【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2011屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1課時(shí) 光的傳播練習(xí) 人教大綱版

1、第十四章 光的傳播第1課時(shí) 光的傳播1(2010·河南鄭州檢測(cè))大氣中空氣層的密度是隨著高度的增加而減小的，從大氣層外射來(lái)一束陽(yáng)光，如圖所示的四幅圖中，能粗略表示這束陽(yáng)光射到地面的路徑的是()解析：大氣層外相對(duì)大氣層來(lái)說(shuō)是光疏介質(zhì)，光由光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)中，入射角大于折射角，但折射角不可能等于零，故B項(xiàng)正確答案：B圖141162如圖14116所示，M是豎直放置的平面鏡，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(cuò)開，以便甲能從鏡中看到乙的像，以l表示鏡的長(zhǎng)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

2、 Dh解析：我們用逆向思維考慮題中的問(wèn)題：當(dāng)甲能從鏡中看到乙的全身像時(shí)，在乙身長(zhǎng)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(zhǎng)所在的范圍看到甲眼睛像的光路圖，如圖所示，AB為所需鏡的最小長(zhǎng)度，由圖可知：，所以l.正確選項(xiàng)應(yīng)為A.答案：A圖141173如圖14117所示，將一截面是矩形的玻璃棒(已知棒寬為d，折射率為1.5)彎成馬蹄形，彎曲部分是一個(gè)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是Rd的值至少是()A11 B21 C12 D31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(shí)能發(fā)生全反射

3、，其他的光線就都能從另一端面全部射出，如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n1.5代入解得R2d.故正確選項(xiàng)為B.答案：B圖141184如圖14118所示，直角三棱鏡ABC的一個(gè)側(cè)面BC緊貼在平面鏡上，BAC.從點(diǎn)光源S發(fā)出的細(xì)光束SO射到棱鏡的另一側(cè)面AC上，適當(dāng)調(diào)整入射光SO的方向，當(dāng)SO與AC成角時(shí)，其折射光與鏡面發(fā)生一次反射，從AC面射出后恰好與SO重合，則此棱鏡的折射率為()A. B.C. D.解析：作出正確的光路圖，依題意可知光垂直BC反射才能從AC面射出后恰好與SO重合，則光在AC面的入射角為90°，由幾何關(guān)系可知折射角為90°，根據(jù)折射

4、定律：n，故A項(xiàng)對(duì)答案：A圖141195(2009·全國(guó)卷，21)一玻璃磚橫截面如圖14119所示，其中ABC為直角三角形(AC邊未畫出)，AB為直角邊，ABC45°；ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點(diǎn)此玻璃的折射率為1.5.P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏若一束寬度與AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則()A從BC邊折射出一束寬度與BC邊長(zhǎng)度相等的平行光B屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長(zhǎng)度C屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長(zhǎng)度D當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大解析：設(shè)光在玻璃磚BC面與AC弧面上的臨界角為C，則有si

5、n C，顯然C<45°，故可知光將在整個(gè)BC面上發(fā)生全反射，也會(huì)在AC弧面上靠近A點(diǎn)和C點(diǎn)附近區(qū)域發(fā)生全反射D點(diǎn)附近的射出光線形成會(huì)聚光束照到光屏P上由以上分析可知B、D選項(xiàng)正確答案：BD圖141206如圖14120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(diǎn)到OC的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點(diǎn)，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(zhǎng)大于b光波長(zhǎng)Ca光通過(guò)棱鏡的時(shí)間大于b光通過(guò)棱鏡的時(shí)間Da、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過(guò)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

6、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(xiàng)錯(cuò)誤；畫出a、b兩束光通過(guò)棱鏡的光路圖，如圖所示由圖可知棱鏡對(duì)a光的偏折程度大于對(duì)b光的偏折程度，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(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，故B選項(xiàng)錯(cuò)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(guò)棱鏡的時(shí)間較長(zhǎng)，故C選項(xiàng)正確；由Carcsin可知a光的臨界角小于b光的臨界角，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C1(2010·武漢模擬)海面下的潛艇Q為了與海面上的指揮船P保持聯(lián)系，潛艇Q發(fā)出的紅外線信號(hào)1和紫外線信號(hào)2沿圖示路線

