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文檔簡介
1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上考點1 光的折射和全反射1.(09·全國卷·15) 某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡,兩平面鏡相互平行,物體距離左鏡4m,右鏡8m,如圖所示,物體在左鏡所成的像中從右向左數(shù)的第三個像與物體的距離是( B )A24m B32m C40m D48m解析:本題考查平面鏡成像.從右向左在左鏡中的第一個像是物體的像距離物體8cm,第二個像是物體在右鏡所成像的像,第3個像是第一個像在右鏡中的像在左鏡中的像距離物體為32cm.2.(09·全國卷·21)一玻璃磚橫截面如圖所示,其中ABC為直角三角形(AC邊末畫出),AB為直角邊ABC=45
2、°;ADC為一圓弧,其圓心在BC邊的中點。此玻璃的折射率為1.5。P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏。若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚,則 ( BD )A. 從BC邊折射出束寬度與BC邊長度相等的平行光B. 屏上有一亮區(qū),其寬度小于AB邊的長度C. 屏上有一亮區(qū),其寬度等于AC邊的長度D. 當(dāng)屏向遠離玻璃磚的方向平行移動時,屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大解析:本題考查光的折射和全反射.寬為AB的平行光進入到玻璃中直接射到BC面,入射角為45o>臨界角,所以在BC面上發(fā)生全反射仍然以寬度大小為AB長度的豎直向下的平行光射到AC圓弧面上.根據(jù)幾何關(guān)系可
3、得到在屏上的亮區(qū)寬度小于AB的長度,B對.D正確。3.(09·廣東物理·14)(1)在陽光照射下,充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射,再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的 上,不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中 不同。答案:(1)界面,傳播速度4.(09·四川·21)如圖所示,空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體,其內(nèi)圓半徑為r,外圓半徑為R,Rr?,F(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體,只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端面B射出。設(shè)透明柱體的折射率為n,光在透明柱體內(nèi)傳播的時間為t,若真空中的光速為c,則
4、 ( AB )A. n可能為 B. n可能為2C. t可能為 D. t可能為解析:只經(jīng)過兩次全反射可知第一次入射角為45°,反射光路圖如右圖所示。根據(jù)全反射可知臨界角C45°,再根據(jù)n可知n;光在透明柱體中運動路程為L4r,運動時間為tL/V4nr/c,則t4r/c,CD均錯。5.(09·浙江·18)如圖所示,有一束平行于等邊三棱鏡截面的單色光從空氣射向點,并偏折到F點,已知入射方向與邊的夾角為,、分別為邊、的中點,則( AC )A該棱鏡的折射率為B光在點發(fā)生全反射C光從空氣進入棱鏡,波長變小D從點出射的光束與入射到點的光束平行解析:在E點作出法結(jié)線可知
5、入射角為60o ,折射角為30o,折射率為;由光路的可逆性可知,在BC邊上的入射角小于臨界角,不會發(fā)生全反射,B錯;由公式,可知C對;三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折,不會與入射到點的光束平行,故D錯。6.(09·山東·37) (物理物理3-)(2)一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比,圖2為過軸線的截面圖,調(diào)整入射角,光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射,已知水的折射角為,的值。圖2解析: (2)當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時有,當(dāng)光線從左側(cè)射入時,由折射定律有,聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得??键c:光的折射和全放射7.(09·江蘇物理·12.B)(1)
6、如圖甲所示,強強乘電梯速度為0.9(為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5,強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡(luò),則壯壯觀測到該光束的傳播速度為 。(填寫選項前的字母)(A)0.4c (B)0.5c (C)0.9c (D)1.0c(3)圖丙是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片,照相機的鏡頭豎直向上。照片中,水利方運動館的景象呈現(xiàn)在半徑的圓型范圍內(nèi),水面上的運動員手到腳的長度,若已知水的折射率為,請根據(jù)運動員的實際身高估算該游泳池的水深,(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案:(1)D;(3)設(shè)照片圓形區(qū)域的實際半徑為,運動員的實際長為折射定律幾何關(guān)系 得取,解得(都算對)解
7、析:(1)根據(jù)愛因斯坦相對論,在任何參考系中,光速不變。D項正確。 (3)根據(jù)題意能畫出光路圖,正確使用物象比解決本題的關(guān)鍵。設(shè)照片圓形區(qū)域的實際半徑為,運動員的實際長為,光路如圖:折射定律 幾何關(guān)系 得取,解得(本題為估算題,在取運動員實際長度時可以有一個范圍,但要符合實際,故求得h值可以不同均可)8.(09·海南物理·18.(1)如圖,一透明半圓柱體折射率為,半徑為R、長為L。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入,從部分柱面有光線射出。球該部分柱面的面積S。解析:半圓柱體的橫截面如圖所示,為半徑。設(shè)從A點入射的光線在B點處恰好滿足全反射條件,由折射定律有 式中,為全反
