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试题列表2
介质Ⅰ中光速为v1=c，介质Ⅱ中的光速为v2=c2，临界角30°，如果光线a，b如图中所示射到Ⅰ、Ⅱ两介质的分界面上，那么正确的是（）A．a，b均不能发生全反射B．a，b均能发生全反射C．a能下列说法中正确的是（）A．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性B．雷达在能见度低的黑夜将无法使用C．光导纤维是应用了光的全反射现象D．电磁振荡的过程是电场能和2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟，以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就，高锟被誉为“光纤之父”．光纤通信是一种现代通信手段，I．一列简谐横波在某时刻的波形如图1所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与y相同，则下列判断中2009年10月6日，原香港中文大学校长、“光纤之父”高锟教授获得诺贝尔物理学奖．某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤，它双向传输信号，能达光纤是现代通讯普遍使用的信息传递媒介，它利用全反射原理来传递光信号．现有一根圆柱形光纤，已知制作光纤材料的折射率为n．假设光信号从光纤一端的中心进入．如图所示，为保证如图所示，两束相同的平行单色光a、b照射到一块矩形玻璃砖的上表面，发生折射后分别照射到PQ和NQ界面上，下列说法中正确的是（）A．两束折射光都可以在界面上发生全反射B．两束折一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图2为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若如图14-2所示为一块透明的光学材料的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy，设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小.现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入该材料内已知玻璃对某种单色光的折射率n=，现使一束该单色光沿如图所示方向射到三棱镜的AB面上，最后从棱镜射出．假设光在行进过程中有折射光线存在时不考虑反射问题，则(1)在原图中画如图所示，透明介质球的半径为R，光线DC平行于直径AB射到介质球的C点，DC与AB的距离H=0.8R。(1)试证明：DC光线进入介质球后，第一次再到达介质球的界面时，在界面上不会发生水中的空气泡、玻璃中的空气泡,看上去比较亮,对这一现象表述正确的是()A．空气泡对光线有会聚作用B．空气泡对光线有发散作用C．从空气泡到达水或玻璃与气泡分界面处的光一部分发下列有关光现象的说法中正确的是A．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B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变窄C．光导纤维丝如图所示，用折射率的玻璃做成内径为R、外径为的半球形空心球壳，一束平行光射向此半球的外表面，与中心对称轴平行，试求：小题1:球壳内部有光线射出的区域；小题2:要使球壳内（1）此单色光在棱镜中的波长。（2）这束光线从哪个面首先射出？出射光线的方向如何？图甲所示为一块透明的光学材料的剖面图，在其上建立直角坐标系xOy，设该光学材料的折射率沿y轴正方向发生变化。现有一单色光a从原点O以某一入射角由空气射入该材料内部，且单如图所示，一束单色光沿折射率为的半圆柱形玻璃砖的半径垂直面入射，有光线从面射出。以O点为圆心，将玻璃砖缓慢转过角时，恰好没有光线从面射出。则为（反三角函数表示法：例A．4eVB．6eVC．10eVD．16eV如图5所示为一块建筑用幕墙玻璃的剖面图，在其上建立直角坐标系xoy，设该玻璃的折射率沿y轴正方向均匀发生变化。现有一单色光a从原点O，以某一入射角θ由空气射入该玻璃内部，在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图6所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地水中的空气泡、玻璃中的空气泡,看上去比较亮,对这一现象表述正确的是:A．空气泡对光线有会聚作用B．空气泡对光线有发散作用C．从空气泡到达水或玻璃与气泡分界面处的光一部分发新华社发:2005年5月23日16时50分至19时,山东省蓬莱市海滨、蓬莱阁和八仙渡景区以东海域上空出现了近年来规模最大、持续时间最长、最为清晰的一次海市蜃楼奇观,如下图所示.海由于激光是亮度高、平行度好、单色好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不如图13-7-8所示，ABCD是两面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面平行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改如图13-7-9所示，一束平行光从真空射向一块半圆形的玻璃砖，下列说法正确的是（）图13-7-9A．只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B．