2012年高考物理一轮复习基础测试题答案与解析18

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3，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＝λ空气n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：AC2.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：C3.解析：当光线在水面发生全反射时有sinC＝1n当光线从左侧射入时，由折射定律有sinαsinπ2－C＝n联立这两式代入数据可得sinα＝73.答案：734.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＝sin90°sinC②由①②式得n＝2③答案：①2②能5.解析：(1)激光器t时间内发出的光能W＝Pt由n＝cv，sinC＝1n，则C＝arcsinvc.(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＝sinisinr，由几何关系：r＋i′＝90°，sinr＝cosi′.由全反射临界角的公式：sini′＝1n，cosi′＝1－1n2，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°，sinr′＝1.故n＝sinisinr＝sinicosi′＝11－1n2，解得n＝2，故光导纤维的折射率应为n≥2.答案：(1)Ptarcsinvc(2)26.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＝vλ①v＝cn②联立①②式得f＝cnλ③从波形图上读出波长λ＝4×10－7m，代入数据解得f＝5×1014Hz.(2)光路如图所示．答案：(1)5×1014Hz(2)图见解析7.解析：(1)由n＝cv可得v＝2.1×108m/s.(2)由n＝sinαsinr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＝2L3，因此该激光在光导纤维中传播所经历的时间是t＝sv＝2.7×10－8s.答案：(1)2.1×108m/s(2)2.7×10－8s8.解析：设入射角为i，折射角为r，由折射定律得sinisinr＝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＝38a③即出射点在AB边上离A点38a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sinθC＝1n⑤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°BD＝a－2AF⑦BE＝BDsin30°⑧联立③⑦⑧式得BE＝18a即出射点在BC边上离B点18a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38a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18a的位置．9.解析：(1)光路如图所示，可知i＝60°由折射率n＝sinisinr，可得r＝30°由几何关系及折射定律公式n＝sinr′sini′得i′＝30°，r′＝60°所以OC＝R2cos30°＝3R3在△OCD中可得d＝OD＝OCtan30°＝R3.(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)R3(2)小高考试题来源：