物理人教选修3-4第2章第1单元检测

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1、1．(2011年高考福建理综)如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是(　　)A．减弱，紫光　　　　　　　　B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强，红光解析：因n红＜n紫，再由临界角公式sinC＝可得，C红＞C紫，因此当增大入射角时，紫光先发生全反射，紫光先消失，且当入射光的入射角逐渐增大时，折射光强度会逐

2、渐减弱，反射光强度会逐渐增强，故应选C.答案：C2.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则(　　)A．该棱镜的折射率为B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行解析：在E点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，折射率为，A对；由光路可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；根据公式n＝＝＝，得λ介＝可知C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射

3、到E点的光束平行，故D错．答案：AC3．(2011年高考江苏单科)一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为________．真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为________．解析：由题意知n＝＝，得θ＝60°.v＝＝c.答案：60°　c4.一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，下图为过轴线的截面图，调整入射角θ，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为，求sinθ的值．解析：当光线在水面发生全反射时有sinC＝当光线从左侧射入时，由折射定律有＝n联立这两式代入数据可得sin

4、θ＝.答案：5.(2010年高考山东理综)如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出．(1)求该玻璃棒的折射率．(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时________(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射．解析：(1)如图所示单色光照射到EF弧面上时刚好发生全反射，由全反射的条件得C＝45°①由折射定律得n＝②由①②式得n＝③(2)当光线向N端移动后，入射角变大，则一定能发生全反射．答案：(1)　(2)能

5、6.如图所示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图，FD为圆周，圆心为O，光线从AB面入射，入射角θ1＝60°，它射入棱镜后射在BF面上的O点并恰好不从BF面射出．(1)画出光路图；(2)求该棱镜的折射率n和光线在棱镜中传播的速度大小v(光在真空中的传播速度c＝3.0×108m/s)．解析：(1)光路图如图所示．(2)设光线在AB面的折射角为θ2，折射光线与OD的夹角为C，则n＝.由题意，光线在BF面恰好发生全反射则，sinC＝，由图可知，θ2＋C＝90°，联立以上各式解出n≈1.3(或)又n＝，故解出v≈2.3×108m/s(或

6、×108m/s)．答案：(1)见解析图(2)1.3(或)　2.3×108m/s(或×108m/s)7.如图所示，一透明球体置于空气中，球半径R＝10cm，折射率n＝，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5cm，CD为出射光线．(1)补全光路图并求出光从B点传到C点的时间：(2)求CD与MN所成的角α.解析：(1)连接BC，如图所示．在B点光线的入射角、折射角分别标为θ1、θ2，sinθ1＝5/10＝/2，所以θ＝45°由折射定律：在B点有：n＝，sinθ2＝1/2，故：θ2＝30°，BC＝

7、2Rcosθ2，t＝BCn/c＝2Rncosθ2/c代入数据解得t＝8.2×10－10s.(2)由几何关系可知∠COP＝15°，∠OCP＝135°，α＝30°.答案：(1)见解析　(2)30°.8.如图所示，一条长度为L＝5.0m的光导纤维用折射率n＝的材料制成．一细束激光由其左端的中心点以θ1＝45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出，求：(1)该激光在光导纤维中的速度v是多大？(2)该激光在光导纤维中传播所经历的时间是多少？解析：(1)由n＝可得v＝2.1×108m/s.(2)由n＝可得光线从左端面射入后的折射角为30

8、°，射到侧面时的入射角为60°，大于临界角45°，因此发生全反射，同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线达到右端面，由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为x＝，因此该激