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1、学习必备欢迎下载20XX届全国名校高考物理专题训练十六光学一、选择题1 （广东省广州市重点中学20072008 学年度高三第三次质检）如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的 ab 间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是（）a 侧是红色光， b 侧是紫色光B. 在真空中a 侧光的波长小于b 侧光的波长C .三棱镜对 a 侧光的折射率大于对b 侧光的折射率D. 在三棱镜中a 侧光的传播速率大于b 侧光的传播速率答案： BC 2 （20XX年 5 月海淀高三物理二模）下面是四种与光有关的事实用光导纤维传播信号；用透明的标准样板和
2、单色平行光检查平面的平整度；一束白光通过三棱镜形成彩色光带；水面上的油膜呈现彩色。其中，与光的干涉有关的是：( ) A B C D 答案： B 3 （上海市闸北区20XX 年 4 月模拟） 在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象（）（ A）都是光的衍射现象；（ B）都是光的干涉现象；（ C）前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象；（ D）前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象。答案： C 4 （上海市宝山区20XX 年 4 月模拟） 下列关于光的说法中正确的是（）A红光光子能量比紫光光子能量小B在真空中红光波长比紫光波长短C红光
3、和紫光相遇时能产生干涉现象D红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时也一定有电子向外发射答案： AD 5 （上海市宝山区20XX年 4 月模拟）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（）D Aa、c B b、c Ca、 d Db、d 答案： D 6 （上海市卢湾区20XX 年 4 月模拟） 下列实验中，能证实光具有波动性的是（） 1 光电效应实验 2 光的双缝干涉实验 3 光的圆孔衍射实验 4 粒子散射实验（ A） 1 和 2（B） 2 和 3（C） 1 和 4（ D） 3 和 4答案： B 7 （上海市静安区20XX 年 4 月模拟）
4、 人类对光的本性认识的过程中先后进行了一系列实a b c d 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 18 页学习必备欢迎下载验，如图所示的四个示意图所表示的实验能说明光具有波动性的是：（）答案： ABD 8 （上海市嘉定区20XX 年 4 月模拟） 在演示光电效应的实验中，把某种金属板连在验电器上，第一次，用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针就张开一个角度。第二次，在弧光灯和金属板之间，插入一块普通玻璃板，再用弧光灯照射，验电器指针不张开。由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光中的（） （A）可见光成份（B）红外光成份（
5、C）紫外光成份（D）无线电波成份答案： A 9 （上海市徐汇区20XX 年 4 月模拟） 下列说法中正确的是（）（ A）光传播的速度总是3108m/s （ B）托马斯 杨的双缝干涉实验现象表明光是一种电磁波（ C）为了解释光电效应实验现象普朗克提出了光子说（ D）光和无线电波都能在真空中传播答案： D 10 （上海市虹口区20XX 年 4 月模拟）如图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应，那么（）AB光的频率大于A 光的频率。BA 光的频率大于B光的频率。C用 A 光照射光电管时流过电流表G 的方向是a流
6、向 b。D用 A 光照射光电管时流过电流表G 的方向是b 流向 a。答案： BC 11 （河南省郑州市20XX年高中毕业班第三次质量预测）彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，其中a、b 为两种单色光以下说法正确的是（）A在真空中a 光波长小于b 光波长Ba 光光子能量大于b 光光子的能量C在同一玻璃中a 光速度小于b 光速度D用同一双缝干涉装置看到的a 光干涉条纹间距比b 光干涉条纹宽答案： D 12 （上海市虹口区20XX年 4 月模拟） 如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中S为发光点， T是望远镜，平面镜O电源光电管a b G 精选
7、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 18 页学习必备欢迎下载与凹面镜B 构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=L（L可长达几十千米） ，且远大于 OB 以及 S和 T 到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当转动频率达到 f0 并可认为是匀速转动时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速 c。根据题中所测量的物理量得到光速c 的表达式正确的是（）C A. c=4Lf0。B. c=8Lf0。C. c=16Lf0。D. c=32Lf0。答案： C 13 （上海市闵行区20XX年 4 月模拟）
