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章末通关演练(四) 光的折射与全反射
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分,每小题只有一个选项正确。) 1.让光线斜射过一块两面平行的玻璃砖,以下判断中正确的是( ) A.出射光线的方向与玻璃的折射率有关,n越大,则偏向角越大 B.出射光线的方向与玻璃砖的厚度有关 C.光线通过玻璃砖后侧向移动而方向不变
D.光线通过玻璃砖时没有发生折射,出射光线方向不变
2.(福建高考)如图1所示,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路的是( )
图1
3.(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
4.一束光从空气射入折射率n=2的某种玻璃的表面,则以下说法错误的是( ) A.当入射角大于45°时,会发生全反射现象 B.无论入射角多大,折射角都不会超过45° C.欲使折射角等于30°,应以45°角入射
D.当入射角等于arctan2时,反射光线恰好跟折射光线垂直
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 推荐精品K12资料
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根据老师的假定,以上回答正确的是( ) A.①② C.②④
B.①③ D.③④
6.两束不同频率的平行单色光a、b从空气射入水中,发生了图2所示的折射现象(α>β)。下列结论中正确的是( )
图2
A.光束b的频率比光束a低
B.在水中的传播速度,光束a比光束b小 C.水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小
D.若光束从水中射向空气,则光束b的临界角比光束a的临界角大
7.如图3所示,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为( )
图3
A.
6
2
B.2 D.3
3C. 2
8.如图4所示,直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面,且∠BAC=30°,有一束平行光线垂直射向AC面,已知这种介质的折射率为n>2,则( )
图4
A.可能有光线垂直AB边射出 B.光线只能从BC边垂直射出 C.光线只能从AC边垂直射出
D.一定既有光线垂直BC边射出,又有光线垂直AC边射出
二、非选择题(共4小题,共计52分。解答题写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,推荐精品K12资料
推荐精品K12资料 有数值计算的要注明单位)
9.(12分)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时,先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2,然后在玻璃砖的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使P3挡住P1和P2的像,
P4挡住P3以及P1和P2的像,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图5甲所示(O为
两圆弧圆心,图中已画出经过P1、P2点的入射光线)。
图5
(1)在图上补画出所需的光路。
(2)为了测出玻璃的折射率,需要测量入射角和折射角,请在图中的AB分界面上画出这两个角。
(3)多次改变入射角,测得几组入射角和折射角,根据测得的入射角和折射角的正弦值,画出了如图乙所示的图像,由图像可知该玻璃的折射率n=________。
10. (12分)透明光学材料制成的直角三棱镜,∠B=30°,其折射率为2,一束波长为566 nm的单色光垂直于AC面射向棱镜(如图6所示),入射点为O,求:
图6
(1)此单色光在棱镜中的波长; (2)该光射出棱镜时的折射角。
11.(14分)(重庆高考)利用半圆柱形玻璃,可减小激光光束的发散程度。在如图7所示的光路中,A为激光的出射点,O为半圆柱形玻璃横截面的圆心,AO过半圆顶点。若某条从A点发出的与AO成α角的光线,以入射角i入射到半圆弧上,出射光线平行于AO,求此玻璃的折射率。
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