高考物理光的折射试题经典(1)
- 格式:doc
- 大小:623.50 KB
- 文档页数:17
高三物理光的折射试题答案及解析1.(4分)利用光的现象或原理填空A.照相机镜头镀的一层膜是利用了光的________原理B.海市蜃楼是光的________现象C.光纤通信是利用了光的________原理D.人们眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹,这是光的________现象【答案】A.干涉B.折射C.全反射D.衍射【解析】A.照相机镜头镀的一层膜是利用了光的干涉原理;B.海市蜃楼是光的折射现象;C.光纤通信是利用了光的全反射原理D.人们眯起眼看灯丝时会看到彩色条纹,这是光的衍射现象。
【考点】光的干涉、折射、衍射及全反射.2.(6分)通常,已知材料的折射率都为正值。
现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值,称为负折射率材料。
位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。
若该材料对于电磁波的折射率n=1.2,正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是【答案】C【解析】根据负折射率的概念,入射光线和折射光线应该位于法线同一侧,因为折射率n=1.2,则折射角小于入射角,故选项C正确。
【考点】光的折射定律。
3.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上,经两次折射后从玻璃板另一个表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。
在下列情况下,出射光线侧移距离最大的是A.紫光以45°的入射角入射B.红光以45°的入射角入射C.紫光以30°的入射角入射D.红光以30°的入射角入射【答案】A【解析】由题意知为侧移距离.根据几何关系有:①又有②(1)若为同一色光,则n相同,则i增加且i比r增加得快,得知且增加,,且增加.故CD错误.(2)若入射角相同,由①②两式可得得知n增加,△x增加.知B错误,A正确.【考点】考查了光得折射4.如图,矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖的截面,在截面所在平面内有一细束激光照射玻璃砖,入射点距底面的高度为h,反射光线和折射光线的底面所在平面的交点到AB的距离分别为l 1和l2。
高考物理光学知识点之几何光学经典测试题附答案解析(1)一、选择题1.如图所示,是两个城市间的光缆中的一条光导纤维的一段,光缆总长为L ,它的玻璃芯的折射率为n 1,外层材料的折射率为n 2.若光在空气中的传播速度近似为c ,则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程中,则下列判断中正确的是( )A .n 1< n 2,光通过光缆的时间等于1n L cB .n 1< n 2,光通过光缆的时间大于1n L c C .n 1> n 2,光通过光缆的时间等于1n L c D .n 1> n 2,光通过光缆的时间大于1n L c2.某单色光在真空中传播速度为c ,波长为λ0,在水中的传播速度为v ,波长为λ,水对这种单色光的折射率为n ,当这束单色光从空气斜射入水中时,入射角为i ,折射角为r ,下列正确的是( )A .v=nc ,λ=n c 0λ B .λ0=λn,v=sini csinr C .v=cn ,λ=c v0λD .λ0=λ/n,v=sinrcsini 3.半径为R 的玻璃半圆柱体,截面如图所示,圆心为O ,两束平行单色光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直,∠AOB =60°,若玻璃对此单色光的折射率n =3,则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离为( )A .3RB .2RC . 2RD .R4.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则( )A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大5.如图所示的四种情景中,属于光的折射的是().A.B.C.D.6.如图所示,黄光和紫光以不同的角度,沿半径方向射向半圆形透明的圆心O,它们的出射光线沿OP方向,则下列说法中正确的是()A.AO是黄光,穿过玻璃砖所需时间短B.AO是紫光,穿过玻璃砖所需时间短C.AO是黄光,穿过玻璃砖所需时间长D.AO是紫光,穿过玻璃砖所需时间长7.如图所示,一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光.比较a、b、c三束光,可知A.当它们在真空中传播时,c光的波长最大B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最小D.对同一双缝干涉装置,a光干涉条纹之间的距离最小8.下列说法中正确的是A.白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B.照相机镜头表面涂上增透膜,以增强透射光的强度,是利用了光的衍射现象C.门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉9.如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样.现让a、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光的传播路径与方向可能正确的是()A.①③B.①④C.②④D.只有③10.如图所示,一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光.则A.玻璃对a、b光的折射率满足n a>n bB.a、b光在玻璃中的传播速度满足v a>v bC.逐渐增大入射角,a光将先消失D.分别通过同一双缝干涉实验装置时,相邻亮条纹间距离a光大于b光11.如图所示,一束红光P A从A点射入一球形水珠,光线在第一个反射点B反射后到达C点,CQ为出射光线,O点为球形水珠的球心.下列判断中正确的是( )A .光线在B 点可能发生了全反射B .光从空气进入球形水珠后,波长变长了C .光从空气进入球形水珠后,频率增大了D .仅将红光改为紫光,光从A 点射入后到达第一个反射点的时间增加了12.光在真空中的传播速度为c ,在水中的传播速度为v 。
高考河南物理试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列关于光的折射现象,说法正确的是:A. 折射角总是大于入射角B. 折射角总是小于入射角C. 折射角与入射角的关系取决于介质的折射率D. 折射角与入射角无关答案:C2. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,其受到的摩擦力大小为:A. 与物体质量成正比B. 与物体速度成正比C. 与物体所受支持力成正比D. 与物体所受支持力无关答案:C3. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 物体所受合力越大,加速度越大B. 物体所受合力越大,速度越大C. 物体所受合力越大,质量越大D. 物体所受合力越大,时间越短答案:A4. 一个完全弹性碰撞中,两个物体的质量分别为m1和m2,碰撞后m1的速度为v1',m2的速度为v2',则碰撞前m1的速度v1为:A. (m1v1' + m2v2') / (m1 + m2)B. (m1v1' - m2v2') / (m1 + m2)C. (m2v2' - m1v1') / (m1 - m2)D. (m2v2' + m1v1') / (m1 - m2)答案:A5. 根据电磁感应定律,当一个闭合电路中的磁通量发生变化时,电路中会产生:A. 电势B. 电流C. 电压D. 电阻答案:B6. 一个理想气体在等压过程中,其温度和体积的关系为:A. 温度升高,体积增大B. 温度降低,体积减小C. 温度升高,体积不变D. 温度降低,体积增大答案:A7. 根据热力学第一定律,一个系统吸收热量Q,对外做功W,则系统内能的变化量为:A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q / W答案:B8. 一个点电荷在电场中受到的电场力大小为F,该点电荷的电荷量为q,电场强度为E,则:A. F = qEB. F = qE^2C. F = E^2 / qD. F = q / E答案:A9. 根据麦克斯韦方程组,变化的磁场会产生:A. 电场B. 磁场C. 电流D. 电荷答案:A10. 一个物体在重力作用下自由下落,其加速度为:A. 与物体质量无关B. 与物体质量成正比C. 与物体速度成正比D. 与物体所受空气阻力有关答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 根据欧姆定律,电阻R、电流I和电压U之间的关系为:__________。
