2019-2020年高中物理课时跟踪检测十一光的全反射光导纤维及其应用鲁科版.doc

2019-2020年高中物理课时跟踪检测十一光的全反射光导纤维及其应用鲁科版一、选择题(共6小题，每小题5分，共30分，第小题只有一个选项正确。)1已知介质对某单色光的临界角为C，则下列说法错误的是()A该介质对单色光的折射率等于B此单色光在该介质中的传播速度为csin C(c是光在真空中的传播速度)C此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sin C倍D此单色光在该介质中的频率是在真空中的倍2一束光线由空气斜射入横截面为半圆形的玻璃砖，再由玻璃砖射出，入射光线的延长线沿半径，则如图1所示的光路图正确的是()图1ABC D3. (重庆高考)打磨某剖面如图2所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切割在12，光线一定在OP边发生全反射B若2，光线会从OQ边射出C若1，光线会从OP边射出D若1，光线会在OP边发生全反射4.如图3所示，两束频率不同的光束A和B分别沿半径方向射入半圆形玻璃砖，出射光线都是OP方向，下列说法正确的是()图3AA对玻璃砖的折射率较大BA穿过玻璃砖所需的时间较长C光由玻璃射向空气发生全反射时，A的临界角小D光由玻璃射向空气发生全反射时，B的临界角小5. (四川高考)如图4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()图4A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 6.如图5所示是一个圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线。已知该棱镜的折射率n，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线()图5A不能从圆弧NF1射出B只能从圆弧NG1射出C能从圆弧G1H1射出D能从圆弧H1M射出二、非选择题(共2小题，共20分)7(8分)(江苏高考)如图6为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，ABBC。光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)图68(12分)(山东高考)如图7，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。已知15，BC边长为2L，该介质的折射率为。求：图7()入射角i; ()从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c，可能用到：sin 75或tan 152)。答 案1选D由临界角的计算式sin C得n，选项A正确；将n代入sin C得sin C，故vcsin C，选项B正确；设该单色光的频率为f，在真空中的波长为0，在介质中的波长为，由波长、频率、光速的关系得c0f，vf，故sin C，0sin C，选项C正确；该单色光由真空传入介质时，频率不发生变化，选项D错误。2选D在玻璃砖的下边，由于光是从光密介质到光疏介质，在这个面上有可能发生光的折射，如果入射角大于临界角，则发生全反射。由光的折射定律和全反射的知识，很容易看出图正确，答案为D。3选D题图中，要使光线可在OP边发生全反射，图中光线在OP边上的入射角大于902。从OP边上反射到OQ边的光线，入射角大于90(18031)3190可使光线在OQ边上发生全反射。若2，光线不能在OP边上发生全反射；若1，光线不能在OQ边上发生全反射，综上所述，选项D正确。4选D根据光线可逆，两束光在空气中的入射角相等，A光的折射角大、折射率小；v，折射率小的，在介质中的传播速度大，时间短，故A、B错；sin C，折射率小的，临界角大，所以B的临界角小。故D正确。5选D根据光的传播规律解决问题。发光小球沿水平方向发出的光，均能射出玻璃缸，不发生全反射，选项A错误；小球发出的光射到水面上时，当入射角大于等于临界角时，会发生全反射，选项B错误；光的频率由光源决定，光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，选项C错误；根据n，光在水中的传播速度较小，选项D正确。6选B由该棱镜的折射率为n可知其临界角C满足sin C，由题图中的几何关系可求出GG1右边的入射光线全部发生全反射，GG1左边的入射光线没有发生全反射，所以光线只能从圆弧NG1射出，选项B正确。7解析：本题考查光的全反射规律的应用，意在考查考生对光路的分析能力及全反射规律的应用能力。光线在棱镜中的光路图如图所示，根据反射定律和题设条件，得490，所以入射角22.5根据全反射规律，sin C故sin 22.5所以n，即折射率的最小值为。 答案：8解析：()根据全反射规律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得sin C代入数据得C45设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得r30由折射定律得n联立式，代入数据得i45()在OPB中，根据正弦定理得设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得vt又v联立式，代入数据得tL答案：见解析