高考物理一轮复习基础测试题答案与解析18 5页

‎2012年高考物理一轮复习基础测试题答案与解析（18）‎ ‎1.解析：在E点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，折射率为 ，A对；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；根据公式λ介＝可知C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故D错．‎ 答案：AC ‎2. 解析：入射角i逐渐减小到零的过程中，光线从棱镜另一界面射入空气的入射角最大为θ＝41°27′，由单色光的折射率表，从紫光到黄光逐渐发生全反射，而橙、红两种色光不会发生全反射，故C正确．‎ 答案：C ‎3. 解析：当光线在水面发生全反射时有sin C＝ 当光线从左侧射入时，由折射定律有＝n 联立这两式代入数据可得sin α＝.‎ 答案： ‎4. 解析：如图所示单色光照射到EF弧面上时刚好发生全反射，由全反射的条件得C＝45°①‎ 由折射定律得n＝②‎ 由①②式得n＝ ③‎ 答案：① 　②能 ‎5. 解析：(1)激光器t时间内发出的光能 W＝Pt 由n＝，sin C＝，则 C＝arcsin.‎ ‎(2)设激光束在 光导纤维端面的入射角为i，折射角为r，折射光线射向侧面时的入射角为i′，折射角为r′，如图所示．‎ 由折射定律：n＝，‎ 由几何关系：r＋i′＝90°，sin r＝cos i′.‎ 由全反射临界角的公式：‎ sin i′＝，cos i′＝ ，‎ 要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有i＝r′＝90°，sin r′＝1.故 n＝＝＝ ，‎ 解得n＝ ，故光导纤维的折射率应为n≥.‎ 答案：(1)Pt　arcsin 　(2) ‎6. 解析：(1)设光在介质中的传播速率为v，波长为λ，频率为f，则 f＝①‎ v＝②‎ 联立①②式得f＝③‎ 从波形图上读出波长λ＝4×10－7 m，代入数据解得 f＝5×1014 Hz.‎ ‎(2)光路如图所示．‎ 答案：(1)5×1014 Hz　(2)图见解析 ‎7. 解析：(1)由n＝可得v＝2.1×108 m/s.‎ ‎(2)由n＝可得光线从左端面射入后的折射角为30°，射到侧面时的入射角为60°，大于临界角45°，因此发生全反射，同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线达到右端面，由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s＝，因此该激光在光导纤维中传播所经历的时间是t＝＝2.7×10－8 s.‎ 答案：(1)2.1×108 m/s　(2)2.7×10－8 s ‎8. 解析：设入射角为i，折射角为r，由折射定律得＝n①‎ 由已知条件及①式得r＝30°②‎ 如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示．设出射点为F，由几何关系可得AF＝a③‎ 即出射点在AB边上离A点a的位置．‎ 如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2所示．设折射光线与AB的交点为D 由几何关系可知，在D点的入射角θ＝60°④‎ 设全反射的临界角为θC，则 sin θC＝⑤‎ 由⑤和已知条件得　θC＝45°⑥‎ 因此，光在D点全反射．‎ 设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB＝90°‎ ＝a－2⑦‎ ＝sin 30°⑧‎ 联立③⑦⑧式得　＝a 即出射点在BC边上离B点a的位置．‎ 答案：如果入射光线在法线的右侧，出射点在AB边上离A点a的位置；如果入射光线在法线的左侧，出射点在BC边上离B点a的位置．‎ ‎9. 解析：‎ ‎(1)光路如图所示，‎ 可知i＝60°‎ 由折射率n＝，可得r＝30°‎ 由几何关系及折射定律公式 n＝得i′＝30°，r′＝60°‎ 所以OC＝＝ 在△OCD中可得 d＝OD＝OCtan 30°＝.‎ ‎(2)由于单色蓝光比单色红光波长小、折射率n大，所以光线BC向OD偏折更明显，d将减小．‎ 答案：(1)　(2)小 ‎ ‎