第十四章 第40练 光的波动性电磁波 - 备战2022年新高考物理【高考高手】必刷小题（新高考Word版）

第39练　折射定律及折射率的应用 光的色散 【真题热身练】 1.ACD　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,A项正确,B项错误。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,所以两块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行,C项正确。根据光线在玻璃板中发生偏折,由于折射角小于入射角,可知两块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧,D项正确,E项错误。 2.D　由题图知,a光比b光偏折程度大,故a光折射率较大。比蓝光折射率大的光,选项中只有紫光,D项正确。 3.AC　设该单色光的临界角为θ,则sin θ==,故θ=45°,如图所示,单色光在E点恰好发生全反射,光能从E点以下的区域射出,由几何关系可得出射区域的面积占侧面总面积的,A项正确,B项错误;若单色光的频率变小,则其折射率变小,临界角变大,出射点E将沿侧面上移,出射区域的面积将增大,C项正确,D项错误。 4.C　设玻璃砖的半径为R,全反射的临界角为C0,入射角为60°时,折射角为γ。发生全反射时,有n=,折射率定义n=,由图中几何关系可得OP=Rsin C0,tan γ=====,可得出cos γ=sin 60°,γ=30°,折射率n===,A项错误;OP=RsinC0=R==,B项错误;光在玻璃砖中的传播速度v===,C项正确;sin C0==,临界角不是30°,D项错误。 5.D　由题图可知单色光a的折射率小于单色光b的折射率,由发生全反射条件可知若增大入射角,a、b光均不消失,A项错误;因a光的折射率小于b光的折射率,则νa<νb,根据n=知va>vb,又v=λν,所以λa>λb,B项错误;a、b光为横波,均能发生偏振现象,C项错误;若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,Ek=hν-W=eU,因为na<nb,a光的频率νa小于b光的频率νb,所以a光的遏止电压低,D项正确。 【模拟突破练】 1.C　光的频率不变,波长与波速成正比,光从空气中射入玻璃中光速减小,则知光在玻璃中的波长比在空气中的波长小,A项错误;作出如图所示光路图,设光线在棱镜中发生全反射的临界角为C,有sin C=,解得C=45°,根据折射定律n=,则=,解得r=30°由几何知识求得光线在CD面上的入射角θ=75°>45°,所以三条光线在CD面上都能发生全反射,且三条光线平行;由光路图可判断知距离C点最近的为光线1,B、D项错误,C项正确。 2.B　由题分析可知,玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率,则b光的频率高,A项错误;由v=可知,由于玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率,则a光比b光在玻璃砖中传播速度大,B项正确;由于b光的频率高,由c=λf得知,在真空中,a光的波长大于b光的波长,C项错误;a光的折射率小,由sin C=可知,a光发生全反射的临界角大于b光,D项错误。 3.A　依题意,作出如图所示光路图 由折射定律可得 n= 由几何知识可得sin i= sin r= 由题中提供数据可得CG=0.5 cm,AF=(1.5-FD) cm=(1.5-EG) cm,EF=2 cm,为了便于计算,设EG=x(cm),则可得n= 由于0<x<1 cm,当x=1 cm时,代入上式,求得n=,故该玻璃的折射率取值范围是,A项正确。 4.D　在CD边和AE边都只有a光射出,说明b光发生了全反射,而a光没有发生全反射,说明b光的临界角较小,由临界角公式sin C=,可知b光的折射率较大。b光的频率高,A项错误;根据λ=可知,a光的波长比b光的大,故a光的波长更接近障碍物的尺寸,所以b光比a光更难发生明显的衍射现象,B项错误;在真空中光的传播速度一样,C项错误;以相同的入射角从空气斜射入水中,根据折射定律n=,折射率越大,折射角越小,D项正确。 5.A　要求激光分别在PO面、QO面发生全反射后垂直MN面射出,所以光路应具有对称性,从而得到线在PO面发生全发射后光线水平。由几何关系可得PO面的入射角为45°,因此n===,A项正确。 6.B　从MN边垂直入射,由几何关系可知光线射到PO边上时的入射角i=-θ 据题:θ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,说明临界角C的范围为-θ2<C<-θ1 若θ>θ2,光线在PO上入射角i=-θ<-θ2<C,故光线在OP边一定不发生全反射,会从OP边射出。 若θ<θ1,i=-θ>-θ1>C,故光线在OP边会发生全反射。根据几何关系可知光线OQ边上入射角i'较大,光线