8、单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，则可观察到的图象是（）A 答案： A 14 （20XX 年南宁市高中毕业第二次适应性测试）A 与 B 是两束平行的单色光，它们从空气斜射入水中的折射角分别为rA、rB，若 rA rB，则（）A.A 的折射率大于B的折射率B. A 的频率大于B 的频率C.在空气中A 的波长小于B 的波长D.在水中 A 的传播速度大于B 的传播速度答案： D 15 （20XX 年福州市第二轮高中毕业班质检）a、b 两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是a 光照射时形成的干涉图样，图乙是 b 光照射时形成的干涉图样。下列
9、关于a、b 两束单色光的说法正确的是（）Aa 光子的能量较大B在水中a 光传播的速度较小C若用 b 光照射某金属没有光电子逸出，则a 光照射该金属时也没有光电子逸出D若 a 光是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的，则b 光可能是氢原子的核外电子从第四能级向第三能级跃迁时产生的答案： C 16 （20XX 年高考理科综合试题预测卷）如图所示为一束白光照射到放置在空气中的玻璃三棱镜发生色散的光路示意图,a、b 为其中两处折射出的单色光,以下说法中正确的是:（）A.a 光的光子能量小于b 光的光子能量B.在玻璃中a 光的传播速度小于b 光的传播速度C.用同一双缝干涉装置看到的a 光干涉
10、条纹间距比b 光的宽D.如果 b 光能使某种金属发生光电效应,则 a光也一定能使该金属发生光电效应答案： BD 17 （上海市闸北区20XX 年 4 月模拟） 在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象（）（A）都是光的衍射现象；（B）都是光的干涉现象；（C）前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象；b a 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 18 页学习必备欢迎下载（D）前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象。答案 :C 18 （ 20XX 年哈尔滨市第三中学第三
11、次高考模拟考试）下列事例哪些应用了光的全反射现象：（）A光导纤维通讯B用三棱镜观察太阳光谱C某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路90D用白光照肥皂膜看到彩色条纹答案：AC 19 （20XX 年 5 月北京东城区物理二模试题）消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。内燃机、 通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生的噪声。干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，产生波长为的声波沿水平管道自左向右传播。当声波到达 a 处时，分成两束相干波，它们分别通过r1 和 r2 的路程，再在 b 处相遇，即可达到消弱噪声的目的。若r= r2 r1, 则 r等于：
12、（）A波长 的整数倍B波长 的奇数倍C半波长2的奇数倍D半波长2的偶数倍答案： C 20 （渭南市 20XX 年高三教学质量检测）图示为一直角棱镜的横截面，bac90 ，abc60 。一平行细光束从O 点沿垂直于bc 面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n2，若不考虑原入射光在bc 面上的反射光，则有光线（）A . 从 ab 面射出B . 从 ac 面射出C . 从 bc 面射出，且与bc 面斜交D . 从 bc 面射出，且与bc 面垂直答案： BD 21 （ 20XX届安徽高考信息交流试卷）如图所示， 一细束红蓝复色光与AB边垂直射入直角三棱镜，在AC面上反射和折射分成两束细光束,其中一束
13、细光束为单色光束，若用1V和2V分别表示红、蓝单色光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是（）C A1V2V单色光束为红色B1V2V单色光束为红色D1V2V单色光束为蓝色答案： C 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 18 页学习必备欢迎下载22 （西安中学师大附中20XX 届第二次模拟考试）1923 年，美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下，选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为 L） ，在第一个山峰上装一个强光源S。由它发出的光经过狭缝射在八面镜A 的镜面 1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜
14、B 上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3 上再次反射，经过望远镜C，进入观测者的眼中， 如图所示， 如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转动的角速度为时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速约等于（）A.L4B.L8C.L16D.L32答案 :B 23 （南京市20XX年高三总复习试卷）太阳光照射在平坦的大沙漠上，我们在沙漠中向前看去，发现前方某处射来亮光，好像太阳光从远处水面反射来的一样，我们认为前方有水。但走到该处仍是干燥的沙漠，这现象在夏天城市中太阳光照射沥青路面时也能观察到。对这种现象正确的解释是A越靠近
15、地面，空气的折射率越大B这是光的干涉形成的C越靠近地面，空气的折射率越小D这是光的衍射形成的答案： C 24 （江苏省九名校20XX年第二次联考）如图所示，截面为ABC 的玻璃直角三棱镜放置在空气中， 宽度均为d 的紫、 红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边 AB， 在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（）A紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽答案 :CD 25 （20XX年苏、锡、常、镇四市调查二）（6 分）一
