复习方略2015高考物理一轮复习梯级演练强技提能2.1光的折射全反射沪科版选修3_4

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复习方略2015高考物理一轮复习梯级演练强技提能2波粒二象性沪科版选修3_5

复习方略2015高考物理一轮复习梯级演练强技提能2波粒二象性沪科版选修3_5

梯级演练·强技提能 2波粒二象性1.(多选)(2014·哈尔滨模拟)用频率为ν1的单色光照射某种金属表面,发生了光电效应现象。

现改为频率为ν2的另一单色光照射该金属表面,下面说法正确的是( )A.如果ν2>ν1,能够发生光电效应B.如果ν2<ν1,不能够发生光电效应C.如果ν2>ν1,逸出光电子的最大初动能增大D.如果ν2>ν1,逸出光电子的最大初动能不受影响2.(多选)(2012·海南高考)产生光电效应时,关于逸出光电子的最大初动能E k,下列说法正确的是( )A.对于同种金属,E k与照射光的强度无关B.对于同种金属,E k与照射光的波长成反比C.对于同种金属,E k与光照射的时间成正比D.对于同种金属,E k与照射光的频率成线性关系E.对于不同种金属,若照射光频率不变,E k与金属的逸出功成线性关系3.(多选)甲、乙两种金属发生光电效应时,光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的Ⅰ、Ⅱ所示。

下列判断正确的是( )A.Ⅰ与Ⅱ不一定平行B.乙金属的极限频率大C.图像纵轴截距由入射光强度判定D.Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值,与入射光和金属材料均无关系4.用波长为2.0×10-7m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10-19J。

由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,光速c=3.0×108m/s,结果取两位有效数字)( )A.5.5×1014HzB.7.9×1014HzC.9.8×1014HzD.1.2×1015Hz5.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示。

则可判断出( )A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能6.如图甲,合上开关,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零。

复习方略2015高考物理一轮复习梯级演练强技提能2.2光的波动性沪科版选修3_4

复习方略2015高考物理一轮复习梯级演练强技提能2.2光的波动性沪科版选修3_4

梯级演练·强技提能 2.2光的波动性1.(2013·大纲版全国卷)下列现象中,属于光的衍射的是( )A.雨后天空出现彩虹B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C.海市蜃楼现象D.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹2.(多选)(2011·浙江高考)关于波动,下列说法正确的是( )A.各种波均会发生偏振现象B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,均可看到彩色条纹C.声波传播过程中,介质中质点的运动速度等于声波的传播速度D.已知地震波的纵波波速大于横波波速,此性质可用于横波的预警3.(2014·亳州模拟)使用一只眼睛通过偏振片去观察太阳,当不停地转动偏振片时,可以看到透射光( )A.亮、暗交替变化B.亮度保持不变C.亮和次亮交替变化D.全暗4.(2013·四川高考)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5.(2014·金华模拟)用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。

图甲是点燃的酒精灯火焰(在灯芯上撒些食盐),图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈。

将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是( )A.当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°B.当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°C.当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°D.干涉条纹保持不变6.(2014·宝山区模拟)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是( )A.甲、丙B.乙、丙C.甲、丁D.乙、丁7.(1)(多选)如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮,则( )A.图中a光为偏振光B.图中b光为偏振光C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮(2)用双缝干涉测光的波长,实验中采用双缝干涉仪,它包括以下元件:A.白炽灯B.单缝屏C.光屏D.双缝屏E.遮光筒F.滤光片(其中双缝屏和光屏连在遮光筒上)①正确调节后,在屏上观察到红光的干涉条纹,用测量头测出10条红亮纹间的距离为a,改用绿色滤光片,其他条件不变,用测量头测出10条绿亮纹间的距离为b,则一定有a b。

2015届高考物理一轮复习 13-1光的折射全反射课件

2015届高考物理一轮复习 13-1光的折射全反射课件

考点自测 考点一 光的折射
1.[2013· 福建理综]一束由红、紫两色光组成的复色光, 从空气斜射向玻璃三棱镜.下面四幅图中能正确表示该复色 光经三棱镜折射分离成两束单色光的是( )
A
B
C 图 13-1-3
D
解析:光的频率越高,折射率越大,所以紫光的偏折程 度大,B 正确.
答案:B
2.(多选题)如图 13-1-4 所示,光在真空和介质的界面 MN 上发生偏折,那么下列说法正确的是( )
2.光沿直线传播的条件及光速 3 均匀 介质中,总是沿着直线传播,光在 (1)光在同种□
8 3.0 × 10 m/s 4 真空中的传播速度 c=□
.光在任何介质中的
5 小于 c . 传播速度都□ (2)若 n 为介质的折射率,则光在此介质中的传播速度 v 6 =□
c n
.
二、光的折射 1.折射现象 7 光从一种介质进入另一种介质时,在界面上光路发生□
图 13-1-4
A.光是从真空射向介质 B.介质的折射率为 1.73 C.光在介质中的传播速度为 1.73×108 m/s D.反射光线与折射光线成 60° 角
图 13-1-1
3.实验器材 玻璃砖,白纸,木板,大头针,图钉,量角器(或圆规), 三角板,铅笔. 4.实验步骤 (1)把白纸用图钉钉在木板上.
(2)在白纸上画出一条直线 aa′作为界面, 画一条线段 AO 作为入射光线, 并过 O 点画出界面 aa′的法线 NN′(如图 13 -1-2 所示).
Hale Waihona Puke (8)用量角器量出入射角 θ1 和折射角 θ2 的度数. (9)从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值,记入 自己设计的表格里. (10)用上面的方法分别作出入射角是 30° 、45° 、60° 时的 折射角,查出入射角和折射角的正弦值,把这些数据也记在 表格里.

