2011高三物理一輪復(fù)習(xí) 第一課時(shí) 光的傳播練習(xí)

2011高三物理一輪復(fù)習(xí) 第一課時(shí) 光的傳播練習(xí)(本欄目?jī)?nèi)容，學(xué)生用書中以活頁形式分冊(cè)裝訂成冊(cè)！)1某單色光由玻璃射向空氣，發(fā)生全反射的臨界角為，c為真空中光速，則該單色光在玻璃中的傳播速度為()Ac·cos Bc·sin C. D.【解析】由公式n，n可得：該單色光在玻璃中的傳播速度vc·sin ，B選項(xiàng)正確【答案】B22005年10月4日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將該年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予兩名美國(guó)科學(xué)家和一名德國(guó)科學(xué)家美國(guó)科學(xué)家約翰·霍爾和德國(guó)科學(xué)家特奧多爾·亨施之所以獲獎(jiǎng)，是因?yàn)閷?duì)基于激光的精密光譜學(xué)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)另一名美國(guó)科學(xué)家羅伊·格勞伯因?yàn)椤皩?duì)光學(xué)相干的量子理論”的貢獻(xiàn)而獲獎(jiǎng)，目前一種用于摧毀人造衛(wèi)星或空間站的激光武器正在研制中，如上圖所示，某空間站位于地平線上方，現(xiàn)準(zhǔn)備用一束激光射向該空間站，則應(yīng)把激光器()A沿視線對(duì)著空間站瞄高一些B沿視線對(duì)著空間站瞄低一些C沿視線對(duì)著空間站直接瞄準(zhǔn)D條件不足，無法判斷【解析】由于大氣層對(duì)光的折射，光線在傳播中會(huì)發(fā)生彎曲，由光路的可逆性可知，視線與激光束會(huì)發(fā)生相同的彎曲，所以C項(xiàng)正確【答案】C3如右圖所示，a、b兩塊足夠長(zhǎng)的平行玻璃磚平行放置，且折射率na>nb，現(xiàn)有一束單色光射到a的上表面，則下列說法正確的是()A光在a、b的下表面可能會(huì)發(fā)生全反射B從b下表面射出的光線一定與a上表面的入射光線平行C光在a中的速度比光在b中的速度小D光在b中的光子能量比光在a中的光子能量小【解析】由于上下表面是平行的并且是平行放置，所以在下表面不會(huì)發(fā)生全反射，出射光線平行入射光線，所以A錯(cuò)B對(duì)由于na>nb，所以光在玻璃中的速度va<vb，C對(duì)折射率大的光頻率高，光子能量大，所以D錯(cuò)【答案】BC4如右圖所示，在房間內(nèi)靠近墻角的天花板上有一個(gè)平面鏡，在房間地板上的B點(diǎn)放一點(diǎn)光源S.通過平面鏡的反射在豎直墻壁上出現(xiàn)一個(gè)光斑若要使墻壁上光斑的面積增大一些，下面的方法中可行的是()A保持光源的位置不變，將平面鏡繞過O點(diǎn)且垂直于紙面的軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度B將光源沿地面向左移動(dòng)一小段距離C將光源豎直向上移動(dòng)一小段距離D在B點(diǎn)的位置放一盆清水，將光源放在水底(忽略盆底的厚度)【解析】如右圖所示，利用平面鏡成像的對(duì)稱特點(diǎn)，找出光源S通過平面鏡所成的像S，做過平面鏡邊緣的入射光線BE和反射光線EF，用OF表示光斑的大小由圖可知，A、C不正確；D的做法不起作用，而B可減小入射角和反射角，從而使F點(diǎn)下移，故B是正確的【答案】B5一束由紅、藍(lán)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，穿過玻璃磚自下表面射出已知該玻璃對(duì)紅光的折射率為1.5.設(shè)紅光與藍(lán)光穿過玻璃磚所用的時(shí)間分別為t1和t2，則在從0°逐漸增大至90°的過程中()At1始終大于t2 Bt1始終小于t2Ct1先大于后小于t2 Dt1先小于后大于t2【解析】設(shè)折射角為，玻璃磚的厚度為h，則穿過玻璃磚所用的時(shí)間為t，由折射定律n，且n，代入到時(shí)間表達(dá)式中，聯(lián)立解得t，介質(zhì)對(duì)紅光的折射率較小，由時(shí)間t與折射率n的關(guān)系，且紅光和藍(lán)光的折射率均大于等于1.5，所以分子中n2起主要作用，故B項(xiàng)正確【答案】B6如右圖所示，激光器固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上發(fā)出一束細(xì)光，轉(zhuǎn)臺(tái)在某液體中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使激光束在豎直平面內(nèi)掃描，掃描一周的時(shí)間為T32 s激光束轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示，該液體的折射率為.