只有圆心两侧一定范围内的光线能通过一个半圆柱形玻璃体的截面如图13-7-10所示，其中O为圆心，aOb为平面，acb为半圆柱面，玻璃的折射率n=.一束平行光与aOb面成45°角照到平面上，将有部分光线经过两次折射后由半半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图13-7-12所示，O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45°，一束光以与MN平面成45°角的方向射向半圆柱如图13-7-14所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n.光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最长时间为多少？（设光在真空中的光速为c）图13-7-14图中方框区域内有一个位置可任意摆放的全反射棱镜,其横截面是等腰直角三角形.光线1、2、3、4所表示的入射光束经此棱镜后,相应的出射光线是1＇、2＇、3＇、4＇.图示的4种情形中某种液体的临界角为45°，在其液面下有一可绕O轴匀速转动的平面镜OA，OA的初始位置与液面平行，如图所示．在液面与平面镜间充满自左向右的平行光线.若在平面镜逆时针旋转一周如图1所示，将横截面为矩形的玻璃棒弯成半圆状．如果玻棒横截面的宽度为d，折射率为n，为了使从一端垂直射人的平行光全部从另一端射出，内圆半径R不得小于多少？如图所示，一段直光导纤维，折射率为n，长为L．①为了使光线能从右端全部射出，在左端的入射角应限制在什么范围？为了使光线以任意角度入射，都能从右端全部射出，折射率n应限制如图所示，光线由空气射入玻璃砖，玻璃砖的AC．BD两个端面与AB．CD面垂直，入射点O的位置不变，入射光线的方向可以任意变化．下列说法正确的是A．光线在AB界面上不可能出现全反射一个三棱镜的横截面是直角三角形，且，棱镜材料的折射率为，把此三棱镜放在真空中，一束平行单色光斜射向AC面上的AD部分，经棱镜后垂直于BC面射出．(1)这种棱镜材料的临界角多由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作高速传输信息的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤维的一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而在水面下同一深处有两个点光源P、Q，能发出不同颜色的光.当它们发光时，在水面上看到P光照亮的水面区域大于Q光照亮的水面区域，以下说法正确的是（）A．P光的频率大于Q光的频率一束光从某介质射向空气，当入射角等于42°时发生全反射现象，求光在该介质中的光速等于多少？如图13-9所示为一根光导纤维的剖面图，其芯线介质的折射率为n1，外套包层介质的折射率为n2.要使光在芯线中靠全反射传输，求光在光导纤维端面处由空气入射时入射角i的最大值黄、红、绿三种单色光以相同的入射角到达介质和空气的界面.若黄光恰好发生全反射，则下列说法正确的是（）A．绿光一定能发生全反射B．红光一定能发生全反射C．绿光在该介质中波如图4-1-10所示，置于空气中的厚玻璃板，AB、CD分别是玻璃板的上、下表面，且AB∥CD.光线经AB表面射向玻璃砖，折射光线射到CD表面时，下列说法正确的是（）图4-1-10A.不可能发如图14-1-18所示，一束光从空气射向折射率n=2的玻璃表面.若以i表示入射角，则()图14-1-18A．当i＞45°时会发生全反射现象B．无论i多大，折射角r都不会超过45°C．为了使折射角r＝3某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤，它双向传输信号，能达到有线制导作用．光纤由纤芯和包层组成，其剖面如所示，其中纤芯材料的折射率如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，且R＝r。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过三次全反射（都发生在外圆面），如右图所示，MN是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行。由光源S发出的一束白光沿半圆半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上。在水平面内下列说法正确的是A．α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部B．氨原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射C．裂变反应有质量亏损，质量数不守恒D．γ射线是一种波长很短(10分)直角玻璃三棱镜置于空气中。已知∠A＝60°，∠C＝90°，棱镜的折射率n＝,一束极细的光束于AC的中点D垂直AC面入射，AD＝a,求：(1)光从进入棱镜到它第一次射入空气时的折射角；(2一群处于激发态的氢原子向低能级跃迁，发出的光照射到一块等腰三角形玻璃棱镜AB面上，从AC面出射的光线将照射到一块金属板上，如图1所示.若只考虑第一次照射到AC面的光线，a、b两束平行单色光经玻璃三棱镜折射后沿如图方向射出，由此可以判断：（）A．空气中a的波长小于b的波长B．玻璃中a的速度等于b的速度C．空气中a的频率高于b的频率D．从玻璃射向空气如图所示，长方形玻璃的折射率为，在靠近面的一侧固定一枚大头针P，用眼睛在另外三个侧面分别观察大头针P的像，下列说法中正确的是（）A．