2013年高考优化方案第一轮总复习资料 选修3-4第13章第1节知能演练强化闯关

2013年高考优化方案第一轮总复习资料 选修3-4第13章第1节知能演练强化闯关内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 18 所示, 一束光从空气中射向折射率 n 的某种玻璃的表面, i 表示入射角, 2则下列说法中正确的是( )图 1318A. 当 i45时会发生全反射现象B. 无论入射角是多大, 折射角 r 都不会超过 45C. 欲使折射角 r30, 光应以 i45的角度入射D. 当入射角 i, 反射光线跟折射光线恰好垂直2解析: 选 无论入射角多大 , 都不会发生全反射, 故 A 错. 由 n , 当 i90 时, r 45, 故 B 对. 由 , 当 r30时, i45, 对. 由 i 得到 , 设折射角为 r, 从而求出 , r , 2 263 33可知 ir9 2、0, 反射光线跟折射光线恰好垂直, D 对. 2. (2011高考重庆理综卷)在一次讨论中 , 老师问道: “假如水中相同深度处有 a、b、c 三种不同颜色的单色点光源, 有人在水面上方同等条件下观测发现, b 在水下的像最深, c 照亮水面的面积比 a 的大. 关于这三种光在水中的性质, 同学们能做出什么判断。 ”有同学回答如下: c 光的频率最大a 光的传播速度最小b 光的折射率最大 a 光的波长比 b 光的短根据老师的假定, 以上回答正确的是()A. B. C. D. 解析: 选 h 视 可知 b 光的折射率最小 , 故错误, 即 B、D 两c 光从水下照亮水面的面积比 a 的大说明 c 3、光不容易发生全反射, 即 c 光的折射率比 a 光的小, 其频率也小于 a 的频率, 故错误, A 项错误, 综上可知 nbn cn a, vbv cv a, 再由 v 及 cf 可得均正确. (2011高考浙江理综卷)“B 超”可用于探测人体内脏的病变状况 , 如图 1319 是超声波从肝脏表面入射, 经折射与反射, 最后从肝脏表面射出的示意图. 超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似, 可表述为 (式中 1 是入射角, 2 是折射角, v 2 分别是超声波在肝外和肝内的传播速度), 超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同. 已知 , 入射点与出射点之间的距离 4、是 d, 入射角为 i, 肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行, 则肿瘤离肝脏表面的深度 h 为()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 19A. 81100 10081选 由题意可得 , 将 代入, 得 由几何关系10可得肿瘤离肝脏表面的深度为: h , 选项 D 正确. d2 81(2010高考课标全国卷)如图 13110, 一个图 13110三棱镜的截面为等腰直角A 为直角. 此截面所在平面内的光线沿平行于 的方向射到 , 进入棱镜后直接射到 上, 并刚好能发生全反射. 该棱镜材料的折射率为()A. C. 解析: 选 设光在 上的折射角为 r, 在 发生全反射的临界角为 C, 则 C90r, 5、 由折射定律得, n , , 联立以上式子得, n , 选项 A 正n 62确. 3111 所示用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的水平截面图, 圆周, 14圆心为 O, 光线从 入射 , 入射角 i60, 它射入棱镜后射在 上的 O 点并恰好不从 射出. 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 111(1)画出光路图; (2)求该棱镜的折射率 n 和光线在棱镜中传播的速度大小 v(光在真空中的传播速度c0 8 m/s). 解析: (1)光路图如图所示. (2)设光线在 的折射角为 r, 折射光线与 夹角为 C, 则 n 光线在 恰好发生全反射, 则 , 由图可知, r C90, 联立以上各式 6、解出 n或 72)又 n , 故解出 v0 8 m/s 或 677 108 m/s)答案: (1)见解析图(2)0 8 m/s(或 72) (或 677 108 m/s)一、选择题1. (2012河北唐山模拟)酷热的夏天 , 在平坦的柏油公路上你会看到在一定距离之外, 地面显得格外明亮, 仿佛是一片水面, 似乎还能看到远处车、人的倒影. 