16、复色光中只含有a 、 b 两种单色光，在真空中a 光的波长大于b 光的波长在真空中， a 光的速度（选填“大于” 、 “等于”或“小于” ）b 光的速度若用此复色光通过玻璃半球且经球心O 射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是BC紫红dd精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 18 页学习必备欢迎下载用该复色光做双缝干涉实验，得到如图所示的干涉图样则实线表示（选填“ a”或“ b” ）光的干涉条纹答案：等于（2 分） BC（2 分） （ 答不全的得1 分、有错选的不得分）a（2 分）26 （温州市十校联合体20XX届期
17、中联考）如图所示，水下光源S 向水面 A 点发射一束光线，折射光线分成a，b 两束，则（）A在水中a 光的速度比b光的速度小B用同一双缝干涉实验装置做实验，a 光的干涉条纹间距大于b光的间距Ca、b 两束光相比较，b光的波动性较强,a 光的波动性较弱D若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a 光先消失答案： B 二、填空、计算题27 （20XX 年镇江市2 月调研） 某同学自己动手利用如图所示的装置观察光的干涉现象，其中 A 为单缝屏， B为双缝屏，整个装置位于一暗箱中，实验过程如下：（ A）该同学用一束太阳光照射A 屏时，屏C 上没有出现干涉条纹；移去 B 后， 在
18、屏上出现不等间距条纹；此条纹是由于产生的；（ B）移去 A 后，遮住缝S1或缝 S2中的任一个， C 上均出现一窄亮斑出现以上实验结果的主要原因是答案：（A）光的衍射（4 分） （B）双缝 S1、 S2太宽 （4 分）28 （揭阳市 200720XX 年学年度第二次模拟考试题）如图所示， 红光和紫光分别从介质1和介质 2 中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发真空介质 1 红光真空介质 2 紫光精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 18 页学习必备欢迎下载生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1 与紫光在介质2 的传播过
19、程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。答案： 介质对红光的折射率等于介质对紫光的折射率；红光在介质中的传播速度和紫光在介质中的传播速度相等；红光在介质中发生全反射的临界角与紫光在介质中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可）（若答成： 在同一介质中紫光比红光的折射率大；在同一介质中红光比紫光的传播速度大；在同一介质中红光比紫光发生全反射的临界角大等）29 （20XX届南通市部分重点中学三模）如图（ a）所示，临界角C为 450的液面上有一点光源 S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d 的平面镜M 上，当平面镜M绕垂直过中心O 的轴以角速度 做逆时针匀
20、速转动时，观察者发现水面上有一光斑掠过，则观察者们观察到的光斑在水面上掠过的最大速度为多少？解析： 设平面镜转过角时，光线反射到水面上的P 点，光斑速度为V，可知：且2c o sVV，而22cos2.dLV故,2cos22dV液体的临界角为C，当 2 =C=450时， V 达到最大速度Vmax, 即dCdV4cos22max30 （扬州市20XX届第二次调研） （4 分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，O为圆心，已知玻璃的折射率为2，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为_。 一束与MN平面成045的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出。则能从MN
21、射出的光束的宽度为_。答案：d S M O a 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 18 页学习必备欢迎下载31 （如皋市20XX届抽样检测）图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R 20cm，折射率为3，AB 是一条直径，今有一束平行光沿AB 方向射向圆柱体，试求：光在圆柱体中的传播速度；距离直线AB 多远的入射光线，折射后恰经过B 点. 解析： 光在圆柱体中的传播速度83 10 m/scvn（ 2 分）设光线 PC经折射后经过B点，光路图如图所示由折射定律有：sin3sinn（ 2 分）又由几何关系有：2（ 1 分）解得o
22、60光线 PC离直线 AB 的距离 CD=Rsin 103cm（1 分）则距离直线AB103cm 的入射光线经折射后能到达B点32 （徐州市20XX 届摸底考试）如图所示，某透明液体深1m，一束与水平面成300角的光线照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为450。试求：该液体的折射率；进入液面的光线经多长时间可以照到底面。解析： 因为入射角603090i(1 分) 折射角454590r(1 分) 所以2645sin60sinsinsinrin(2 分) 光在液体中传播的速度时: 位移2cosrhsm (2 分) 速度8106ncvm/s (2 分) 45300 A B O B P C O