8、射臨界角。由幾何關(guān)系得 代入題所給條件得 9.(09·寧夏·35.(2)一棱鏡的截面為直角三角形ABC,A=30o,斜邊ABa。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi),一條光線以45o的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡射出的點的位置(不考慮光線沿原來路返回的情況)。解析:設(shè)入射角為i,折射角為r,由折射定律得 由已知條件及式得 如果入射光線在法線的右側(cè),光路圖如圖1所示。設(shè)出射點為F,由幾何關(guān)系可得 即出射點在AB邊上離A點的位置。 如果入射光線在法線的左側(cè),光路圖如圖2所示。設(shè)折射光線與AB的交點為D。由幾何關(guān)系可知,在D點的入射角 設(shè)全發(fā)射的臨界角為,則 由和已知條
9、件得 因此,光在D點全反射。 設(shè)此光線的出射點為E,由幾何關(guān)系得DEB= 聯(lián)立式得 即出射點在BC邊上離B點的位置。10.(08·全國·21)一束由紅、藍兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角射入,穿過玻璃磚自下表射出.已知該玻璃對紅光的折射率為1.5.設(shè)紅光與藍光穿過玻璃磚所用的時間分別為t1和t2,則在從0°逐漸增大至90°的過程中 ( B )A.t1始終大于t2 B.t1始終小于t2C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2解析:設(shè)折射角為,玻璃磚的厚度為h,由折射定律n= ,且n= ,在玻璃磚中的時間為t= ,聯(lián)立解得t2,紅光
10、頻率較小,為零時,t1t2,為90°時,趨近漸近線,初步判定該函數(shù)為單調(diào)函數(shù),通過帶入為其它特殊值,仍然有t1t2,故B對。11.(08·全國·15)一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個表面上,經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個表面射出,出射光線相對于入射光線側(cè)移了一段距離。在下列情況下,出射光線側(cè)移距離最大的是 ( D )A.紅光以30°的入射角入射B.紅光以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:因為同種介質(zhì)對紫光的折射率較大,故入射角相同時,紫光側(cè)移距離較大,A、B項錯;設(shè)入射角為i,折射角
11、為r,則側(cè)移距離,可見對于同一種色光,入射角越大,側(cè)移距離越大,D項正確。12.(08·四川·21)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。此玻璃的折射率為 ( C )A. B.1.5 C. D.2O60°ABCD解析:如圖,為光線在玻璃球內(nèi)的光路圖.A、C為折射點,B為反射點,作OD平行于入射光線,故,所以,玻璃的折射率 .13.(08·重慶·19)如圖是一個圓柱體棱鏡的截面圖,圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份,虛線EE1、FF1、 GG1、HH1平行
12、于半徑ON,ON邊可吸收到達其上的所有光線.已知該棱鏡的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線 ( B )A.不能從圓孤射出 B.只能從圓孤射出C.能從圓孤射出 D.能從圓孤射出 解析:本題考查光的折射有關(guān)的知識,本題為中等難度題目。由該棱鏡的折射率為 可知其臨界角C滿足:,可求出GG1右邊的入射光線沒有發(fā)生全反射,其左邊的光線全部發(fā)生全反射。所以光線只能從圓弧NG1射出。14.(08·寧夏·32)一半徑為R的1/4球體放置在水平面上,球體由折射率為的透明材料制成?,F(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線,平行于桌面射到球體表面上,折射入球體后再從豎直表面射出,如圖
13、所示。已知入射光線與桌面的距離為。求出射角。解析:設(shè)入射光線與1/4球體的交點為C,連接OC,OC即為入射點的法線。因此,圖中的角為入射角。過C點作球體水平表面的垂線,垂足為B。依題意,COB=。又由OBC知sin= 設(shè)光線在C點的折射角為,由折射定律得 由式得 由幾何關(guān)系知,光線在球體的豎直表面上的入射角(見圖)為30°。由折射定律得 因此,解得.本題考查幾何光學(xué)知識,通過畫光路圖,根據(jù)折射定律,由幾何關(guān)系列式求解。15.(08·山東·37)麥克斯韋在1865年發(fā)表的電磁場的動力學(xué)理論一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性,即光是電磁波。(1)一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播,某時刻電場橫波圖象如圖1所示.求該光波的頻率。(2)圖2表示兩面平行玻璃磚的截面圖,一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上,a、b是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖.并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。答案 見解析解析:(l)設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v,波長為.頻率為f,則f= v= 聯(lián)立式得f 從波形圖上讀出波長=4×10-7m,代人數(shù)據(jù)
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