi)，兩束相互垂直的單色光射向圓柱面的A、B兩點，其中一束沿AO方向，AOB30，若玻璃對此單色光的折射率N3（I）試作出兩條光線從射入到第一次射出的光路途徑，并求出B光第一次射出圓柱面時的折射角。（當光線射向柱面時，如有折射光線則不考慮反射光線）并作出光路圖。（II）求兩條光線經(jīng)圓柱體后第一次射出的光線的交點（或延長線的交點）與A點的距離。21（10分）（2013陜西寶雞期末質(zhì)檢）如圖所示，一直角三棱鏡截面ABC，ABC30，ACB90斜邊長為L，其折射率為，一束平行3N光從斜邊距A點處的O點平行于BC邊射入該棱鏡。（光在真空中的速度3LC30108M/S，不考慮光的反射。）做出光的折射光路圖，并求出光射出棱鏡時光的偏向角；求出光在棱鏡中傳播的時間。224分（2013江蘇南京鹽城一模）半球形介質(zhì)截面如圖所示，O為圓心，單色光A、B相互平行，從不同位置進入介質(zhì)，光線A在O點恰好產(chǎn)生全反射。光線B的入射角為45，求（1）介質(zhì)的折射率；（2）光線B在介質(zhì)中的折射角。23（9分）2013河北邯鄲高三12月質(zhì)檢如右圖所示，兩面平行的玻璃磚下表面涂有反射物質(zhì)，一束與上表面成30入射的光線，在右端垂直標尺上形成了A、B兩個光斑，A、B間距為4CM，已知玻璃磚的折射率為，畫出形成兩光斑的光路圖，并求此玻璃磚的厚3度。D注光路圖不得出現(xiàn)涂抹，光路要畫出箭頭，實線虛線區(qū)分，否則可酌情扣分。評分標準本題9分。光路圖3分；式各1分，式2分。24（9分）（2013云南昆明調(diào)研）如圖所示，ABC為一透明材料做成的柱形光學元件的橫截面，該種材料折射率N2，AC為一半徑為R的圓弧，D為圓弧14面圓心，ABCD構(gòu)成正方形，在D處有一點光源。若只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線，從點光源射入圓弧AC的光中，有一部分不能從AB、BC面直接射出，求這部分光照射圓弧AC的弧長。25（10分）（2013山西四校聯(lián)考）如圖所示是一個透明圓柱的橫截面，其半徑為R，折射率是，AB是一條直徑今有一束平行光沿AB方向。射向圓柱體若3一條入射光線經(jīng)折射后恰經(jīng)過B點，則這條入射光線到AB的距離是多少269分）（2013河南三市聯(lián)考）如圖所示，ABC為一直角三棱鏡的截面，其頂角630，P為垂直于直線光屏?，F(xiàn)一寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面，在光屏P上形成一條光帶，已知棱鏡的折射率為，AB的長度為D,求光屏P上形成的光帶的寬度。27（9分）（2013寶雞檢測）如圖所示，一束光線以60的入射角射到一水平放置的平面鏡上，反射后在正上方與平面鏡平行的光屏上留下一光點A?，F(xiàn)將一塊上下兩面平行的透明體平放在平面鏡上，如圖中虛線所示，則進入透明體的光線經(jīng)平面境反射后再從透明體的上表面射出，打在光屏上的光點P與原來相比向左平移了346CM，已知透明體對光的折射率為。3透明體的厚度為多大光在透明體里運動的時間多長28（9分）（2013黃岡月考）在折射率為N、厚度為D的玻璃平板上方的空氣中有一點光源，從S發(fā)出的光線SA以入射角入射到玻璃板上表面，經(jīng)過玻璃板后從下表面射出，如圖12所示若沿此光線傳播的光從光源至玻璃板上表面的傳播時間與在玻璃板中的傳播時間相等，點光源S到玻璃上表面的垂直距離L應是多少29（9分）一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱形玻璃杯，圖13為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角，光線恰好在水和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射率為，求SIN的值43319分（2013江西省吉安市七校聯(lián)考）兩束平行的細激光束，垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上，如圖所示。已知其中一條光線沿直線穿過玻璃，它的入射點是O；另一條光線的入射點為A，穿過玻璃后兩條光線交于P點。已知玻璃截面的圓半徑為R，OA，OPR。求玻璃材料的折射率。2332（2013江蘇四校聯(lián)考）一塊半圓柱形玻璃磚放在空氣中，如圖所示，一束白光從空氣中沿著圖示方向射向玻璃磚，經(jīng)玻璃磚折射后在光屏P上形成彩色光帶。