2009届全国名校高考物理专题训练之光学

2009届全国名校高考物理专题训练之光学一、选择题1（广东省广州市重点中学20072008学年度高三第三次质检）如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是（ ）a侧是红色光，b侧是紫色光 B. 在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C .三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D. 在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率答案：BC2（2008年5月海淀高三物理二模）下面是四种与光有关的事实用光导纤维传播信号；用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度；一束白光通过三棱镜形成彩色光带；水面上的油膜呈现彩色。其中，与光的干涉有关的是：( )A B C D 答案：B3（上海市闸北区2008年4月模拟）在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象 （ ）（A）都是光的衍射现象； （B）都是光的干涉现象；（C）前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 ；（D）前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象。答案：C4（上海市宝山区2008年4月模拟）下列关于光的说法中正确的是（ ）A红光光子能量比紫光光子能量小B在真空中红光波长比紫光波长短C红光和紫光相遇时能产生干涉现象D红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时也一定有电子向外发射答案：AD5（上海市宝山区2008年4月模拟）在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是（ ）DabcdAa、c Bb、c Ca、d Db、d答案：D6（上海市卢湾区2008年4月模拟）下列实验中，能证实光具有波动性的是（ ）光电效应实验 光的双缝干涉实验 光的圆孔衍射实验 粒子散射实验（A）和 （B）和 （C）和 （D）和答案：B7（上海市静安区2008年4月模拟）人类对光的本性认识的过程中先后进行了一系列实验，如图所示的四个示意图所表示的实验能说明光具有波动性的是：（ ）答案：ABD8（上海市嘉定区2008年4月模拟）在演示光电效应的实验中，把某种金属板连在验电器上，第一次，用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针就张开一个角度。第二次，在弧光灯和金属板之间，插入一块普通玻璃板，再用弧光灯照射，验电器指针不张开。由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光中的 （ ）（A）可见光成份（B）红外光成份（C）紫外光成份（D）无线电波成份答案：A9（上海市徐汇区2008年4月模拟）下列说法中正确的是 （ ）（A）光传播的速度总是3108m/s（B）托马斯杨的双缝干涉实验现象表明光是一种电磁波（C）为了解释光电效应实验现象普朗克提出了光子说（D）光和无线电波都能在真空中传播答案：D电源光电管abG10（上海市虹口区2008年4月模拟）如图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么 （ ） AB光的频率大于A光的频率。 BA光的频率大于B光的频率。 C用A光照射光电管时流过电流表G的方向是a流向b。 D用A光照射光电管时流过电流表G的方向是b流向a。答案：BC11（河南省郑州市2008年高中毕业班第三次质量预测）彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，其中a、b为两种单色光以下说法正确的是（ ） A在真空中a光波长小于b光波长 Ba光光子能量大于b光光子的能量 C在同一玻璃中a光速度小于b光速度 D用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光干涉条纹宽答案：D12（上海市虹口区2008年4月模拟）如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当转动频率达到f0并可认为是匀速转动时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速c。根据题中所测量的物理量得到光速c的表达式正确的是（ ）CA. c=4Lf0。 B. c=8Lf0。 C. c=16Lf0。 D. c=32Lf0。答案：C13（上海市闵行区2008年4月模拟）单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，则可观察到的图象是（ ）A答案：A14（2008年南宁市高中毕业第二次适应性测试）A与B是两束平行的单色光，它们从空气斜射入水中的折射角分别为rA、rB，若rArB，则（ ）A.A的折射率大于B的折射率B. A的频率大于B的频率C.在空气中A的波长小于B的波长D.在水中A的传播速度大于B的传播速度答案：D15（2008年福州市第二轮高中毕业班质检）a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲是a光照射时形成的干涉图样，图乙是b光照射时形成的干涉图样。