2021《复习方略》高中物理(沪科版)一轮复习课时提升作业必修1 梯级演练·强技提能 实验二

2021《复习方略》高中物理(沪科版)一轮复习课时提升作业必修1 梯级演练·强技提能 实验二

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梯级演练·强技提能【双基题组】1.(1)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验中,以下说法正确的是( )A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几根不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的试验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最终画出的图线可能是( )2.(2022·深圳模拟)某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的试验。

(1)在安装刻度尺时,必需使刻度尺保持状态。

(2)他通过试验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。

由此图线可得该弹簧的原长x0= cm,劲度系数k= N/m。

(3)他又利用本试验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计,当弹簧测力计上的示数如图丙所示时,该弹簧的长度x= cm。

3.(2022·深圳模拟)某试验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的试验。

试验时,先把弹簧平放在桌面上,用直尺测出弹簧的原长L0=4.6cm,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均登记对应的弹簧的长度x,数据记录如表所示。

钩码个数 1 2 3 4 5弹力F/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 弹簧的长度x/cm 7.0 9.0 11.0 13.0 15.0(1)依据表中数据在图中作出F-x图线。

(2)由此图线可得,该弹簧劲度系数k= N/m。

(3)图线与x轴的交点坐标大于L0的缘由是___________________________。

物理全程复习方略配套课件沪科版:选修3-421光的折射全反射

物理全程复习方略配套课件沪科版:选修3-421光的折射全反射
第1讲 光的折射 全反射
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考点1 光的折射定律和折射率
1.折射现象: 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向_改__变__的现象.
2.折射定律 (1)内容:折射光线与入射光线、法线处 在_同__一__平__面__内,折射光线与入射光线分 别位于法线_两__侧__;入射角的正弦与折 射角的正弦_成__正__比__.
2.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制
类别 项目
平行玻璃砖
三棱镜
பைடு நூலகம்
圆柱体(球)
结构
玻璃砖上下表面 横截面为三角形
是平行的
的三棱镜
横截面是圆
类别 项目
平行玻璃砖
三棱镜
圆柱体(球)
Ai
O
h
r
对光线 的作用
i
d B
通过平行玻璃砖的光线 不改变传播方向,但要 发生侧移
A
i
rr

i
O
B
C
通过三棱镜的光线经 两次折射后,出射光 线向棱镜底面偏折
说明光从真空射入到该介质时偏折大,反之偏折小. (3)决定因素:折射率由介质本身的光学性质和光的__频__率__
决定. (4)计算公式:n= c , 因v<c,故任何介质的折射率总__大__于__
v
(填“大于”或“小于”)1.
4.光密介质与光疏介质 (1)光密介质:折射率_较__大__的介质. (2)光疏介质:折射率_较__小__的介质. (3)光密介质和光疏介质是_相__对__的__.同种介质相对不同介质可 能是光密介质,也可能是光疏介质.
1
(3)临界角:折射角等于90°时的入射角,用C表示,sinC=_n _.
(4)应用:①全反射棱镜. ②光导纤维,如图.

复习方略2015高考物理一轮复习5.3机械能守恒定律及其应用课时提升作业沪科版必修2

复习方略2015高考物理一轮复习5.3机械能守恒定律及其应用课时提升作业沪科版必修2

课时提升作业(十六)机械能守恒定律及其应用一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。

多选题已在题号后标出)1.(多选)(2014·滁州模拟)关于重力势能,下列说法中正确的是( )A.重力势能是地球与物体所组成的系统共有的B.重力势能为负值,表示物体的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少C.卫星绕地球做椭圆运动,当由近地点向远地点运动时,其重力势能减小D.只要物体在水平面以下,其重力势能为负值2.(2014·杭州模拟)下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( )A.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降B.忽略空气阻力,物体竖直上抛C.火箭升空D.拉着物体沿光滑斜面匀速上升3.(2014·安庆模拟)如图是被誉为“豪小子”的华裔球员林书豪在NBA赛场上投二分球时的照片。

现假设林书豪准备投二分球前先曲腿下蹲再竖直向上跃起,已知林书豪的质量为m,双脚离开地面时的速度为v,从开始下蹲到跃起过程中重心上升的高度为h,则下列说法正确的是( )A.从地面跃起过程中,地面对他所做的功为0B.从地面跃起过程中,地面对他所做的功为mv2+mghC.从下蹲到离开地面上升过程中,他的机械能守恒D.离开地面后,他在上升过程中处于超重状态,在下落过程中处于失重状态4.(2012·福建高考)如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。

初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。

剪断轻绳后,A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块( )A.速率的变化量不同B.机械能的变化量不同C.重力势能的变化量相同D.重力做功的平均功率相同5.(多选)(2014·南宁模拟)如图所示是全球最高的北京朝阳公园摩天轮,一质量为m的乘客坐在摩天轮中以速率v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,假设t=0时刻乘客在轨迹最低点且重力势能为零,那么,下列说法正确的是( )A.乘客运动的过程中,重力势能随时间的变化关系为E p=mgR(1-cos t)B.乘客运动的过程中,在最高点受到座位的支持力为m-mgC.乘客运动的过程中,机械能守恒,且机械能为E=mv2D.乘客运动的过程中,机械能随时间的变化关系为E=mv2+mgR(1-cos t)二、计算题(本题15分。

高三物理第一轮复习 光的折射 全反射名师备选题库(含解析)

高三物理第一轮复习 光的折射 全反射名师备选题库(含解析)

高三物理第一轮复习光的折射全反射名师备选题库(含解析)1.下列说法正确的是( )A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果B.用光导纤维传送图像信息,这是光的衍射的应用C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰2.实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长λ的变化符合科西经验公式:n=A+Bλ2+Cλ4,其中A、B、C是正的常量。