但当你靠近“水面”时, 它也随你靠近而后退. 对此现象正确的解释是()A. 出现的是“海市蜃楼”, 是由于光的折射造成的B. “水面”不存在, 是由于酷热难耐 , 人产生的幻觉C. 太阳辐射到地面, 使地表温度升高 , 折射率大, 发生全反射D. 太阳辐射到地 7、面, 使地表温度升高 , 折射率小, 发生全反射解析: 选 地表附近空气的密度小, 空气的折射率下小上大, 远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射. 2. 如图 13112 所示, 用透明材料做成一长方体形的光学器材, 要求从上表面射入的光线能从右侧面射出, 那么所选的材料的折射率应满足()图 13112A. 折射率必须大于 2B. 折射率必须小于 2C. 折射率可取大于 1 的任意值D. 无论折射率是多大都不可能光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 , 为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧面射出 , 2 必须小于临界角 C, 又 1 小于临界角 C, 即 145, n 3 8、1n 33即 C30, 所以在 F 点, 不会发生全反射, B 选项错误; 光从空气进入棱镜, 频率 f 不变, 波速 v 减小, 所以 减小, C 选项正确; 由上述计算结果, 作出光路图, 可知 D 选项错误. 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 13119 所示. 有一半径为 r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上, 光束的中心轴与圆锥的轴重合. 已知玻璃的折射率为 则光束在桌面上形成的光斑半径为( )图 13119A. r B. 2r D. , 所以光线垂直射入圆锥后 , 第一次在侧面的入射角为60, 玻璃的临界角 C 满足 9、 , 所以 C C60, 即光线在侧面1n 23 23 32上发生全反射, 光路图如图所示. 根据以上分析可判断光线即为边界光线. 光束在桌面上形成的光斑半径即为 BDCr, r, 3r, 所以所求半径3E 正确 . 二、非选择题10. (2011高考山东理综卷)如图 13120 所示, 扇形 透明柱状介质的横截面, 圆心角0M 的单色光由 入介质, 经 射的光线恰平行于 3120(1)求介质的折射率. (2)折射光线中恰好射到 M 点的光线 _(填“能”或“不能”)发生全反射. 解析: (1)由几何知识可知, 入射角 i60, 折射角 r30根据折射定律得nn )光由介质射向空气发生全反射的 10、临界角 1 30, 有几何关系可得射向 M 点的13光线的入射角 r60 r30 , 因此不能发生全反射. 答案: (1) (2)不能311.(2011高考新课标全国理综卷) 一半圆柱形透明物体横截面如图 13121 所示, 底面银(图中粗线), O 表示半圆截面的圆心. 一束光线在横截面内从 M 点入射, 经过 点射出. 已知光线在 M 点的入射角为 30, 60, 0世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 121(1)光线在 M 点的折射角 ; (2)透明物体的折射率. 解析: (1)如图, 透明物体内部的光路为折线 Q、M 点相对于底面 称, Q、P 和 设在 M 点处, 光的入射角为 i 11、, 折射角为 r, , 0由几何关系得, r, 于是r60且 r由式得r15.(2)根据折射率公式有式得n 22答案: (1)15(2)6 2212.(2012常州模拟)如图 13 122 所示, 一透明球体置于空气中, 球半径 R10 折射率 n , 一条通过球心的直线, 单色细光束 行于 向球体, B 为入射点, 2 距为 5 出射光线. 2图 13122(1)补全光路图并求出光从 B 点传到 C 点的时间; (2)求 成的角 (1)连接 如图所示. 在 B 点光线的入射角、折射角分别标为 i、r, /10 /2, 2 2所以 i45由折射定律: 在 B 点有: n , , 故: r30, 2t c2r/t0 10 s.(2)由几何关系可知5, 35, 30(1)见解析(2)30光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址。