2024全国高考真题物理汇编光的折射一、单选题1.(2024重庆高考真题)某同学设计了一种测量液体折射率的方案。
容器过中心轴线的剖面图如图所示,其宽度为16cm ,让单色光在此剖面内从空气入射到液体表面的中心。
调整入射角,当反射光与折射光垂直时,测出竖直器壁上的反射光点与液体表面的距离h ,就能得到液体的折射率n 。
忽略气壁厚度,由该方案可知()A .若h =4cm ,则nB .若h =6cm ,则�=43C .若54n,则h =10cm D .若32n ,则h =5cm二、实验题2.(2024安徽高考真题)某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验.(1)为测量玻璃的折射率,按如图所示进行实验,以下表述正确的一项是________。
(填正确答案标号)A .用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a 和aB .在玻璃砖一侧插上大头针1P 、2P ,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使2P 把1P 挡住,这样就可以确定入射光线和入射点1O 。
在眼睛这一侧,插上大头针�3,使它把1P 、2P 都挡住,再插上大头针�4,使它把1P 、2P 、�3都挡住,这样就可以确定出射光线和出射点2O C .实验时入射角1 应尽量小一些,以减小实验误差(2)为探究介质折射率与光的频率的关系,分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面.保持相同的入射角,根据实验结果作出光路图,并标记红光和绿光,如图乙所示.此实验初步表明:对于同一种介质,折射率与光的频率有关.频率大,折射率(填“大”或“小”)(3)为探究折射率与介质材料的关系,用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质,如图丙、丁所示。
保持相同的入射角1 ,测得折射角分别为2 、 323 ,则玻璃和该介质的折射率大小关系为n 玻璃n介质(填“ ”或“ ”)。
此实验初步表明:对于一定频率的光,折射率与介质材料有关。
3.(2024北京高考真题)某同学测量玻璃的折射率,作出了如图所示的光路图,测出了入射角i 和折射角r ,则此玻璃的折射率n =。
高三物理光的折射试题答案及解析1.如图所示, S是红光与蓝光的固定的复色光源,发出一条细光束沿横截面为半圆形透明圆柱体圆心O的方向射入,经圆柱后打在光屏上的P点。
现把玻璃砖绕过O点垂直纸面轴逆时针转300角,则可能A.在P的上侧出现两个光点,靠近P的是红光B.在P的下侧出现两个光点,靠近P的是红光C.在P的上侧出现一个复色光点D.在P的下侧只有一个红色光点【答案】BD【解析】由于红光的折射率小于蓝光,故从玻璃砖中折射出的光线在P的下侧出现两个光点,靠近P的是红光,选项A错误B正确;如果入射角大于蓝光的临界角小于红光的临界角,蓝光发生全反射而红光射出,此时在P的下侧只有一个红色光点,选项C错误D 正确。
【考点】光的折射及全反射。
2.(10分)如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知∠A=60°,∠C=90°;一束极细的光于AC边的中点垂直AC面入射,AC=2a,棱镜的折射率为n=,求:①光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角;②光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)。
【答案】①45°;②【解析】①如图所示,因为光线在D点发生全反射,由反射定律和几何知识得:∠4=30°根据折射定律有:n=,解得:sin∠5=即光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气的折射角为∠5=45°②由图中几何关系可知光在棱镜中的光程为:s=OD+DE其中:OD=,DE=设光线由O点到E点所需时间为t,则:t=根据折射率的定义可知:n=由以上各式得:t=【考点】本题主要考查了光的全反射、折射定律的应用问题。
3.如图所示,AOB是扇形玻璃砖的横截面图,其顶角,今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射人玻璃砖,被AB面反射的光线,恰好在OB面发生全反射,不考虑多次反射作用.试求玻璃的折射率n.【答案】。
【解析】因为E点为OA的中点,所以入射角α=30°β=θ=75°,临界角C=β-α=45°OB面刚好发生全反射,则sinC=,解得:n=【考点】光的折射,全反射。
全反射课后练习(1)1.红黄绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气,若黄光恰能发生全反射,则()A.绿光也一定能发生全反射B.红光也一定能发生全反射C.红.绿光都能发生全反射 D.红.绿光都不能发生全反射2.下列现象中,属于光的全反射现象的是()A.阳光照射下水面上的油膜呈现彩色B.玻璃中的气泡有时看上去特别明亮C.一束白光通过三棱镜形成彩色光带D.在阳光下飞机有时看起来非常明亮3.夏天雨后荷叶上的水珠看起来格外透亮,晶莹剔透,对这一现象有下列不同的解释,其中正确的是()A.水珠对光有聚集作用,起到了类似凸透镜的作用,所以人看到的光很强,感觉很亮B.水珠对光有发散作用,所以人看到的光增多,感觉很亮C.光从水珠射向底下的荷叶时,在到达水与空气膜的交界处,一部分光发生了全反射D.从空气射向水珠时,在空气与水交界处一部分光发生了全反射4.光导纤维的内部结构由内芯和外套组成,它们的材料不同,光在内芯中传播,则()A.内芯的折射率比外套大,光在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套小,光在内芯与外套的界面上发生全反射C.内芯的折射率比外套小,光在内芯与外套的界面上发生折射D.内芯和外套的折射率相同,外套的材料韧性较强,起保护作用5.下列现象中属于光的全反射现象的是()A.阳光照射存肥皂泡上,常看到肥皂泡上有彩色花纹B.玻璃中的气泡,有时看上去特别明亮C.在阳光下用白纸对着凹镜前后移动时,在一定距离处纸上会出现耀眼的光斑D.飞机在阳光下作特技飞行时,有时会看到飞机突然变得非常明亮6. 2008年奥运会上,光纤通信网将覆盖所有奥运场馆,为各种比赛提供安全、可靠的通信服务,光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输.若采用的光导纤维是由内芯和包层两层介质组成,下列说法中正确的是()A.内芯和包层折射率相同,折射率都大B.内芯和包层折射率相同,折射率都小C.内芯和包层折射率不同,包层折射率较小D.内芯和包层折射率不同,包层折射率较大7.下列说法正确的是()A.光导纤维利用的是光的全反射现象B.雨后天空的彩虹是光的干涉现象C.光电效应现象表明光具有粒子性,从而否定了光的波动性D.白炽灯发光的光谱是明线光谱8.已知某种无色透明液体对红、绿、蓝色光的折射率分别为1.512、1532、1.534,如果这些光以相同的入射角由液体射向液体与空气的交界面,并且入射角等于绿光的临界角,从液体上方观察,液体将呈现_________色.9.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10.下列说法正确的是()A.在水中的鱼斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置高B.光纤通信是一种现代通信手段,光纤内芯的折射率比外壳的大C.水中的气泡,看起来特别明亮,是因为光线从气泡中射向水中时,一部分光在界面上发生了全反射的缘故D.全息照相主要是利用了光的衍射现象E.沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象参考答案:1.答案: A解析: C=arc(sin1/n)红黄绿蓝的n依次增大,C一次减小则绿光一定全反射2.答案: B解析:阳光照射下水面上的油膜呈现彩色是干涉现象,A错;一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的色散,C错;在阳光下飞机有时看起来非常明亮是光的反射现象,D错;B对;3.答案: C解析:水珠看起来格外透亮,晶莹剔透,肯定是进入人眼的光线较多,这是因为光从水珠射向底下的荷叶时,在到达水与空气膜的交界处,一部分光发生了全反射故选C4.答案: A解析:发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质,所以内芯的折射率大.且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射.故选:A5.答案: B6.答案: C解析:光线在内芯和包层的界面上发生全反射,知光从光密介质进入光疏介质,则内芯的折射率大于包层的折射率,即包层折射率较小.故C正确,ABD错误.故选C.7.答案: A解析: A、光导纤维利用的是光的全反射现象,A正确;B.雨后天空的彩虹是光的折射现象,B错误;C.