下列說法正確的是A紅光穿越玻璃磚的時間比紫光穿越玻璃磚的時間長B光帶從左到右排列順序為紅紫C如果A逐漸減小時，則紫光最先消失D無論A多大，各色光都能從玻璃磚中射出33（2013江蘇四校聯(lián)考）如圖所示，一個半徑為R的1/4透明球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點已知OA，該球體對2藍光的折射率為則它從球面射出時的出射角_；若換用一束紫3光同樣從A點射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置_（填“偏左”、“偏右”或“不變”）34（2013江蘇名校質(zhì)檢）單色細光束射到折射率N的透明球表面，光束在2過球心的平面內(nèi)，入射角I45，經(jīng)折射進入球內(nèi)后又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球表面折射后射出的光線，如圖13718所示圖上已畫出入射光線和出射光線1在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向；2求入射光線與出射光線之間的夾角；3如果入射的是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿，問哪種顏色光的角最大，哪種顏色光的角最小35（9分）（2013貴州六校聯(lián)考）由透明體做成的三棱柱，橫截面為有一個銳角為300的直角三角形，如圖乙所示，AC面鍍膜，經(jīng)透明體射到AC面的光只能反射?，F(xiàn)有一束光從AB面的D點垂直AB面射入透明體，經(jīng)AC面E點反射后從BC面射出透明體，出射光線與BC面成300角。求該透明體的折射率；若光線從BC面的F點垂直BC面射入透明體，經(jīng)AC面E點反射后從AB面射出透明體，試畫出經(jīng)E點后的光路圖，并標明出射光線與AB面所成夾角的角度（不用列式計算）。28（2013山東省聊城一中期末）透明光學材料制成的棱鏡的正截面為等腰直角三角形，其折射率為N。一束波長為564NM的單色光與底2面平行射入棱鏡，如圖所示，入射點為OOC間距大于AC，3求1此單色光在棱鏡中的波長。2這束光線從哪個面首先射出出射光線的方向如何計算后回答并畫出光路圖。294分（2013江蘇南京鹽城一模）半球形介質(zhì)截面如圖所示，O為圓心，單色光A、B相互平行，從不同位置進入介質(zhì)，光線A在O點恰好產(chǎn)生全反射。光線B的入射角為45，求（1）介質(zhì)的折射率；（2）光線B在介質(zhì)中的折射角。30（2013江蘇名校質(zhì)檢）如圖所示，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，入射角為求,21DADP若要使光束進入長方體后能射至AD面上，角的最小值為多少若要此光束在AD面上發(fā)生全反射，角的范圍如何31、9分（2013江西省九江市七校聯(lián)考）如圖所示，一透明球體置于空氣中，球半徑R10CM，折射率N，MN是一條通2過球心的直線，單色細光束AB平行于MN射向球體，B為入射點，AB與MN間距為52CM，CD為出射光線1補全光路圖2求出光從B點傳到C點的時間3求CD與MN所成的角329分（2013湖北省襄陽市3月質(zhì)檢）如圖，截面為等腰三角形的棱鏡，頂角A120一束平行底邊的光從側(cè)面中點射入，經(jīng)底邊反射后，從另一側(cè)面射出。證明出射光線與底邊平行；如果光從另一側(cè)面中點射出，則棱鏡材料的折射率N33（2013甘肅省名校質(zhì)檢）雨過天晴，人們?？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是陽光照射到空中彌漫的水珠上時出現(xiàn)的現(xiàn)象在說明這個現(xiàn)象時，需要分析光線射入水珠后的光路一細束光線射入水珠，水珠可視為一個半徑R10MM的球，球心O到入射光線的垂直距離D8MM，水的折射率N4/3【來源全,品中高考網(wǎng)】在圖上畫出該束光線射入水珠后，第一次從水珠中射出的光路圖求這束光線從射入水珠到第一次射出水珠，光線偏轉(zhuǎn)的角度34（2013山東省威海質(zhì)檢）如圖所示，ABC為折射率N2的等腰直角三棱鏡的橫截面，C90，一束激光A平行于AB邊射入棱鏡，經(jīng)一次折射后到達BC邊。試通過計算說明激光能否從BC邊射出359分（2013江西省紅色六校聯(lián)考）如圖所示，一束截面為圓形半徑R1M的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個圓形亮區(qū)。屏幕S至球心距離為21MD，不考慮光的干涉和衍射，試問若玻璃半球?qū)ψ仙獾恼凵渎蕿?N，請你求出圓形亮區(qū)的半徑。若將題干中紫光改為白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是什么顏色直接給出結(jié)果36（9分）（2013河北省衡水中學質(zhì)檢）如圖所示，為某種透明介質(zhì)的截面圖，AOC為等腰直角三角形，BC為半徑R12CM的四分之一圓弧，AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點現(xiàn)有一束紫光射向圓心O，交圓弧BC與D點，在AB分界面上的入射角I45，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)一個亮斑已知該介質(zhì)對紫光的折射率為。