2011高三物理一輪復(fù)習(xí) 第一課時 光的傳播練習(xí)

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1、2011高三物理一輪復(fù)習(xí) 第一課時 光的傳播練習(xí) (本欄目內(nèi)容，學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂成冊！) 1．某單色光由玻璃射向空氣，發(fā)生全反射的臨界角為θ，c為真空中光速，則該單色光在玻璃中的傳播速度為 (　　) A．c·cos θ　　　　　　　　 B．c·sin θ C. D. 【解析】　由公式n＝，n＝可得：該單色光在玻璃中的傳播速度v＝c·sin θ，B選項正確． 【答案】　B 2．2005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)獎授予兩名美國科學(xué)家和一名德國科學(xué)家．美國科學(xué)家約翰·霍爾和德國科學(xué)家特奧多爾·亨施之所以獲獎，是因為對基于激光的精密

2、光譜學(xué)發(fā)展做出了貢獻．另一名美國科學(xué)家羅伊·格勞伯因為“對光學(xué)相干的量子理論”的貢獻而獲獎，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．沿視線對著空間站瞄高一些 B．沿視線對著空間站瞄低一些 C．沿視線對著空間站直接瞄準(zhǔn) D．條件不足，無法判斷 【解析】　由于大氣層對光的折射，光線在傳播中會發(fā)生彎曲，由光路的可逆性可知，視線與激光束會發(fā)生相同的彎曲，所以C項正確． 【答案】　C 3．如右圖所示，a、b兩塊足夠長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

3、表面，則下列說法正確的是 (　　) A．光在a、b的下表面可能會發(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，所以在下表面不會發(fā)生全反射，出射光線平行入射光線，所以A錯B對．由于na>nb，所以光在玻璃中的速度va

4、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點且垂直于紙面的軸沿順時針方向轉(zhuǎn)動一個小角度 B．將光源沿地面向左移動一小段距離 C．將光源豎直向上移動一小段距離 D．在B點的位置放一盆清水，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稱特點，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?。蓤D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點下移，故B是正確的． 【答案】　B 5．一束由紅、藍兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以

5、入射角θ射入，穿過玻璃磚自下表面射出．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θ從0°逐漸增大至90°的過程中 (　　) A．t1始終大于t2 B．t1始終小于t2 C．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α，玻璃磚的厚度為h，則穿過玻璃磚所用的時間為t＝，由折射定律n＝，且n＝，代入到時間表達式中，聯(lián)立解得t＝，介質(zhì)對紅光的折射率較小，由時間t與折射率n的關(guān)系，且紅光和藍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項正確． 【答案】　B 6．如右圖所示，激光器固定在轉(zhuǎn)臺上發(fā)

6、出一束細光，轉(zhuǎn)臺在某液體中勻速轉(zhuǎn)動，使激光束在豎直平面內(nèi)掃描，掃描一周的時間為T＝32 s．激光束轉(zhuǎn)動方向如圖中箭頭所示，該液體的折射率為.一個周期T內(nèi)在液面上方能觀察到激光束的時間是 (　　) A．4 s B．8 s C．16 s D．32 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C＝45°，入射角小于45°的光線能射出水面，由對稱性知，能射出水面的入射光的最小夾角θ＝90°，故時間t＝T＝8 s，B正確． 【答案】　B 7．如右圖所示，紅光和紫光以相同的入射角i從空氣斜射到長方體玻璃磚上表面的同一點，對于進入玻璃中的紅

7、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．玻璃對紫光的折射率較大，紫光可能不會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，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?。x項A錯誤．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，所以不會從同一點射出，但再次射出時出射光線彼此平行，且與入射光線也平行，所以選項C錯誤，D正確． 【答

8、案】　D 8．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R∶d的值至少是 (　　) A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．3∶1 【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n＝1.5代入解得R＝2d.故正確選項為B. 【答案】　B 9．如下圖所示，M是豎直放置的平

9、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．二人略錯開，以便甲能從鏡中看到乙的像．以l表示鏡的長度，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.h C.h D．h 【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，在乙身長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為所需鏡的最小長度，由圖可知：＝，所以l＝.正確選項應(yīng)為A. 【答案】　A 10．(2009年浙江卷)如右下圖

10、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，并偏折到F點．已知入射方向與邊AB的夾角為θ＝30°，E、F分別為邊AB、BC的中點，則 (　　) A．該棱鏡的折射率為 B．光在F點發(fā)生全反射 C．光從空氣進入棱鏡，波長變小 D．從F點出射的光束與入射到E點的光束平行 【解析】　由幾何知識可知三角形EBF為等邊三角形，故從E點入射的光線，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點時，入射角為30°，故不發(fā)生全反射，折射角為60°，B、D錯；光從空氣中進入棱鏡中，光速減小，而光的頻率不變，所以光在棱鏡中的波長變小，C正確． 【答案】　AC

11、 11．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面上的入射點到OC的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點，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光波長大于b光波長 C．a(chǎn)光通過棱鏡的時間大于b光通過棱鏡的時間 D．a(chǎn)、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選項錯誤；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a光的偏折程度大于對b光的偏折程度

12、，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光的波長小于b光的波長，故B選項錯誤；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光通過棱鏡的時間較長，故C選項正確；由C＝arcsin 可知a光的臨界角小于b光的臨界角，故D選項錯誤． 【答案】　C 12．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(D＞3R)，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)生全反射時的臨界光線射在屏幕S上的點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：sin C＝. 所以cos C＝ tan C＝ ＝R/cos C＝ r＝(D－)/tan C＝D－nR. 【答案】　(1)紫光　(2)D－nR