一個(gè)周期T內(nèi)在液面上方能觀察到激光束的時(shí)間是()A4 s B8 sC16 s D32 s【解析】光從水射向空氣可能發(fā)生全反射，sin C，知全反射的臨界角C45°，入射角小于45°的光線能射出水面，由對(duì)稱性知，能射出水面的入射光的最小夾角90°，故時(shí)間tT8 s，B正確【答案】B7如右圖所示，紅光和紫光以相同的入射角i從空氣斜射到長(zhǎng)方體玻璃磚上表面的同一點(diǎn)，對(duì)于進(jìn)入玻璃中的紅光和紫光，下列說法中正確的是()A紫光的折射角比紅光的折射角大B玻璃對(duì)紫光的折射率較大，紫光可能不會(huì)從玻璃磚下表面射出C紫光和紅光將從玻璃磚下表面的同一點(diǎn)射出D紫光和紅光從玻璃磚下表面射出后一定平行【解析】不同頻率的色光從空氣射入玻璃時(shí)，折射率不一樣，頻率越高，折射率越大n紫>n紅由n可知，紫光折射角小選項(xiàng)A錯(cuò)誤由于玻璃磚上下兩表面平行，能從上表面射入，就能從下表面射出，故B錯(cuò)誤紫光和紅光的入射角i相同，但折射率不同，由n可得，折射角r不同，所以不會(huì)從同一點(diǎn)射出，但再次射出時(shí)出射光線彼此平行，且與入射光線也平行，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確【答案】D8如右圖所示，將一截面積是矩形的玻璃棒(已知棒寬為d，折射率為1.5)彎成馬蹄形，彎曲部分是一個(gè)半圓(內(nèi)半徑為R)一束光線從棒的一端垂直端面射入，若要使光線從另一端面全部射出則Rd的值至少是()A11 B21C12 D31【解析】經(jīng)分析，光線垂直于一端面射入，只要靠玻璃棒內(nèi)側(cè)的光線射向彎曲部分的外側(cè)界面時(shí)能發(fā)生全反射，其他的光線就都能從另一端面全部射出，如右圖所示則由圖中的幾何關(guān)系和臨界角的定義可得sin C，將n1.5代入解得R2d.故正確選項(xiàng)為B.【答案】B9如下圖所示，M是豎直放置的平面鏡，鏡離地面的距離可調(diào)節(jié)甲、乙二人站在鏡前，乙離鏡的距離是甲離鏡的距離的2倍二人略錯(cuò)開，以便甲能從鏡中看到乙的像以l表示鏡的長(zhǎng)度，h表示乙的身高，為使甲能從鏡中看到鏡中乙的全身像，l的最小值為()A.h B.hC.h Dh【解析】我們用逆向思維考慮題中的問題：當(dāng)甲能從鏡中看到乙的全身像時(shí)，在乙身長(zhǎng)所在的位置必然都能看到甲的眼睛的像因此，我們作出甲眼睛的像，并作出在乙身長(zhǎng)所在的范圍看到甲眼睛像的光路圖，如上圖所示，AB為所需鏡的最小長(zhǎng)度，由圖可知：，所以l.正確選項(xiàng)應(yīng)為A.【答案】A10(2009年浙江卷)如右下圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)已知入射方向與邊AB的夾角為30°，E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn)，則()A該棱鏡的折射率為B光在F點(diǎn)發(fā)生全反射C光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小D從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行【解析】由幾何知識(shí)可知三角形EBF為等邊三角形，故從E點(diǎn)入射的光線，入射角為60°，折射角為30°，由折射定律可知n，A正確；光射在F點(diǎn)時(shí)，入射角為30°，故不發(fā)生全反射，折射角為60°，B、D錯(cuò)；光從空氣中進(jìn)入棱鏡中，光速減小，而光的頻率不變，所以光在棱鏡中的波長(zhǎng)變小，C正確【答案】AC11如右圖所示，A、B、C為等腰棱鏡，a、b兩束不同頻率的單色光垂直AB邊射入棱鏡，兩束光在AB面上的入射點(diǎn)到OC的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點(diǎn)，以下判斷正確的是()A在真空中，a光光速大于b光光速B在真空中，a光波長(zhǎng)大于b光波長(zhǎng)Ca光通過棱鏡的時(shí)間大于b光通過棱鏡的時(shí)間Da、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過程中，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角【解析】本題考查不同色光的比較光在真空中的傳播速度為3.0×108 m/s，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；畫出a、b兩束光通過棱鏡的光路圖，如右圖所示由圖可知棱鏡對(duì)a光的偏折程度大于對(duì)b光的偏折程度，即a光的頻率、折射率大于b光的頻率和折射率，所以在真空中a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；兩種光在棱鏡中的傳播距離相等，由于a光在棱鏡中的傳播速度小于b光在棱鏡中的傳播速度，故a光通過棱鏡的時(shí)間較長(zhǎng)，故C選項(xiàng)正確；由Carcsin 可知a光的臨界角小于b光的臨界角，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤【答案】C12如下圖所示，一束截面為圓形(半徑R)的平行復(fù)色光垂直射向一玻璃半球的平面，經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個(gè)圓形彩色亮區(qū)已知玻璃半球的半徑為R，屏幕S至球心的距離為D(D3R)，不考慮光的干涉和衍射，試問：(1)在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的最外側(cè)是什么顏色？(2)若玻璃半球?qū)?1)中色光的折射率為n，請(qǐng)你求出圓形亮區(qū)的最大半徑【解析】(1)紫光(2)如下圖所示，紫光剛要發(fā)生全反射時(shí)的臨界光線射在屏幕S上的點(diǎn)D到亮區(qū)中心E的距離r就是所求最大半徑設(shè)紫光臨界角為C，由全反射的知識(shí)：sin C.所以cos Ctan CR/cos Cr(D)/tan CDnR.【答案】(1)紫光(2)DnR