热门试卷

① ② ③

试题分析：①由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面从棱镜射出，光路图如下图。

设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知……………1分

……………1分

得： …………………………1分  

②由 ……………1分

得：……………………………………1分

③由几何关系得：r=30°…………（1分）

由相对折射率定义得：光由透明物质Ⅰ射入透明物质Ⅱ时，相对折射率：

 （1分）（1分）

解得： (1分)

I．A、B由图读出波长λ=12m，根据已知条件分析得到周期T=1.2s，由公式v==10m/s．而且图示时刻P点运动方向沿y轴正方向，则沿波+x方向传播．故AB错误．

C、图示时刻，质点M与质点Q的位移大小相等、方向相反，但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍，位移不是总是相反．故C错误．

D、质点N与Q平衡位置间相距半个波长，振动情况总是相反，N质点到达波谷处，Q质点一定到达波峰处．故D正确．

E、波的周期T=1.2s，从图示位置开始计时，在2.2s时刻质点M的位置与1.0s时刻的位置相同，到达波峰，故E正确．

故选DE

Ⅱ．（1）设光的入射角为i，折射角为r，根据折射定律得：=n（1）

当i趋于90°时，r最大，此时光在侧面的入射角最小，只要能保证此时光在侧面恰好发生全反射，即能保证所有入射光都能发生全反射．即：sin(90°-r)=（2）

联立以上两式，并注意到i=90°，可解得：n=（3）

（2）设光从一端垂直入射，不经反射直接到达另一端所用时间为t1，此时所用时间应最短．

设光在光纤中传播速度为v，则：t1=…（4）

而光经过多次全反射后到达另一端所用时间就会变长，从图中可以看出i越大，发生反射的次数就越多，到达另一端所用时间就越长，当i=90°时，所用时间最长，设为t2，t2=…（5）

联立（1）（4）（5）得：=

答：（1）n的最小值为；

（2）最长与最短时间的比=．

试题分析：如图，

设进入光纤的光线射在边界时的入射角为，要发生全反射则，为光线的临界角光在光纤中运行的时间为： （2分）

由此可得时间最长时：         （1分）

又由       （2分）

      （2分）

联立上述各式，解得        （2分）

(1)   (2)="arcsin" 0. 905.

(1)如图所示．

(2）由折射定律得

故=300,=400.

即该束光在玻璃中折射光线与三棱镜BC边平行，故它在玻璃中的折射光线一定射到AC面，而射到AC面的入射角小于全反射的临界角，故在AC面射出．如图所示．则

sin="nsin" 400="0." 64（或0.905)，

故="arcsin" 0. 905.

(1) r＝45°.

(2)  

(1)光从玻璃到空气全反射的临界角的正弦，所以C＝45°.２分

当光线到达AB面时，入射角为60°，大于临界角C，故发生全反射.

反射光线到达BC面时，如图所示，入射角i＝30°

由nsini＝sinr，得

所以光从棱镜第一次射入空气时的折射角r＝45°.２分

(2)光在棱镜中的传播速度 ２分

走过的路程 ２分

光在棱镜中的传播时间 1分

πR/6

假定光线MN射到ab界面上时恰好发生了全反射，则MN上方的光线一定在界面ab上发生了全反射，

因此只有射到界面Nb上的光线才能射出玻璃，

界面Nb部分是亮的．

由sinC=1/n得∠C=30°…………………………（5分）

由几何关系知θ=30°，所以弧Nb的长度：…………（2分）

       s=30°/360°×2πR=πR/6……………………………（3分）

所以黄亮部分的弧长是πR/6。