光电效应现象表明光具有粒子性,但不否定光的波动性,C错误D.白炽灯发光的光谱是连续光谱,D错误8.答案:红9.答案: D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,选项D正确.10.答案: ABE解析:【考点】:全反射;光的衍射.【分析】: A、根据光的折射,得出潜水员看到的高度和实际高度的关系;B.光在光纤中发生全反射,通过全反射的条件比较光纤内芯和外壳折射率的大小关系.C.水中的气泡,看起来特别明亮,是因为光线从水射入气泡发生全发射的缘故.D.全息照相利用光的干涉现象;E、沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象.解:A、景物的光斜射到水面上,由光发生折射的条件知,会发生折射现象,当光进入水中后靠近法线,射入潜水员眼睛,而潜水员由于错觉,认为光始终沿直线传播,逆着光的方向看上去而形成的虚像,所以比实际位置高.故A正确.B.发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质,则光纤的内芯折射率大于外壳的折射率.故B正确.C.水中的气泡,看起来特别明亮,是因为光线从水射入气泡发生全发射的缘故.故C错误.D.全息照相利用光的干涉现象.故D错误;E、海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的折射和全反射而产生的,故E正确.故选:ABE.【点评】:本题考查了光的折射定律以及全反射的条件,掌握光的全反射与折射的区别,理解光的干涉原理及条件.。
第35讲光的折射和全反射折射率及折射定律的应用1.(多选)由a、b两种单色光构成的复色可见光从水中斜射入空气中的光路图如图所示,关于a、b两种单色光,下列说法正确的是(AC)A.a光的频率小于b光的频率B.从同种介质中斜射入空气发生全反射时,a光的临界角小于b光的临界角C.在同种介质中传播时,a光的传播速度大于b光的传播速度D.在相同条件的双缝干涉实验中,a光的相邻亮条纹间距比b光的相邻亮条纹间距小[解析] 由光路图可知,b光的偏折程度大于a光的偏折程度,则b光的折射率大于a光的折射率,b光的频率大于a光的频率,选项A正确;根据sin C=1可知,从同种介质中斜射入空气发生n可知,在同种介质中传播时,a 全反射时,b光的临界角小于a光的临界角,选项B错误;根据n=cvλ可知,光的传播速度大于b光的传播速度,选项C正确;b光波长小于a光的波长,根据Δx=ld在相同条件的双缝干涉实验中,b光的相邻亮条纹间距比a光的相邻亮条纹间距小,选项D错误.光的全反射2.(多选)水下一点光源发出a、b两单色光,人在水面上方向下看,水面中心Ⅰ区域有a光、b 光射出,区域Ⅱ只有a光射出,如图所示.下列判断正确的是(AB)A.a、b光从Ⅰ区域某点倾斜射出时,a光的折射角小B.在真空中,a光的波长大于b光的波长C.水对a光的折射率大于对b光的折射率D.水下b光不能射到图中Ⅱ区域[解析] 根据题述可知,b 光发生全反射的临界角较小,由sin C =1n 可知,水对b 光的折射率较大,对a 光的折射率较小,a 、b 光从Ⅰ区域某点倾斜射出时,a 光的折射角小,A 正确,C 错误;由折射率随光的频率的增大而增大可知,a 光的频率较小,波长较长,B 正确;水下b 光能射到题图中Ⅱ区域,由于水下b 光在题图中Ⅱ区域发生了全反射,故Ⅱ区域只有a 光射出,D 错误. 3.如图是半径为R 的半圆形玻璃砖,一束单色光从A 点射入玻璃砖,在直径面上发生全反射,最终从B 点射出玻璃砖(B 点位置未标出),已知出射光与入射光之间互相垂直,真空中光速为c ,则 ( D )A .玻璃砖的折射率为√2B .光在玻璃砖内的速度为√32cC .光在玻璃砖中发生全反射的临界角为π3D .光在直径面上的全反射点P 与O 点的距离为√2R2[解析] 如图,在A 处发生折射,有sin60°sinr=n ,在P 处的入射角θ=15°+r ,入射光与出射光相互垂直,m 、l 两法线垂直,θ=45°,r =30°,n =√3,故A 错误;根据v =cn ,代入数据得v =√33c ,故B 错误;临界角的正弦值sin C =1n =√33,故C 错误;由图可知AQ ⊥QP ,所以AQ =QP =R sin 75°,QO =R cos75°,OP =QP -QO =R sin 75°-R cos 75°=√22R ,故D 正确.光的折射和全反射的综合应用4.如图甲所示的光学仪器,是被广泛用来进行图形翻转的“道威棱镜”示意图.棱镜的横截面OABC 是底角为45°的等腰梯形,高为a ,上底AB 边长为2a ,下底OC 边长为4a ,已知棱镜材料的折射率n =√2,真空中光速为c.(1)一束光线平行AB 从OA 边射入棱镜,如图乙所示,请论证OC 面是否有光线射出棱镜.(2)一束光线垂直于OC 边射入棱镜,如图丙所示,求该光线在棱镜中的传播时间t.[答案] (1)见解析 (2)4√2ac[解析] (1)根据n =sinisinr ,i =45°解得r =30° 所以α=75° 根据sin C =1n解得C =45°<α在OC 面发生全反射,没有光线射出棱镜 (2)光路图如图所示根据几何知识得,光在棱镜中通过的路程s =4a ,由n =cv 可得v =cn 故t =sv =4√2ac5.一块玻璃砖的横截面如图所示,以虚线为界,左边部分是半径为R =10 cm 的半圆,右边部分是一个等腰直角三角形.现有一束平行光垂直投射在整个直角边AC 上,已知这种玻璃的折射率n =53,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1)这束光进入玻璃砖第一次投射到斜边AB 上时,能否发生折射穿出玻璃砖?并简述理由. (2)这束光经AB 边反射后,有一部分能从圆弧边射出,试求其在玻璃砖内传播的最短路程.[答案] (1)不能理由见解析(2)28 cm[解析] (1)设光在这种玻璃内发生全反射的临界角为C,由sin C=1n =35,有C=37°这束光投射到斜边AB上时,入射角为45°,大于临界角C,发生全反射而不能穿越AB边.(2)依题意,作出光路图如图所示任一条光线在虚线右边的路程均为x+y,由几何关系,有x+y=2R光线在虚线左边的路程s'=R cos αα为光线在圆弧边界上的入射角.在能够穿出圆弧边界的光线中,α的上限为37°所以s'min=R cos 37°=0.8R所以s min=x+y+s'min=2.8R=28 cm。
高考物理试题大题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 下列关于光的折射现象描述正确的是:A. 光从空气斜射入水中时,折射角大于入射角B. 光从水中斜射入空气中时,折射角小于入射角C. 光从空气垂直射入水中时,折射角等于入射角D. 光从水中垂直射入空气中时,折射角等于入射角答案:C2. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是:A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动状态的原因C. 物体的质量越大,加速度越小D. 物体的质量越大,加速度越大答案:A3. 在电磁感应现象中,下列说法错误的是:A. 闭合电路的一部分导体切割磁感线会产生感应电流B. 磁场的变化可以产生感应电流C. 感应电流的方向与磁场方向有关D. 感应电流的方向与导体运动方向无关答案:D4. 根据热力学第一定律,下列说法正确的是:A. 能量守恒定律B. 能量可以创造C. 能量可以消失D. 能量可以从低温物体自发地传递到高温物体答案:A5. 根据相对论,下列说法错误的是:A. 光速在任何惯性参考系中都是相同的B. 质量可以转化为能量C. 物体的质量随速度的增加而增加D. 物体的长度随速度的增加而增加答案:D6. 根据原子核物理,下列说法正确的是:A. 原子核由质子和中子组成B. 原子核由电子和质子组成C. 原子核由电子和中子组成D. 原子核由质子和电子组成答案:A7. 根据量子力学,下列说法错误的是:A. 电子在原子中以概率云的形式存在B. 电子在原子中以确定的轨道存在C. 量子力学是描述微观粒子行为的理论D. 量子力学中,粒子的位置和动量不能同时精确测量答案:B8. 在电场中,下列说法正确的是:A. 电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同B. 电场强度的方向与负电荷所受电场力的方向相同C. 电场强度的方向与负电荷所受电场力的方向相反D. 电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相反答案:A9. 根据电磁波理论,下列说法错误的是:A. 电磁波可以在真空中传播B. 电磁波的传播速度等于光速C. 电磁波的传播需要介质D. 电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的答案:C10. 在力学中,下列说法正确的是:A. 物体的惯性只与物体的质量有关B. 物体的惯性与物体的形状有关C. 物体的惯性与物体的运动状态有关D. 物体的惯性与物体所受的力有关答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 根据欧姆定律,电阻R等于电压U与电流I的比值,即R =_______。
