江苏高三物理一轮基础测试-光的折射.doc

江苏省2011届高三物理一轮基础测试
光的折射
1．发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图。现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则 （　）
A．l1＜l2＜l0
B．l1＞l2＞l0
C．l2＞l1＞l0
D．l2＜l1＜l0
2．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a光的频率小于b光的频率.图中哪个光路图可能是正确的（ ）

3．如图所示，一个棱镜的顶角为θ=41.30°,一束白光以较大的入射角从棱镜的左侧面射入，在光屏上形成从红到紫排列的彩色光带，各色光在棱镜中的折射率和临界角见表.当入射角逐渐减小到0的过程中，彩色光带的变化情况是（ ）
色光
红
橙
黄
绿
蓝
紫
折射率
1.513
1.514
1.517
1.519
1.528
1.532
临界角
41.370
41.340
41.230
41.170
40.880
40.750

A．紫光最先消失，最后只剩红光、橙光
B．紫光最先消失，最后只剩红光、橙光、黄光
C．红光最先消失，最后只剩紫光
D．红光最先消失，最后只剩紫光、蓝光
4．如图激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照射到水平液面上，反射光OB射到水平放置的光屏上，屏上用光电管将光讯号转换为电讯号，电讯号输入控制系统来控制液面的高度，若发现光点在屏上向右移动了Δs距离，射到B′点，则液面的高度变化是（ ）
A．液面降低 B．液面升高
C．液面降低 D．液面升高

5．一块透明的光学材料，AB为其一个端面，建立平面直角坐标系如图甲所示，设该光学材料的折射率沿y轴正方向(即BA方向)均匀减小，有一光线PO从真空中以某一入射角射向O点，并进入该材料的内部，则该光线在光学材料内都可能的传播路径是图乙中的（ ）

6.如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质，一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中
（ ）
A.1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能
B.4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能
C.7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能
D.只能是4、6中的某一条
7.某液体中有一个空心的玻璃棱镜，假如有光线射在棱镜的ＡＢ面上，如图所示，这条光线折射后的出射光线将会（ ）
Ａ．向棱镜底边ＢＣ偏折 Ｂ．向棱镜顶角Ａ偏折
Ｃ．不发生偏折 　　Ｄ．在ＡＢ面折射进入空心部分后可能全部照到ＢＣ面上．
Ａ
Ｂ
Ｃ

P
左
右

8.如图所示，和都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为，一细光束以入射角从P点射入，，已知此光束由红光和蓝光组成，则当光束透过板后（ ）
A． 传播方向相对于入射光方向向左偏转角
B． 传播方向相对于入射光方向向右偏转角
C． 红光在蓝光的左边
D． 红光在蓝光的右边
9.如图所示，光从Ａ点射入圆形玻璃，而从Ｂ点射出，若出射光线相对于入射光线的偏向角为，AB弧所对的圆心角为，下列说法正确的是（ ）
Ａ
Ｂ
Ａ．玻璃的折射率为 Ｂ．玻璃的折射率为
Ｃ．玻璃的折射率为 Ｄ．光线在Ａ点的入射角为
10.如图所示，横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜，它们的顶角分别为α、β，且α < β。a、b两细束单色光分别以垂直于三棱镜的一个腰的方向射入，从另一个腰射出，射出的光线与入射光线的偏折角均为θ。则ab两种单色光的频率υ1、υ2间的关系是（ ）

A． υ1 = υ2
B． υ1 > υ2
C． υ1 < υ2
D． 无法确定
11.两束不同频率的单色光a、b从空气射入水中，发生了图2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
12.abc为一全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图所示，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向（不考虑自bc面反射的光线）（　 ）
A．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则红光首先射出
B．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则紫光首先射出
C．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab面
D．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫 光将首先射出ab面

13.现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成，夜间行车时，它能把车灯射出的
光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，如图所示，反光膜内均匀分布着直径为10μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射的入射角应是（ ）
A．15° B．30°
C．45° D．60°

14.光导纤维在信息传递方面有很多应用，利用光导纤维进行光纤通信所依据的原理是（ ）
A.光的折射 B.光的全反射 C.光的干涉 D.光的色散
15.图中ABCD是一个用折射率n=2.4的透明介质做成的四棱柱镜.图中所示其横截面,∠A=∠C=90°,∠B=60°,AB＞BC.现有平行光线垂直入射到棱镜的AB面上,如图所示,若每个面上的 反射都有不能忽略,求出射光线,要求
（1）画出所有典型光线 从入射到射出的光路图（为了图面简洁,表示光线 进行方向的箭头只在棱镜外面的光线上标出即可）
（2）简要说明所画光路的根据,并说明每条典型光线只可能从棱镜表面的哪部分射出.
16.测定玻璃折射率的实验中
(1) 某同学做实验插针的步骤如下：
A.在表示入射光线的AO上插上大头针P1和P2
B.通过玻璃砖观察P1和P2，调整视线，直到P1的像被P2的像挡住
C.在观察一侧插上大头针P3和P4，并记下P3和 P4的位置。
这位同学在操作中有什么重要疏漏？
(2) 以通过P1P2的直线与玻璃砖的交点O为圆心，以某一适当长度R为半径画圆．与OA交于P，于OO′的延长线交于Q，从P和Q分别做玻璃砖界面的法线NN′的垂线，P′和Q′分别为垂足，如图17-3-4所示，用刻度尺量得PP′＝45mm，QQ′＝30mm．求玻璃砖的折射率．

17.半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O。两条平行单色红光沿截面射向圆柱面方向与底面垂直。光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线 2的入射点B，∠AOB＝60°，已知该玻璃对红光的折射率n＝。
（1）求两条光线经柱面和底面折射后交点与O点的距离d。
（2）若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小？

18.学校开展研究性学习，某研究性学习小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一个圆形木盘上过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF，在半径OA上垂直圆盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2的位置不变，每次测量时，让圆盘的BFC部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2．同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值。这样只要根据P所插的位置，就可直接读出液体折射率的值．则
（1）若，OP3与OC的夹角为，则P3处所对应的折射率的值为________．
（2）图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？__________．
（3）作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率的值应为_________．

19.如图所示，一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为n=的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以α= 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输所经历的时间是多少？

参考答案：
1.D
2.B
3.A
4.D
5.D
6.B
7.B
8.C
9.A
10.B
11.C
12.A
13.D
14.B
15.略
16.（1）疏漏：插针时应使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P1、P2、P3的像．
（2）根据折射定律：
17.（1）R/3， （2）小
18.（1）1．73 （2）P4 （3）1
19.（1）2.12×108m/s；（2）2.36×10—8s