1、优质文档优质文档温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。课时提升作业(三十八)(40分钟 100 分)一、选择题(本大题共 10小题,每小题 7分,共 70分。每小题至少一个答案正确,选不全得 3分)1.(2012泰州模拟)如图所示为光由玻璃射入空气中的光路图,直线 AB与 CD垂直,其中一条是法线。入射光线与 CD的夹角为 ,折射光线与 CD的夹角为 ,且+90,则该玻璃的折射率 n等于 ( )A. B. C. D.sin cos cos sin2.(2012信阳模拟)下列说法正确的是 ( )A.在水
2、中的潜水员斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置高B.光纤通信是一种现代通信手段,光纤内芯的折射率比外壳的大C.水中的气泡,看起来特别明亮,是因为光线从气泡中射向水中时,一部分光在界面上发生了全反射D.光在某种介质中的传播速度为 1. 732108m/s,要使光由真空射入这种介质的折射光线与反射光线之间夹角为 90,则入射角应为 45优质文档优质文档3.(2011安徽高考)实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率 n随着波长 的变化符合科西经验公式:n=A+ + ,其中 A、B、C 是正的常量。太阳光B2C4进入三棱镜后发生色散的情形如图所示。则 ( )A.屏上 c处是紫光
3、B.屏上 d处是红光C.屏上 b处是紫光D.屏上 a处是红光4.(2013威海模拟)只含有 a、b 两种单色光的复色光由某种介质射向真空,光路如图所示,则下列说法正确的是( )A.a光在玻璃砖中的传播速度比 b光的小B.a光的频率比 b光的小C.a光的临界角比 b光的小D.a、b 通过相同的双缝干涉实验装置,a 光的条纹间距比 b光的大5.(2011重庆高考)在一次讨论中,老师问道:“假如水中相同深度处有a、b、c 三种不同颜色的单色点光源,有人在水面上方同等条件下观测发现,b在水下的像最深,c 照亮水面的面积比 a的大。关于这三种光在水中的性质,同学们能做出什么判断?”有同学回答如下:优质文
4、档优质文档c 光的频率最大 a 光的传播速度最小 b 光的折射率最大 a 光的波长比 b光的短根据老师的假定,以上回答正确的是 ( )A. B.C. D.6.(2013成都模拟)光导纤维由“内芯”和“包层”两个同心圆柱体组成,其中心部分是内芯,内芯以外的部分为包层,光从一端进入,从另一端射出。下列说法正确的是( )A.内芯的折射率大于包层的折射率B.内芯的折射率小于包层的折射率C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同D.若紫光以如图所示角度入射时,恰能在内芯和包层分界面上发生全反射,则改用红光以同样角度入射时,也能在内芯和包层分界面上发生全反射7.(2013台州模拟
5、)如图甲所示,在平静的水面下有一个点光源 S,它发出的是两种不同颜色的 a光和 b光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,该区域的中间为由 a、b 两种单色光所构成的复色光的圆形区域,周边为环状区域,且为a光的颜色(如图乙)。则以下说法中正确的是 ( )A.a光在水中的传播速度比 b光大优质文档优质文档B.水对 a光的折射率比 b光大C.a光的频率比 b光大D.在同一装置的杨氏双缝干涉实验中,a 光的干涉条纹比 b光窄8.(2013长沙模拟)如图所示,只含黄光和紫光的复色光束 PO,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱内,被分成两光束 OA和 OB,若 OA和 OB分别沿如图所示的方向射出,则 (
6、 )A.OA为黄光,OB 为紫光B.OA为紫光,OB 为黄光C.OA为黄光,OB 为复色光D.OA为紫光,OB 为复色光9.(2013银川模拟)关于在竖直放置的肥皂膜上产生的干涉现象,下列说法正确的是 ( )A.干涉条纹的产生是由于光线在膜前后表面反射形成的两列光波的叠加B.用绿光照射产生的干涉条纹比黄光照射产生的条纹窄C.干涉条纹间的暗线是由于两反射光波波谷与波谷的叠加D.干涉条纹间的暗线是由于两反射光波波峰与波谷的叠加10.(能力挑战题)市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放
7、置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(如氟化镁),这种膜能消除玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以 表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为 ( )优质文档优质文档A. B. C. D.18 14 12二、计算题(本大题共 2小题,共 30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(2012新课标全国卷)(15 分)一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为 ,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最2小值。12.(2013赣州模拟)(15 分)玻璃半圆柱体的半径为 R,横截面如图
8、所示,圆心为 O,A为圆柱面的顶点。两束同种单色光分别按如图方向入射到圆柱体上,光束 1指向圆心,方向与 AO夹角为 30,光束 2的入射点为 B,方向与底面垂直,AOB=60,已知玻璃对这种光的折射率 n= 。3求:两束光线经柱面和底面折射后的交点与 O点的距离 d。答案解析1.【解析】选 B。由于光是从玻璃射入空气,折射角大于入射角,因此 CD 不可能是法线,而是界面,AB 是法线,由折射定律可知,n= = ,故 A、C、D 错,sin(90)(90)cosB 正确。优质文档优质文档2.【解析】选 A、B。空气中的光 线折射到水中时,折射角小于入射角,人眼总是沿着光线直线传播的方向去看物体