下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（ ）Aa光子的能量较大B在水中a光传播的速度较小C若用b光照射某金属没有光电子逸出，则a光照射该金属时也没有光电子逸出D若a光是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子的核外电子从第四能级向第三能级跃迁时产生的答案：Cba16（2008年高考理科综合试题预测卷）如图所示为一束白光照射到放置在空气中的玻璃三棱镜发生色散的光路示意图,a、b为其中两处折射出的单色光,以下说法中正确的是:（ ） A.a光的光子能量小于b光的光子能量B.在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度C.用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光的宽D.如果b光能使某种金属发生光电效应,则a光也一定能使该金属发生光电效应答案：BD17（上海市闸北区2008年4月模拟）在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象 （ ）（A）都是光的衍射现象； （B）都是光的干涉现象；（C）前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 ；（D）前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象。答案:C18（ 2008年哈尔滨市第三中学第三次高考模拟考试）下列事例哪些应用了光的全反射现象：（ ） A光导纤维通讯 B用三棱镜观察太阳光谱 C某些光学仪器中用等腰直角玻璃三棱镜改变光路90 D用白光照肥皂膜看到彩色条纹答案： AC19（2008年5月北京东城区物理二模试题）消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题。内燃机、通风机等在排放各种高速气流的过程中都发出噪声，干涉型消声器可以用来消弱高速气流产生的噪声。干涉型消声器的结构及气流运行如图所示，产生波长为的声波沿水平管道自左向右传播。当声波到达a处时，分成两束相干波，它们分别通过r1和r2的路程，再在b处相遇，即可达到消弱噪声的目的。若r= r2 r1, 则r等于： （ ）A波长的整数倍 B波长的奇数倍 C半波长的奇数倍 D半波长的偶数倍答案：C20（渭南市2008年高三教学质量检测）图示为一直角棱镜的横截面，bac90，abc60。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n，若不考虑原入射光在bc面上的反射光，则有光线（ ）A . 从ab面射出B . 从ac面射出C . 从bc面射出，且与bc面斜交D . 从bc面射出，且与bc面垂直答案：BD21（ 2008届安徽高考信息交流试卷）如图所示，一细束红蓝复色光与AB边垂直射入直角三棱镜，在AC面上反射和折射分成两束细光束,其中一束细光束为单色光束，若用和分别表示红、蓝单色光在三棱镜内的速度，下列判断正确的是（ ）CA 单色光束为红色B 单色光束为红色D 单色光束为蓝色答案：C22（西安中学 师大附中2008届第二次模拟考试）1923年，美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下，选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L），在第一个山峰上装一个强光源S。由它发出的光经过狭缝射在八面镜A的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜C，进入观测者的眼中，如图所示，如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转动的角速度为时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速约等于 （ ） A. B. C. D.答案:B23（南京市2008年高三总复习试卷）太阳光照射在平坦的大沙漠上，我们在沙漠中向前看去，发现前方某处射来亮光，好像太阳光从远处水面反射来的一样，我们认为前方有水。但走到该处仍是干燥的沙漠，这现象 在夏天城市中太阳光照射沥青路面时也能观察到。对这种现象正确的解释是 A越靠近地面，空气的折射率越大 B这是光的干涉形成的 C越靠近地面，空气的折射率越小 D这是光的衍射形成的答案：C24（江苏省九名校2007年第二次联考）ABC紫红dd如图所示，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可能是（ ）A紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽B紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽C红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽D红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽答案:CD 25（2008年苏、锡、常、镇四市调查二）（6分）一复色光中只含有 a 、 b 两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长在真空中，a光的速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）b光的速度若用此复色光通过玻璃半球且经球心O射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是 用该复色光做双缝干涉实验，得到如图所示的干涉图样则实线表示 （选填“a”或“b”）光的干涉条纹答案： 等于 （2分） BC （2分）（ 答不全的得1分、有错选的不得分） a（2分）26（温州市十校联合体2008届期中联考）如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a，b两束，则（ ）A在水中a光的速度比b光的速度小B用同一双缝干涉实验装置做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的间距Ca、b两束光相比较，b光的波动性较强,a光的波动性较弱D若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失答案：B二、填空、计算题27（2008年镇江市2月调研）某同学自己动手利用如图所示的装置观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，整个装置位于一暗箱中，实验过程如下： （A）该同学用一束太阳光照射A屏时，屏C上没有出现干涉条纹；移去B后，在屏上出现不等间距条纹；此条纹是由于 产生的；（B）移去A后，遮住缝S1或缝S2中的任一个，C上均出现一窄亮斑出现以上实验结果的主要原因是 答案：（A）光的衍射 （4分）（B）双缝S1、S2太宽（4分）真空介质1红光真空介质2紫光28（揭阳市20072008年学年度第二次模拟考试题）如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。答案：介质对红光的折射率等于介质对紫光的折射率；红光在介质中的传播速度和紫光在介质中的传播速度相等；红光在介质中发生全反射的临界角与紫光在介质中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可）（若答成：在同一介质中紫光比红光的折射率大；在同一介质中红光比紫光的传播速度大；在同一介质中红光比紫光发生全反射的临界角大等）29（2008届南通市部分重点中学三模）如图（a）所示，临界角C为450的液面上有一点光源S发出一束光垂直入射到水平放置于液体中且距液面为d的平面镜M上，当平面镜M绕垂直过中心O的轴以角速度做逆时针匀速转动时，观察者发现水面上有一光斑掠过，则观察者们观察到的光斑在水面上掠过的最大速度为多少？dSMOa解析：设平面镜转过角时，光线反射到水面上的P点，光斑速度为V，可知： 且 ，而故 液体的临界角为C，当2=C=450时，V达到最大速度Vmax, 即30（扬州市2008届第二次调研）（4分）半径为的半圆柱形玻璃，横截面如图所示，为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为_。一束与平面成的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从平面上射出。则能从射出的光束的宽度为_。答案：ABO31（如皋市2008届抽样检测）图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R20cm，折射率为，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求：光在圆柱体中的传播速度；距离直线AB多远的入射光线，折射后恰经过B点.解析：光在圆柱体中的传播速度BPCOD（2分）设光线PC经折射后经过B点，光路图如图所示由折射定律有：（2分）又由几何关系有： （1分）解得 光线PC离直线AB的距离CD=Rsin10cm（1分）则距离直线AB10cm的入射光线经折射后能到达B点45030032（徐州市2008届摸底考试）如图所示，某透明液体深1m，一束与水平面成300角的光线照向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为450。试求：该液体的折射率；进入液面的光线经多长时间可以照到底面。解析：因为入射角 (1分)折射角 (1分)所以 (2分)光在液体中传播的速度时:位移m (2分)速度m/s (2分)所以:s (2分)33（苏北四市高三第三次调研）（1）下列说法中正确的是 （ ） A在地面附近有一高速飞过的火箭 ，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了；火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化 B托马斯杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波C在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象D在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽E光异纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大F麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在BACdMNG次声波是频率低于20 Hz的声波，它比超声波更易发生衍射（2）如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，A=30.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜. （1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？ （2）若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离.解析：（1）ADEG12解：（1）v红=C/n1BACdMNr1r2)v紫=C/n2 v红/ v紫=n2/n1 （3分. 