23、 D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 18 页学习必备欢迎下载所以 :81033vsts (2 分 ) 33 （苏北四市高三第三次调研）（1）下列说法中正确的是（）A在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了；火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化B托马斯 ?杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波C在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象D在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽E光异纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大F麦克斯韦
24、提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在G 次声波是频率低于20 Hz 的声波，它比超声波更易发生衍射（2）如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC ， A=30o.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边 d 处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB 边射入棱镜 . （1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？（2）若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN 上两光点间的距离 . 解析：（1）ADEG12 解： （1） v红=C/n1v紫=C/n2 v红/ v紫=n2/n1（3 分. 方程 2 分，结果 1 分）（2）1130s
25、insinnr2230sinsinnrx=d(tanr2tanr1)=d21122244nnnn（方程每个1 分，结果1 分）34 （苏州市20XX 届期终考试） （10 分）如图，一B A C d M N B A C d M N r1r2) A B C D P OM N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 18 页学习必备欢迎下载透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率 n2MN 是一条通过球心的直线，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 52cm，CD为出射光线补全光路并求出
26、光从B点传到 C 点的时间；求 CD与 MN 所成的角 （需写出求解过程）解析： 连接 BC，如图(1 分) 在 B 点光线的入射角、折射角分别标为 i、r，Sini=52/10=2/2, 所以，i45 （1 分）由折射率定律：在 B 点有：rinsinsin（1 分）Sin r=1/2 故： r30 （1 分）BC=2Rcos r（1 分）t= BCn/C =2Rncos r/C（1 分）t=(6/3) 10-9s （ 1 分）由几何关系可知15cop（ 1 分）135ocp 30 （ 2 分）35 （通州市20XX届第六次调研）（1）下列说法正确的是A考虑相对论效应，长度、时间的测量结果都
27、随物体与观察者相对运动状态而改变B一切物理规律在不同的惯性系中是平权的C圆屏阴影中心的亮斑( 泊松亮斑 ) 是光波叠加造成的D在光的双缝干涉实验中，条纹间距与缝的宽度成正比（2） （通州市20XX届第六次调研） 如图所示， 某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC， 在垂直于 AC面的直线MN 上插两枚大头针P1、P2，在 AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到 P1的像被 P2的像挡住， 再在观察的这一侧先后插上两枚大头针 P3、P4，使 P3挡住 P1、P2的像， P4挡住 P3和 P1、P2的像，记下P3、P4和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4
28、作直线与AB 面交于 D，量出该直线与AB面的夹角为450，则透光物质的折射率n= 答案：（1）ABC （ 3 分） （2）2（1.41） （4 分）36 （徐州市20XX届第一次质检） 在水面上放置一个足够大B C D P OM N i r 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 18 页学习必备欢迎下载的遮光板，板上有一个半径为r 的圆孔，圆心的正上方h 处放一个点光源S，在水面下深H处的底部形成半径为R 的圆形光亮区域(图中未画出 ) 测得 r=8cm， h=6cm， H=24cm， R=26cm，求水的折射率解析：根据
29、光路图，可知8.0688sin22221hrr（2 分）6.0241818)(sin22222HrRrR（2 分）由折射定律得21sinsinn，得 n=34（2 分）37如图所示，一束平行单色光由空气斜射入厚度为h的玻璃砖，入射光束与玻璃砖上表面夹角为，入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1，经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b2，可以认为光在空气中的速度等于真空中的光速c求：光在玻璃砖中的传播速度v解析： 由光的折射定律得nris i ns i n（1分）又vcn（1 分）由几何关系得c o ss i n i（1 分）221212)(sinhbbbbr（1 分）由以上各式可得cos)
