1、1、固定的半圆形玻璃砖的横截面如图O 点为圆心，OO为直径 MN 的垂线足够大的光屏 PQ 紧靠玻瑞砖右侧且垂直于 MN由 A、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向 O 点，入射光线与 OO夹角 较小时，光屏 NQ 区域出现两个光斑。逐渐增大 角，当 = 时，光屏 NQ 区城 A 光的光斑消失，继续增大 角，当= 时，光屏 NQ 区域 B 光的光斑消失，则( )A玻璃砖对 A 光的折射率比对 B 光的小 BA 光在玻璃砖中传播速度比 B 光的大C 时，光屏上只有 1 个光斑 &nbs
2、p; D 2时，光屏上只有 1 个光斑2、如图所示，放在空气中的平行玻璃砖，表面 M 与 N 平行，一束光射到表面 M 上，(光束不与 M 平行)如果入射角大于临界角，光在表面 M 即发生反射。无论入射角多大，光在表面 M 也不会发生全反射。可能在表面 N 发生全反射。 由于 M 与 N 平行，光只要通过 M，则不可能在表面 N 发生全反射。则上述说法正确的是( )A. B. C. D. 3、一束单色光由空气射入玻璃，这束光的（ ）A.
3、速度变慢，波长变短 B.速度不变，波长变短C.周期变小，波长变长 D.周期不变，波长变长 4、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，折射光在白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增强，紫光 &n
4、bsp; B增强，红光 C减弱，紫光 D减弱，红光5、如图所示，半圆形玻璃砖的半径 R=10 cm，折射率为 n= ，直径 AB 与屏幕垂直并接触于 A 点激光 a 以入射角 i=30射向半圆形玻璃砖的圆心 O，结果在水平屏幕 MN 上出现两个光斑，则两个光斑之间的距离为( )A B C D6、a、b 两种色光以相同的入射角从某种介质射向真空，
5、光路如图所示，则以下叙述正确的是（ ） 。A. a 光的全反射临界角小于 b 光的全反射临界角B. 用同一干涉装置可看到 a 光的干涉条纹间距比 b 光宽C. 在该介质中 a 光的传播速度小于 b 光的传播速度D. 如果 b 光能使某种金属发生光电效应，a 光也一定能使该金属发生光电效应7、a、b 两种单色光以相同的入射角从某种介质射向空气，光路如图所示，则下列说法正确的是（ ）A.逐渐增大入射角 的过程中，a 光先发生全反射B.通过同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹间距比 b 光的宽C.在该介质中 b 光的传播速度大于 a 光的传播速度D.在该介质中 a
6、 光的波长小于 b 光的波长8、如图所示，一束光从空气中射向折射率 n= 的某种玻璃的表面，i 表示入射角，则下列说法中正确的是（ ）A该种玻璃的临界角为 60B当 i45时会发生全反射现象C无论入射角 i 是多大，折射角 r 都不会超过 45D欲使折射角 r=30，应以 i=45的角度入射9、如图所示，一段呈直线的光导纤维，当光线射入光导纤维的入射角为 i 时，这束光刚好能全部通过光导纤维从另一端射出，则（ ）A当入射角大于 i 时，光也能全部从另一端面射出B当入射角小于 i 时，光也能全部从另一端面射出C光导纤维的折射率至少为D光导纤维的折射率至少为10、如图所示，
7、是两个同种玻璃制成的棱镜，顶角 1大于 2，两束单色光 A 和B 分别垂直入射于三棱镜后，出射光线与第二界面的夹角 1= 2，则( )AA 光束的频率比 B 光束高B在棱镜中 A 光束的波长比 B 光束的短C在棱镜中 B 光束的传播速度比 A 光束的大D把两束光由水中射向空气，产生全反射，A 光的临界角比 B 的临界角大11、图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为 L，折射率为 n，AB 代表端面已知光在真空中的传播速度为 c为使光线能从玻璃丝的 AB端面传播到另一端面，求光线在端面 AB 上的入射角应满足的条件；求光线从玻璃丝的 A
8、B 端面传播到另一端面所需的最长时间12、如图所示在一平面直角坐标系内，直角三棱镜 AOB 顶点位于坐标原点，其中A=60，直角边 OB 长为 d，玻璃三棱镜的折射率为 n= 。在 y=d 处放置一与OB 面平行的光屏。现有一束宽度与斜边 AB 相同的平行单色光束垂直于底面照射，通过三棱镜后，在光屏上形成两个宽度一定的亮区域(不考虑光线在 OB 面上的反射)，已知真空中光速为 c，求：(1)两亮区域的宽度之和；(2)从 OB 边出射的光在玻璃内传播的最长时间。13、如图所示为一半圆形玻璃砖，光屏 MN 与直径 PQ 平行，圆心 O 到 MN 的距离为d，一由两种单色光组成的复色光与竖直方向成