《光的折射全反射》典型题1.(多选)已知介质对某单色光的临界角为θ,则( )A.该介质对此单色光的折射率为1 sin θB.此单色光在该介质中传播速度为c sin θ(c为真空中光速) C.此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sin θ倍D.此单色光在该介质中的频率是真空中的1 sin θ2.如图,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n a、n b,则( )A.λa<λb,n a>n bB.λa>λb,n a<n bC.λa<λb,n a<n bD.λa>λb,n a>n b3.某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n.如图甲所示,O是圆心,MN是法线,AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径.该同学测得多组入射角i和折射角r,作出sin i-sin r图象如图乙所示.则( )A.光由A经O到B,n=1.5B.光由B经O到A,n=1.5C.光由A经O到B,n=0.67D.光由B经O到A,n=0.674.光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法中正确的是( )A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.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C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大5.打磨某剖面如图所示的宝石时,必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内,才能使从MN边垂直入射的光线,在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN 边的情况),则下列判断正确的是( )A.若θ>θ2,光线一定在OP边发生全反射B.若θ>θ2,光线会从OQ边射出C.若θ<θ1,光线会从OP边射出D.若θ<θ1,光线会在OP边发生全反射6.某研究性学习小组利用插针法测量半圆形玻璃砖的折射率.实验探究方案如下:在白纸上作一直线MN,并作出它的一条垂线AB,将半圆形玻璃砖(底面的圆心为O)放在白纸上,它的直径与直线MN重合,在垂线AB上插两枚大头针P1和P2,然后在半圆形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路,从而求出玻璃砖的折射率.实验中提供的器材除了半圆形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等.(1)某同学用上述方法测量玻璃砖的折射率,他在画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P1、P2的像,原因是________________________.为同时看到P1、P2的像,他应采取的措施是_______________________.(2)在采取相应措施后,请在半圆形玻璃砖的右侧画出所插大头针的可能位置,并用“×”表示,作出光路图.(3)为计算折射率,将应测量的物理量标注在光路图上,并由此得出折射率的计算公式为n=________.7.如图所示,AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图,其顶角θ=76°,今有一细束单色光在横截面内从OA边上的点E沿垂直于OA的方向射入玻璃砖,光线直接到达AB面且恰好未从AB面射出.已知OE=35OA,cos 53°=0.6,试求:(1)玻璃砖的折射率n;(2)光线第一次从OB射出时折射角的正弦值.8.如图所示,直角三角形ABC是一玻璃砖的横截面,AB=L,∠C=90°,∠A=60°.一束单色光PD从AB边上的D点射入玻璃砖,入射角为45°,DB=L 4,折射光DE恰好射到玻璃砖BC边的中点E,已知光在真空中的传播速度为c.求:(1)玻璃砖的折射率;(2)该光束从AB边上的D点射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需的时间.9.半径为R的固定半圆玻璃砖的横截面如图所示,O点为圆心,OO′与直径AB垂直,足够大的光屏CD紧靠在玻璃砖的左侧且与AB垂直,一光束沿半径方向与OO′成θ=30°射向O点,光屏CD区域出现两个光斑,已知玻璃的折射率为 2.求:(1)当θ变为多大时,两光斑恰好变为一个;(2)当光束沿半径方向与OO′成θ=30°射向O点时,光屏CD区域两个光斑的距离.10.一玻璃立方体中心有一点状光源.今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体.已知该玻璃的折射率为2,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值.《光的折射全反射》典型题1.(多选)解析:选ABC.介质对该单色光的临界角为θ,它的折射率n =1sin θ,A 正确;此单色光在介质中的传播速度v =cn =c sin θ,B 正确;波长λ=v f =c sin θc /λ0=λ0sin θ,C 正确;光的频率是由光源决定的,与介质无关,D 错误.2.解析:选B.由题图可知,在入射角相同的情况下,光线a 的偏折程度小于光线b 的偏折程度,因此光线a 的折射率小于光线b 的折射率,故选项A 、D 错误;由于折射率越大频率越高,因此光线a 的频率小于光线b 的频率,由c =λν可知光线a 的波长大于光线b 的波长,选项B 正确.3.解析:选 B.光线从空气斜射入介质时,入射角大于折射角,从题图可以看出对应的折射角比入射角大,故光是从介质射入空气中,即光由B 经O 到A ,由sin i -sin r 图象的斜率表示折射率的倒数,可得n =0.90.6=1.5,选项B 正确.4.解析:选A.光纤内芯比外套折射率大,在内芯与外套的界面上发生全反射,A 对,B 错;频率大的光,波长短,折射率大,在光纤中传播速度小,C 、D 错.5.解析:选 D.光线发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质时,入射角i 大于临界角C .光线从图示位置入射,到达OP 边时入射角i 1=π2-θ,θ越小,i 1越大,发生全发射的可能性越大,根据题意,要在OP 边上发生全反射,应满足θ<θ2,A 、B 错误.若光线在OP 上发生全反射后到达OQ 边,入射角i 2=3θ-π2,θ越大,i 2越大, 发生全反射的可能性越大,根据题意,要在OQ 边上发生全反射,应满足θ>θ1,C 错误、D 正确.6.解析:(1)在半圆形玻璃砖的右侧区域内,不管眼睛在何处,都无法透过玻璃砖同时看到P 1、P 2的像,原因是入射光线AB 离圆心较远,在半圆形面发生了全反射;为同时看到P 1、P 2的像,他应采取的措施是:沿着MN 方向,向M 点方向平移玻璃砖. (2)光路如右图所示.(3)折射率的计算公式为n =sin isin r .答案:(1)入射光线AB 离圆心较远,在半圆形面发生了全反射 沿着MN 方向向M 点方向平移玻璃砖 (2)见解析 (3)见解析 sin isin r7.解析:(1)因OE =35OA ,由数学知识知光线在AB 面的入射角等于37°,光线恰好未从AB 面射出,所以AB 面入射角等于临界角,则临界角为C =37°.由sin C =1n 得n =53.(2)据几何知识得β=θ=76°,则OB 面入射角为 α=180°-2C -β=30°.设光线第一次从OB 射出的折射角为r ,由sin r sin α=n 得sin r =56. 答案:(1)53 (2)56 8.解析:(1)作出光路图,如图所示,过E 点的法线是三角形的中位线,由几何关系可知△DEB 为等腰三角形,故DE =DB =L4.由几何知识知光在AB 边折射时折射角为30°,所以 n =sin 45°sin 30°= 2.(2)设临界角为θ,有sin θ=1n ,可解得θ=45°,由光路图及几何知识可判断,光在BC 边发生全反射,在AC 边第一次射出玻璃砖.根据几何知识可知EF =L2,则光束从AB 边射入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所需要的时间t =DE +EF v .代入v =c n 可解得t =3 2L4c .答案:(1) 2 (2)3 2L4c . 9.解析:(1)光屏上的两个光斑恰好变为一个,说明光线恰好在AB 面发生全反射,n =sin 90°sin θ代入数据可得θ=45°(2)当θ=30°时,如图所示光线在AB面同时发生反射和折射,反射光线沿半径射出到P点,α=θ=30°可得AP=R cot α=3R在AB面发生折射,由n=sin βsin 30°解得sin β=22,β=45°可得AQ=R则两光斑间距离PQ=AP+AQ=(3+1)R答案:(1)45°(2)(3+1)R10.解析:光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体,表示光线第一次到达表面时发生全反射的区域不需要镀膜,发生非全反射的区域需要镀膜.考虑从玻璃立方体中心O点发出一条光线,假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射,由折射定律可知n sin θ=sin α①式中,n为折射率,θ为入射角,α为折射角.现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点.由题意,在A点恰好发生全反射,故αA=π2②。
