试题-全国-2008_高中物理模块四 光学.rar

高三物理模块四光学规律：沿直线传播小孔成像本影和半影日食和月食现象同一均匀介质中光的波粒二象性光谱电磁说光子说磁波速为c能在真空中传电播波动说光电效应干涉、衍射微粒说波动说直进、反射、折射反射、折射光的本性几何光学反射定律平面镜球面镜反射定律的应用光的反射两面平行的玻璃砖棱镜折射定律光的色散全反射折射定律的应用光的折射在两种介质的界面光学【知识网络】第一节光的传播【考点透视】一、考纲指要光的直线传播、本影和半影。（I）光的反射，反射定律，平面镜成像作图法。（Ⅱ）光的折射、折射定律，折射率，全反射和临界角。（Ⅱ）光导纤维、棱镜、光的色散。（I）二、命题落点1．光的直线传播方面的计算题（包括日食、月食、本影、半影问题）画好示意图，利用数学中的相似形等几何知识计算。如例1。2．光的折射定律，全反射和临界角的应用。如例2。3．光导纤维的应用。如例3。4．分析不同颜色的光的折射情况。如例4。【典例精析】lSAhxvt图14—1—1例1：如图图14—1—1所示，在A点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源S。现将小球从A点正对着竖直墙平抛出去，打到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是A.匀速直线运动B.自由落体运动C.变加速直线运动D.匀减速直线运动解析：小球抛出后做平抛运动，时间t后水平位移是vt，竖直位移是h=gt2，根据相似形知识可以由比例求得，因此影子在墙上的运动是匀速运动。αABCD图14—1—2例2.直角三棱镜的顶角α=15°，棱镜材料的折射率n=1.5，一细束单色光如图图14—1—2所示垂直于左侧面射入，试用作图法求出该入射光第一次从棱镜中射出的光线。解析：由n=1.5知临界角大于30°小于45°，边画边算可知该光线在射到A、B、C、D各点时的入射角依次是75°、60°、45°、30°，因此在A、B、C均发生全反射，到D点入射角才第一次小于临界角，所以才第一次有光线从棱镜射出。α图14—1—3例3.如图图14—1—3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：⑴该激光在光导纤维中的速度v是多大？⑵该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？图14—1—4解析：⑴由n=c/v可得v=2.1×108m/s⑵如图图14—1—4所示。由n=sinα/sinr可得光线从左端面射入后的折射角为30°，射到侧面时的入射角为60°，大于临界角45°，因此发生全反射，同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线达到右端面。由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s=2L/，因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间是t=s/v=2.7×10-8s。abM图14—1—5例4.如图图14—1—5所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是（）A.n1<n2，a为红光，b为蓝光B.n1<n2，a为蓝光，b为红光C.n1>n2，a为红光，b为蓝光D.n1>n2，a为蓝光，b为红光解析：由图可知，b光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射率较小，是红光。答案：B【常见误区】1．不能确定不同单色光的反射、全反射情况;不能深入分析不同单色光的折射情况。2．对于光的可逆性不能灵活的应用;光在不同的介质中传播，频率保持不变认识不清。3．数学几何知识的利用不灵活。【基础演练】图14—1—71．（03年江苏）如图图14—1—7，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为，入射解为45°（相应的折射角为24°），现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则（）（）A．光束1转过15°B．光束1转过30°C．光束2转过的角度小于15°D．光束2转过的角度大于15°2．如图14—1—8所示是一束光线穿过介质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时的光路，则（）A.介质Ⅰ的折射率最大B.介质Ⅱ的折射率最大C.介质Ⅲ的折射率最大D.光在介质Ⅱ中传播速度最大图14—1—8图14—1—93．（03年江苏）如图14—1—9，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．红光在蓝光的右边图14—1—104．如图14—1—10所示，两个同种玻璃制成的棱镜，顶角θ1略大于θ2，两单色光A和B分别垂直入射三棱镜，其出射光线与第二界面的夹角φ1=φ2，则（）A.A光的频率比B光的频率高B.在棱镜中