面一侧偏下的位置可以看到P的像B．在面设水的折射率为n，距水面深h处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（）A．2htan（arcsin）B．2htan（arcsinn）C．2htan（arccos）D．2hcot（arccosn）彩虹是在雨后因光的色散而形成的，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，为两种从小水珠中射出的单色光。以下说法正确的是（）A．光的频率大于光的下列现象中属于光的全反射现象的是（）A．阳光照射存肥皂泡上,常看到肥皂泡上有彩色花纹B．玻璃中的气泡,有时看上去特别明亮C．在阳光下用白纸对着凹镜前后移动时,在一定距离处纸放在空气中的平行玻璃砖，当光束投射到它的第一表面时将有A．如果入射角大于临界角，则光在第一表面发生全反射B．在第一表面处，由于光是由空气射向玻璃，故不会发生全反射C．在光线从空气射入某介质，入射光线和界面的夹角为450，反射光线和折射光线的夹角为1050，由此可知A．该介质的折射率B．光在这种介质中的传播速度为×108m/sC．光线从空气射入介质时光导纤维的结构如图所示，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发生全反射B．内芯的折（10分）、如图所示abc是一块用折射率n=2的玻璃制成的透明体的横截面，ab是半径为R的圆弧，ac边与bc边垂直，∠aOc=60°．当一束平行黄色光垂直照到ac上时，ab部分的外表面只有一部如图所示，一束由红、蓝两单色光组成的光线P从等腰直角棱镜的直角边垂直射入后分成了a、b两束光。已知棱镜材料对蓝光的折射率为，则下列判断正确的是（）A．光束a为红光B．光束b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下面四种情况中，能在空气和水的界面上发生全反射的是()A．光从空气射向水，入射角大于临界角B．光从空气射向水，入射角小于临界角C．光从水射向空气，入射角大于临界角D．光从水某种单色光在一种透明介质中传播速度是1.5×108m/s，在这种介质中的波长是3×10－7m，此介质对该单色光的折射率为_____，该单色光的频率是____Hz，这种单色光从此介质中射入真如图所示，两束频率不同的光束A和B分别沿半径方向射人半圆形玻璃砖，出射光线都是OP方向，下面说法正确的是A．A光穿过玻璃砖所需的时间比B光长B．在玻璃中，B光的传播速度比A光如图所示，在空气中，一细光束以60°的入射角射到一平行玻璃板的上表面ab上，已知该玻璃的折射率为，下列说法正确的是A．光束可能在ab面上发生全反射而不能进入玻璃板B．光束可如图所示某三棱镜的顶角=41°27’，几种单色光的折射率n如下表所示．一束白光以较大的入射角通过棱镜后，在光屏上形成从紫到红的彩色光带，当入射角i渐减小到零的过程中，屏上下列有关光现象的说法正确的是A在平静的湖面上能看到岸边树的清晰倒影，是发生了光的全反射缘故B玻璃中的气泡看起来特别明亮，是发生了光的全反射缘故C障碍物的尺寸比光的波光导纤维的内部结构由内芯和外套组成，它们的材料不同，光在内芯中传播，则()A．内芯的折射率比外套大，光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，光在内芯与在一次测玻璃的折射率实验中，采用了如下方法，将一块半圆形玻璃砖放在水平面上（如图），用一束光线垂直于玻璃砖直径平面射入圆心O，以O为转轴在水平面内缓慢转动半圆形玻璃砖（1）光线以某一入射角从空气射入折射率为的玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直，则折射角等于____________；若光线以入射角α从折射率为的某液体射入空气中正好发生全反射，入如图所示，是两种介质的界面，是入射光线，是反射光线，是折射光线，是入射光线的入射点，是法线，i是入射角，r是折射角，且。则下列判断正确的是A．i逐渐增大时r也逐渐增大，为了在实验室模拟海市蜃楼现象，在沙盘左端竖直固定一目标，实验者在沙盘右侧观察，如图所示，现给沙盘加热，实验者在沙盘右端可同时看到目标及目标倒影的原因是A．加热后，离如图OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示。由此可知:A．棱镜内a光的传播速度比b光的小B夏天雨后荷叶上的水珠看起来格外透亮，晶莹剔透，对这一现象有下列不同的解释，其中正确的是A．水珠对光有聚集作用，起到了类似凸透镜的作用，所以人看到的光很强，感觉很亮B如图所示，以半圆形玻璃砖上O点为圆心，c为顶点，一细束白光沿cO方向射入玻璃砖。保持入射光线的方向不变，将玻璃砖以O点为轴沿顺时针方向缓缓转动，首先在ab界面上发生全反如图所示是一条光导纤维的一段，光纤总长为L，它的玻璃芯的折射率为，外层材料的折射率为。若光在真空中传播速度为，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光导纤维的结构如图所示，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，光在内芯与外套的界面发生全反射B．内芯的折射率比如图所示．AOB为透明扇形玻璃砖，圆心角，OM为AOB的角平分线，一束平行于OM的单色光在空气中由OA边射人玻璃砖，经OA面折射后的光线恰平行于OB。则下列说法中正确的是A．该玻璃光在玻璃和空气的界面上发生全反射的条件是A．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小B．