方程2分，结果1分）（2） x=d(tanr2tanr1)=d （方程每个1分，结果1分）34（苏州市2008届期终考试）ABCDPOMN（10分）如图，一透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率nMN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点， AB与MN间距为5cm，CD为出射光线补全光路并求出光从B点传到C点的时间；求CD与MN所成的角（需写出求解过程）解析：连接BC，如图 (1分)在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r，BCDPOMNirSini=5/10=/2, 所以，i45（1分）由折射率定律：在B点有：（1分）Sin r=1/2故：r30（1分）BC=2Rcos r （1分）t= BCn/C=2Rncos r/C（1分）t=(/3) 10-9s （1分） 由几何关系可知 （1分） 30（2分）35（通州市2008届第六次调研）（1）下列说法正确的是 A考虑相对论效应，长度、时间的测量结果都随物体与观察者相对运动状态而改变B一切物理规律在不同的惯性系中是平权的C圆屏阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光波叠加造成的D在光的双缝干涉实验中，条纹间距与缝的宽度成正比（2）（通州市2008届第六次调研）如图所示，某种折射率较大的透光物质制成直角三棱镜ABC，在垂直于AC面的直线MN上插两枚大头针P1、P2，在AB面的左侧通过棱镜观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P1的像被P2的像挡住，再在观察的这一侧先后插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，记下P3、P4和三棱镜的位置，移去大头针和三棱镜，过P3、P4作直线与AB面交于D，量出该直线与AB面的夹角为450，则透光物质的折射率n= 答案：（1）ABC （3分）（2）（1.41） （4分）36（徐州市2008届第一次质检）在水面上放置一个足够大的遮光板，板上有一个半径为r的圆孔，圆心的正上方h 处放一个点光源S，在水面下深H处的底部形成半径为R的圆形光亮区域(图中未画出)测得r=8cm，h=6cm，H=24cm，R=26cm，求水的折射率解析：根据光路图，可知 （2分）（2分）由折射定律得，得n= （2分）h37如图所示，一束平行单色光由空气斜射入厚度为h的玻璃砖，入射光束与玻璃砖上表面夹角为，入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为b1，经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b2，可以认为光在空气中的速度等于真空中的光速c求：光在玻璃砖中的传播速度v 解析：由光的折射定律得 （1分）hir又 （1分）由几何关系得 （1分） （1分）由以上各式可得 （分）38（徐州市2008届第3次质检）据报道：2008年北京奥运会时，光纤通信网将覆盖所有奥运场馆，为各项比赛提供安全可靠的通信服务光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输如图所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n如果把该光纤放在空气中，要使从它的一个端面进入光纤的光发生全反射，最大的入射角是多少(用该角的正弦函数值表示)？为简化问题，光纤外套忽略不计i解析： 2分 2分2分39（盐城市2008届第一次调研）如图所示，玻璃球的半径为R，折射率n=，今有一束平行光沿直径AB方向照射在玻璃球上，试求离AB多远的入射光线最终射出后沿原方向返回。ABOdAB解析：由光路图知122解式得cos2= 即230160d=Rsin1 d=R评分标准：2分，各1分40（扬州市2008届第四次调研） （）下列说法中正确的是（）把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短 1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程 日光灯启动时，启动器内的玻璃泡中的氖气发出红光，这是由于氖原子的外层电子受激发而产生的 照相机等的镜头涂有一层增透膜, 其厚度应为入射光在真空中波长的1/4 ；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度（）如图所示，在真空中波长为600nm的激光束从A点射入圆形玻璃介质。ABO试证明：无论入射角多大，该激光束都能从玻璃中射出。若该激光束经折射从点射出，射出玻璃与射入玻璃的光线夹角为30，弧所对的圆心角为120，求该激光束在玻璃中的波长。 解析：(1)BCE（4分，全选对的得4分，选不全的，选对一个得1分，错选或多选一个扣1分，扣完为止）（2）证明：设从A点入射的入射角为1，折射角为2，根据对称性，射出时的入射角也为2 ，所以无论入射角多大，该激光束都能从玻璃中射出（4分）（2分）（2分）Oai41（江苏省宿迁市20082009学年度高三年级第一次调研测试）如图所示，一单色光束a，以入射角i=60从平行玻璃砖上表面O点入射已知平行玻璃砖厚度为d=10cm，玻璃对该单色光的折射率为n=则光束从上表面进入玻璃砖的折射角为 ，光在玻璃砖中的传播的时间为 答案：r=30 s（4分）42（常州市20072008学年度第二学期期中质量调研三）ABCDPOMN如图，一透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率nMN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点， AB与MN间距为5cm，CD为出射光线补全光路并求出光从B点传到C点的时间；求CD与MN所成的角（需写出求解过程）BCDPOMNir解析：连接BC，如图 (1分)在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r，Sini=5/10=/2, 所以，i45（1分）由折射率定律：在B点有：（1分）Sin r=1/2故：r30（1分）BC=2Rcos r （1分）t= BCn/C=2Rncos r/C（1分）t=(/3) 10-9s （1分） 由几何关系可知 （1分） 30（2分）43（2008年佛山市普通高中高三教学质量检测二）如图所示，某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率，OA是画在纸上的直线，他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针，如图放上玻璃砖（如粗黑线所示），然后插上P3、P4大头针。