太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图1所示。

则( )图 1A.屏上c处是紫光B.屏上d处是红光C.屏上b处是紫光D.屏上a处是红光3.DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成。

如图2所示,激光束以入射角θ从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后,聚焦到信息记录层的光斑宽度为a,才能有效获取信息。

在保证a不变的前提下,减小激光束照到塑料保护层的宽度 (l=a+2b),则( )图 2A.须满足sinθ=nbb2+d2B.须满足sinθ=dn b2+d2C.在θ和n不变时,须减小dD.在θ和d不变时,须减小n4.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光( ) A.在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光的折射角较大C.从该玻璃中射入空气发生反射时,红光的临界角较大D.用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光的相邻条纹间距较大5.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:①c光的频率最大②a光的传播速度最小③b光的折射率最大④a光的波长比b光的短根据老师的的假定,以上回答正确的是( )A.①② B.①③C.②④ D.③④6.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。

复习方略2015高考物理一轮复习梯级演练强技提能实验六验证机械能守恒定律沪科版

复习方略2015高考物理一轮复习梯级演练强技提能实验六验证机械能守恒定律沪科版

梯级演练·强技提能实验六验证机械能守恒定律【双基题组】1.(2014·锦州模拟)下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法中,正确的是( )A.重物质量的称量不准会造成较大误差B.重物质量选用得大些,有利于减小误差C.重物质量选用得较小些,有利于减小误差D.纸带下落和打点不同步一定会造成较大误差2.(2014·南宁模拟)用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”。

(1)下列物理量需要测量的是,通过计算得到的是(填写代号)。

A.重锤质量B.重力加速度C.重锤下落的高度D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度(2)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g。

图乙是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点。

根据测得的s1、s2、s3、s4写出重锤由B点到D点势能减少量的表达式,动能增量的表达式。

由于重锤下落时要克服阻力做功,所以该实验的动能增量总是(选填“大于”“等于”或“小于”)重力势能的减少量。

3.(2014·珠海模拟)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。

O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。

已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,那么:(1)根据图上所得的数据,应取图中O点到点来验证机械能守恒定律;(2)从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量ΔE p= J,动能增加量ΔE k= J(结果取三位有效数字);(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图像是如图中的。

【高考题组】4.(2010·四川高考)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。

选修3-42.1光的折射 全反射【2015《物理复习方略》一轮复习课件沪科版】

选修3-42.1光的折射 全反射【2015《物理复习方略》一轮复习课件沪科版】
一半。求:
(1)三棱镜的折射率;
(2)两束光在三棱镜中运动的时间之和(不考虑反射)。
【解析】(1)作出光路图如图所示
两束光从棱镜射出后,出射光线相对入射光线均偏折 15°,
故折射角r=45°
由光路图可知入射角i=30°
由n= sinr
sini
解得n=
2
(2)单色光在棱镜中的传播速度v= c
n
由几何关系可得两束光在棱镜中传播的距离之和
以r=r′,又OO′∥AC,∠MNC=r′,∠ANP=∠MNC=r,根据三角 形的外角等于不相邻的两内角之和,得r=30°,所以n= sini 3。
(2)如果光线从光疏介质进入光密介质,则无论入射角多大,都 不会发生全反射现象。 (3)在光的反射和全反射现象中,均遵循光的反射定律,光路均 是可逆的。 (4)当光射到两种介质的界面上时,往往同时发生光的折射和反 射现象,但在全反射现象中,只发生反射,不发生折射。
2.求解全反射现象中光的传播时间的一般思路:
第二章 光 第1讲 光的折射 全反射
知识点1
光的折射定律

折射率

【思维激活1】(多选)如图所示,光在 真空和介质的界面MN上发生偏折,那 么下列说法正确的是( A.光是从真空射向介质 B.介质的折射率为1.73 )
C.光在介质中的传播速度为1.73×108m/s
D.反射光线与折射光线成60°角
【解析】选B、C。因为折射角大于入射角,所以光是从介质
光线在P点的入射角和在M点的折射角相等。
(1)求三棱镜的折射率;
(2)在三棱镜的AC边是否有光线透出?写出分析过程。(不考虑
多次反射)
【典题解析】(1)光路如图所示,设光线在P点的入射角为i, 折射角为r,因光线平行AC射入,所以i=60°,由折射定律得,

高考物理一轮复习 13.1 光的折射 全反射课件 沪科版

高考物理一轮复习 13.1 光的折射 全反射课件 沪科版

6
基础梳理
-7-
一二
2.全反射
光从光密介质入射到光疏介质的分界面上时,光全部反射回光密介
质的现象,叫全反射。
3.临界角 折射角等于 90°时的入射角,称为临界角。当光从折射率为 n 的某种介 质射向真空(空气)时,发生全反射的临界角用 sin C=1n计算。
7
基础梳理
基础自测
1234
1.请判断下列表述是否正确,对不正确的表述,请说明原因。 (1)折射率的大小由介质本身和光的频率共同决定,与入射角、折射角的大 小无关。( ) (2)光密介质和光疏介质是相对而言的。同一种介质,相对于其他不同的介 质,可能是光密介质,也可能是光疏介质。( ) (3)我国使用的宽带光纤通信网络利用了光的衍射原理。( ) (4)光由一种介质进入另一种介质时,光的频率不变。( )
D.光从传播速度小的介质射向传播速度大的介质时可能产生全反射
ACD
关闭
答案9
基础梳理
基础自测
1234
3. (多选)一束光从某种介质射入空气中时,入射角 θ1=30°,折射角 θ2=60°,折 射光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A.此介质折射率为
3 3
B.此介质折射率为 3
C.相对于空气此介质是光密介质
折程度的物理量,与入射角 θ1 及折射角 θ2 大小无关。
4.n=vc,其中 c、v 分别是光在真空、介质中的速度。
5.在光的折射现象中,光路是可逆的。
5
基础梳理
-6-
一二
二、全反射
1.光密介质与光疏介质
介质 项目 折射率 光速
相对性
光密介质 光疏介质




