1、课时作业 单独成册 方便使用一、选择题1关于光的传播现象及应用,下列说法正确的是( )A一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景D一束色光从空气进入水中,波长将变短,色光的颜色也将发生变化E一束白光从空气斜射进入水中,也将发生色散解析:一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象,A 正确;由全反射的条件可知,内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大,故 B 正确;海市蜃楼将呈现正立的像,位置在实物的上方,又称上 现蜃景,C 错误;色光进入水中,光的频率不变,颜色不变,D
2、错误;白光斜射入水中,由于水对不同色光的折射率不同,各种色光将分开,故 E 正确答案:ABE2.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示下列说法中正确的是( )A此介质的折射率等于 1.5B此介质的折射率等于 2C当光线从介质射向真空中时,入射角大于 45时可发生全反射现象D当光线从介质射向真空中时,入射角小于 30时可能发生全反射现象E光进入介质时波长变短解析:n ,选项 A 错,B 对当光 线从介质中射向真空中时,随入射sin 45sin 30 2角增大折射角增大,当折射角等于 90时,即发生全反射,此时入射角为 C,则有n ,解得 C45,即入射角大于等于 45时发生全反射现象
3、, 选项 C2sin 90sin C对,D 错 因 进 入介质后光速变小,而频率不变,故 E 对答案:BCE3.如图所示是一玻璃球体,其半径为 R,O 为球心,AB 为水平直径M 点是玻璃球的最高点,来自 B 点的光线 BD 从 D点射出,出射光线平行于 AB,已知ABD 30 ,光在真空中的传播速度为 c,则( )A此玻璃的折射率为 3B光线从 B 到 D 需用时3RcC该玻璃球的临界角应小于 45D若增大ABD ,光线不可能在 DM 段发生全反射现象E若减小ABD ,从 AD 段射出的光线均平行于 AB解析:由题图可知光线在 D 点的入射角为 i30,折射角为 r60,由折射率的定义得 n
4、 知 n ,A 正确;光线在玻璃中的 传播速度为 v c,由题sin rsin i 3 cn 33图知 BD R,所以光 线从 B 到 D 需用时 t ,B 正确;若增大3BDv 3RcABD,则光线射向 DM 段 时入射角增大,射向 M 点时为 45,而 临界角满足 sin C sin 45,即光线可以在 DM 段发生全反射 现象, C 正确,D 错误;1n 33 22要使出射光线平行于 AB,则入射角必为 30,E 错误答案:ABC二、非选择题4如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的_面不能用手直接接触在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔 a、b、c 的位
5、置相同,且插在 c 位置的针正好挡住插在 a、b 位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为 d、e 两点,如图乙所示计算折射率时,用_(选填“ d”或“e”) 点得到的值较小,用_( 选填“d”或“ e”)点得到的值误差较小解析:光学面若被手接触污染,会影响观察效果,增加实验误差;分别连接 cd 和 ce 并延长到界面,与界面分 别交于 f、g 两点,由 n 不 难得出用 d 点得到的折射率值较小,过 c 点的出sin 1sin 2射光线应平行于 ab,利用直尺比对并仔细观察,可知 ecab,故用 e 点得到的折射率 值误 差较小答案:光学 d e5(2017高考全国卷 )一直桶状容器的
6、高为 2l,底面是边长为 l 的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的 D 点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率解析:设从光源发出直接射到 D 点的光线的入射角 为 i1,折射角为 r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点 C,连接 C、D,交反光壁于 E 点,由光源射向 E 点的光线,反射后沿 ED 射向 D 点光 线在 D 点的入射角为 i2,折射角为 r2,如图所示设液体的折射率为 n,由折射定律有nsin i1 sin r1nsin i2 s
7、in r2由题意知 r1r 290 联立式得 n2 1sin2i1 sin2i2由几何关系可知 sin i1 l24l2 l24 117sin i2 32l4l2 9l24 35联立式得 n1.55答案:1.556.(2016高考全国卷 )如图,玻璃球冠的折射率为 ,其底面3镀银,底面的半径是球半径的 倍;在过球心 O 且垂直于底面32的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的 M 点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的 A 点求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角解析:设球半径为 R,球冠底面中心 为 O, 连接 OO,则 OOAB.令OAO,有cos O AOA 32
8、RR即 30由题意知 MAAB 所以OAM 60 设图中 N 点为光线在球冠内底面上的反射点,则光线的光路图如图 所示设光线在 M 点的入射角为 i,折射角 为 r,在 N 点的入射角为 i,反射角为 i,玻璃的折射率 为 n,由于OAM 为等边三角形,有i60由折射定律有 sin insin r代入题给条件 n 得 r303作底面在 N 点的法线 NE,由于 NEAM,有i30根据反射定律,有 i30连接 ON,由几何关系知MANMON,故有 MNO60由式得 ENO30于是 ENO 为 反射角, ON 为反射光线这一反射光 线经球面再次折射后不改变方向所以,经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为 180ENO 150 答案:150