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1、人教版物理高二選修3-4 13.1光的反射和折射同步練習(xí)
姓名:________ 班級(jí):________ 成績:________
一、 選擇題 (共14題;共34分)
1. (3分) (2020銀川模擬) 下列說法中正確的是( )
A . 光的偏振現(xiàn)象證明了光波是橫波
B . 機(jī)械波和電磁波一樣,從空氣進(jìn)入水中波長變短
C . 白光經(jīng)過三棱鏡色散后,紫光的傳播方向改變量最大
D . 拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
E . 在白織燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋,這是光的干涉現(xiàn)象
2、
2. (3分) (2018浙江模擬) 平行單色光射向一橫截面為半圓形的玻璃柱體,射向其圓弧面的光只有圖中所示圓心角為 的一段圓弧上有光射出(不考慮光在玻璃內(nèi)的多次反射)。已知當(dāng)入射光為a光時(shí), ,當(dāng)入射光為b光時(shí), ,則( )
A . 該玻璃對(duì)a光的折射率為2
B . 該玻璃對(duì)b光的折射率為
C . 在玻璃中a光的速度比b光的速度大
D . 用a光和b光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),a光的條紋間距小
3. (2分) (2017高二下邯鄲期末) 如圖所示兩細(xì)束單色光平行射到同一三棱鏡上,經(jīng)折射后交于光屏上的同一個(gè)點(diǎn)M.則下列說法中正確的是( )
A . 如
3、果a為藍(lán)色光則b可能為紅色光
B . 在該三棱鏡中a色光的傳播速率比b光的傳播速率大
C . 棱鏡射向空氣中a色光的臨界角比b色光的臨界角大
D . a光的折射率小于b光折射率
4. (2分) (2017高二下和平期末) 明代學(xué)者方以智在《陽燧倒影》中記載:“凡寶石面凸,則光成一條,有數(shù)棱則必有一面五色”,表明白光通過多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象.如圖所示,一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b,下列說法正確的是( )
A . 若增大入射角i,則b光先消失
B . 在該三棱鏡中a光波長小于b光
C . a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象,b光不能發(fā)生
D . 若a、b光分別照射同
4、一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng),則a光的遏止電壓低
5. (3分) (2018高二下?lián)犴樒谥? 一般認(rèn)為激光器發(fā)出的是頻率為n的“單色光”,實(shí)際上它的頻率并不是真正單一的,激光頻率n是它的中心頻率,它所包含的頻率范圍是Δn (也稱頻率寬度),其中n + Δn, 和n-Δn分別記為“上限頻率”和“下限頻率”。如圖所示,某紅寶石激光器發(fā)出的激光(其“上限頻率”和“下限頻率”對(duì)應(yīng)的分別記為a光和b光)由空氣斜射到平行液膜的上表面,射入時(shí)與液膜上表面成θ角。則下列說法正確的是( )
A . 逐漸減小θ角,a光在液膜下表面先發(fā)生全反射
B . a光從下表面射出時(shí)與入射光線間偏移的距離較大
C
5、 . b光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
D . 相同裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),b光產(chǎn)生的干涉條紋間距較小
6. (2分) (2018高二下黃岡期末) 如圖所示,為觀察門外情況,居家防盜門一般都會(huì)在門上開一小圓孔.假定門的厚度為a=8cm,孔的直徑為d=6cm,孔內(nèi)安裝一塊折射率n=1.44的玻璃,厚度可]的厚度相同,已知sin37=0.6,cos37=0.8.則( )
A . 如未裝玻璃,室內(nèi)的人通過小孔能看到外界的角度范圍為106
B . 裝人玻璃后,室內(nèi)的人通過玻璃能看到外界的角度范圍約為106
C . 裝人玻璃的折射率越大,室內(nèi)的人通過玻鵯能看到外界的角度范圍就越小
D .
6、若要將視野擴(kuò)大到180,需嵌入折射率大于或等于 的玻璃
7. (3分) 下列說法正確的是( )
A . 拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度
B . 全息照片往往用激光來拍攝,主要是利用了激光的相干性
C . 如果地球表面沒有大氣層覆蓋,太陽照亮地球的范圍要比有大氣層時(shí)略大些
D . 已知某玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大,紅光從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時(shí),紅光臨界角較大
8. (2分) 如圖,一束單色光射入一玻璃球體,入射角為60。己知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后,再次折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行。此玻璃的折射率為( )
7、A .
