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吉林省通榆县第一中学2022--2023下学期高二物理选择性必修 光的折射和全反射训练一
命题 沈士学
一、选择题(本大题共10小题,1--7为单选题,单选题每小题4分;8--10为多选题,多选题每小题6分,选不全为3分,共46分)
1.一束光线从空气射向折射率为的玻璃内,入射角为45°,下面光路图中正确的是( )
2.如图所示为光由玻璃射入空气中的光路图,直线AB与CD垂直,其中一条是法线。入射光线与CD的夹角为α,折射光线与CD的夹角为β,α>β(α+β≠90°),则该玻璃的折射率n等于( )
A. B. C. D.
3.光导纤维的结构如图,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是( )
A.内芯的折射率比外套大,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小,光传播时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,光传播时在内芯与外套的界面上发生折射
D.内芯的折射率与外套的相同,外套的材料有韧性,可以起保护作用
4.如图,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路图的是( )
5.夏天,海面上下层空气的温度比上层空气的温度低。可以设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的。景物发出的光线由于不断被折射,越来越偏离原来的方向、人们逆着光线看去就出现了蜃景。如图所示,则下列说法正确的是( )
A.蜃景是景物由于海平面对光的反射所成的像
B.海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率大
C.A是蜃景,B是景物 D.B是蜃景,A是景物
6.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理,它虽然本身不发光,但在夜间骑行时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车,尾灯由透明介质制成,其外形如图甲所示,下面说法正确的是( )
A.汽车灯光从左面射过来,在尾灯的左表面发生全反射
B.汽车灯光从左面射过来,在尾灯的右表面发生全反射
C.汽车灯光从右面射过来,在尾灯的左表面发生全反射
D.汽车灯光从右面射过来,在尾灯的右表面发生全反射
7.如图所示是两个城市间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n1,外层材料的折射率为n2.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,下列判断中正确的是( )
A.n1<n2,光通过光缆的时间等于 B.n1<n2,光通过光缆的时间大于
C.n1>n2,光通过光缆的时间等于 D.n1>n2,光通过光缆的时间大于
8.一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,其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb,a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb,则( )
A.na>nb B.na<nb
C.va>vb D.va<vb
9.(多选)根据图中的漫画,判断下列说法中正确的是( )
A.人看到的是鱼的实像,位置变浅了些
B.人看到的是鱼的虚像,位置变浅了些
C.鱼看到的是人的实像,位置偏低了些 D.鱼看到的是人的虚像,位置偏高了些
10.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。下列说法中正确的是( )
A.光从真空射入介质后,频率不变 B.此介质的折射率等于
C.入射角大于45°时可能发生全反射现象
D.入射角小于30°时可能发生全反射现象
二填空题(14分)
11.学校开展研究性学习,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器。如图所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF。在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变。每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2像,并在圆周上插上大头针P3,使P3,正好挡住P1、P2。同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值。则:
(1)若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处所刻折射率的值为____。
(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大?____。
(3)做AO的延长线交圆周于K,K处对应的折射率值应为____。
12.如图所示是利用插针法测定玻璃砖的折射率时得到的光路图。玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行,则:
(1)出射光线与入射光线____。(选填“平行”或“不平行”)
(2)以入射点O为圆心,以R为5 cm长度为半径画圆,与入射线PO交于M点,与折射线OQ交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,