高考物理光的反射与折射练习题及答案1. 题目:光的反射题目描述:小明用一束激光束照射到光滑的玻璃板上,发现光线发生了什么变化?答案:光线在玻璃板上发生了反射。
2. 题目:平面镜的光线追踪题目描述:如图所示,光线从物体A射入平面镜M,经平面镜反射后到达屏幕上的物体F。
求物体F的位置。
答案:根据光线的反射定律可知,入射角等于出射角,物体F的位置与物体A的位置关于镜面对称。
3. 题目:光的折射题目描述:当光线由空气经某一介质A射入到介质B中时,发生了什么现象?答案:光线发生了折射,即改变了传播方向及传播速度。
4. 题目:折射定律的应用题目描述:光线由空气以一定角度射入水中,求光线的折射角。
答案:根据折射定律,空气中光线的入射角和水中光线的折射角满足正弦定律,即sin(入射角)/sin(折射角) = n(水的折射率)/n(空气的折射率)。
5. 题目:浸没法测定物体的折射率题目描述:用浸没法测定透明均匀介质的折射率,原理是什么?答案:浸没法是利用折射现象测定透明均匀介质的折射率。
根据折射定律,当平行光线从一种介质射入到另一种介质时,光线发生折射,折射角与入射角之间的关系可由折射率来表达。
6. 题目:全反射的条件题目描述:什么情况下会发生全反射现象?答案:当光线由折射率较大的介质射入折射率较小的介质且入射角大于临界角时,会发生全反射现象。
7. 题目:折射率与光速的关系题目描述:折射率与光速之间有什么关系?答案:折射率与光速呈反比关系,介质的折射率越大,光在介质中传播的速度越慢。
8. 题目:透镜的成像原理题目描述:用透镜成像原理解释人眼的视觉现象。
答案:人眼通过眼角膜、晶状体等透明介质将光线聚焦到视网膜上,形成倒立、缩小的实像,再通过神经传递到大脑,实现了视觉。
总结:本文通过题目形式给出了对于高考物理中光的反射与折射的练习题及答案。
通过解答这些练习题,我们可以加深对光的反射与折射规律的理解。
掌握这些规律对于理解光的传播、成像等现象具有重要意义。
高三物理光的折射及全反射习题1.一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃的表面,如图所示,i 表示入射角,则( )A .无论入射角i 有多大,折射角r 都不会超过45B .欲使折射角r =300,应以i =450的角度入射C .当入射角i =arctan 2时,反射光线与折射光线恰好互相垂直D .以上结论都不正确2.h m 深处,向上观察水面,能看到的天穹和周围的景物都出现在水面上 的一个圆形面积为S 的区域内,关于圆面积S 和深度h 的关系正确的是( )A 、S 与水深h 成正比B 、S 与水深h 成反比C 、S 与水深h 的平方成正比D 、S 与水深h 的平方成反比3.发出白光的细线光源ab ,长度为l 0,竖直放置,上端a 恰好在水面以下,如图。
现考虑线光源a b 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l 1表示红光成的像的长度,l 2表示蓝光成的像的长度,则( )A . l 1< l 2<l 0B .l 1> l 2>l 0C .l 2> l 1>l 0D .l 2< l 1<l 04.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和 水面上被照亮的面积,下列说法正确的是 ( )A .红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小B .红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小C .红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大D .红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大5.如图5所示,红色细光束a 射到折射率为2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 与出射光线b 之间的夹角α为 ( )A .30°B .45°C .60°D .75°6、一玻璃砖横截面如图所示,其中ABC 为直角三角形(AC 边末画出),AB为直角边∠ABC=45°;ADC 为一圆弧,其圆心在BC 边的中点。
高三物理光的折射试题答案及解析1.(9分)如图所示,M是一块平面镜,位于透明液体中,镜面水平向上放置,镜面到液面的距离h=0.8 m.一束细光线竖直向下射来,通过液体射到平面镜上.现将平面镜以入射点为水平轴顺时针转过18.5°角,转到图中虚线所示的位置,光线经平面镜反射后,在液面处分成两束,且这两束光恰好垂直.(已知sin 37°=0.6,设平面镜较短,光线在平面镜上只发生一次反射)求:①光从开始进入液面到第一次离开液面的时间;②平面镜绕水平轴顺时针至少转过多少度,才能没有光线从液面射出.【答案】①8×10-9 s②acrsin.【解析】①依题意作出的光路图如图所示,当镜面转过18.5°角时,反射光线转过37°角,即∠AOO′=∠OO′N′=37°由几何知识可得∠CO′N=53°则液体的折射率n=光在液体中的路程为s=h+=1.8 m光从开始进入液面到第一次离开液面的时间t==8×10-9 s②光在液面发生全反射的临界角sinC=则当∠AOO′=∠OO′N′=C时,光在液面刚好发生全反射,没有光线从液面射出,此时平面镜绕水平轴顺时针转过的最小角度为α==acrsin.【考点】考查了光的折射与全反射2.(9分)如图,在真空中波长为600 nm的激光束从A点射入圆柱形玻璃介质。
若该激光束经折射后从B点射出,射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30°,AB孤所对的圆心角为120°,求该激光束在玻璃中的波长。
【答案】424nm【解析】圆心角∠AOB=120°由等腰知:r=30° 1分几何关系:2=30°=15° 1分则i=r+=30°+15°=45° 1分n= 3分=424nm【考点】本题考查光的折射。
3.一般认为激光器发出的是频率为n的“单色光”,实际上它的频率并不是真正单一的,n是它的中心频率,它所包含的频率范围是Dn (也称频率宽度),其中n +Dn和n -Dn分别称“上限频率”和“下限频率”。
专题14光的折射、全反射【母题来源一】2016年全国新课标Ⅰ卷【母题原题】如图,在注满水的游泳池的池底有一点光源A,它到池边的水平距离为3.0 m。
从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角,水的折射率为。
(i)求池内的水深;(ii)一救生员坐在离池边不远处的高凳上,他的眼睛到地面的高度为2.0 m。
当他看到正前下方的点光源A时,他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°。
求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)。
【答案】(i)7m≈2.6 m(ii)0.7 mn sin i=sin θ①由几何关系有sin i22l h式中,l=3 m,h是池内水的深度。
联立①②式并代入题给数据得h7m≈2.6 m③(ii )设此时救生员的眼睛到池边的距离为x 。
依题意,救生员的视线与竖直方向的夹角为θ'=45°。
由折射定律有n sin i'=sin θ' ④式中,i'是光线在水面的入射角。
设池底点光源A 到水面入射点的水平距离为a 。
由几何关系有sin i'=22a h +⑤x +l =a +h' ⑥式中h'=2 m 。
联立③④⑤⑥式得x =(3723–1)m≈0.7 m⑦ 【考点定位】光的折射定律【名师点睛】本题主要考查了光的折射定律的应用;解题关键是根据题意画出完整的光路图,然后根据光的折射定律结合几何关系列出方程求解;此题意在考查考生应用数学处理物理问题的能力。
【母题来源二】2016年全国新课标Ⅲ卷【母题原题】如图,玻璃球冠的折射率为3,其底面镀银,底面的半径是球半径的3倍;在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点。
求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。
