高考物理二轮分测试：光学 电磁波 相对论.doc

光的传播 （2014·吉林九校联合体第二次摸底）1.如图所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球．频率为γ的细光束在空中沿直线BC 传播，于C 点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知COD=120°，玻璃球对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是（设c为真空中的光速）A．激光束的入射角a =60°、 B．改变入射角α的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射 C．光子在射入玻璃球后，光的变小 D．此激光束在玻璃中的波长为 E．从C点射入玻璃球的激光束，在玻璃球中传播的最长时间为光的折射定律．A、由几何知识得到激光束在在C点折射角r=30°，由n=得，sini=nsinr=sin30°=，得入射角r=60°．故A正确．B、激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在D点的入射角不可能大于临界角，所以在D点都不可能发生全反射．故B错误．C、光子的频率由光源决定，与介质无关，所以光子穿越玻璃球时频率不变，故C错误．D、此激光束在玻璃中的波速为v=，由v=γλ得：在玻璃中的波长为 λ==，故D正确．E、从C点射入玻璃球的激光束，在玻璃球中不经反射传播的最长路程为 S=2R，则最长时间为t=．故E正确．故选：ADE 本题是几何光学与物理光学的综合，要抓住光子的频率由光源决定，与介质无关，掌握折射定律、光速公式v= 和全反射的条件：光从光密介质进入光疏介质时，入射角大于或等于临界角，即可进行解答． 如图所示，有三块等腰直角三角形的透明材料（图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）恰好拼成一个正方形。从E点垂直于边射入的单色光在F处发生全反射，在G、H连续发生两次折射后射出。若该单色光在三块材料的传播速率依次为v1、v2、v3，下列关系式中正确的是（ ） A．v3v1＞v2 B．v2＞v3＞v1 C．v3＞v2＞v1 D．v1＞v2＞v3光的折射定律．：设、、材料对光折射率分别为n1、n2、n3．根据全反射产生的条件可知：光从射向时发生了全反射，则n1＜n2．由题，光从射向发生折射时，入射角大于折射角，则n2＜n3．所以n1＜n2＜n3．根据光在介质中的速度公式v=可知，v与n成反比，则v1＞v2＞v3．故选D． 光从射向时发生全反射，则相对是光密介质．光从射向发生折射时，入射角大于折射角，则相对于是光疏介质，则可比较三种介质折射率的大小．由v= 比较光在三块材料的传播速率的大小．，若光从上表面AB射入的人射角i=60°，光在真空中的光速为c，则 A折射角r=30° B光在玻璃中传播的时间为 C光在玻璃中传播的时为 D改变入射角i，光在下表面CD可能发生全发射 【知识点】 光的折射定律． 解：A、由n=得：sinr==0.5，得 r=30°．故A正确．B、C、光在玻璃中传播的速度为 v=，由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为S=则光在玻璃中传播的时间为 t=，故B错误，C正确．D、由于光在CD面上的入射角等于光在AB面上的折射角，根据光路可逆性原理得知光一定能从CD面射出，故D错误．故选：AC． 根据折射定律求解折射角r，由公式v=求出光在玻璃中传播的速度，由几何关系求出光在玻璃中传播的路程，即可求得光在玻璃中传播的时间．根据光路可逆性分析光在下表面能否发生全发射．解决本题的关键是掌握折射率的两个公式n= 和n=，运用光路可逆性分析玻璃砖的光学特性． 在真空中有一正方体玻璃砖，其截面如图所示，已知它的边长为d.在AB面上方有一单色点光源S，从S发出的光线SP以60°入射角从AB面中点射入，当它从侧面AD射出时，出射光线偏离入射光线SP的偏向角为30°，若光从光源S到AB面上P点的传播时间和它在玻璃砖中传播的时间相等求点光源S到P点的距离 解析：解路图如图所示，由折射定律知，光线在AB面上折射时有n＝在BC面上出射时n＝由几何关系有＋β＝90°δ＝（60°－）＋（γ－β）＝30°联立以上各式并代入数据解得＝β＝45°，γ＝60°所以n＝光在棱镜中通过的距离s＝d＝t设点光源到P点的距离为L，有L＝ct解得L＝d 解答本题的关键是正确画出光路图，然后依据几何关系和相关物理知识求解 如图所示，一个半球形玻璃砖半径为R折射率为放在水面上，水的折射率为，在水中有一激光器发射一细光束以的入射角射向圆心O点，折射光线与法线夹角为从D点射出。求：（1）玻璃对水的相对折射率.（2）D点到C的距离。光的折射定律．（2） 解析 ： 由 【思路点拨】本题是简单的几何光学问题，其基础是作出光路图，根据几何知识确定入射角与折射角，根据折射定律求解（2014·湖北襄阳四中模拟）6. 如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，