9、=30 角射入玻璃砖的圆心，在光屏上出现了两个光斑，玻璃对两种单色光的折射率分别为 n1= 和 n2= ，求：3离 A 点最远的光斑与 A 点之间的距离 x；为使光屏上的光斑消失，复色光的入射角至少为多少？14、如图所示三角形 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束光线自 O 以角度 i 入射第一次到达 AB 边恰好发生全反射。已知 BC 边长为 2L 该介质的折射率为 。求：(1)入射角 i；(2)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：( 或 )。15、如图所示为一直角三棱镜的截面，B=90，A=60，现有一束单色光垂直
10、照射到 AC 面上，从 O 点进入，经 AB 面反射，在 BC 面上折射光线与入射光线的MA BONPQ偏向角为 30求棱镜对光的折射率；试证明光在 AB 面上会发生全反射16、半径为 R 的半圆形玻璃砖截面如图所示，O 点为圆心，光线 a 沿半径方向进入玻璃后恰好在 O 点发生全反射，光线 b 平行于光线 a，从最高点进入玻璃后折射到 MN 上的 D 点，已知光线 a 与 MN 的夹角为 60，求：（1）玻璃的折射率 n 为多少？（2）OD 的长度是多少？17、如图所示，一玻璃球体的半径为 R， O 为球心， AB 为直径，在球的左侧有一竖直接收屏在 A 点与玻璃球相切自 B 点发出的光线
11、BM 在 M 点射出，出射光线平行于 AB，照射在接收屏上的 Q 点另一光线 BN 恰好在 N 点发生全反射已知 ABM=30，求：()玻璃的折射率；()光由 B 传到 M 点与再由 M 传到 Q 点所需时间比；() N 点到直径 AB 的距离18、某种光学元件由两种不同透明物质和透明物质制成，其横截面如图所示，O 为 AB 中点，BAC=30，半圆形透明物质的折射率为 n1= ，透明物质的折射率为 n2一束光线在纸面内沿 O 点方向射入元件，光线与 AB 面垂线间的夹角为，通过观察发现此时从 AC 面恰好无光线射出，在 BC 面有光线垂直射出求：该透明物质的折射率 n2；光线在透明物质中的传
12、播速度大小；光线与 AB 面垂线间的夹角 的正弦值19、单色细光束射到折射率 n= 的透明球表面,光束在过球心的平面内,入射角i=45。研究经折射进入球内后又经内表面反射一次,再经球面折射后射出的光线,如图所示。(图中已画出入射光和出射光)(1)在图中大致画出光线在球内的路径和方向。(2)求入射光与出射光之间的夹角 。(3)如果入射的是一束白光,透明球的色散情况与玻璃相仿,问哪种颜色光的 角最大,哪种颜色光的 角最小?20、如图所示,AOB 是 1/4 圆柱形玻璃砖截面图,玻璃砖的临界角为 30平行光垂直于 AO 面入射.试问圆柱体的 ACB 表面上多大范围内有光线射出?参考答案1、答案：D考
13、点：光的折射定律；全反射。试题分析：由题意可知当 = 时，A 光在 MN 发生全反射，当 = 时 B 光在 MN 发生全反射,则可知 A 光的临界角小于 B 光的临界角，根据 1sinC=可知，玻璃砖对 A 光的折射率比对 B 光的大，选项 A 错误；由 cv可知 A 光在玻璃砖中传播速度比 B 光的小，选项 B 错误； 时，此时 A 光已经发生全反射，故在 NP 部分油一个光斑，同时 B 光从 MN 下方折射出来，射到 NQ 上，则在光屏上应有 2 个光斑，选项 C 错误； 2时，AB 两束光都发生全反射，故在光屏上只有 1 个光斑，选项 D 正确。2、答案：D、 B 产生全反射的必要条件是
14、光必须从光密介质射入光疏介质，可知，光从空气进入玻璃砖时，不会产生光的全反射现象，无论入射角多大，光都能从界面 ab 进入玻璃砖故错误，正确、由于 ab 与 cd 两个表面平行，根据几何知识得知，光线在 ab 面上的折射角等于在 cd 面上的入射角，根据光路可逆原理可知，光线一定从界面 cd 射出，故错误，正确综上选 D名师点评：解决本题的关键是掌握全反射的条件，灵活运用光路的可逆性分析玻璃砖的光学特性3、答案：A试题分析：一束单色光由空气射入玻璃，即由光疏介质进入光密介质时，速度减小，频率不变，根据 vf ，所以波长变短。选项 A 正确。BCD 错。故选 A。考点：波长、波速、频率的关系。【
