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时间:2018-12-16
《2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测(十一)光的全反射 光导纤维及其应用 鲁科版选修3-4》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、课时跟踪检测(十一) 光的全反射 光导纤维及其应用(时间:30分钟 满分:50分)一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分,第小题只有一个选项正确。)1.已知介质对某单色光的临界角为C,则下列说法错误的是( )A.该介质对单色光的折射率等于B.此单色光在该介质中的传播速度为c·sinC(c是光在真空中的传播速度)C.此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sinC倍D.此单色光在该介质中的频率是在真空中的倍2.一束光线由空气斜射入横截面为半圆形的玻璃砖,再由玻璃砖射出,入射光线的延长线沿半径,则如图1所示的光路图正确的是( )图1A.①② B
2、.②③C.③④D.①④3.(重庆高考)打磨某剖面如图2所示的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切割在θ1<θ<θ2的范围内,才能使从MN边垂直入射的光线,在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况),则下列判断正确的是( )图2A.若θ>θ2,光线一定在OP边发生全反射B.若θ>θ2,光线会从OQ边射出C.若θ<θ1,光线会从OP边射出D.若θ<θ1,光线会在OP边发生全反射4.如图3所示,两束频率不同的光束A和B分别沿半径方向射入半圆形玻璃砖,出射光线都是OP方向,下列说法正确的是( )图3A.A对
3、玻璃砖的折射率较大B.A穿过玻璃砖所需的时间较长C.光由玻璃射向空气发生全反射时,A的临界角小D.光由玻璃射向空气发生全反射时,B的临界角小5.(四川高考)如图4所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则( )图4A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大6.如图5所示是一个圆柱体棱镜的截面图,图中E、F、G、H将半径OM分成5等份,虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON,ON边可吸收到达其上的所有光线。已知该棱镜的折
4、射率n=,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线( )图5A.不能从圆弧NF1射出B.只能从圆弧NG1射出C.能从圆弧G1H1射出D.能从圆弧H1M射出二、非选择题(共2小题,共20分)7.(8分)(江苏高考)如图6为单反照相机取景器的示意图,ABCDE为五棱镜的一个截面,AB⊥BC。光线垂直AB射入,分别在CD和EA上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC射出。若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示)图68.(12分)(山东高考)如图7,三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,位于截面所在平面内的一
5、束光线自O以角i入射,第一次到达AB边恰好发生全反射。已知θ=15°,BC边长为2L,该介质的折射率为。求:图7(ⅰ)入射角i;(ⅱ)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到:sin75°=或tan15°=2-)。答案1.选D 由临界角的计算式sinC=得n=,选项A正确;将n=代入sinC=得sinC=,故v=csinC,选项B正确;设该单色光的频率为f,在真空中的波长为λ0,在介质中的波长为λ,由波长、频率、光速的关系得c=λ0f,v=λf,故sinC==,λ=λ0sinC,选项C正确;该单色光由真空传入介质时,频率不发生变化,选项D
6、错误。2.选D 在玻璃砖的下边,由于光是从光密介质到光疏介质,在这个面上有可能发生光的折射,如果入射角大于临界角,则发生全反射。由光的折射定律和全反射的知识,很容易看出①④图正确,答案为D。3.选D 题图中,要使光线可在OP边发生全反射,图中光线在OP边上的入射角大于90°-θ2。从OP边上反射到OQ边的光线,入射角大于90°-(180°-3θ1)=3θ1-90°可使光线在OQ边上发生全反射。若θ>θ2,光线不能在OP边上发生全反射;若θ<θ1,光线不能在OQ边上发生全反射,综上所述,选项D正确。4.选D 根据光线可逆,两束光在空气中的入射角相等,A光的折射角大、折
7、射率小;v=,折射率小的,在介质中的传播速度大,时间短,故A、B错;sinC=,折射率小的,临界角大,所以B的临界角小。故D正确。5.选D 根据光的传播规律解决问题。发光小球沿水平方向发出的光,均能射出玻璃缸,不发生全反射,选项A错误;小球发出的光射到水面上时,当入射角大于等于临界角时,会发生全反射,选项B错误;光的频率由光源决定,光由一种介质进入另一种介质时,光的频率不变,选项C错误;根据n=,光在水中的传播速度较小,选项D正确。6.选B 由该棱镜的折射率为n=可知其临界角C满足sinC==,由题图中的几何关系可求出GG1右边的入射光线全部发生全反射,GG1左
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