若 n 甲>n 乙,则甲是光密介质 若 n 甲<n 乙,则甲是光疏介质

复习方略2015高考物理一轮复习梯级演练强技提能1.2机械波沪科版选修3_4

复习方略2015高考物理一轮复习梯级演练强技提能1.2机械波沪科版选修3_4

梯级演练·强技提能1.2机械波1.(多选)(2013·海南高考)下列选项与多普勒效应有关的是( )A.科学家用激光测量月球与地球间的距离B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C.技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度E.科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度2.(2013·重庆高考)一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为( ) A.4 m、6 m和8 m B.6 m、8 m和12 mC.4 m、6 m和12 mD.4 m、8 m和12 m3.(2011·北京高考)介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点( )A.它的振动速度等于波的传播速度B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长D.它的振动频率等于波源的振动频率4.(2014·桂林模拟)一列简谐横波沿x轴负方向传播,图甲是t=1s时的波形图,图乙是该列波中某振动质点的振动图像,则该波的传播速度v和图甲中x=5m处的质点在振动过程中的位移随时间变化的关系式分别为( )A.1m/s y=2sin t(m)B.1m/s y=-2sin t(m)C.2m/s y=2sin t(m)D.2m/s y=2cos t(m)5.(2013·大纲版全国卷)在学校运动场上50m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。

两个扬声器连续发出波长为5m的声波。

一同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进10m。

在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为( )A.2B.4C.6D.86.(多选)(2013·新课标全国卷Ⅰ)如图,a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m、4 m和6 m。

【高考领航】2015高考物理新一轮总复习课件12.3 光的折射 全反射

【高考领航】2015高考物理新一轮总复习课件12.3 光的折射 全反射

C
知识 梳理
基础 深化 自主梳理
二、 全 反 射 和 光 的 色 散 现 象
易错清单
1 . 全 反 射
光密 ( 1 ) 条 件 : ① 光 从 1/n 表 示 , s i nC =
2 . 光 的 色 散
介 质 射 入 光疏
介 质 . ② 入 射 角 ≥
临 界 角 .
( 2 ) 现 象 : 折 射 光 完 全 消 失 , 只 剩 下 反 射 光 . ( 3 ) 临 界 角 : 折 射 角 等 于 9 0 ° 时 的 入 射 角 , 用 C . ( 4 ) 应 用 : ① 全 反 射 棱 镜 . ② 光 导 纤 维 , 如 图 .
( 1 ) 色 散 现 象 : 白 光 通 过 三 棱 镜 会 形 成 由 红 到 紫 七 种 色 光 组 成 的 彩 色 光 谱 , 如 图 . ( 2 ) 成 因 : 由 于 n红 < n紫 , 所 以 以 相 同 的 入 射 角 射 到 棱 镜 界 面 时 , 红 光 和 紫 光 的 折 射 角 不 同 , 就 是 说 紫 光 偏 折 得 更 明 显 些 , 当 它 们 射 到 另 一 个 界 面 时 , 紫 光 的 偏 折 角 最 大 , 红 光 偏 折 角 最 小 .
光 学 性 质 和 光 的
频率
c ( 4 ) 计 算 公 式 : n = , 因 v < c , 故 任 何 介 质 的 折 射 率 总 大于 v 4 . 光 密 介 质 与 光 疏 介 质 ( 1 ) 光 密 介 质 : 折 射 率 ( 2 ) 光 疏 介 质 : 折 射 率
较大 较小
的 介 质 . 的 介 质 .
第十二章
机械振动 机械波

电磁波与相对论
第3节 光的折射 全反射

复习方略高考物理一轮复习 梯级演练 强技提能 2.1光的折射全反射 沪科版选修34

复习方略高考物理一轮复习 梯级演练 强技提能 2.1光的折射全反射 沪科版选修34

梯级演练·强技提能2.1光的折射全反射1.(2013·福建高考)一束由红、紫两色光组成的复色光,从空气斜射向玻璃三棱镜。

下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是( )2.(2014·淮南模拟)由两种单色光P、Q组成的细光束自A点沿半径方向射入半圆形玻璃砖,在圆心O点发生反射和折射现象,如图所示。

若入射光由A缓慢向B转动,仍保持沿半径方向射到O点,则( )A.反射光OC增强,单色光P在玻璃中传播速度小于单色光QB.反射光OC增强,单色光P在玻璃中传播速度大于单色光QC.反射光OC减弱,单色光P在玻璃中传播速度小于单色光QD.反射光OC减弱,单色光P在玻璃中传播速度大于单色光Q3.(2014·合肥模拟)光导纤维是利用全反射传递光信号的装置,如图为一条光导纤维,AB为其端面,纤维内芯材料的折射率为n1,外套材料的折射率为n2,在如图所示的情况下,可在此纤维内传播的光其入射角i的正弦值的范围是(光由折射率为n1的介质进入折射率为n2的介质时,入射角的正弦与折射角正弦之比等于)( )A.sini≤B.sini≤C.sini≤D.sini≤4.(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:①c光的频率最大②a光的传播速度最小③b光的折射率最大④a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.①②B.①③C.②④D.③④5.(2014·泉州模拟)折射率n=的直角玻璃三棱镜截面如图所示,一条光线从AB面入射,入射角为i(图中未标出),ab为其折射光线,ab与AB面的夹角θ=60°。