【答案】180150ENO β=-∠=设图中N 点为光线在球冠内底面上的反射点,所考虑的光线的光路图如图所示,设光线在M点的入射角为i ,折射角为r ,在N 点的入射角为i ',反射角为i '',玻璃折射率为n ,由于OAM △为等边三角形,有i =60°【考点定位】光的折射定律 【方法技巧】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律sin sin i n r =、临界角公式1sin C n =、光速公式cv n =,运用几何知识结合解决这类问题。
高考物理光的折射试题经典一、光的折射选择题1.如图所示,玻璃棱镜的截面为等腰三角形,顶角a为30°.一束光线垂直于ab面射入棱镜,又从ac面射出.出射光线与入射光线之间的夹角为30°,则此棱镜材料的折射率是()A.3B.3C.32D.232.有一束单色光从介质A射入介质B,再由介质B射入介质C,如图所示。
根据图中所给的情况判断,下列说法正确的是()A.介质B的折射率最大B.介质C的折射率最大C.光在介质B中的速度最大D.光在介质C中的速度最大3.把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d的半球体b,分别放在报纸上,且让半球的凸面向上.从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字,下列的观察记录正确的是()A.a中的字比b中的高B.b中的字比a中的高C.一样高D.a中的字较没有玻璃时高,b中的字和没有玻璃时一样4.如图所示,是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况,由图判断下面说法中正确的是( )A.入射角大于折射角,声波在介质Ⅰ中的波速大于它在介质Ⅱ中的波速B.入射角大于折射角,Ⅰ可能是空气,Ⅱ可能是水C .入射角小于折射角,Ⅰ可能是钢铁,Ⅱ可能是空气D .介质Ⅰ中波速v 1与介质Ⅱ中波速v 2满足:1221sin sin v v θθ= 5.现有由同一种材料制成的一个透明工艺品,其切面形状图如图所示。
其中,顶部A 为矩形形状,高CM =L ,边长CD =d ,底部B 为等边三角形。
现让一束单色光线从B 部分MH 边的中点O 1表面处沿竖直方向射入,光线进入B 后发现折射光线恰好与B 部分的HM ′平行且经过MM ′,最后从A 部分的CD 边上某点O 处射出,光在真空中的传播速度为c 。
则( )A .光在工艺品中传播的速度3c B .光在工艺品中传播的速度3c C .光在工艺品中传播的时间432L d c + D .光在工艺品中传播的时间232L d c+ 6.如图,在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜,里面是空气,一束光A 从棱镜的左边射入,从棱镜的右边射出时发生了色散,射出的可见光分布在a 点和b 点之间,则错误的是( )A .从a 点射出的是红光,从b 点射出的是紫光B .从a 点射出的是紫光,从b 点射出的是红光C .从a 点和b 点射出的都是红光,从ab 中点射出的是紫光D .光在ab 面上可能发生全反射7.下列说法正确的有 ( )A .观察者接近恒定频率波源时,接收到波的频率变小B .物体做受迫振动,当驱动力频率等于固有频率时,振幅最大C .雨后美丽的彩虹是光的干涉现象D.相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关8.如图所示,把由同种材料(玻璃)制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上,从正上方(对B来说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的字,下面的说法正确的是().A.看到A中的字比B中的字高B.看到B中的字比A中的字高C.看到A、B中的字一样高D.A中的字比没有玻璃时的高,B中的字和没有玻璃时的一样9.如图所示,一单色光由介质Ⅰ射入介质Ⅱ,在界面MN上发生偏折.下列说法正确的是()A.该光在介质Ⅰ中传播的速度大B.该光在介质Ⅱ中传播的速度大C.该光在介质Ⅰ中和介质Ⅱ中传播的速度之比为3D.该光在介质Ⅱ中和介质Ⅰ中传播的速度之比为310.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( )A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大11.某同学为了研究光的色散,设计了如下实验:在墙角放置一个盛水的容器,其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M,如图所示,一细束白光斜射向水面,经水折射向平面镜,被平面镜反射经水面折射后照在墙上,该同学可在墙上看到 ( )A.上紫下红的彩色光带B.上红下紫的彩色光带C.外红内紫的环状光带D.一片白光12.胶囊型元件水平放置,由某透明材料制成,两端是半径为r 的半球,中间是长度为4r 的圆柱体,中轴线是1234O O O O 。
第1讲光的折射全反射和色散A组基础巩固1.(2024海淀一模)如图所示,让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上,在这个边与空气的界面上会发生反射和折射。
渐渐增大入射角,视察反射光线和折射光线的变更。
关于该试验现象,下列说法正确的是( )A.反射光线和折射光线都沿顺时针方向转动B.反射光线和折射光线转过的角度相同C.在还未发生全反射的过程中,反射光越来越强D.最终反射光完全消逝答案 C 增大入射角,反射光线沿逆时针方向转动,折射光线沿顺时针方向转动,A错误。
当入射角从0增大到临界角时,反射光线转过的角度为临界角,而折射光线转过了90°,B错误。
未发生全反射前,入射角越大,反射光越强,折射光越弱,C正确。
发生全反射时,折射光消逝,反射光最强,D错误。
2.(2024东城一模)如图所示,将一个半圆形玻璃砖置于空气中,当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时,下列状况不行能发生的是( )答案 B 光由空气斜射入玻璃时折射角小于入射角,A正确,B错误。
C、D选项中,光由空气进入玻璃入射角为零,折射角为零,再由玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,也可能发生全反射,C、D正确。
3.(2024朝阳二模)对于红、蓝两种单色光,下列说法正确的是( )A.在水中红光的传播速度较大B.在水中蓝光的传播速度较大C.在真空中红光的传播速度较大D.在真空中蓝光的传播速度较大答案 A 各种色光在真空中传播速度都相同,为c=3×108 m/s,由色散规律可知水对蓝光的折射率大,由n=cc可知A对。
4.(2024丰台一模)已知一束可见光m是由a、b、c三种单色光组成的,光束m通过三棱镜的传播状况如图所示,则比较a、b、c三种单色光,下列说法正确的是( )A.a色光的折射率最大B.c色光的频率最小C.b色光在玻璃中的传播速度最大D.c色光发生全反射的临界角最小答案 D 由白光通过玻璃三棱镜后形成色散现象可知,a色光相当于红光,b色光相当于绿光,而c色光相当于紫光,易知B项错误;由折射率的定义易知A项错误;由n=cc 可知C项错误;由sin C=1c可知D项正确。
2023高考物理光的折射练习题及答案一、选择题1. 光在光密介质和光疏介质之间发生折射现象的前提条件是()。
A. 入射角不等于零B. 折射角不等于零C. 折射率不等于一D. 入射角不等于折射角答案:D2. 以下关于光折射现象的说法,正确的是()。
A. 光从光疏介质射向光密介质,折射角大于入射角B. 光从光密介质射向光疏介质,折射角小于入射角C. 光从光密介质射向光疏介质,折射角等于入射角D. 光从光密介质射向光疏介质,折射角无法确定答案:B3. 空气的折射率是1,某种材料的折射率为1.5,则光由该材料射向空气的折射现象是否存在?A. 存在B. 不存在答案:A4. 光从玻璃射向水中,折射角为30°,求入射角。
A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°答案:C5. 光从水中射向玻璃中,已知折射角为45°,求入射角。
A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°答案:A二、填空题1. 当光从光密介质射向光疏介质时,折射率(填一数)。
答案:大于2. 光的入射角度等于折射角度时,称为(填一词)。
答案:临界角3. 光的入射角小于临界角时,光将发生(填一词)。
答案:折射4. 光的入射角大于临界角时,光将发生(填一词)。
答案:反射5. 光传播路径的变化可以通过(填一数)和(填一数)来描述。
答案:入射角,折射角三、解答题1. 通过一块玻璃板的入射光线的折射率为1.5,折射光线与法线角度为30°,求入射角。
解析:根据折射定律,光线在两个介质中的入射角和折射角的正弦值之比等于两个介质的折射率的比值。
设入射角为θ,则sinθ/sin30°=1.5/1。
解得sinθ=1.5/2,θ=48.59°。
2. 已知水的折射率为1.33,玻璃的折射率为1.5,光从水中射向玻璃中的入射角为60°,求折射角。