7、傳播，到達(dá)指揮船P.下列傳播路線的圖示中可能正確的是()解析：紫外線折射率比紅外線折射率大，由n可知，圖B、C、D項(xiàng)均錯(cuò)，A圖正確答案：A2.圖14121如圖14121所示，甲、乙分別為兩種單色光在空氣和玻璃兩界面的sin isin 圖象，i為入射角，為折射角，圖中虛線與橫軸的夾角為45°，則下列說(shuō)法中正確的是()A不斷增大入射角，兩種單色光都會(huì)發(fā)生全反射B不斷增大入射角，兩種單色光都不會(huì)發(fā)生全反射C甲光的頻率大于乙光的頻率D甲光在真空中的波長(zhǎng)大解析：由圖象可知，兩種光發(fā)生折射時(shí)，入射角小于折射角，所以都是從玻璃射入空氣中，所以不斷增大入射角，兩種單色光都會(huì)發(fā)生全反射，A正確；當(dāng)在空

8、氣中的角即相同時(shí)甲光在玻璃中的角度大，故甲光的頻率低，在真空中的波長(zhǎng)大，所以C錯(cuò)；D正確答案：AD3.圖141222005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(jiǎng)授予兩名美國(guó)科學(xué)家和一名德國(guó)科學(xué)家美國(guó)科學(xué)家約翰·霍爾和德國(guó)科學(xué)家特奧多爾·亨施之所以獲獎(jiǎng)是因?yàn)閷?duì)基于激光的精密光譜學(xué)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)另一名美國(guó)科學(xué)家羅伊·格勞伯因?yàn)椤皩?duì)光學(xué)相干的量子理論”的貢獻(xiàn)而獲獎(jiǎng)，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，如圖14122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(duì)著空間站瞄高一些 B沿視線對(duì)著空間站

9、瞄低一些C沿視線對(duì)著空間站直接瞄準(zhǔn) D條件不足，無(wú)法判斷解析：由于大氣層對(duì)光的折射，光線在傳播中會(huì)發(fā)生彎曲，由光路的可逆性可知，視線與激光束會(huì)發(fā)生相同的彎曲，所以C項(xiàng)正確答案：C4.圖14123如圖14123所示，用三塊完全相同的兩面平行的玻璃磚組成一等邊三角形，現(xiàn)有一束白光平行底面BC從AB面射入，由AC面射出，則從AC面射出的光()A仍為一束白光，并與底面BC平行B仍為一束白光，并向底面BC偏折C形成彩色光帶，上邊為紫光，下邊為紅光D形成彩色光帶，上邊為紅光，下邊為紫光解析：平行的玻璃磚對(duì)光具有偏折作用不改變光的傳播方向，所以平行玻璃板對(duì)光不會(huì)起色散作用，A對(duì)答案：A圖141245 如圖1

10、4124所示，在房間內(nèi)靠近墻角的天花板上有一個(gè)平面鏡，在房間地板上的B點(diǎn)放一點(diǎn)光源S，通過(guò)平面鏡的反射在豎直墻壁上出現(xiàn)一個(gè)光斑若要使墻壁上光斑的面積增大一些，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(guò)O點(diǎn)且垂直于紙面的軸沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度B將光源沿地面向左移動(dòng)一小段距離C將光源豎直向上移動(dòng)一小段距離D在B點(diǎn)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(duì)稱特點(diǎn)，找出光源S通過(guò)平面鏡所成的像S，做過(guò)平面鏡邊緣的入射光線BE和反射光線EF，用OF表示光斑的大小由圖可知，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(diǎn)下

11、移，故B是正確的答案：B圖141256 如圖14125所示為一塊建筑用幕墻玻璃的剖面圖，在其上建立直角坐標(biāo)系xOy，設(shè)該玻璃的折射率沿y軸正方向發(fā)生變化現(xiàn)有一單色光a從原點(diǎn)O，以某一入射角由空氣射入該玻璃內(nèi)部，且單色光a在玻璃內(nèi)部的傳播路徑如圖中實(shí)線所示則玻璃的折射率沿y軸正方向發(fā)生變化的情況是()A折射率沿y軸正方向減小B折射率沿y軸正方向先減小后增大C折射率沿y軸正方向增大D折射率沿y軸正方向先增大后減小解析：本題考查光的折射規(guī)律、全反射的條件任取一個(gè)平行于x軸的界面，作入射點(diǎn)的入射光線和折射光線會(huì)發(fā)現(xiàn)折射角總是大于入射角，說(shuō)明界面上方的介質(zhì)為光疏介質(zhì)，下方為光密介質(zhì)，沿y軸正方向的折射率