30、(212212bbhbbcv（分）38 （徐州市20XX届第 3 次质检） 据报道： 20XX 年北京奥运会时，光纤通信网将覆盖所有奥运场馆， 为各项比赛提供安全可靠的通信服务光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输 如图所示， 一根长为 L的直光导纤维， 它的折射率为n如果把该光纤放在空气中，要使从它的一个端面进入光纤的光发生全反射，最大的入射角是多少(用该角的正弦函数值表示 )？为简化问题，光纤外套忽略不计解析：rinsinsin2分12h h i r i 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 18 页学习必备欢迎下载n
31、C1sin2分1arcsin2ni2分39 （盐城市20XX届第一次调研）如图所示，玻璃球的半径为R，折射率 n=3，今有一束平行光沿直径AB 方向照射在玻璃球上，试求离AB 多远的入射光线最终射出后沿原方向返回。解析： 由光路图知122nsinsin21解式得cos2=23即230160 d=Rsin1 d=23R 评分标准： 2 分，各1 分40 （扬州市20XX届第四次调研）（）下列说法中正确的是（）把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短 1905 年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两
32、条基本假设为前提的调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程日光灯启动时， 启动器内的玻璃泡中的氖气发出红光，这是由于氖原子的外层电子受激发而产生的照相机等的镜头涂有一层增透膜, 其厚度应为入射光在真空中波长的1/4 ；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度A B O 1122O精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 18 页学习必备欢迎下载（）如图所示，在真空中波长为600nm的激光束从A点射入圆形玻璃介质。试证明：无论入射角多大， 该激光束都能从玻璃中射出。若该激光束经折射从
33、点射出，射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30，弧所对的圆心角为120，求该激光束在玻璃中的波长。解析： (1)BCE （4 分，全选对的得4 分，选不全的，选对一个得1 分，错选或多选一个扣1分，扣完为止）（2）证明：设从A点入射的入射角为1，折射角为 2，根据对称性，射出时的入射角也为 212122sin11,sinsin,sinnCnn，所以无论入射角多大，该激光束都能从玻璃中射出（4 分）2:45 ,30.1由几何关系得激光进入玻璃时, 入射角折射角,:2.nn12sin根据折射定律:得sin（2 分）03002.nmn激光在玻璃中的波长（2 分）41 （江苏省宿迁市20082009 学年
34、度高三年级第一次调研测试）如图所示，一单色光束 a，以入射角i=60 从平行玻璃砖上表面O 点入射已知平行玻璃砖厚度为d=10cm，玻璃对该单色光的折射率为n=3则光束从上表面进入玻璃砖的折射角为，光在玻璃砖中的传播的时间为答案： r=3091032s（4 分）42 （常州市2007 2008 学年度第二学期期中质量调研三） 如图，一透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率 n2MN 是一条通过球心的直A B O A B C D P OM N O a i 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 18 页学习必备欢迎下载线
35、，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 52cm，CD为出射光线补全光路并求出光从B点传到 C 点的时间；求 CD与 MN 所成的角 （需写出求解过程）解析：连接BC，如图(1 分) 在 B点光线的入射角、折射角分别标为 i、r，Sini=52/10=2/2, 所以，i45 （1 分）由折射率定律：在 B点有：rinsinsin（1 分）Sin r=1/2 故： r30 （1 分）BC=2Rcos r （1 分）t= BCn/C=2Rncos r/C（1 分）t=(6/3) 10-9s （1 分）由几何关系可知15cop（ 1 分）135ocp 30 （2
36、分）43 （20XX 年佛山市普通高中高三教学质量检测二）如图所示，某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率，OA 是画在纸上的直线，他在直线 OA 适当位置先后竖直插上P1、P2 两枚大头针，如图放上玻璃砖（如粗黑线所示），然后插上P3、 P4大头针。其中他确定P3大头针位置的方法应当是：。若该同学实验操作规范准确，其记录的情况如图所示。该同学还用圆规做了一个以O为圆心，半径与玻璃砖相同的半圆（如图中虚线所示）。请您帮这位同学算出玻璃砖的折射率，写出必要的计算过程。（ 2）本小题考查用插针法测定玻璃折射率的实验数据处理方法。答案： 透过玻璃砖看，P3 大头针挡住P1、P2 两枚大头针的像
37、。如图，由折射定律可得：sin61.5sin4EODDEnBOCCB44 （20XX 届广东华师附中5 月冲刺练习卷）如图所示，由红、紫两种单色光组成的光束a，以入射角i 从平行玻璃板上表面O 点入射已知平行玻璃板厚度为 d，红光和紫光的折射率分别为n1 和 n2，真空中的光速为c试求：（ 1）红光在玻璃中传播的速度；B C D P OM N i r P1 P2 P3 P4 OAO d ai 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 18 页学习必备欢迎下载（ 2）红光和紫光在下表面出射点之间的距离解析： （1）v1nc（2）如
