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1、课时作业36光的折射全反射色散时间：45分钟满分：100分一、选择题(8864)1酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影但当你靠近“水面”时，它却随你靠近而后退对此现象正确的解释是()A出现的是“海市蜃楼”，是由于光的折射造成的B“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射D太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发生全反射解析：酷热的夏天地面温度高，地面附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射答案：D图1
2、2如图1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()An1n2，a为红光，b为蓝光Bn1n2，a为红光，b为蓝光Dn1n2，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，是红光故B正确答案：B3香港中文大学第三任校长高锟荣获了2009年诺贝尔物理学奖诺贝尔奖委员会高度评价了高锟的贡献，评委会指出：高锟1966年发现如何通过光学玻璃纤维远距离传输光信号的工作，成为今日电话和高速互联网等现代通信网络运行的基石下列关于“光纤”及原理的说法中，正确的是()
3、A光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点B光纤通信、全息照相、数码相机及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C实用光导纤维是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射D当今，在信号的传输领域中，光纤电缆(“光缆”)已经几乎完全取代了传统的铜质“电缆”，成为传播信息的主要工具，是互联网的骨架，并已联接到普通社区解析：全息照相是利用了光的干涉的原理，数码相机是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机，它们都不是利用了光的全反射原理，B错误；实用光导纤维是由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，C错误答案：AD图24如图2所示，
4、MN是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行由光源S发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上在水平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带当玻璃砖转动角度大于某一值时，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失有关彩色的排列顺序和最先消失的色光是()A左紫右红，紫光B左红右紫，紫光C左紫右红，红光 D左红右紫，红光解析：图3如图3所示，由于紫光的折射率大，故在光屏MN上是左红右紫，并且是紫光先发生全反射，故选项B正确答案：B5很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发
5、生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是()解析：红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以蓝光发生全反射的临界角较红光小，蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故C正确答案：C图46空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图4所示方框内有两个折射率n1.5的玻璃全反射棱镜下列选项中给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生图4效果的是()图4解析：光线的传播方向改变90，说明是从垂直全反射棱镜的直角边入射的，再根据方向改变90后a、b光线的左右位置即可判断答案：B7如图5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，则下列说法中不正确的是
6、()图5A当i45时会发生全反射现象B无论入射角是多大，折射角r都不会超过45C欲使折射角r30，应以i45的角度入射D当入射角iarctan时，反射光线跟折射光线恰好垂直解析：当入射光由光疏介质射入光密介质时，无论入射角多大，都不会发生全反射故A错由n，当i90时，r45，故B选项对由，当r30时，i45，C选项也对由iarctan，得到tani，设折射角为r，从而求出sinicosr，cosisinr，可知ir90，反射光线跟折射光线恰好垂直，D选项也对答案：A图68如图6所示，红色细光束a射到折射率为的透明球表面，入射角为45，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线a
7、与出射光线b之间的夹角为()A30 B45C60 D75解析：由折射定律有，得折射角30.画出光路图，由几何关系知，夹角30，A正确答案：A二、计算题(31236)图79夏日晚上，小明去游泳池游泳，他站在池边发现对岸标杆上有一灯A，水下池壁上有一彩灯B(B灯在图中未画出)，如图7所示，他调整自己到岸边的距离，直到发现A灯经水面反射所成的像与B灯经水面折射后所成的像重合，此时人到对岸的距离L10 m，A灯距水面高为0.5 m，人眼E距水面高为2 m，水的折射率为.(1)画出小明看到A、B灯的像重合时的光路图(2)求B灯在水面下的深度解析：(1)光路图如下图8所示图8(2)设水面为CF，A到水面的
8、距离为L1，B灯与水面的距离为L2，人眼到水面的距离为L3，点C、D之间的距离为L4，得即得L42 m对B灯光的折射过程，有sin1sinCBDsin2sinCAD得灯在水面下深处L2m1.89 m答案：(1)见解析图(2)1.89 m图910(2011课标全国卷)一半圆柱形透明物体横截面如图9所示，底面AOB镀银(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出已知光线在M点的入射角为30，MOA60，NOB30.求 (i)光线在M点的折射角； (ii)透明物体的折射率解析：图10(i)如图10，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相对于底面EF对
9、称，Q、P和N三点共线设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，OMQ，PNF.根据题意有30由几何关系得，PNOPQOr，于是r60且r由式得r15(ii)根据折射率公式有sininsinr由式得n.答案：见解析11如图11所示，AB为一长L30 km的光导纤维，一束光线从端面A射入，在侧面发生全反射，最后从B端面射出已知光导纤维的折射率n1.35，光线从纤维内侧面向外射出时，临界角的正弦图11值为0.9，设在侧面发生全反射的光线从A端传播到B端所需时间为t，求t的最小值和最大值解析：光线在光导纤维中传播的时间取决于光沿AB方向的分速度大小，这与入射角的大小有关设光在光导纤维中传播的速度为v，则当入射角10时，光在光导纤维中沿AB方向直线传播，此时时间最短，为：tmin，又v可得：tmin1.35104 s当入射角恰能使光线在光导纤维侧面发生全反射时，光在沿AB方向分速度最小，对应时间最长，为：tmax1.5104 s.答案：1.35104 s1.5104 s6用心 爱心 专心
