2011版高中物理课时讲练通课件单元质量评估三新人教版选修34

【解析】选A、C.由几何知识可知，光线在E点的入射
角i=60°，折射角r=30°，由折射定律n= s i n=i
sin r
，3 A
项正确.再由几何知识，光线到F点时，入射角i′=
30°，由折射定律， s i n=i n，所以折射角r′=60°，
sin r
可知B、D项错误，光从空气进入棱镜后，波长变小，
【解析】设入射角为i，折射角为r，由折射定律得
s i n=i n
①
sin r
由已知条件及①式得
r=30°
②(2分)
如果入射光线在法线的右侧，光路图如图所示.设出射
点为F，由几何关系可得
AF=3 a
③
即出8 射点在AB边上离A点3 a的位置.
(3分)
8
如果入射光线在法线的左侧，光路图如图所示.设折射
【解析】选D.紫光的折射率比红光的折射率大,入射角 相同,则紫光的折射角比红光的折射角小,A错误;由于在 玻璃砖上表面的折射角与在玻璃砖下表面的入射角相 等,所以都不能发生全反射,B错误;任何单色光通过玻璃 砖后都平行于入射光射出,但发生了侧移,而且紫光的侧 移大,C错误,D正确.
7.（2009·福建高考）光在科学技术、生产和生活中 有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ） A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是 利用光的偏振现象 B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射 现象 C.在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象 D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
(3分)
即出8 射点在BC边上离B点1 a的位置.
8
答案：若入射光线在法线右侧，出射点在AB边上离A
点3
8
1 a处;若入射光线在法线左侧，出射点在BC边上离B点
8
a处.
【解析】选A.因为玻璃的折射率为n=1.5,所以全反射
临界角为C=arcsin 1 =arcsin 2 .由图可知入射角
n
3
α=45°>C,故发生全反射,即A图正确.
4.某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间 形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点， 你认为错误的是（ ） A.若狭缝与灯泡平行，衍射条纹与狭缝平行 B.若狭缝与灯泡垂直，衍射条纹与狭缝垂直 C.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关 D.衍射条纹的间距与光的波长有关
【解析】设入射光线与1/4球体的交点为C,连接
OC,OC即为入射点的法线.因此,图中的角α为入射角.
过C点作球体水平表面的垂线,垂足为B.依题
意,∠COB=α.又由△OBC知
sin α= 3
(2分)
2
设光线在C点的折射角为β,由折
射定律得
sin = 3 sin
(1分)
由以上两式得β=30°
(1分)
【解析】选B.某一单色光的光路如图，由三角关系知 在水面的折射角大，在平面镜反射时的入射角小，光 线在墙上的光点高.红光的折射率最小，在水面的折射 角最大，在墙上的光点最高，形成上红下紫的彩色光 带.
9.激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光
的干涉原理，用二次曝光照相所获得的“散斑对”相
当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次
2
弧，并过O点作直线AB的垂线交圆弧于C点，再过C点 作 Pn=1O1的垂=O线C交=Pd1O.于D点，用刻度尺测量CD长度.则
sin CD 2CD
答案：见解析
12.（4分）如图所示，水面上浮着一个直径为d的圆形 的木板，在圆心O处垂直板面插上一个大头针，当大头 针在水下的长度为h时，从水面上刚好看不到大头针， 则水的折射率_______.
【解析】(1)如图所示,因为光线在D点发生全反射,由
反射定律和几何知识得
∠4=30°
(2分)
则 sin5 =n
sin 4
(2分)
sin∠5= 2
2
第一次射入空气的折射角
（1分）
∠5=45°.
(2分)
(2)设光线由O点到E点所需的时间t,则
t= OD DE ,
v=
c

v
,
n
由数学知识得
(2分)
OD= 3a,DE=2 3a,
(2分)
3
由以上各式可得：t= 5 6 a .
3c
答案:(1)45° (2)
5 6a
3c
(1分)
16.（2009·宁夏高考）（12分）一棱镜的截面为直角 三角形ABC，∠A=30°，斜边AB=a.棱镜材料的折射率 为n= 2 .在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入 射角从AC边的中点M射入棱镜.画出光路图，并求光线 从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原路返回的情 况）.
由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见
图)为30°.