2N求亮斑到A的距離求紫光在透明介質(zhì)的傳播時間（光速C30108M/S）37（9分）（2013年2月28日湖北武漢調(diào)研）如圖所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圓錐，頂角AOB120，頂點O與桌面的距離為4A，圓錐的底面半徑，圓錐軸線與桌面垂直。有一半徑為R的圓柱形平行光束垂直入射到AR3圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率，求光3N束在桌面上形成的光斑的面積。382013重慶沖刺卷如圖所示，某種透明玻璃球的折射率為，一束足夠強的細光束在過球心的平面內(nèi)以45入射角由2真空射入玻璃球，在玻璃球中多次發(fā)生多次反射，從各個方向觀察玻璃球，能看到幾束光線射出其中最強的一束出射光與入射光之間的夾角為多大39（9分）（2013遼寧省沈陽名校質(zhì)檢）如圖所示，一水池深為H，一根長直木棍豎直地插入水底，棍露出水面部分的長度為L，當太陽光與水平面夾角為斜射60到水面時，求棍在水底的影子的長度（已知水的折射率為N）40（2013福建省廈門市期末）如圖所示，一束紅光和一束藍光平行入射到三棱鏡上，經(jīng)折射后，匯聚在屏上同一點，若N1和N2分別表示三棱鏡對紅光和藍光的折射率，下列判斷正確的有AN1N2，A為紅光，B為藍光DN1N2，A為藍光，B為紅光419分2013河南平頂山期末一束單色光由左側(cè)射入盛有清水的薄壁圓柱，圖2為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角，光線恰好在和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射率為4/3，求SIN的值。解析當光線在水面發(fā)生全放射時有1SINC（3分）當光線從左側(cè)射入時，由折射定律有IS2（3分）聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得7SIN3。（3分）42（2013江蘇蘇南四校聯(lián)考）某學習小組利用大色拉油圓桶（去掉上半部）、小石子A來測定水的折射率，如圖所示。當桶內(nèi)沒有水時，從某點B恰能看到桶底邊緣的某點C；當桶內(nèi)水的深度等于桶高的一半時，仍沿BC方向看去，恰好看到桶底上的小石子A，A在圓桶的底面直徑CD上。用毫米刻度尺測得直徑CD1600CM，桶高DE1200CM，距離AC350CM。光在真空中的傳播速度為C,求水的折射率N和光在水中的傳播速度V。8310M/S43（9分）（2013河北省唐山市期末模擬）光纖是現(xiàn)代通訊普遍使用的信息傳遞媒介，它利用全反射原理來傳遞光信號?，F(xiàn)有一根圓柱形光纖，已如制作光纖材料的折射率為N。假設光信號從光纖一端的中心進入。為保證沿任意方向進入的光信號都能傳遞到另一端，N不能小于某一值。（1）求N的最小值；（2）沿不同方向進入光纖的光信號傳遞到另一端所用的時間會有所不同，求最長與最短時間的比。44（2013山東德州聯(lián)考）某同學做“測定玻璃折射率”實驗時，完成光路圖后，由于沒有量角器，借助圓規(guī)以O為圓心畫圓，分別交入射光線于A點，交OO連線延長線于C點分別過A點、C點作法線NN的垂線AB、CD交NN于B點、D點，用刻度尺量得ABL0CM，CD6CM，求玻璃的折射率N；光從這種玻璃進入空氣時的臨界角多大46（9分）（2013江西省景德鎮(zhèn)二模）如圖，厚度為D的玻璃磚與水平實驗桌成45角放置。紅色激光束平行于水平桌面射到玻璃磚的表面，在桌面上得到兩個較亮的光點AB、，測得間的距離為L。求玻璃磚對該紅色激光的折射率。47（2013南通第一次調(diào)研）如圖所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，AB邊豎直，一單色光束從玻璃磚的某一點水平射入，入射角160，玻璃磚對該單色光的折射率N已知光在真空中的速度為C，求光束經(jīng)玻璃磚折射后第一次AB邊3所需要的時間48（10分）（2013陜西寶雞期末質(zhì)檢）如圖所示，一直角三棱鏡截面ABC，ABC30，ACB90斜邊長為L，其折射率為，一束平行3N光從斜邊距A點處的O點平行于BC邊射入該棱鏡。（光在真空中的速度3LC30108M/S，不考慮光的反射。）做出光的折射光路圖，并求出光射出棱鏡時光的偏向角；求出光在棱鏡中傳播的時間。494分（2013江蘇南京鹽城一模）半球形介質(zhì)截面如圖所示，O為圓心，單色光A、B相互平行，從不同位置進入介質(zhì)，光線A在O點恰好產(chǎn)生全反射。光線B的入射角為45，求（1）介質(zhì)的折射率；（2）光線B在介質(zhì)中的折射角。50（9分）（2013貴州省四校聯(lián)考