1、1一束光线由空气射入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方向,则图14221中的光路图正确的是()图14221ABC D答案:D图142222自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理,它虽然本身不发光,但在夜间骑车时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车尾灯由透明介质做成,其外形如图14222所示,下列说法中正确的是()A汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的左表面发生全反射B汽车灯光应从左面射过来,在尾灯的右表面发生全反射C汽车灯光应从右面射过来,在尾灯的右表面发生全反射D汽车灯光应从右面射这来,在尾灯的左表面发生全反射解析:
2、选D.要发生全反射,光线必定由光密介质射向光疏介质,所以D选项正确图142233如图14223所示,把由同种玻璃制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上,且让半球的凸面向上从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的文字,下面的观察记录正确的是()看到A中的字比B中的字高看到B中的字比A中的字高看到A、B中的字一样高看到B中的字和没有放玻璃半球时一样高A B只有C只有 D答案:A4.海面下的潜艇Q为与海面上的指挥船P保持联系,发出红外线信号1和紫外线信号2,则图14224中的传播路线可能正确的是()图14224解析:选A.红外线的频率小于紫外线的频率,故它
3、们在水中的折射率n红外n紫外由于光从水中进入空气,即由光密介质进入光疏介质,折射角大于入射角,由此知C、D均错误;图中折射光线的反向延长线与过Q竖直线的交点到水面的距离为光源Q的视深,设为h,Q深度为h,则h,由于n红外n紫外,所以h红外h紫外,A项正确,B项错误5.图14225一束光从空气射向折射率n的某种玻璃的表面,如图14225所示1代表入射角,则()A当145时会发生全反射现象B无论入射角1是多大,折射角2都不会超过45C当入射角145时,折射角230D当入射角160时,反射光线与折射光线垂直解析:选BC.本题入射光线是从光疏介质射向光密介质,折射角小于入射角,不会发生全反射现象,选项
4、A不正确反之,若光线从玻璃射向空气,会发生全反射,可计算出其临界角C,sinC,C45.由光路可逆性可知,无论入射角1是多大,折射角2都不会超过45,选项B正确由折射定律,要求2=30,sin1=sin30得1=45,选项C正确折射线与反射线互相垂直,作出示意图,如图所示,可知1290,又11,2901.由折射定律sin1sin(901)得:tan1,即160选项D错误图142266两束不同频率的单色光a、b从空气平行射入水中,发生了如图14226所示的折射现象()下列结论中正确的是()A光束b的频率比光束a的低B在水中的传播速度,光束a比光束b小C水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D若
5、光束从水中射向空气,则光束b的临界角比光束a的临界角大解析:选C.由公式n,可得折射率nanb,C正确;由nanb知,频率avb,B错误;由sinC知临界角CaCb,D错误图142277(2010年东城模拟)如图14227所示,半圆形玻璃砖的半径为R,直径为MN,一束白光从Q点以垂直于直径MN的方向射入半圆形玻璃砖,从玻璃砖的圆弧面射出后,打到光屏上得到由红到紫的彩色光带已知QM.如果保持入射光线和光屏的位置不变,而使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动,移动的距离小于,则有()A半圆形玻璃砖向上移动的过程中,屏上红光最先消失B半圆形玻璃砖向上移动的过程中,屏上紫光最先消失C半圆形玻璃砖向下移
6、动的过程中,屏上红光最先消失D半圆形玻璃砖向下移动的过程中,屏上紫光最先消失解析:选D.当玻璃砖上移时,从玻璃进入空气的光线的入射角在减小,所以不管哪种色光都不会发生全反射,故A、B错在向下移动时,由于从玻璃进入空气的光线的入射角在增大,紫光的临界角最小,入射角增大后,先达到紫光的临界角,最后达到红光的临界角所以紫光首先发生全反射,在屏上消失,故C错,D对8.图14228(2009年高考全国卷)一玻璃砖横截面如图14228所示,其中ABC为直角三角形(AC边未画出),AB为直角边,ABC45,ADC为一圆弧,其圆心在BC边的中点此玻璃的折射率为1.5.P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏若
7、一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖,则()A从BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光B屏上有一亮区,其宽度小于AB边的长度C屏上有一亮区,其宽度等于AC边的长度D当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大解析:选BD.设光在玻璃砖BC面与AC弧面上的临界角为C,则有sinC,显然C45,故可知光将在整个BC面上发生全反射,也会在AC弧面上靠近A点和C点附近区域发生全反射D点附近的射出光线形成会聚光束照到光屏P上由以上分析可知B、D选项正确9.图14229(2008年高考四川非延考区)如图14229所示,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60,已知
8、光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行此玻璃的折射率为()A.B1.5C. D2解析:选C.其光路图如图所示,由几何关系知230,折射率n,故C正确10.(2009年高考海南卷)如图14230所示,一透明半圆柱体折射率为n2,半径为R、长为L.一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入,从部分柱面有光线射出求该部分柱面的面积S.图14230解析:半圆柱体的横截面如图所示,OO为半圆的半径设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件,由折射定律有nsin=1式中,为全反射临界角由几何关系得OOB=S=2RLOOB代入题给条件得S=RL.答案:RL图1423111如图14231
9、所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,A30.它对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2.在距AC边距离为d处有一与AC平行的光屏现由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少?(2)若两种光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点间的距离解析:(1) v红,v紫, 所以.(2) n1,n2两光点间的距离x=d(tanr2-tanr1)=d()答案:(1) (2)d()图1423212(2010年江苏南通模拟)如图14232所示,玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成一束频率为5.31014 Hz的单色细光束从AD面
10、入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角60.已知光在真空中的速度c3108 m/s,玻璃的折射率n1.5,求:(1)这束入射光线的入射角多大?(2)光在棱镜中的波长是多大?(3)该束光线第一次从CD面出射时的折射角(结果可用三角函数表示)解析:(1)设光在AD面的入射角、折射角分别为1、2,230根据n得sin1nsin21.5sin300.75,1arcsin0.75.(2)根据n,得v m/s2108 m/s,根据vf,得 m3.77107 m.(3)光路如图所示,ab光线在AB面的入射角为45.设玻璃的临界角为C,则sinC=0.67sin450.67,因此光线ab在AB面会发生全反射光线在CD面的入射角2=2=30根据n=,光线在CD面的出射光线与法线的夹角1=1=arcsin0.75.答案:(1)arcsin0.75(2)3.7710-7 m(3)arcsin0.75