由折射定律得 sin = 1
sin 3
因此sinθ= 3
2
解得θ=60°
(2分) (1分) (1分)
答案:60°
15.(12分)如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知 ∠A=60°,∠C=90°;一束极细的光于AC边的中点垂直 AC面入射,A C =2a,棱镜的折射率为n= 2 ,求: (1)光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折 射角. (2)光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间 (设光在真空中传播速度为c).
【解析】选B.若狭缝与灯泡平行，则衍射条纹与狭缝 平行且现象明显.衍射条纹的疏密程度与缝宽有关，狭 缝越小，条纹越疏.条纹间距与波长有关，波长越长， 间距越大.若狭缝与灯泡垂直，则看不到衍射条纹，故 B错.
5.（2009·浙江高考）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 3 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
光线与AB的交点为D.由几何关系可知，在D点的入射
角
θ=60°
④(2分)
设全反射的临界角为θC,则
sinθC=
1 n
⑤
由⑤和已知条件得
θC=45°
⑥
因此，光在D点发生全反射.
(2分)
设此光线的出射点为E，由几何关系得
∠DEB=90°
BD=a-2AF
⑦
BE=BDsin30°
⑧
联立③⑦⑧式得
BE=1 a
【解析】刚好看不到说明刚好发生全反射，光路如图：
答案：
4h 2 +d 2 d
三、计算题（本题共4小题,共40分,计算题要有必要的 文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位） 13.(8分)如图所示,一束波长为λ0 的红光,从空气中垂直于三棱镜的 AB面入射,从AC面射出方向如图所 示,则玻璃对红光的折射率、红光 在玻璃中的传播速度、红光在玻璃 中的波长各是多少?
曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距.实验中可测得
二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏之间的距离l以及相
邻两条亮纹间距Δx.若所用激光波长为λ，则该实验
确定物体运动的速度的表达式是（
A.v= x
l t
B.v= l
xt
C.v= l x
t
） D.v= l t
x
【解析】选B.由双缝干涉中相邻亮纹间距公式Δx= l λ,其中d为双缝间距.由题知d=vΔt,由以上各式
波速变小，C项正确.
6.(2010·兰州高二检测)如图所示,红光和紫光以相同 的入射角i从空气斜射到长方体型玻璃砖上表面的同一 点进入玻璃中进行传播,对于进入玻璃的红光和紫光, 下列说法中正确的是( ) A.紫光的折射角比红光的折射 角大 B.玻璃对紫光的折射率较大, 紫光可能不会从玻璃砖下表面射出 C.紫光和红光将从玻璃砖下表面的同一点射出 D.紫光和红光从玻璃砖下表面射出后一定平行
二、实验题（本题共2小题，共10分）
11.（6分）某同学用半圆柱玻璃砖测定玻璃的折射率，
他的操作步骤如下：
A.用刻度尺量出半圆柱玻璃砖的直径d，算出半径r= ， 然后d 确定圆心的位置，记在玻璃砖上；
2
B.在白纸上画一条直线作为入射光线，并在入射光线
上插两枚大头针P1和P2；
C.让入射光线与玻璃砖直径垂直，入射点与圆心O重合， 如图所示； D.以圆心O为轴，缓慢逆时针转动 玻璃砖，同时调整视线方向，恰好 看不到P2和P1的像时，停止转动玻 璃砖，然后沿半圆柱玻璃砖直径画 一条直线AB，如图所示.
B.只能从圆弧 N G 1 射出 D.能从圆弧 H 1 M 射出
【解析】选B.由临界角公式sinC= 1
n
，53 对于沿GG1
方向入射的光线入射角恰好等于临界角，故发生全反
射，而GO间的所有入射光线到达圆弧M N 时，入射角 均小于临界角，故都从圆弧 M 上N 对应点折射出棱 镜，而GM间的所有入射光线到达圆弧M N 时，入射角 均大于临界角.故发生全反射，不能从圆弧 M 上N 对应 点射出棱镜.综上所述，选项B正确.
d
得v= l .
xt
10.（2008·重庆高考）如图是一个
1 圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、
4
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
棱镜的折射率n= 5 ，若平行光束垂
3
直入射并覆盖OM，则光线（ ）
A.不能从圆弧 N F 1 射出 C.能从圆弧 G 1 H 1 射出
（1）该同学利用白纸上描下的P1O和AB两条直线，可 算出该玻璃的折射率n，他的根据是什么？ （2）如何在图上用刻度尺和圆规作图，求出该玻璃的 折射率n.