则( )A.i=45°,光在AC面上不发生全反射B.i=45°,光在AC面上发生全反射C.i=30°,光在AC面上不发生全反射D.i=30°,光在AC面上发生全反射6.(多选)(2014·冀州模拟)如图所示,一束入射光AO从某种介质以入射角α射入空气,以O点为圆心,R1为半径画圆C1,与折射光线OB交于M点,过M点向两介质的交界面作垂线,与入射光线AO的延长线交于N点,以O点为圆心,ON为半径画另一个圆C2,测得该圆的半径为R2,下列判断正确的是( )A.该介质的折射率为B.若光由介质射入空气发生全反射,则临界角的正弦值为sinC=C.若过圆C1与界面的交点D作界面的垂线交圆C2于P点,则OP与法线所夹的锐角等于全反射的临界角D.若入射光的强度保持不变,逐渐增大入射角α,则折射光的强度将逐渐增加7.(2014·龙岩模拟)小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验(如图所示),他进行的主要步骤是A.用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小dB.先把白纸固定在木板上,将玻璃砖水平放置在白纸上,用笔描出玻璃砖的边界,将玻璃砖移走,标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OCC.将玻璃砖放回白纸的原处,长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置D.调节激光器,使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O,并使长直尺MN的左右两端均出现亮点,记下左侧亮点到A点距离x1,右侧亮点到A点的距离x2。

【全程复习方略】2015届高考物理一轮总复习第十二章第1讲光的折射、全反射课时提能演练新人教版

【全程复习方略】2015届高考物理一轮总复习第十二章第1讲光的折射、全反射课时提能演练新人教版

光的折射、全反射(20分钟50分)一、选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分。

每小题只有一个选项正确)1.(2014·龙岩模拟)如图所示,在水面下同一深度并排紧挨着放置分别能发出红光、黄光、蓝光和紫光的四个灯泡,一人站在这四盏灯正上方离水面有一定距离处观察,他感觉离水面最近的那盏灯发出的光是( )A.红光B.黄光C.蓝光D.紫光【解析】选D。

从空气中观察灯泡时,灯泡发出的光经水面折射后进入观察者的眼睛,折射光线的延长线交于一点,这点就是灯的虚像,像的位置比实际位置离水面的距离要近些,竖直向下看时,有h=h0,因紫光的折射率最大,故紫光的视深最小。

2.一束白光通过三棱镜折射后,在屏上形成了彩色光带,以下说法错误的是( )A.红光最先穿过棱镜B.偏折最大的是紫光C.在玻璃中速度最大的是紫光D.在玻璃中速度最大的是红光【解析】选C。

由光的色散可知七色光中紫光偏折最大,折射率最大,据v=可知在玻璃中紫光的速度最小,B 正确,C错误;红光折射率最小,在玻璃中速度最大,最先穿过棱镜,A、D正确,故选C。

3.(2014·泉州模拟)很细的一束光沿AO方向入射到玻璃砖侧面上的O点,进入玻璃砖后分成Ⅰ、Ⅱ两束,部分光路如图所示。

以下分析中正确的是( )A.光束Ⅰ在玻璃中的折射率大B.光束Ⅰ在玻璃中的传播速度小C.逐渐减小入射角i,光束Ⅱ在玻璃砖的上表面先发生全反射D.光束Ⅱ在玻璃中的波长大【解析】选C。

由题图可知光束Ⅱ折射率大,A错;据v=可知光束Ⅰ在玻璃中的传播速度大,B错;据sinC=可知光束Ⅱ临界角小,光束Ⅱ先发生全反射,C对;光束Ⅱ折射率大,频率大,据λ=可知光束Ⅱ在玻璃中的波长小,D错。

4.如图所示,空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体,其内圆半径为r,外圆半径为R,R=r。

现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体,只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出。

设透明柱体的折射率为n,光在透明柱体内传播的时间为t,若真空中的光速为c,则( )A.n可能为B.n可能为1.2C.t可能为D.t可能为【解题指南】解答本题时应明确以下两点:(1)依题意画出光路图。

