2019-2020年高中物理 4.6全反射與光導纖維自我小測 滬科版選修3-4.doc
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2019-2020年高中物理 4.6全反射與光導纖維自我小測 滬科版選修3-4 1光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務。目前，我國正在大力建設高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡。下列說法正確的是 ( ) A．光纖通信利用光作為載體來傳遞信息 B．光導纖維傳遞光信號是利用光的衍射原理 C．光導纖維傳遞光信號是利用光的色散原理 D．目前廣泛應用的光導纖維是一種非常細的特制玻璃絲 2如圖所示，一束光線從折射率為1.5的玻璃內(nèi)射向空氣，在界面上的入射角為45。下面四個光路圖中，正確的是( ) 3下圖所示是一個圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份，虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON，ON邊可吸收到達其上的所有光線。已知該棱鏡的折射率n＝，若平行光束垂直入射并覆蓋OM，則光線( ) A．不能從圓弧射出 B．只能從圓弧射出 C．能從圓弧射出 D．能從圓弧射出 4一激光發(fā)光功率為P，發(fā)出的激光在折射率為n的介質(zhì)中波長為λ，c表示光在真空中的速度，下列說法中正確的是( ) A．該光在真空中的波長為nλ B．該光在真空中的波長為λ/n C．該光的頻率為c/λ D．該光的頻率為c/nλ 5彩虹是懸浮于空氣中的大量小水珠對陽光的色散造成的，如圖所示為太陽光照射到空氣中的一個小水珠發(fā)生全反射和色散的光路示意圖，其中a、b為兩束頻率不同的光線，則( ) A．在水中單色光a的折射率大于b光的折射率 B．單色光a比單色光b的頻率高 C．由水射向空氣，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角 D．在水中a光的傳播速度小于b光的傳播速度 6光導纖維的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播，以下說法正確的是( ) A．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射 B．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射 C．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射 D．內(nèi)芯的折射率與外套的相同，外套的材料有韌性，可以起保護作用 7下列現(xiàn)象中，屬于光的全反射現(xiàn)象的是( ) A．肥皂泡上的彩色條紋 B．雨后天邊出現(xiàn)彩虹 C．早晨東方天邊出現(xiàn)紅色朝霞 D．荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮 8以下說法正確的是( ) A．光纖通信利用了激光相干性好的特點 B．激光武器利用了激光亮度高的特點 C．激光寫、讀利用了激光亮度高的特點 D．激光加工、激光手術(shù)利用了激光亮度高的特點 9已知某玻璃對藍光的折射率比對紅光的折射率大，則兩種光( ) A．在該玻璃中傳播時，藍光的速度較大 B．以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍光折射角較大 C．從該玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，紅光臨界角較大 D．用同一裝置進行雙縫干涉實驗，藍光的相鄰條紋間距較大 10.xx年北京奧運會時，光纖通信網(wǎng)覆蓋了所有奧運場館，為各項比賽提供安全可靠的通信服務，光纖通信可利用光的全反射將大量信息高速傳輸，如圖所示，一根長直的光導纖維，它的折射率為n。如果把該光纖放在空氣中，要使從它的一個端面進入光纖的光發(fā)生全反射，最大的入射角是多少(用該角的正弦函數(shù)值表示)？為簡化問題，光纖外套忽略不計。 11如圖所示，一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A＝30，斜邊AB＝a。棱鏡材料的折射率為n＝。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡。畫出光路圖，并求光線從棱鏡射出的點的位置(不考慮光線沿原路返回的情況)。 答案 9解析 1解析：光纖是利用光的全反射現(xiàn)象而實現(xiàn)光作為載體的信息傳遞，光纖是內(nèi)芯折射率大于外層表皮折射率的很細的玻璃絲。 答案：AD 2解析：因為玻璃的折射率為n＝1.5，所以全反射臨界角為C＝arcsin＝arcsin。從題圖可知入射角α＝45>C，故發(fā)生全反射。 答案：A 3解析：由折射率n＝知該棱鏡的全反射臨界角為C＝37(sinC＝)，從G點入射的光線垂直進入棱鏡后，在G1點恰好發(fā)生全反射，則圓弧上所有入射的光線均發(fā)生全反射，不會從棱鏡中射出，只有圓弧上入射的光線折射后射出棱鏡。所以只有B正確，A、C、D錯誤。 答案：B 4解析：注意光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，頻率不會發(fā)生變化，對激光也是一樣。由于速度變化的原因，波長會相應變化。對同一頻率的光，它在真空中的波長應大于在介質(zhì)中的波長。 答案：AD 5解析：由題圖知折射角ra>rb，據(jù)n＝知na
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