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2019-2020年高考物理一轮总复习机械运动光学第3讲光的折射和全反射课后提能演练选修
一、选择题在每小题给出的四个选项中,第1~3题只有一项符合题目要求,第4~5题有多项符合题目要求.1.光射到两种不同介质的分界面,分析其后的传播情形可知 A.折射现象的出现说明光是纵波B.光总会分为反射光和折射光C.折射光与入射光的传播方向总是不同的D.发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同【答案】D2.一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的 A.速度变慢,波长变短B.速度不变,波长变短C.频率增高,波长变长D.频率不变,波长变长【答案】A【解析】根据光的折射特点,在折射过程中频率不变,由公式v=,玻璃的折射率比空气的大.所以由空气进入玻璃时,速度变慢,由λ=可知光的波长变短,所以选项A正确.3.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光a,b.已知a光的频率小于b光的频率.下面哪个光路图可能是正确的 A BC D【答案】B4.xx届北京模拟如图所示,a,b为两束不同频率的单色光,以45°的入射角射到玻璃砖的上表面,直线OO′与玻璃砖垂直且与其上表面交于N点,入射点A,B到N点的距离相等,经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的P点.下列说法正确的是 A.在真空中,a光的传播速度大于b光的传播速度B.在玻璃中,a光的传播速度大于b光的传播速度C.玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率D.同时增大入射角,则b光在下表面先发生全反射E.通过玻璃砖后a,b光均沿原来的方向传播【答案】BCE5.光纤通信采用的光导纤维是由内芯和外套组成,如图所示,其中内芯的折射率为n1,外套的折射率为n2,下列说法正确的是 A.内芯和外套的折射率应满足n1>n2B.内芯和外套的折射率应满足n1<n2C.从左端面入射的光线,其入射角θ必须大于某值,全部光才能被传导D.从左端面入射的光线,其入射角θ必须小于某值,全部光才能被传导【答案】AD
二、非选择题6.xx届株洲二模某次探矿时发现一天然透明矿石,经测量其折射率n=.人工打磨成球形后置于空气中如图所示,已知球半径R=10cm,MN是一条通过球心O的直线,单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,AB与MN间距为d=5cm,CD为出射光线.求1光从B点传到C点的时间;2CD与MN所成的角α.解光路图如图.1光线在B点界面的入射角与折射角分别为θ1,θ
2.由数学知识得sinθ1===,θ1=45°由折射率n=得sinθ2===光在球体中传播的速度v=BC间的距离s=2Rcosθ2则光线在球中传播的时间t===×10-9s.2在C点折射角为β,根据光路可逆性得β=θ1=45° 由几何知识得∠COP=π-θ1-∠BOC=180°-45°-120°=15°因α+∠COP=β,得α=β-∠COP=45°-15°=30°.7.如图所示,空气中有一折射率为的玻璃柱体,其横截面是圆心角为90°,半径为R的扇形NBC.该柱体厚度为h,即MN=DC=AB=h.一束刚好覆盖ABNM面的单色光,以与该面成锐角θ的方向照射到ABNM面上.若只考虑首次入射到ABCD面上的光,则ABCD面上有光透出部分的面积为多少?解单色光入射到ABNM面上时的入射角为i=-θ根据折射定律有n=即单色光进入玻璃后仍然相互平行光线
①进入玻璃发生折射到达G点,该点为ABCD面上有光透出部分的下边界;光线
②进入玻璃后发生折射,到达BC界面上时的折射角比光线
①到达该界面上时的折射角大;光线
③进入玻璃后发生折射,到达BC界面上时的折射角比光线
②到达该界面上时的折射角大;由上分析可知入射到ABMN界面上的光线越接近B点,光线到达BC界面上时的越容易发生全反射.若光线
③经折射到达BC界面时恰发生全反射,根据全反射定律有sinC=解得临界角C=由于NG与FE平行,故∠ENG=,所以有光透出的部分的弧长为,则ABCD面上有光透出部分的面积为S=.。