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大C．光从空气射到分界面上，入射角足够小D．光从空气射到已知某种介质的折射率为，在这种介质与空气的交界面上MN上有光线入射，在如下图所示的光路中，哪个是正确的（MN上部分是空气，MN下部是介质）（）如图所示，两束不同的单色光P和Q，射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向，由此可知：（）A．Q光束穿过玻璃砖所需的时间比P光束短B．P在玻璃中的折射率比Q在玻璃中的在没有月光的夜里，清澈透明宽大而平静的水池底部中央，有一盏点亮的灯（可视为点光源）。小鸟在水面上方飞，小鱼在水中游，关于小鸟、小鱼所见，下列说法正确的是A．小鱼向上方一个横截面为矩形、粗细均匀的折射率为n的玻璃棒，被弯成如图所示的半圆形状，其内半径为，玻璃棒横截面宽为。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部从水平端医学上，光导纤维可以制成内窥镜，用来检查人体胃、肠、气管等器官的内部。内窥镜有两组光导纤维，一组用来把光输送到人体内部，另一组用来进行观察。光在光导纤维中的传输利如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出．则A.OA为黄光，OB为紫光B.OA为紫光，OB为黄光C.OA为如图所示为一直角棱镜的横截面，∠bac＝90°，∠abc＝60°，O点是bc的中点。一平行细光束从O、c之间（不含O、c两点）的P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＝，若不如图所示，光线从空气垂直射入棱镜界面的BC上，棱镜的折射率，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为（）A．30°B．45°C．60°D．90°2009年10月6日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯．高锟在“有关光在纤维中的传输以一等腰直角三棱镜，光线垂直与一个侧面入射，在底面发生全反射，则此棱镜的折射率不可能为()A．2B．1.8C．1.6D．1.4下面四种与光有关的叙述中，那些说法是不正确的()A．用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射原理B光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波C．通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处如图所示，平面MN是透明介质和真空的交界面，真空中的点A．B与介质中的点C在同一条直线上，且直线与平面交于P点．已知AB=BP=PC．分别由A．B点发出的a．b两种色光照到界面上的同一下面关于光现象以及原理的叙述中正确的是（）A．雨后天空出现彩虹，是光的干涉现象B．照相机镜头上的增透膜，是光的偏振的应用C．用光导纤维传播信号，是利用了光的折射原理D．通过(2010年高考天津理综卷改编)分别用a、b两种单色光照射同一光电管，a光不能产生光电效应，b光可以产生光电效应，则下列说法正确的是()A．a光的频率大于b光B．从同种玻璃射入空气一矩形玻璃砖放置在空气中，如图所示，两束相同的平行单色光a、b照射到矩形玻璃砖的上表面，折射后分别照射到PQ和NQ界面上，下列说法中正确的是A．两束折射光都可以在界面上发（7分）：为测量一块等腰直角三棱镜ABC的折射率，用一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB边，如图所示。激光束进入棱镜后射到另一直角边AC时，刚好能发生全反射。该棱镜的折如图示,一束平行光照射在半径为R的半圆柱形玻璃砖的圆柱面上,光线a是与一条半径重合的光线，该光线照射到圆心O点与直径AB夹角为45°,且刚好发生全反射．请作图并确定出光线能从如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出.则以下说法中正确的是（）A．OA为黄光，OB为紫光B．OA为紫如图所示，ABC为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，一束白光垂直入射到AC面上，在AB面上发生全反射。若光线入射点O的位置不变，改变光线的入射方向（不考虑自BC面反射a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示。下列说法正确的是A．用a、b两束光先后照射同一双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，则a光的条纹如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=12cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．现有一束紫光射向圆心O，交圆弧BC与D点，在AB分界如图所示，一束含有红光和蓝光的光线，由空气射入玻璃三棱镜，折射后分成了a、b两束光，其中有一束光在AC边界发生了全反射，则下列说法中正确的是A．a为红光，b为蓝光，发生全一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为、两束，如图所示。下列说法正确的是A．光光子的能量大于光光子