高三物理一轮复习精品学案:光的折射全反射

高三物理一轮复习精品学案:光的折射全反射

第3讲 光的折射 全反射一、光的折射定律 折射率 1.折射定律(1)内容:如图1所示,折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比.图1(2)表达式:sin θ1sin θ2=n .(3)在光的折射现象中,光路是可逆的. 2.折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量. (2)定义式:n =sin θ1sin θ2.(3)计算公式:n =cv ,因为v <c ,所以任何介质的折射率都大于1.(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质射入真空(或空气)时,入射角小于折射角. 3.折射率的理解(1)折射率由介质本身性质决定,与入射角的大小无关.(2)折射率与介质的密度没有关系,光密介质不是指密度大的介质. (3)同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小.自测1 如图2所示,MN 是空气与某种液体的分界面,一束红光由空气射到分界面,一部分光被反射,一部分光进入液体中.当入射角是45°时,折射角为30°,则以下说法正确的是( )图2A.反射光线与折射光线的夹角为120°B.该液体对红光的折射率为 3C.该液体对红光的全反射临界角为45°D.当紫光以同样的入射角从空气射到分界面时,折射角也是30°答案 C二、全反射 光导纤维1.定义:光从光密介质射入光疏介质,当入射角增大到某一角度时,折射光线将全部消失,只剩下反射光线的现象.2.条件:(1)光从光密介质射入光疏介质.(2)入射角大于或等于临界角.3.临界角:折射角等于90°时的入射角.若光从光密介质(折射率为n )射向真空或空气时,发生全反射的临界角为C ,则sin C =1n .介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小.4.光导纤维光导纤维的原理是利用光的全反射.如图3所示.图3自测2教材P53第1题(多选)光从介质a射向介质b,如果要在a、b介质的分界面上发生全反射,那么必须满足的条件是()A.a是光密介质,b是光疏介质B.光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度C.光的入射角必须大于或等于临界角D.必须是单色光答案AC命题点一折射定律和折射率的理解及应用1.对折射率的理解(1)折射率的大小不仅反映了介质对光的折射本领,也反映了光在介质中传播速度的大小v=cn.(2)折射率的大小不仅与介质本身有关,还与光的频率有关.同一种介质中,频率越大的色光折射率越大,传播速度越小.(3)同一种色光,在不同介质中虽然波速、波长不同,但频率相同.2.光路的可逆性在光的折射现象中,光路是可逆的.如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上,光线就会逆着原来的入射光线发生折射.例1(2017·全国卷Ⅰ·34(2))如图4,一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体,O点为球心;下半部是半径为R、高为2R的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜.有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入,该光线与OC之间的距离为0.6R.已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射).求该玻璃的折射率.图4答案 2.05(或1.43)解析 如图,根据光路的对称性和光路可逆性,与入射光线相对于OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行.这样,从半球面射入的折射光线,将从圆柱体底面中心C 点反射.设光线在半球面的入射角为i ,折射角为r .由折射定律有 sin i =n sin r ①由正弦定理有 sin r 2R =sin (i -r )R②由几何关系,入射点的法线与OC 的夹角为i .由题设条件和几何关系有 sin i =L R③ 式中L 是入射光线与OC 的距离,L =0.6R .由②③式和题给数据得sin r =6205④由①③④式和题给数据得 n = 2.05≈1.43⑤变式1(2017·全国卷Ⅱ·34(2))一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图5所示.容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料.在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率.图5答案 1.55解析设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C,连接C、D,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线,反射后沿ED射向D点.光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示.设液体的折射率为n,由折射定律有n sin i1=sin r1 ①n sin i2=sin r2 ②由题意知r1+r2=90°③联立①②③式得n2=1sin2i1+sin2i2④由几何关系可知sin i1=l24l2+l24=117⑤sin i2=32l4l2+9l24=35⑥联立④⑤⑥式得n≈1.55 ⑦命题点二全反射现象的理解和综合分析1.分析综合问题的基本思路(1)判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介质.(2)判断入射角是否大于临界角,明确是否发生全反射现象.(3)画出反射、折射或全反射的光路图,必要时还可应用光路的可逆原理画出光路图,然后结合几何知识进行推断和求解相关问题.(4)折射率n是讨论折射和全反射问题的重要物理量,是联系各物理量的桥梁,应熟练掌握跟折射率有关的所有关系式.2.求光的传播时间的一般思路(1)全反射现象中,光在同种均匀介质中的传播速度不发生变化,即v=cn.(2)全反射现象中,光的传播路程应结合光路图与几何关系进行确定.(3)利用t=lv求解光的传播时间.例2(2017·全国卷Ⅲ·34(2))如图6,一半径为R 的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线).已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线).求:图6(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值; (2)距光轴R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离.答案 (1)23R (2)2.74R解析 (1)如图甲,从底面上A 处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i ,当i 等于全反射临界角i c 时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l .i =i c①设n 是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有 n sin i c =1②由几何关系有 sin i =l R③联立①②③式并利用题给条件,得 l =23R④(2)如图乙,设与光轴相距R3的光线在球面B 点发生折射时的入射角和折射角分别为i 1和r 1,由折射定律有 n sin i 1=sin r 1⑤设折射光线与光轴的交点为C ,在△OBC 中,由正弦定理有 sin ∠C R =sin (180°-r 1)OC ⑥由几何关系有 ∠C =r 1-i 1⑦ sin i 1=13⑧联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得 OC =3(22+3)5R ≈2.74R⑨变式2 (2016·全国卷Ⅰ·34(2))如图7所示,在注满水的游泳池的池底有一点光源A ,它到池边的水平距离为3.0 m.从点光源A 射向池边的光线AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角,水的折射率为43.图7(1)求池内的水深;(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上,他的眼睛到池面的高度为2.0 m.当他看到正前下方的点光源A时,他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字).答案(1)7 m(2)0.7 m解析(1)光由A射向B恰好发生全反射,光路如图甲所示.甲则sin θ=1n ,得sin θ=34又|AO|=3 m,由几何关系可得:|AB|=4 m,|BO|=7 m,所以水深7 m.(2)光由A 点射入救生员眼中光路图如图乙所示.乙由折射定率n =sin 45°sin α可知sin α=328tan α=323=32323设|BE |=x ,由几何关系得 tan α=|AQ ||QE |=3 m -x7 m代入数据得x =(3-316123) m ≈1.3 m ,由几何关系得,救生员到池边的水平距离为 |BC |=2 m -x ≈0.7 m变式3(2014·新课标全国Ⅰ·34(2))一个半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图8所示,玻璃的折射率为n= 2.图8(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在AB上的最大宽度为多少?(2)一细束光线在O点左侧与O相距32R处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置.答案见解析解析(1)在O点左侧,设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ,则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出,如图甲.由全反射条件有sin θ=1n①由几何关系有OE=R sin θ②由对称性可知,若光线都能从上表面射出,光束的宽度最大为l=2OE ③联立①②③式,代入已知数据得l=2R ④(2)设光线在距O点32R的C点射入后,在上表面的入射角为α,由几何关系及①式和已知条件得α=60°>θ⑤光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图乙,由反射定律和几何关系得OG=OC=32R ⑥射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出. 命题点三光路控制和色散1.平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体(球)对光路的控制特别提醒不同颜色的光的频率不同,在同一种介质中的折射率、光速也不同,发生全反射现象的临界角也不同.2.光的色散及成因(1)含有多种颜色的光被分解为单色光的现象称为光的色散.(2)含有多种颜色的光从一种介质进入另一种介质,由于介质对不同色光的折射率不同,各种色光的偏折程度不同,所以产生光的色散.3.各种色光的比较例3 如图9所示,宽为a 的平行光束从空气斜射到平行玻璃砖上表面,入射角为60°,光束中包含两种波长的光,玻璃砖对这两种光的折射率分别为n 1=3,n 2=536,光束从玻璃下表面出射时恰好分成不重叠的两束,求玻璃砖的厚度d 为多少?(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,结果可用根式表示)图9答案8(9+43)a11解析 根据光的折射定律,则有:n 1=sin 60°sin θ1n 2=sin 60°sin θ2,得:θ1=30°,θ2=37° 由分析可知,恰好分开时: x =d (tan 37°-tan 30°) 又有:x =a cos 60°解得:d=24a9-43=8(9+43)a11变式4如图10所示,一束宽度为d的平行光射向截面为正三角形的玻璃三棱镜,入射光与AB界面夹角为45°,玻璃的折射率n=2,光束通过三棱镜后到达与BC界面平行的光屏PQ,求光屏PQ上光斑的宽度D.图10答案2d解析设AB面的入射角为θ,折射角为γ,由n=sin θ得γ=30°sin γ光线射到BC边时由几何关系可知入射角γ′=30°,由折射定律n=sin θ′得θ′=45°sin γ′,得D=2d.由几何关系知光斑的宽度D=dcos 45°变式5单色细光束射到折射率n=2的透明球面,光束在过球心的平面内,入射角i=45°,研究经折射进入球内后,又经内表面反射一次,再经球面折射后射出的光线,如图11所示(图上已画出入射光和出射光).图11(1)在图上大致画出光线在球内的路径和方向.(2)求入射光与出射光之间的夹角α.答案(1)见解析图(2)30°解析(1)光线从入射到出射的光路如图所示,入射光线AB经玻璃折射后,折射光线为BC,又经球内壁反射后,反射光线为CD,再经折射后,折射出的光线为DE.OB、OD为球的半径,即为法线.(2)由折射定律n =sin i sin r ,得sin r =sin i n =sin 45°2=12,r =30°.由几何关系及对称性,有α2=r -(i -r )=2r -i ,α=4r -2i ,把r =30°,i =45°代入得:α=30°.。