24年高考物理第一题一、关于物体的运动状态,以下说法正确的是:A. 物体速度为零时,加速度也一定为零B. 物体加速度减小时,速度一定减小C. 物体做匀速直线运动时,加速度为零D. 物体加速度方向与速度方向相同时,物体做减速运动(答案)C(解析)A项错误,物体速度为零时,加速度不一定为零,如竖直上抛物体到达最高点时;B项错误,物体加速度减小时,如果加速度方向与速度方向相同,速度仍然增大;C项正确,匀速直线运动是指物体速度大小和方向都不变的运动,加速度为零;D项错误,物体加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动。
二、关于牛顿第二定律,以下说法正确的是:A. 牛顿第二定律只适用于宏观低速运动的物体B. 牛顿第二定律中的力是物体受到的合力C. 牛顿第二定律中的加速度是物体速度的变化量D. 牛顿第二定律表明,物体受到的力与其质量成正比(答案)B(解析)A项错误,牛顿第二定律在宏观低速、微观高速以及相对论框架下都有适用条件,但本题中只考虑宏观低速情况,然而该选项的表述过于绝对;B项正确,牛顿第二定律F=ma 中的F指的是物体受到的合力;C项错误,牛顿第二定律中的加速度是物体速度的变化率,而非变化量;D项错误,牛顿第二定律表明,物体受到的合力与其质量和加速度的乘积相等,并非力与质量成正比。
三、关于摩擦力,以下说法正确的是:A. 摩擦力总是阻碍物体的运动B. 滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C. 静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反D. 物体受到的最大静摩擦力总是大于其受到的滑动摩擦力(答案)C(解析)A项错误,摩擦力总是阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,不一定阻碍物体的运动;B项错误,滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反,可能与物体的运动方向相同;C项正确,静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势方向相反;D项错误,物体受到的最大静摩擦力通常略大于其受到的滑动摩擦力,但并非总是如此,有时两者可能相等。
2023新高考一卷物理试题一、关于物体的运动状态,以下说法正确的是?A. 物体速度为零时,加速度一定为零B. 物体加速度减小时,速度一定减小C. 物体做匀速圆周运动时,加速度方向始终指向圆心D. 物体做直线运动时,加速度方向与速度方向一定相同(答案)C解析:A选项错误,因为物体速度为零时,加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;B选项错误,因为当加速度方向与速度方向相同时,即使加速度减小,速度也会增大;C选项正确,匀速圆周运动的物体加速度方向始终指向圆心,提供向心力;D选项错误,物体做直线运动时,加速度方向与速度方向可以相同也可以相反。
二、关于牛顿第二定律,以下说法正确的是?A. 牛顿第二定律只适用于宏观低速的物体B. 牛顿第二定律中的力是物体受到的合力C. 牛顿第二定律中的加速度是物体速度的变化量D. 牛顿第二定律中的质量是物体受到的重力(答案)B解析:A选项错误,因为牛顿第二定律在相对论和量子力学中有所修正,但在宏观低速条件下是适用的;B选项正确,牛顿第二定律F=ma中的F指的是物体受到的合力;C选项错误,加速度是速度变化率,即单位时间内速度的变化量;D选项错误,质量是物体的固有属性,与重力无关。
三、关于光的折射,以下说法正确的是?A. 光从光密介质进入光疏介质时,折射角一定大于入射角B. 光从一种介质进入另一种介质时,频率会发生变化C. 光在真空中的传播速度是最快的D. 光在同一介质中传播时,速度始终不变(答案)C解析:A选项错误,当光从光密介质垂直界面进入光疏介质时,折射角等于入射角;B选项错误,光在不同介质中传播时,频率保持不变;C选项正确,光在真空中的传播速度是最快的,为光速;D选项错误,光在同一介质中传播时,如果介质不均匀,速度可能会发生变化。
四、关于电场和磁场,以下说法正确的是?A. 电场线和磁感线都是闭合曲线B. 电场线和磁感线都不能相交C. 电场线和磁感线都是实际存在的线D. 电场和磁场都不能对放入其中的电荷产生力的作用(答案)B解析:A选项错误,电场线不是闭合曲线,而磁感线是闭合曲线;B选项正确,电场线和磁感线都不能相交,否则交点处场的方向无法确定;C选项错误,电场线和磁感线都是为了描述场而引入的假想线,实际不存在;D选项错误,电场能对放入其中的电荷产生力的作用,磁场能对放入其中的运动电荷产生力的作用。
高考物理光的折射试题经典(1)一、光的折射选择题1.胶囊型元件水平放置,由某透明材料制成,两端是半径为r的半球,中间是长度为4r 的圆柱体,中轴线是1234O O O O。
一激光束从左侧平行中轴线水平射入,经折射、反射再折射后又从左侧水平射出。
已知出射光线与入射光线的间距为1.6r,则该元件的折射率为()A.425B.435C.85D.6252.某同学做测玻璃折射率实验时,在白纸上放好上、下表面平行的玻璃砖,玻璃砖厚度为L,如图示入射光线与折射光线(CD边出射光线未画出),若入射角i=60°,测出折射角r =30°,光在真空中的光速为c,则()A.玻璃砖的折射率n=3B.光在玻璃中传播的时间为23LC.光在玻璃中传播的时间为2L cD.操作时误将玻璃砖向上平移一小段,则测得的折射率将偏小3.如图所示,两束平行的黄光射向截面ABC为正三角形的玻璃三棱镜,已知该三棱镜对该黄光的折射率为2,入射光与AB界面夹角为45°,光经三棱镜后到达与BC界面平行的光屏PQ上,下列说法中正确的是________。
A.两束黄光从BC边射出后仍是平行的B.黄光经三棱镜折射后偏向角为30°C.改用红光以相同的角度入射,出射光束仍然平行,但其偏向角大些D.改用绿光以相同的角度入射,出射光束仍然平行,但其偏向角大些E.若让入射角增大,则出射光束不平行4.如图,在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜,里面是空气,一束光A 从棱镜的左边射入,从棱镜的右边射出时发生了色散,射出的可见光分布在a 点和b 点之间,则错误的是( )A .从a 点射出的是红光,从b 点射出的是紫光B .从a 点射出的是紫光,从b 点射出的是红光C .从a 点和b 点射出的都是红光,从ab 中点射出的是紫光D .光在ab 面上可能发生全反射5.关于折射率,下列说法中正确的是( ) A .根据12sin n sin θθ=可知,介质的折射率与入射角的正弦成正比 B .根据12sin n sin θθ=可知,介质的折射率与折射角的正弦成反比 C .介质的折射率由介质本身决定,与入射角、折射角均无关 D .根据cn v=可知,介质的折射率与介质中的光速成反比 E.同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时,折射率与波长成反比6.如图,空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置;一细光束从空气中以某一角度θ(0<θ<90°)入射到第一块玻璃板的上表面.下列说法正确的是( )A .在第一块玻璃板下表面一定有出射光B .在第二块玻璃板下表面一定没有出射光C .第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行D .第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧 E.第一块玻璃板下表面的出射光线一定在入射光延长线的右侧7.如图所示为一横截面为直角三角形ABC 的玻璃棱镜,其中30A ︒∠=,D 点在AC 边上,A 、D 间距为L ,3AB L =。
一条光线平行于AB 边从D 点射入棱镜,光线垂直BC 边射出,已知真空中的光速为c ,则( )A.玻璃对光线的折射率为3 B.光线在棱镜中传播的路程为3LC.光线在棱镜中传播的时间为53LD.光线在棱镜中传播的时间为5 2 L c8.两束同色细平行光相距为d,从空气中互相平行地斜射到梯形玻璃砖的上表面,如图所示,当它们从玻璃砖的下表面垂直射出后,有()A.两束光平行,距离为dB.两束光平行,距离大于dC.两束光平行,距离小于dD.两束光不平行,两射出点的距离为d9.某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率的实验图景如图所示。
他按正确的方法插了大头针a、b、c、d。
则下列说法中正确的是()A.实验中,入射角应适当大些B.该同学在插大头针d时,使d挡住a、b的像和cC.若入射角太大,光会在玻璃砖内表面发生全反射D.该实验方法只能测量平行玻璃砖的折射率10.在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中,装有某种透明液体,液体中插入一根细铁丝,当人沿水平方向(垂直于纸面)观看时,会看到铁丝在液面处出现“折断”现象,此时,与实际情况相符合的是( )A.B.C.D.11.如图所示,一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上,经AB和AC两个面折射后从AC 面进入空气。