其中他确定P3大头针位置的方法应当是： 。P1P2P3P4OA若该同学实验操作规范准确，其记录的情况如图所示。该同学还用圆规做了一个以O为圆心，半径与玻璃砖相同的半圆（如图中虚线所示）。请您帮这位同学算出玻璃砖的折射率，写出必要的计算过程。（2）本小题考查用插针法测定玻璃折射率的实验数据处理方法。答案：透过玻璃砖看，P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像。如图，由折射定律可得： Odai44（2008届广东华师附中5月冲刺练习卷）如图所示，由红、紫两种单色光组成的光束a，以入射角i从平行玻璃板上表面O点入射已知平行玻璃板厚度为d，红光和紫光的折射率分别为n1和n2，真空中的光速为c试求：（1）红光在玻璃中传播的速度；（2）红光和紫光在下表面出射点之间的距离解析：（1）v（2）如图，设红光折射角为1，紫光折射角为2，根据折射定律有： 红光n1cos1 tan1同理，紫光n2 tan2解得xd tan1d tan2dsini() 45（海口市2008年高考调研测试题） 某校开展研究性学习，某研究小组根据光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器。如图10，在一个圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直径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。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，就可以直接读出液体折射率的值。若AOF30，OP3与OC之间的夹角为45，则在P3处刻的折射率应多大？若在同一液体中沿AO方向射入一束白光，最靠近0C边的是哪种颜色的光？增大入射角度，哪种颜色的光在刻度盘上先消失?解析：P3 应刻的折射率 最靠近0C边的是紫光；增大入射角度，紫光在刻度盘上最先消失46O21入射光（广东省汕头市2008年普通高校招生模拟考试）如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率为，当入射角时，求反射光束1和透射光束2之间的夹角多大？解析：反射角60 （1分）由折射定律 （1分）解得折射角r = 30 （1分）因此反射光束1和透射光束2之间的夹角 （1分47（汕头市2008年普通高校招生模拟考试）如图所示，一束激光垂直照射在半球形玻璃砖的直径上，并过圆心O沿直线在球面上射出，玻璃砖的半径为R当激光束向上平移距离d时，从A点垂直射入玻璃砖，恰好没有光线从球面上射出，求玻璃砖的折射率 解析：如图所示 （1分）由题意知临界角的正弦为：sinC= （2分）则玻璃砖的折射率为 n= （2分） 48（8分）（山东省潍坊市2008年高三教学质量检测） 如图所示，一束截面为圆形半径为R的平行单色光，垂直射向一玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区，已知玻璃半球的半径为R，屏幕S到球心的距离为d（d3R），不考虑光的干涉和衍射，玻璃对该光的折射率为n，求屏幕上被照亮区域的半径。 解析：光恰要发生全反射时的临界线射到屏幕S上的E点到亮区中心O的距离r，就是所求最大半径，设临界角为C，如图所示 又 解得 评分标准：本题共8分，其中光路图2分，各2分，各1分。49（南通市2008届第三次调研）如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率为n=，直径AB与屏幕垂直并接触于A点激光a以入射角i=30射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑求两个光斑之间的距离LNMAOBai解析：画出如图光路图，设折射角为r，根据折射定律rNMAOBaQPi（1分）解得 （1分）由几何知识得，OPQ为直角三角形，所以两个光斑PQ之间的距离（2分）解得 （1分）50.（10分）（江苏省南京市2008届高三质量检测）如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率5.31014Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角。已知光在真空中的速度c=3108m/s，玻璃的折射率n=1.5，求：（1）这束入射光线的入射角多大？（2）光在棱镜中的波长是多大？（3）该束光线第一次从CD面出射时的折射角。（结果可用三角函数表示）解析：（1）设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r r=30 根据 得 （2分）（2）根据 （2分）根据 （2分）（3）光路如图所示 ab光线在AB面的入射角为45设玻璃的临界解为C，则（2分）sin450.67，因此光线ab在AB面会发生全反射光线在CD面的入射角r=r=30（1分）根据 ，光线CD面的出射光线与法线的夹角 （1分）由折射定律有：（2分）又由几何关系有： （1分）解得 光线PC离直线AB的距离CD=Rsin10cm（1分）则距离直线AB10cm的入射光线经折射后能到达B点