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1、专题15.6 与光的折射定律相关的问题一选择题1.(5分)下列说法正确的是_(填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错1个扣3分，最低得分为0分)A红光由空气进入水中，波长变短，颜色不变B夜晚人们看到的天上星星的位置总比其实际位置低C白光通过三棱镜后在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象D红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大E光纤通信利用了全反射原理，光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率【参考答案】ADE2(2016湖南衡阳联考)(1)(5分)如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a、b，垂直于斜边从空
2、气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是_。(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分)A玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率Ba光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小Ca光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长D在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大Ea光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b光先发生全反射【参考答案】ADE3(2016嘉兴高三测试)如图是一段拉伸速度不均匀而形成的不合格光纤产品，呈圆台形。一单色光射到上边界O点并射出光纤，进入真空中时，入射角为30，折射角为53(sin 53
3、0.8)，则()A此光纤的折射率为0.625B该单色光在光纤中的传播速度为1.875108 m/sC减小单色光在O点的入射角可以提高光能传输效率D同一单色光在此光纤内的全反射临界角比在圆柱形光纤中大【参考答案】B【名师解析】单色光的折射率n1.6，A错误；光在介质中的速度大小为v1.875108 m/s，B对；如果要提高光的传输效率，就要减小光的折射，应增大单色光在O点的入射角，C错误；全反射临界角由折射率和介质决定，入射光和光纤材料不变，只是形状发生改变时，全反射临界角保持不变，D错误。4.(2016贵州六校联考)如图4所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点
4、在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是()A.O1点在O点的右侧B.蓝光从空气中射入水中时，速度变小C.若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D.若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点E.若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正上方的D点【参考答案】BCD二计算题1(10分)如图所示，一个正方体玻璃砖的边长为a，折射率n1.5，立方体中心有一个小气泡。为使从立方体外面各个方向都看不到小气泡，必须在每个面上都贴一张纸片，求每张纸片
5、的最小面积。【答案】(1)ABE(2)2.如图所示为安全防盗门上观察孔(俗称“猫眼”)，直径为d，为了扩大向外观察的范围，在孔中完全嵌入折射率为n的玻璃，玻璃由圆柱体和顶角为60的球冠组成，猫眼的平面部分正好和安全门内表面平齐，球冠的边缘恰好和防盗门外表面平齐。若要让房间里的人能看到门外全部的景象，门的厚度不能超过多少？【答案】(1)ABC(2)d【名师解析】若要让房间里的人能看到门外全部的景象，则沿平行门方向射向C处的光线能够折射经过A点即可。光路如图所示根据光的折射定律n可得i30有几何关系知CAB30则门的厚度最大为BCABtan 30d3. （辽宁大石桥二高期末）如图所示，横截面（纸面
6、）为ABC的三棱镜置于空气中，顶角A=60纸面内一细光束以入射角i射入AB面，直接到达AC面并射出，光束在通过三棱镜时出射光与入射光的夹角为（偏向角）改变入射角i，当i=i0时，从AC面射出的光束的折射角也为i0，理论计算表明在此条件下偏向角有最小值求三棱镜的折射率n由几何关系：+=60 0=（i0-）+（i0-） 联立解得： 4. （2016年3月湖南怀化一模）有一玻璃球冠，右侧面镀银，光源S就在其对称轴上，如图所示，从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折射入玻璃球冠内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回，若球面半径为R，玻璃折射率为，求光源
7、S与球冠顶点M之间的距离SM为多大？【名师解析】本题易错之处是画错光路，找错关系。如图所示，根据折射定律，有：根据反射定律，有： 其中： 联立可得： 由图，有： 故： 故光源S与M间距： 5. ( 2016湖北七市(州)联考)一立方体透明物体横截面如图所示，底面和右侧面均镀银（图中粗线），、分别为边、边、边、边的中点，虚线在所在的平面内并与平行虚线上有一点光源，从发出一条细光线射到点时与的夹角成30，经折射后直接射到点，从透明物体的面上射出后刚好可以回到点试求：（计算中可能会用到1.41，2.45，sin150.26）（）透明物体的折射率；（ii）若光在真空中的速度为，正方形ABCD的边长为，
8、则光从点发出后，经过多长时间射回点？（ii）连接，由几何关系可得、的长均为a，PSN30光在透明物体中的速度vc/n光在透明物体中传播所用的时间t()/v 光在透明物体外传播所用的时间t（）/c 故光从点发出到射回点所经历的总时间5.33a/c 6.（2016湖北仙桃市八中质检）一个折射率为n、半径为R玻璃球，放在空气中，在玻璃球内有一点光源可向各个方向发光，如果要求点光源发出的所有光都能够射出玻璃球，则此点光源距离球心的位置应满足什么条件？【名师解析】本题疑难之处是不能根据正弦定理列出相关函数关系。如图，光源S发出的一条光线射到球面上的P点在P点不发生全反射的光线，以后再次反射也不会发生全反
9、射，所以对光源到球心的距离d的要求应为： 。 7.如图所示，上、下表面平行的玻璃砖的厚度为d，长度为L，下表面为镀银反射面。一束激光从上表面AB的中点射入，射入的人射角为i，恰好从A点射出，光在真空中的光速为c，求：（i）玻璃砖的折射率。（ii）光在玻璃砖中传播的时间。（2）光在玻璃砖中传播速度v=c/n=，光在玻璃砖中传播路程s=2= 光在玻璃砖中传播的时间t=s/v= 。8. （2016东北三校联考）如图所示，ABC是顶角为30的等腰三棱镜的横截面，两束相同的单色光a和b分别从AB边上的O点以相等的入射角射入棱镜，OC为法线，a、b均位于ABC的平面内，且a光恰好垂直AC射出棱镜，已知该光在棱镜内的折射率。求：两束光的入射角大小；b光第一次离开棱镜时的出射光线与入射光线的夹角（锐角）。【名师解析】a、b两束光的光路如图，由题可知，两束光在AB面的折射角DOC=EOC=30，由得，即两束光的入射角为=45 。