15、名师名师点评】光由光疏介质向光密介质中传播，速度变小。此题关键是弄清楚波长、波速、频率的大小关系和决定因素。4、答案：A试题分析：光从玻璃射向空气中，为从光密介质射向光疏介质，入射角越大，发射光越强，根据全反射定律可得 1sinC可得折射率越大，发生全反射的临界角越小，而紫光的折射率最大，临界角最小，所以紫光最先消失，故 A 正确考点：考查了光的折射，全反射5、答案：C解：光路如图所示，两个光斑 S1、S 2 之间的距离为cm6、答案：Bb 光的偏折程度大于 a 光，则 b 光的折射率大于 a 光，根据 sinC= 知，a 光的全反射临界角大于 b 光全反射临界角故 A 错误因为 a 光的折射
16、率小，则 a 光的波长大，根据 x 知，则 a 光的干涉条纹间距宽故 B 正确根据 得，a 光的折射率小，则 a 光在介质中的传播速度大于 b 光故 C 错误a 光的折射率小，则 a 光的频率小，b 光能使某金属发生光电效应，a 光不一定能使该金属发生光电效应故 D 错误故选B名师点评：解决本题的突破口，比较出两光的折射率大小，从而得出频率、波长、临界角、在介质中的波速等大小关系7、答案：B考点： 光的干涉；全反射专题： 光的干涉专题分析： 由图象知道 b 光的折射率大于 a 光的，折射率大的光波短，光波短的条纹间距小，传播速度小解答： 解：A、由图知 b 光的折射率大，所以 b 光先发生全反
17、射，A 错误；B、折射率大的光波长短，而条纹间距与波长成正比，B 正确；C、由公式 v= 知折射率大的速度小，C 错误；D、在该介质中 a 光的波长大于 b 光的波长，D 错误；故选 B点评： 要记住折射率和波长的关系，波长和条纹间距的关系，这是解决此类问题的关键8、答案：CD【考点】光的折射定律；全反射【分析】发生全反射的条件：一从光密介质进入光疏介质，二是入射角大于等于临界角光入射角等于 90时，折射角最大，根据折射定律求出折射角的最大值已知折射角，根据折射定律求入射角【解答】解：A、由全反射临界角公式 sinC= 得，sinC= ，解得玻璃的临界角为：C=45故 A 错误B、因为光是从空
18、气进入玻璃，所以不可能发生全反射故 B 错误C、当入射角是 90时，折射角最大，根据 n= ，则折射角最大值为 r=45，所以无论入射角 i 是多大，折射角 r 都不会超过 45故 C 正确D、当折射角 r=30，由 n= = ，解得：i=45故 D 正确故选：CD解决本题的关键掌握折射定律，以及掌握全反射的条件：一从光密介质进入光疏介质，二是入射角大于等于临界角9、答案：BC【考点】全反射【分析】依据光的全反射条件：光从光密介质进入光疏介质时，入射角不小于临界角；再根据临界角公式 sinC= ，结合几何关系与三角知识，即可求解【解答】解：AB、当光线射入光导纤维的入射角为 i 时，这束光刚好
19、能全部通过光导纤维从另一端射出，当入射角小于 i 时，导致光从光纤射向空气时，入射角大于临界角，从而发生光的全反射现象，故 A 错误，B 正确；CD、当光线射入光导纤维的入射角为 i 时，这束光刚好能全部通过光导纤维从另一端射出，依据光的折射定律，则有： ，且 sinC= ，并根据几何关系，则有：r+c= ，解得：n= ，因此要发生光的全反射，则光纤维的折射率至少为 ，故 C 正确，D 错误；故选：BC考查光的全反射现象，掌握光的全反射的条件，理解临界角的公式，及光的折射定律，注意几何关系与三角知识在本题的应用10、答案：D光从 A 和 B 射出后 1= 2，而顶角 1大于 2，所以 A 的入
20、射角大于 B 的入射角，光线是从光密介质进入空气中，所以得出 B 的折射率大于 A 的折射率，B 的频率高于 A 的频率，所以 A 错;因为是由两个同种玻璃制成的棱镜，根据公式 cnv可知，光线在 A中的传播速度大于光在 B 中的传播速度，而 B 的频率高于 A 的频率，由 f得 B 的波长比 A 的波长短，B C 错；把两束光由水中射向空气，产生全反射，由于 B 的折射率大于 A 的折射率，所以 A 光的临界角比 B 的临界角大 D 正确，点拨：利用图中给出的角度的关系，先找出折射率的关系，以折射率为纽带把思路拓展出来11、答案：光线在端面 AB 上的入射角应满足：sini ；线从玻璃丝的
21、AB 端面传播到另一端面所藉的最长时间 考点:全反射.专题:全反射和临界角专题分析:根据折射定律求入射角的条件，利用全反射的条件和运动学知识求光线传播所用的最长时间解答:解：设激光束在光导纤维端面的入射角为 i，折射角为 ，折射光线射向侧面时的入射角为 ，要保证不会有光线从侧壁射出来，其含义是能在侧壁发生全反射由折射定律：n=由几何关系：+=90，sin=cos恰好发生全反射临界角的公式为：sin= ，得：cos=联立得：sini=要保证从端面射入的光线能发生全反射，应有：sini光在玻璃丝中传播速度的大小为：v=光速在玻璃丝轴线方向的分量为：v z=vsin光线从玻璃丝端面 AB 传播到其另