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梯级演练·强技提能2.1光的折射全反射1.(2013·福建高考)一束由红、紫两色光组成的复色光,从空气斜射向玻璃三棱镜。

下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是( )2.(2014·淮南模拟)由两种单色光P、Q组成的细光束自A点沿半径方向射入半圆形玻璃砖,在圆心O点发生反射和折射现象,如图所示。

若入射光由A缓慢向B转动,仍保持沿半径方向射到O点,则( )A.反射光OC增强,单色光P在玻璃中传播速度小于单色光QB.反射光OC增强,单色光P在玻璃中传播速度大于单色光QC.反射光OC减弱,单色光P在玻璃中传播速度小于单色光QD.反射光OC减弱,单色光P在玻璃中传播速度大于单色光Q3.(2014·合肥模拟)光导纤维是利用全反射传递光信号的装置,如图为一条光导纤维,AB为其端面,纤维内芯材料的折射率为n1,外套材料的折射率为n2,在如图所示的情况下,可在此纤维内传播的光其入射角i的正弦值的范围是(光由折射率为n1的介质进入折射率为n2的介质时,入射角的正弦与折射角正弦之比等于)( )A.sini≤B.sini≤C.sini≤D.sini≤4.(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:①c光的频率最大②a光的传播速度最小③b光的折射率最大④a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.①②B.①③C.②④D.③④5.(2014·泉州模拟)折射率n=的直角玻璃三棱镜截面如图所示,一条光线从AB面入射,入射角为i(图中未标出),ab为其折射光线,ab与AB面的夹角θ=60°。

则( )A.i=45°,光在AC面上不发生全反射B.i=45°,光在AC面上发生全反射C.i=30°,光在AC面上不发生全反射D.i=30°,光在AC面上发生全反射6.(多选)(2014·冀州模拟)如图所示,一束入射光AO从某种介质以入射角α射入空气,以O点为圆心,R1为半径画圆C1,与折射光线OB交于M点,过M点向两介质的交界面作垂线,与入射光线AO的延长线交于N点,以O点为圆心,ON为半径画另一个圆C2,测得该圆的半径为R2,下列判断正确的是( )A.该介质的折射率为B.若光由介质射入空气发生全反射,则临界角的正弦值为sinC=C.若过圆C1与界面的交点D作界面的垂线交圆C2于P点,则OP与法线所夹的锐角等于全反射的临界角D.若入射光的强度保持不变,逐渐增大入射角α,则折射光的强度将逐渐增加7.(2014·龙岩模拟)小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验(如图所示),他进行的主要步骤是A.用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小dB.先把白纸固定在木板上,将玻璃砖水平放置在白纸上,用笔描出玻璃砖的边界,将玻璃砖移走,标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OCC.将玻璃砖放回白纸的原处,长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置D.调节激光器,使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O,并使长直尺MN的左右两端均出现亮点,记下左侧亮点到A点距离x1,右侧亮点到A点的距离x2。

(1)小明利用实验数据计算玻璃折射率的表达式n= 。

(2)(多选)关于上述实验,以下说法正确的是。

A.在∠BOC的范围内,改变入射光PO的入射角,直尺MN上可能只出现一个亮点B.左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2C.左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2D.要使左侧亮点到A点的距离x1增大,应减小入射角8.(2014·宁波模拟)(1)如图所示是一观察太阳光谱简易装置,一加满清水的碗放在有阳光的地方,将平面镜M斜放入水中,调整其倾斜角度,使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射,最后由水面折射回空气射到室内白墙上,即可观察到太阳光谱的七色光带。