38、图，设红光折射角为1 ，紫光折射角为2 ，根据折射定律有：红光n11sinsini11sinsinnicos1 1221sinnintan 1 ini221sinsin同理，紫光n22sinsin itan 2 ini222sinsin解得xd tan 1 d tan 2 dsini(inin222221sin1sin1) 45 （海口市20XX 年高考调研测试题）某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器。如图10，在一个圆盘上，过其圆心O 作两条相互垂直的直径 BC、EF 。在半径OA 上，垂直盘面插上两枚大头针P1、P2 并保持位置不变。 每次测量时让圆盘的
39、下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平， EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2。同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3 所插的位置，就可以直接读出液体折射率的值。若 AOF30，OP3与 OC之间的夹角为45，则在 P3 处刻的折射率应多大？若在同一液体中沿AO 方向射入一束白光，最靠近0C边的是哪种颜色的光？增大入射角度，哪种颜色的光在刻度盘上先消失? 解析： P3 应刻的折射率230sin45sin00n 最靠近 0C边的是紫光；增大入射角度，紫光在刻度盘上最先消失46 （广东省汕头市20XX年普通高校招生模拟考试）如图，一玻璃
40、柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O 点（半圆的圆心） ，产生反射光束 1 和透射光束2，已知玻璃折射率为3，当入射角60i时，求反射光束1 和透射光束2 之间的夹角多大？O 2 1 入射光i精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 18 页学习必备欢迎下载 AOC解析： 反射角ii60（ 1 分）由折射定律rins i ns i n（ 1 分）解得折射角r = 30（ 1 分）因此反射光束1 和透射光束2 之间的夹角90)(180ri（ 1 分47 （汕头市20XX 年普通高校招生模拟考试）如图所示，一束激光垂
41、直照射在半球形玻璃砖的直径上，并过圆心O 沿直线在球面上射出，玻璃砖的半径为R当激光束向上平移距离 d 时，从 A 点垂直射入玻璃砖，恰好没有光线从球面上射出，求玻璃砖的折射率解析： 如图所示（1 分）由题意知临界角的正弦为：sinC=Rd（2 分）则玻璃砖的折射率为n=dRCsin1（2 分）48 （8 分） （山东省潍坊市20XX 年高三教学质量检测） 如图所示，一束截面为圆形半径为R 的平行单色光，垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区，已知玻璃半球的半径为R，屏幕S到球心的距离为d（d3R） ，不考虑光的干涉和衍射，玻璃对该光的折射率为n，求屏幕上被照亮区域的半径
42、。解析： 光恰要发生全反射时的临界线射到屏幕S上的E点到亮区中心O的距离r，就是所求最大半径，设临界角为C，如图所示nC1s i n又CROFcosCOFdEOcot)(解得nRndEOr12评分标准：本题共8 分，其中光路图2 分，各2 分，各1 分。49 （南通市 20XX届第三次调研）如图所示， 半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=3，OA精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 18 页学习必备欢迎下载r N M A O B a QPi 直径 AB与屏幕垂直并接触于A 点激光a 以入射角i=30射向半圆玻璃砖的圆心
43、O，结果在水平屏幕MN 上出现两个光斑求两个光斑之间的距离L解析： 画出如图光路图，设折射角为r，根据折射定律sinsinrni（1 分）解得60r（1 分）由几何知识得， OPQ为直角三角形，所以两个光斑PQ之间的距离tan302sin 60LPAAQRR（2 分）解得4 032 3 . 1c m3L（1 分）50. （10 分） （江苏省南京市20XX届高三质量检测）如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由 ADE、ABE 、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率 5.31014Hz 的单色细光束从AD 面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab 所示， ab 与 AD 面的夹角60。已知光在真空中的
44、速度c=3108m/s，玻璃的折射率n=1.5，求：（1）这束入射光线的入射角多大？（2）光在棱镜中的波长是多大？（3）该束光线第一次从CD面出射时的折射角。（结果可用三角函数表示）解析：（1）设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r r=30根据rinsinsin得75.0arcsin,75.030sin5.1sinsinirni（ 2 分）N M A O B a i 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 18 页学习必备欢迎下载（2）根据smsmncvvcn/102/5.110388，得（2 分）根据msmfvfv714
45、81077.3/103.5102，得（2 分）（3）光路如图所示ab 光线在 AB面的入射角为45设玻璃的临界解为C，则67.05 .111sinnC（2 分）sin450.67，因此光线ab 在 AB面会发生全反射光线在 CD面的入射角r=r=30（ 1 分）根据rinsinsin，光线 CD面的出射光线与法线的夹角75.0arcsinii（1 分）由折射定律有：sin3sinn（ 2 分）又由几何关系有：2（ 1 分）解得o60光线 PC离直线 AB 的距离 CD=Rsin 103cm（1 分）则距离直线AB103cm 的入射光线经折射后能到达B点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 18 页