22、一端面所需时间为：T=光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面 AB 传播到其另一端面所需的时间最长，联立得：T max=答：光线在端面 AB 上的入射角应满足：sini ；线从玻璃丝的 AB 端面传播到另一端面所藉的最长时间 点评:本题是 2013 年湖北高考题，考查了折射定律和全反射的条件，并对于几何光学问题作出光路图，正确的确定入射角和折射角，并灵活运用折射定律是解题的关键12、答案：(1) ；(2)本题考查光的折射和全反射的知识，意在考查学生的分析能力。(1)当光经 AB 面后照射在 OB 时，入射角由折射定律 可得当光经过 AB 面后照射在 AO 面上时入射角
23、又全反射角 可得在 AO 面发生全反射，反射光照射在 OB 面上由几何关系可得(2)当在玻璃面中光线从 A 入射经 AO 面全反射再射向 OB 面传播时间最长13、答案： d，C=453试题分析：经分析可知 2 光折射后光斑离 A 点远由 2sinx= = d ta3由题意分析可知，当 1 光光斑消失后，2 光光斑也消失， 的最小值为 1 光2sin的临界角由 1sinC得 C=45 考点：光的折射14、答案：(1) i=45 &
24、nbsp; (2) 本题考查了光的全反射内容意在考查考生的理解和应用能力。(1)根据全反射规律可知光线在 AB 面上 P 点的入射角等于临界角 C 由折射定律得代入数据得：C=45 设光线在 BC 面上的折射角为 r 由几何关系得 r=30 由折射定律得 联立式代入数据得 i=45(2)在OPB 中根据正弦定律得设所用时间为 t 光线在介质中的速度为 v 得联立式代入数据得 15、答案：棱镜对光的折射率是 见解析【考点】全反射【分析】作出光线经 AB 面反射，在
25、BC 面上的折射与反射的光路图，由几何关系可求得光在 BC 面上的入射角，结合偏向角求得光在 BC 面上的折射角，从而求得折射率光从棱镜进入空气发生全反射的临界角为 C 时，有 sinC= ，求临界角 C，将光在 AB面上的入射角与 C 比较分析【解答】解：光经 AB 面反射，在 BC 面上的折射与反射光路如图所示，由几何关系可知，光在 BC 面上的入射角 i=30 由于在 BC 面上折射光线与入射光线的偏向角为 30，因此光在 BC 面上的折射角为 r=60由折射定律得 n= = =由几何关系可知，光在 AB 面的入射角为 60，光从棱镜进入空气发生全反射的临界角的正弦为 sin C= =
26、=sin 60即 60C，因此光线在 AB 面上会发生全反射答：棱镜对光的折射率是 见解析本题是几何光学问题，作出光路图是解题的关键之处，再运用几何知识求出入射角、折射角，即能很容易解决此类问题16、答案：（1）玻璃的折射率 n 为 2；（2）OD 的长度是考点:光的折射定律；全反射专题:光的折射专题分析:（1）根据光线 a 与 MN 的夹角为 60，光线 a 沿半径方向进入玻璃后恰好在 O 点发生全反射，可知临界角 C=30，进而求出 n；（2）根据折射定律及几何关系即可求得 OD 的长度解答:解：（1）由题意得：临界角 C=30则：n= = =2（2）光线 b 入射，由折射定律有：得：si
27、nr= ，所以：OD=Rtanr=解得：OD= 答：（1）玻璃的折射率 n 为 2；（2）OD 的长度是点评:本题是简单的几何光学问题，其基础是作出光路图，根据几何知识确定入射角与折射角，根据折射定律求解17、答案：(i) 3(ii)6:1 () R32考点：光的折射定律；全反射故答案为：(i) 3(ii)6:1 ( ) R3218、答案：该透明物质的折射率 n2为 光线在透明物质中的传播速度大小为 2.60108m/s；光线与 AB 面垂线间的夹角 的正弦值为 1/3由题意可知，光线射向 AC 面恰好发生全反射，反射光线垂直于 BC 面从棱镜射出，光路图如下图设该透明物质的临界角为 C，由几何关系可知：C= 2= 1=6019、答案：(1) (2)30(3)红光的 角最大 紫光的 角最小20、答案：弧长 ABC 的 1/3 范围内有光线射出.
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