逐渐增大平面镜的倾斜角度,各色光将陆续消失,则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是( )A.红光→紫光,红光B.紫光→红光,红光C.红光→紫光,紫光D.紫光→红光,紫光(2)一束细光束由真空沿着直径方向射入一块半圆柱形透明体,如图甲所示,对其射出后的折射光线的强度进行记录,发现折射光线的强度随着θ的变化而变化,如图乙的图线所示。

此透明体的临界角为,折射率为。

(3)如图所示,ABCD是一直角梯形棱镜的横截面,位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。

已知棱镜的折射率n=,AB=BC=8cm,OA=2cm,∠OAB=60°。

①求光线第一次射出棱镜时,出射光线的方向。

②第一次的出射点距C cm。

9.(2014·泉州模拟)(1)如图所示,横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜,它们的顶角分别为α、β,且α<β。

a、b两细束单色光分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入,从另一个腰射出,射出的光线与入射光线的偏折角均为θ。

则a、b两种单色光的频率f1、f2间的关系是( )A.f1=f2B.f1>f2C.f1<f2D.无法确定(2)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。

开始玻璃砖的位置如图中实线所示,使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像,且P2的像挡住P1的像。

如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失。

此时只须测量出,即可计算出玻璃砖的折射率。

请用你的测量量表示出折射率n= 。

(3)如图所示,用透明材料做成一长方体形状的光学器材,要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出,那么所选的材料的折射率应满足什么条件?10.(1)(2012·重庆高考)如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的面不能用手直接接触。

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图乙所示,计算折射率时,用(选填“d”或“e”)点得到的值较小,用(选填“d”或“e”)点得到的值误差较小。

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小值。

答案解析1.【解题指南】解答本题时应明确以下两点:(1)不同色光折射率不同,以相同入射角进入另一种介质折射角不同。

(2)七色光中红光折射率最小,紫光折射率最大。

【解析】选B。

光射向三棱镜经两次折射向底边偏折,紫光折射率最大,向底边偏折多,B对,A、C、D错。

2.【解析】选B。

设入射角为θ,P光的折射角为θP,Q光的折射角为θQ,由折射定律n P=,n Q=, θP<θQ,所以n P<n Q,又由n=知v P>v Q,当入射角增大时,反射光增强,选项B正确,A、C、D错误。

3.【解析】选A。

光线在纤维内恰好传播的光路如图所示,设进入纤维内芯时的折射角为r,则n1=在分界面上有=,即sinC=,而r+C=90°,由以上各式可求得sini=,满足条件的应是A 项。

4.【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n a>n c>n b,由此可知,a光的频率最大,传播速度最小,波长最短,b光的频率最小,波长最长,故选项C正确。

【总结提升】解决视深问题的一般思路(1)一般都是沿着界面的法线方向去观察,作图时要画开一定的角度,方便看图。

(2)构建几何图形,寻找边角关系。

(3)利用折射定律把折射角、入射角与几何图形的各边联系起来。

(4)当沿竖直方向看水中的物体时,“视深”是实际深度的;当从水中沿竖直方向看空气中的物体时,“视深”是实际深度的n倍,n是水的折射率。

5.【解析】选B。

由折射定律,n=,r=30°,解得i=45°,光在AC面的入射角为60°,全反射临界角为sinC=,解得C=45°,即光在AC面上的入射角大于临界角,发生全反射,选项B正确。

6.【解析】选A、B、C。

由图可知,介质的折射率n=,而sinβ=,sinα=,得n=,A对;全反射的临界角sinC=,sinC=,B正确;过D作DP,sin∠OPD=,故∠OPD=C,因而C选项正确;当α增大时,折射光强度应减弱,D错。

7.【解析】(1)作出光路图如图所示,折射光线交于MN上的E点,反射光线交于MN上的F点。

折射率等于折射角的正弦与反射角的正弦的比,即n===。

(2)当入射角大于等于临界角时,发生全反射,则只有反射光线照射到MN上,所以MN上可能只出现一个亮点,故A项正确;由图知,θ角大于α角,所以左侧亮点到A的距离总是比右侧亮点到A的距离小,故B正确,C项错误;要想左侧亮点到A点的距离增大,必须减小折射角,由折射率公式可知,要减小折射角,必须减小入射角,故D项正确。

答案:(1)(2)A、B、D【加固训练】(2014·石家庄模拟)如图所示为某种透明介质的截面图,△AOC为等腰直角三角形,BC为以O为圆心、半径R=12cm的四分之一圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。

由红光和紫光两种单色光组成的复色光从BC面射向圆心O,在AB界面上的入射角i=45°,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。

已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1=,n2=。

(1)判断在屏幕MN上产生的两处亮斑分别是由什么色光组成的;(2)求两个亮斑间的距离。

【解析】(1)设红光和紫光的临界角分别为C1、C2,sinC1==,C1=60°同理C2=45°,i=45°=C2<C1,所以紫光在AB面发生全反射,而红光在AB面一部分折射,一部分反射,由几何关系可知,反射光线与AC垂直,所以在AM处产生的亮斑P1为红色,在AN处产生的亮斑P2为红色与紫色的混合色。

(2)画出光路图,设折射角为r,根据折射定律n1=求得sinr=由几何知识可得:tanr=,解得AP1=6cm由几何知识可得△OAP2为等腰直角三角形,解得AP2=12cm,所以P1P2=6(+2)cm≈20.5cm。

答案:(1)见解析(2)20.5cm8.【解题指南】解答本题时应注意以下三点:(1)折射率公式n=。

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