知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图所示，\(ABCD\)是一玻璃砖的截面图，一束光与\(AB\)面成\(30^{\circ}\)角从\(AB\)边上的\(E\)点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的\(BC\)边反射后，从\(CD\)边上的\(F\)点垂直于\(CD\)边射出。已知\(∠B=90^{\circ}\)，\(∠C=60^{\circ}\)，\(EB=10cm\)，\(BC=30cm.\)真空中的光速\(c=3×10^{8}m/s\)，求：
\(①\)玻璃砖的折射率；
\(②\)光在玻璃砖中从\(E\)到\(F\)所用的时间。\((\)结果保留两位有效数字\()\)

难度：中等

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2．
如图所示为某种材料做成的透明光学器件，横截面\(AB\)为半径为\(R\)的四分之一圆弧，\(O\)为圆心\(.\)一束宽度为\(R\)的单色平行光垂直\(AO\)面入射，该器件对光的折射率为\(n= \sqrt {3}.\)点\(C\)、\(D\)位于\(AO\)表面上\(.CO= \dfrac {R}{2}\)，从\(C\)点入射的光线从\(AB\)弧面上的\(E\)点射出，出射角为\(β.\)从\(D\)点入射的光经\(AB\)弧面一次反射后直接到达\(B\)点\(.\)求：
\((\)Ⅰ\()β\)的大小；
\((\)Ⅱ\()\)通过计算说明从\(D\)点入射的光能否在\(AB\)弧面发生全反射？

难度：中等

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3．
半径为\(R\)的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，\(O\)点为圆心，\(OO′\)为直径\(MN\)的垂线\(.\)足够大的光屏\(PQ\)紧靠在玻璃砖的右侧且与\(MN\)垂直\(.\)一束复色光沿半径方向与\(OO′\)成\(θ=30^{\circ}\)角射向\(O\)点，已知复色光包含有折射率从\(n_{1}= \sqrt {2}\)到\(n_{2}= \sqrt {3}\)的光束，因而光屏上出现了彩色光带．
\((ⅰ)\)求彩色光带的宽度；
\((ⅱ)\)当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求\(θ\)角至少为多少？

难度：中等

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4．
单色细光束射到折射率\(n= \sqrt {2}\)的透明球面，光束在过球心的平面内，入射角\(i=45^{\circ}\)，研究经折射进入球内后，又经内表面反射一次，再经球面折射后射出的光线，如图所示\((\)图上已画出入射光和出射光\()\)．
\((1)\)在图上大致画出光线在球内的路径和方向．
\((2)\)求入射光与出射光之间的夹角\(α\)
\((3)\)如果入射光是一束白光，透明球的色散情况与玻璃相仿，问哪种颜色光的\(α\)角最大，哪种颜色光的\(α\)角最小？

难度：中等

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5．

“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，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，\(a\)、\(b\)为两种折射出的单色光。以下说法正确的是\((\)　　\()\)

A．\(a\)光光子能量大于\(b\)光光子能量

B．在水珠中\(a\)光的传播速度大于\(b\)光的传播速度

C．用同一双缝干清装置看到的\(a\)光干涉条纹间距比\(b\)光宽

D．如果\(b\)光能使某金属发生光电效应，则\(a\)光也一定能使该金属发生光电效应

难度：中等

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6．
如图，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\(θ=15^{\circ}\)，\(BC\)边长为\(2L\)，该介质的折射率为\( \sqrt {2}\)，求：
\((i)\)入射角\(i\)；
\((ii)\)从入射角到发生第一次全反射所用的时间\((\)设光在真空中的速度为\(v\)，可能用到\(\sin 75^{\circ}= \dfrac { \sqrt {6}+ \sqrt {2}}{4}\)或\(\sin 15^{\circ}=2- \sqrt {3})\)

难度：中等

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7．

如图所示，直角三角形\(ABC\)为一透明介质制成的三棱镜截面，且\(∠BAC=30^{\circ}\)，有一束平行光线垂直射向\(AC\)面，已知这种介质的折射率为\(n > 2\)，则\((\)　　\()\)

A．可能有光线垂直\(AB\)边射出

B．光线只能从\(BC\)边垂直射出

C．光线只能从\(AC\)边垂直射出

D．一定既有光线垂直\(BC\)边射出，又有光线垂直\(AC\)边射出

难度：中等

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8．
如图所示，直角三棱镜的折射率\(n= \sqrt {3}\)，\(∠A=30^{\circ}.\)一束与\(0B\)面成\(30^{\circ}\)角的光射向\(OB\)面，从\(AB\)面上的\(C\)点射出\(.\)若不考虑光在\(OB\)面上的反射，求能从\(C\)点射向空气的光的方向．

难度：中等

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9．
如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束细光束由真空沿着径向与\(AB\)成\(θ\)角射入后对射出的折射光线的强度进行记录，发现它随着\(θ\)角的变化而变化，变化关系如图乙所示，如图丙所示是这种材料制成的玻璃砖，左侧是半径为\(R\)的半圆，右侧是长为\(4R\)，宽为\(2R\)的长方形，一束单色光从左侧\(A′\)点沿半径方向与长边成\(45^{\circ}\)角射入玻璃砖，求：

\(①\)该透明材料的折射率；
\(②\)光线在玻璃砖中运动的总时间；\((\)光在空气中的传播速度为\(c)\)

难度：中等

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10．（2016•四川）某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r，做出sin i-sin r图像如图乙所示。则（）

A．光由A经O到B，n=1．5

B．光由B经O到A，n=1．5

C．光由A经O到B，n=0．67

D．光由B经O到A，n=0．67

难度：中等

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