12、越來(lái)越小，光線最終發(fā)生全反射A項(xiàng)正確本題難度中等答案：A圖141267 在空氣中，一條光線以60°的入射角射到一平行玻璃板的上表面ab上(如圖14126所示)，已知該玻璃的折射率為，下列說(shuō)法正確的是()A光線可能在ab面上發(fā)生全反射而不能進(jìn)入玻璃板B光線肯定能從ab面進(jìn)入玻璃板且折射角為30°C光線可能在cd面上發(fā)生全反射而不能射出玻璃板D光線肯定能從cd面射出玻璃板且折射角為30°解析：本題考查光的折射定律、全反射條件、平行玻璃磚對(duì)光的作用特點(diǎn)光線從空氣進(jìn)入玻璃是從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，因此光線肯定能進(jìn)入玻璃，由折射率公式n可以求得折射角為30°，A項(xiàng)

13、錯(cuò)誤；B項(xiàng)正確；根據(jù)對(duì)稱性和光路可逆性可知，光線經(jīng)過(guò)平行玻璃磚時(shí)，光的傳播方向不變，但光線發(fā)生側(cè)移，因此光線不可能在cd邊發(fā)生全反射，從cd邊射出時(shí)折射角為60°，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤答案：B圖141278(2009·浙江卷，18)如圖14127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(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)已知入射方向與邊AB的夾角為30°，E、F分別為邊AB、BC的中點(diǎn)，則()A該棱鏡的折射率為B光在F點(diǎn)發(fā)生全反射C光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小D從F點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束平行解析：由幾何知識(shí)可知三角形EBF為等邊三角形，故從E點(diǎn)入射的光線，入射角為6

14、0°，折射角為30°，由折射定律可知n，A項(xiàng)正確；光射在F點(diǎn)時(shí)，入射角為30°，故不發(fā)生全反射，折射角為60°，B、D兩項(xiàng)錯(cuò)；光從空氣中進(jìn)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(zhǎng)變小，故C項(xiàng)正確答案：AC圖141289如圖14128所示，激光器固定在轉(zhuǎn)臺(tái)上發(fā)出一束細(xì)光，轉(zhuǎn)臺(tái)在某液體中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使激光束在豎直平面內(nèi)掃描，掃描一周的時(shí)間為T32 s激光束轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示，該液體的折射率為.一個(gè)周期T內(nèi)在液面上方能觀察到激光束的時(shí)間是()A4 s B8 s C16 s D32 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

15、界角C45°，入射角小于45°的光線能射出水面，由對(duì)稱性知，能射出水面的入射光的最小夾角90°，故時(shí)間tT8 s，故B項(xiàng)正確答案：B圖1412910如圖14129所示，一個(gè)由很薄(厚度不計(jì))的玻璃圍成的三棱鏡，內(nèi)封有空氣把三棱鏡放在水中現(xiàn)有一束很細(xì)的具有兩種不同頻率的復(fù)色光P從三棱鏡的AB邊射入，經(jīng)過(guò)二次折射后，先后有a、b兩束光從三棱鏡的AC邊上R、Q點(diǎn)射出根據(jù)上述現(xiàn)象，可以判斷以下說(shuō)法中正確的是()Ab光的頻率比a光的頻率高B在三棱鏡中a光傳播時(shí)間比b光的短C用a、b兩種光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在相同條件下，b光干涉條紋間距比a光大D當(dāng)a、b兩光由水中射向空氣產(chǎn)生全

16、反射時(shí)，a光的臨界角比b光的臨界角大解析：本題考查不同色光的特點(diǎn)作出光路可知，a光比b光折射程度大，因此a光頻率比b光的高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)幾何關(guān)系，它們?cè)谌忡R中a光的路程長(zhǎng)，由于在空氣中的速度可以認(rèn)為等于真空中的速度，因此a光在三棱鏡中傳播時(shí)間比b光的長(zhǎng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；b光波長(zhǎng)比a光長(zhǎng)，因此在相同條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由x可知，b光干涉條紋間距比a光大，C項(xiàng)正確；水對(duì)a光的折射率比對(duì)b光的大，因此由sin C可知，兩光由水中射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角比b光的小，D項(xiàng)錯(cuò)誤本題難度中等答案：C圖1413011透明光學(xué)材料制成的直角三棱鏡，B30°，其折射率為，一束波長(zhǎng)為566 nm的單色光垂直于AC面射向棱鏡(如圖14130所示)，入射點(diǎn)為O，求：(1)此單色光在棱鏡中的波長(zhǎng)；(2)該光射出棱鏡的折射角解析：(1)n，400 nm.(2)sin C，C45°<60°.故光線在AB面發(fā)生全反射光線在BC面的折射角為，解得45°.答案：(1)400 nm(2)45°圖1413112如圖14131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