B .
C . 1.5
D . 2
9. (2分) (2017高二下綿陽期中) 如圖所示,兩束單色光a、b從水下射向A點(diǎn)后,光線經(jīng)折射合成一束光c,則下列說法中正確的是( )
A . 水對(duì)單色光a的折射率比對(duì)單色光b的折射率大
B . 在水中a光的臨界角比b光的臨界角大
C . 在水中a光的速度比b光的速度小
D . 用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距
10. (2分) (2017高二下黃驊期中) 如圖,一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為θ,經(jīng)折射后射出a、b兩束光線.則(
8、 )
A . 在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度
B . 在真空中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度
C . 玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率
D . 若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,則折射光線b首先消失
11. (2分) (2016四川) 某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定半圓形玻璃磚的折射率n。如圖甲所示,O是圓心,MN是法線,AO、BO分別表示某次測(cè)量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測(cè)得多組入射角i和折射角r,做出sin i-sin r圖像如圖乙所示。則 ( )
A . 光由A經(jīng)O到B,n=1.5
B . 光由B經(jīng)O到A,n=1.5
C . 光
9、由A經(jīng)O到B,n=0.67
D . 光由B經(jīng)O到A,n=0.67
12. (3分) (2016高三上湖州期中) 如圖所示,一束由兩種色光混合的復(fù)色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃磚的上表面,得到三束光線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,若玻璃磚的上下表面足夠?qū)?,下列說法正確的是( )
A . 光束Ⅰ仍為復(fù)色光,光束Ⅱ、Ⅲ為單色光
B . 玻璃對(duì)光束Ⅲ的折射率大于對(duì)光束Ⅱ的折射率
C . 改變?chǔ)两?,光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平?
D . 通過相同的雙縫干涉裝置,光束Ⅱ產(chǎn)生的條紋寬度大于光束Ⅲ的寬度
13. (3分) (2019高三上浙江月考) 如圖所示,一光朿包含兩種不間頻率的單色光,從空氣射
10、向平行玻璃磚的上表面,玻璃磚下表面有反射層,光束經(jīng)兩次折射和一次反射后,從玻璃磚上表面分為a、b兩束單色光射出。下列說法正確的是( )
A . a光的頻率大于b光的頻率
B . 出射光束a、b一定相互平行
C . a、b兩色光從同種玻璃射向空氣時(shí),a光發(fā)生全反射的臨界角大
D . 用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),a光的條紋間距大于b光的條紋間距
14. (2分) 直線P1P2過均勻玻璃球球心O,細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對(duì)稱,由空氣射入玻璃球的光路如圖。a、b光相比( )
A . 玻璃對(duì)a光的折射率較大
B . 玻璃對(duì)a光的臨界角較小
C . b光在玻璃中
11、的傳播速度較小
D . b光在玻璃中的傳播時(shí)間較短
二、 填空題 (共5題;共13分)
15. (3分) (2017高二上永州期末) 某校開展研究性學(xué)習(xí),某研究小組根據(jù)光學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)液體折射率的儀器.如圖所示,在一個(gè)圓盤上,過其圓心O作兩條相互垂直的直徑BC、EF.在半徑OA上,垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持位置不變.每次測(cè)量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中,而且總使得液面與直徑BC相平,EF作為界面的法線,而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2 . 同學(xué)們通過計(jì)算,預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值,這樣只要根據(jù)P3所插的位置,就可以直接讀出液體折射率的值.
①若∠AOF
12、=30,OP3與OC之間的夾角為45,則在P3處刻的折射率為________.
②若在同一液體中沿AO方向射入一束白光,最靠近OC邊的是哪種顏色的光?________.增大入射角度,哪種顏色的光在刻度盤上先消失?________
16. (2分) (2016臨沂模擬) 如圖所示,橫截面為半圓形玻璃磚,O點(diǎn)為圓心,OO′為直徑PQ的垂線.已知玻璃磚的折射率n= ,光在真空中的速度為c.則光線在該玻璃磚中的傳播速度為________;一條與OO′連線成60角的光線從玻璃磚的圓心射入玻璃磚,則光線從玻璃磚出射方向與最初入射方向的夾角為________.