当出射角i'和入射角i相等时,出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ,知棱镜顶角为α,计算棱镜对该色光的折射率表达式为()A.sin2sin2aaθ+B.sin2sin2aθθ+C.sinsin()2aθθ-D.sinsin()2aaθ-12.已知天然材料的折射率都为正值(10n>)。
近年来,人们针对电磁波某些频段设计的人工材料,可以使折射率为负值(20n<),称为负折射率介质。
电磁波从正折射率介质入射到负折射介质时,符合折射定律,但折射角为负,即折射线与入射线位于界面法线同侧,如图所示。
点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后,在另一侧成实像。
如图2所示,其中直线SO垂直于介质平板,则图中画出的4条折射线(标号为1、2、3、4)之中,正确的是()A.1 B.2 C.3 D.413.如图所示,P是一束含有两种单色光的光线,沿图示方向射向半圆形玻璃砖的圆心O,折射后分成a、b两束光线,则下列说法中正确的是()A.a光频率小于b光频率B.在玻璃砖中传播的时间a光比b光长C.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率D.若让玻璃砖在纸面内绕O点逆时针转动180°,P光线保持不变,则a、b两束光线也保持不变14.如图所示,单色光束从某点以入射角i射入一厚度为d的平行玻璃砖中,在入射点同时发生反射和折射,折射光线经过玻璃砖后在下表面同样发生反射和折射,且反射光线与上表面的交点到上表面的入射点间的距离为l。
已知光在真空中的传播速度为c。
则平行玻璃砖的折射率为()A.224l d+cos i B.224l d+s in i C.224l d+cos i D.224l d+sin i15.如图所示半圆形玻璃砖,圆心为 O,半径为 R.某单色光由空气从 OB 边界的中点 A垂直射入玻璃砖,并在圆弧边界 P 点发生折射,该折射光线的反向延长线刚好过B点.则()A.该玻璃对此单色光的折射率为1.5B.光从 A 传到 P 的时间为(c为空气中的光速)C.该玻璃对此单色光的临界角为45°D.玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化16.一束单色光由某种介质射向真空时的光路如图所示,I和II为相互垂直的平面,AO、BO、CO均为光线,各光线与I的夹角满足αγ==60°,β=45°,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是()A.法线所在平面为I B.入射光线为BOC.该种介质的折射率62n=D.光在该介质中的传播速度22v c=17.一束单色光由空气进入水中,则该光在空气和水中传播时A.速度相同,波长相同B.速度不同,波长相同C.速度相同,频率相同D.速度不同,频率相同18.以往,已知材料的折射率都为正值(n>0).现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n< 0),称为负折射率材料.位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足sinsininr=,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值).现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面射入,下表面射出.若该材料对此电磁波的折射率n=−1,正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()A.A B.B C.C D.D19.如图所示为一横截面为直角三角形ABC的玻璃棱镜,其中∠A=30°,D点在AC边上,A、D间距为L,AB=23L。
一条光线平行于AB边从D点射入棱镜,经AB边反射后垂直BC边射出,已知真空中的光速为c,则()A3B23C .光线在棱镜中传播的路程为2LD .光线在棱镜中传播的时间为52L c20.图示两条虚线之间为一光学元件所在处,AB 为其主光轴,P 是一点光源,其傍轴光线通过此光学元件成像于Q 点。
该光学元件可能是( )A .薄凸透镜B .薄凹透镜C .凸球面镜D .凹球面镜【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、光的折射 选择题 1.A 【解析】 【分析】 【详解】由光路的对称性与可逆性可知,激光束在胶囊元件中的光路如下图所示。
设光线在半球处的入射角为i ,折射角为γ,则由折射定律得sin sin in γ=由几何关系得0.8sin 0.8ri r== 在三角形24MO O 中,由正弦定理得()sin sin 5i r rγγ-= 结合三角公式()sin sin cos cos sin i i i γγγ-=-联解可得tan 1γ=折射角π4γ=折射率425n =故BCD 错误,A 正确。
故选A 。
2.AC 【解析】 【分析】 【详解】A .玻璃砖的折射率sin sin 603sin sin 30i n r ︒===︒A 正确;BC .光在玻璃中传播的速度为c v n=由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为cos L s r=则光在玻璃中传播的时间为32cos s nL L Lt v c r c====⨯ B 错误C 正确; D .如右图所示实线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图,而虚线是未将玻璃砖向上平移时作图时所采用的光路图,通过比较发现,入射角和折射角没有变化,则由折射定律sin sin inr=得知,测得的折射率将不变,D错误。
故选AC。
3.ABD【解析】【详解】AB.如图所示,由折射率公式sin sin inr=,可知r=30°,由几何关系可知折射光在三棱镜内平行于底边AC,由对称性可知其在BC边射出时的出射角也为i=45°,因此光束的偏向角为30°,且两束光平行,故A正确,B正确;CD.由于同种材料对不同的色光的折射率不同,相对于黄光而言红光的折射率小,绿光的折射率较大,因此折射后绿光的偏向角大些,红光的偏向角小些,故C错误,D正确;E.若让入射角增大,则折射角按一定的比例增大,出射光束仍然平行,故E错误。
故选:ABD。
4.ACD【解析】ABC、作出射到a点和b点的光路图如下由图看出射到a点的折射角比较大,而入射角相同,由sininsinr=,知a光的折射率较大,故从a点射出的是紫光,从b点射出的是红光,故AC错误,B正确;D、根据光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于临界角时,才能发生光的全反射,光在ab面上,光从空气进入水中,不满足产生的条件,因此不可能发生全反射,故D错误;错误的故选ACD.【点睛】红光的折射率比紫光小.做出光路图,根据折射角大小和折射定律比较折射率大小进而得到是红光还是紫光;光从空气进入水时,不会产生光的全反射现象,从而即可求解.5.CDE【解析】【详解】介质的折射率是一个表明介质的光学特性的物理量,由介质本身决定,与入射角、折射角无关,故选项A、B错误,选项C正确;由于真空中光速是一个定值,故n与v成反比,这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的,故选项D正确;由v=λf,当f一定时,v正比于λ,由于n与v成反比,故折射率与波长λ也成反比,故选项E正确;故选CDE.6.ACD【解析】【分析】【详解】A、光线从第一块玻璃板中的上表面射入,在第一块玻璃板中上表面的折射角和下表面的入射角相等,根据光的可逆原理可知,光在第一块玻璃板下表面一定有出射光,同理,在第二个玻璃板下表面也一定有出射光,故A正确,B错误.C、因为光在玻璃板中的上表面的折射角和下表面的入射角相等,根据光的可逆原理知,从下表面出射光的折射角和开始在上表面的入射角相等,即两光线平行,所以第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行,故C正确.D、根据光线在玻璃板中发生偏折,由于折射角小于入射角,可知第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧,故D正确,E错误.故选ACD.7.AC【解析】【分析】【详解】A.光路如下图因为光线垂直BC边射出,有β=30°,光线在E点发生反射,有α=30°,可知r=30°,光线平行于AB边从D点射入棱镜,入射角θ=60°,由折射定律有sinsin θn r==故A 正确;B .△ADE 为等腰三角形,由几何关系有DE =AD =L ,2cos30EB AB L =-⋅︒解得3cos 2L EF EB β=⋅=光线在棱镜中传播的路程为2.5s DE EF L =+=故B 错误;C D .光线在棱镜中传播的速度c v n=光线在棱镜中传播的时间为2s t v c==故C 正确,D 错误。