《备考指南一轮 物理 》课件-第14章 第3讲

第十四章第3讲知识巩固练习1．(2019年北京名校模拟)a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中，光路如图所示．关于a、b两种单色光，下列说法正确的是()A．该种玻璃对a光的折射率较大B．b光在该玻璃中传播时的速度较大C．a光的频率较小D．两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小【答案】C【解析】由图看出，b光的折射角小于a光的折射角，b光的偏折程度大．根据折射定律可知，玻璃对b光的折射率大于对a光的折射率，故A错误．由v＝eq\f(c,n)可知，在该玻璃中a光的传播速度较大，故B错误．a光的折射率较小，则a光的频率较小，故C正确．由临界角公式sinC＝eq\f(1,n)可知，折射率越大，临界角越小．可知a光的全反射临界角较大，故D错误．2．(2019年日照一模)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eq\r(3)B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变大D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行【答案】A【解析】由几何知识得：光线在AB面上入射角为i＝60°，折射角为r＝30°，则折射率为n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\r(3)，故A正确．光线在F点的入射角与AB面上的折射角相等，根据光路可逆原理，知光在F点不可能发生全反射，而且从F点出射的光束与BC的夹角为θ，所以从F点出射的光束与入射到E点的光束不平行，故B、D错误．光从空气进入棱镜，频率不变，波速变小，由公式v＝λf可知，波长变小，故C错误．3．(2020届天津名校月考)如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则()A．λa<λb，na>nb B．λa<λb，na<nbC．λa>λb，na<nb D．λa>λb，na>nb【答案】C【解析】由光路图可知，a光的偏折程度较小，b光的偏折程度较大，则玻璃对b光的折射率大，即na<nb；折射率越大，频率越大，波长越小，则知a光的波长大，即λa>λb，故C正确，A、B、D错误．4．(2019年凉山州模拟)某同学将一枚大头针从一边长为6cm的正方形不透光的轻质薄板正中心垂直于板插入，制作成了一个测定液体折射率的简单装置．他将该装置放在某种液体液面上，调整大头针插入深度，当插入液体的深度为4cm时，恰好无论从液面上方哪个方向都看不到液体中的大头针．则该液体的折射率为()A．eq\f(5,3) B．eq\f(4,5)C．eq\f(5,4) D．eq\f(3,4)【答案】A【解析】要在液面上各处均看不到大头针，要求光线射到薄板边缘界面处时恰好发生全反射．设临界角为C．由临界角与折射率的关系得sinC＝eq\f(1,n)， ①由几何关系得sinC＝eq\f(r,\r(r2＋h2))＝eq\f(3,\r(32＋42))＝eq\f(3,5)， ②联立①②式可得n＝eq\f(5,3).故选A．5．(2019年上海模拟)在水面下同一深处有两个点光源P、Q发出不同颜色的光．当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光．以下说法正确的是()A．P光的频率大于Q光B．P光在水中的传播速度小于Q光C．让P光和Q光通过同一单缝装置，P光的中心条纹宽度大于Q光的中心条纹宽度D．让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的条纹间距小于Q光【答案】C【解析】由题意可知，P光照亮的水面区域大于Q光照亮的水面区域，则P光的临界角大于Q光的临界角．由临界角公式sinC＝eq\f(1,n)知，P光的折射率小于Q光的折射率，那么P光在水中的速度大于Q光的速度，P光的频率也小于Q光的频率，故A错误．由v＝eq\f(c,n)知，P光的折射率小于Q光的折射率，则P光在水中的速度大于Q光的速度，故B错误．P光的折射率小于Q光的折射率，则P光的波长大于Q光的波长，P光的衍射现象比较显著，P光的中心条纹宽度大于Q光的中心条纹宽度，故C正确，D错误．综合提升练习6．(多选)(2020届福建名校月考)如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是()A．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大B．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大C．把温度计放在c的下方，示数增加最快D．若让a、b、c三色光由同一入射角，从同一介质射入空气中，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射【答案】AC【解析】由光路图可知，c光的偏折程度最小，a光的偏折程度最大，故na>nb>nc，根据n＝eq\f(c,v)可知v＝eq\f(c,n)，折射率越大，在介质中传播速度越小，故va<vb<vc，A正确；三者的频率为fa>fb>fc，则λa<λb<λc，根据Δx＝eq\f(L,d)λ可知c光形成的干涉条纹的间距最大，B错误；在c的下方是红外线区域，其热效应显著，把温度计放在c的下方，示数增加最快，C正确；c光的折射率最小，a光的折射率最大，由临界角公式sinC＝eq\f(1,n)分析得知，a光的临界角最小，c光临界角最大，则若让a、b、c三色光以同一入射角从空气中某方向射入同一介质，b光恰能发生全反射，则c光不一定能发生全反射，D错误．7．(2018年沈阳名校四模)如图，半径为R的半球形玻璃对a、b两束光的折射率分别为eq\r(2)、eq\r(3)，这两束光分别由直径的两个端点A点、C点同时射入，入射角均为45°.已知光在真空中传播的速度为c.(1)哪一束光最先照到半球面发生反射？(2)a光束从射入半球形玻璃到射出所用的时间为多少？【答案】(1)同时到达(2)eq\f(3\r(2)R,c)【解析】(1)如图．光从A传到半球面的时间t＝eq\f(2OAsinr,v). ①又v＝eq\f(c,n)，在A点，由折射定律得n＝eq\f(sini,sinr). ②联立①②得t＝eq\f(2Rsini,c).所以同时传达．(2)a光在A点，由