9、,因此人眼逆着折射光线去看水上面的物体时,位置更高,故 A 正确。光纤通信利用了全反射的原理 ,故 B 正确。水中的气泡,看起来特别明亮,是因为光线从水中射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射,故C 错 。要使折射光 线与反射光 线之间夹角为 90,即入射角与折射角互余,设入射角为 ,依题意有, = ,解得 =60,故 D 错。31081.732108sin3.【解析】选 D。太阳光中红光波长最长,紫光波 长最短,则紫光折射率最大,红光折射率最小,所以紫光偏折程度最大,对应屏上 d 处,红光偏折程度最小,对应屏上 a处。故 A、B、C 错,D 正确。【变式备选】某学习小组在探究三棱镜对光的色
10、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,如图所示。下列说法正确的是 ( )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【解析】选 A、D。由 题图可知,B 光的频率大。在同种介 质中,A 光的波长比 B 光的波长长,选项 A 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
11、的较大,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 光折射率大,先发生全反射,选项 D 正确。优质文档优质文档4.【解析】选 B、D。由光路图可知,b 光的折射率大,a 光在玻璃砖中的传播速度比b 光的大,a 光的频率比 b 光的小,故 A 错,B 正确。由全反射 临界角公式可知,a 光的临界角比 b 光的大,因此 C 错。由双缝干涉条纹间距公式知,a、b 通过相同的双缝干涉实验装置,a 光的条 纹间距比 b 光的大,故 D 正确。5.【解析】选 C。折射率越大,在水中的像看起来就越浅,b 在水下的像最深,说
12、明 b 光的折射率最小;c 照亮水面的面积比 a 的大,说明 c 光的临界角大于 a 光的临界角,则 c 光的折射率小于 a 光的折射率, 这样就能判断出三种光的折射率大小关系是 nancnb,由此可知,a 光的频率最高,波长最短,b 光的频率最低,波长最长,故选项 C 正确。6.【解析】选 A。光导纤维是利用光的全反射 现象传输信号的,光在内芯和包层分界面发生全反射,必须使内芯的折射率大于包层的折射率,故 A 对 B 错;不同频率的光在内芯传播的速度不同,所以传输的时间也不相同,故 C 错; 由于红光的临界角大于紫光的临界角,所以当紫光恰能发生全反射时,红光则不能发生全反射,故D 错。7.【
13、解析】选 A。由题图乙知,a 光的临界角比 b 光大,又 sinC= ,因此 a 光的折射率1比 b 光小,频率比 b 光小,波长比 b 光长,在水中的传播速度比 b 光大,故 B、C 错,A 正确。由干涉条纹间距公式 x= 知,在同一装置的杨氏双缝干涉实验中,a 光l的干涉条纹比 b 光宽,故 D 错。8.【解析】选 C。复色光 PO 在 O 点同时发生反射和全反射现象,OB 为反射光,其中包含黄光和紫光,所以 OB 为复色光,故 A、B 均错。当 PO 的入射角增大时,将优质文档优质文档有一束单色光首先发生全反射现象,由于黄光的临界角大于紫光的临界角,所以紫光首先发生全反射,故 OA 应为
14、黄色光束,选项 D 错误,C 正确。9.【解析】选 A、B、D。肥皂薄膜干涉是由入射到肥皂薄膜的光在膜前后表面反射形成的,故 A 正确。绿光的波长比黄光短,由公式 x= 知,绿光产生的干涉条纹l窄,故 B 正确。干涉条 纹间 的暗线是由于两反射光波波峰与波谷的叠加形成的,故 C 错误 ,D 正确。10.【解析】选 B。依 题意射入氟化 镁的光波被薄膜的前后表面反射,光程差为薄膜厚度的两倍,当光程差为半个波长的奇数倍时,这种光波被抵消,即 2d=(2k+1) ,则 d=(2k+1) ,当 k=0 时,d 最小为 ,故 A、C、D 错,B 正确。2 4 411.【解题指南】解答本题应注意以下两点:
15、(1)根据已知条件作出平面光路图;(2)根据全反射定律和光路图列方程求解。【解析】将题所描述的光现象的立体图转化为平面图,考虑从玻璃立方体中心 O 发出的一条光线,假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射,如图所示,根据折射定律有nsin=sin (2 分)式中,n 是玻璃的折射率,入射角等于 , 是折射角。现假设 A 点是上表面表面积最小的不透明薄膜边缘上的一点。由 题意,在 A 点刚好发生全反射,故A= (1 分)2优质文档优质文档设线段 OA 在立方体上表面的投影 长为 RA,由几何关系有sinA= (3 分)R2+(2)2式中 a 为玻璃立方体的边长。由式得RA= (3 分)a221由题给
16、数据得RA= (1 分)a2由题意,上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是以 RA为半径的圆。所求的镀膜面积 S与玻璃立方体的表面积 S 之比为= (3 分)S6262由得 = (2 分)S4答案：412.【解析】根据光线的传播情况作光路如图所示,对光束 2 有:i=60 (1 分)优质文档优质文档由折射定律得 sinr= = = (2 分)sin 32312即 r=30 (1 分)由几何关系有 i=60-r=30 (2 分)又由折射定律得 sinr=nsini= , (2 分)312故 r=60 (1 分)因此 = = R。 (2O123033分)同理对光线 1 有:折射角EOD=60,则 EOD 为等边三角形 (2 分)所以 d= = = tan30= R (2 分)OOO13答案： R13【总结提升】光的折射问题的求解方法1.一般解题步骤(1)根据 题意画出正确的光路图。(2)利用平面几何和三角函数关系确定光路中的边、角关系。(3)利用折射定律、折射率公式求解。2.应注意的问题(1)注意入射角、折射角均以法线为标准。