17. (4分) 如圖所示,白
13、光通過三棱鏡后被分解為由紅到紫按順序排列的彩色光帶(光譜),這種現(xiàn)象叫做光的色散.其原因是由于玻璃對(duì)各種色光的折射率不同.根據(jù)圖我們可以得到:
①紫光的偏折角最大,紅光的偏折角最??;
②由折射定律可以推理得:玻璃對(duì)紫光的折射率最________,對(duì)紅光的折射率最________;
③根據(jù)光速與折射率的關(guān)系可以推理得:紫光在玻璃中的速度________,紅光在玻璃中的光速最________.
18. (2分) 一束由兩種不同頻率的單色光組成的復(fù)色光從空氣射入玻璃三棱鏡后,出射光分成a、b兩束,如圖所示.用λ表示a、b兩束光的波長,則有λa________λb;用v表示a、b兩束光在玻
14、璃中的傳播速度,則有va________vb . (選填“>”、“<”或“=”)
19. (2分) 如圖所示,一個(gè)直角三棱鏡放置在空氣中,∠A=30,一束含有a、b兩種光的復(fù)色光垂直AB邊射入三棱鏡,a光恰好在AC邊發(fā)生全反射,b光的折射角為60,則a、b兩種光在棱鏡中傳播速度之比為________;用a、b兩種單色光分別通過同一雙縫干涉裝置獲得的干涉圖樣中,________(選填“a”或“b”)光條紋間距較大。
三、 解答題 (共5題;共30分)
20. (10分) (2017黑龍江模擬) 如圖所示,ABC為一透明材料制成的柱形光學(xué)元件的橫截面,該種材料的折射率n= ,AC
15、是一半徑為R的 圓弧,O為圓弧面圓心,ABCO構(gòu)成正方形,在O處有一點(diǎn)光源,從點(diǎn)光源射入圓弧AC的光線,進(jìn)入透明材料后首次射向AB或BC界面直接射出.下面的問題只研究進(jìn)入透明材料后首次射向AB或BC界面的光線,已知AB面上的P點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為 R.求:
(1)
從P點(diǎn)射出的光線的折射角;
(2)
AB和BC截面上沒有光線射出部分的總長度.
21. (5分) (2014海南) 如圖,矩形ABCD為一水平放置的玻璃磚的截面,在截面所在平面有一細(xì)束激光照射玻璃磚,入射點(diǎn)距底面的高度為h,反射光線和折射光線與底面所在平面的交點(diǎn)到AB的距離分別l1和l2 , 在截面所在平面內(nèi),改變
16、激光束在AB面上入射點(diǎn)的高度與入射角的大小,當(dāng)折射光線與底面的交點(diǎn)到AB的距離為l3時(shí),光線恰好不能從底面射出,求此時(shí)入射點(diǎn)距離底面的高度H.
22. (5分) (2013海南) 如圖,三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC,∠A=30,AC平行于光屏MN,與光屏的距離為L.棱鏡對(duì)紅光的折射率為n1 , 對(duì)紫光的折射率為n2 . 一束很細(xì)的白光由棱鏡的側(cè)面AB垂直射入,直接到達(dá)AC面并射出.畫出光路示意圖,并標(biāo)出紅光和紫光射在光屏上的位置,求紅光和紫光在光屏上的位置之間的距離.
23. (5分) (2016南京模擬) 如圖所示,光線沿半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊AB上,在這個(gè)邊與空
17、氣界面上發(fā)生反射和折射.反射光線與AB邊的夾角為60,折射光線與AB邊的夾角為45,要使折射光線消失,求入射光線繞入射點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)的角度.
24. (5分) (2016新課標(biāo)Ⅰ卷) 如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點(diǎn)光源A,它到池邊的水平距離為3.0m.從點(diǎn)光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為 .
(i)求池內(nèi)的水深;
(ii)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處的高凳上,他的眼睛到地面的高度為2.0m.當(dāng)他看到正前下方的點(diǎn)光源A時(shí),他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45.求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結(jié)果保留1位有效數(shù)字).
第 15 頁 共 15 頁
參考答案
一、 選擇題 (共14題;共34分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
二、 填空題 (共5題;共13分)
15-1、
16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
三、 解答題 (共5題;共30分)
20-1、
20-2、
21-1、
22-1、
23-1、
24-1、