25/252021全國高三（上）期中物理匯編光一、單選題1．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T，時(shí)的波形如圖所示。時(shí)（

）A．質(zhì)點(diǎn)a速度方向沿y軸負(fù)方向B．質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正方向遷移了1mC．質(zhì)點(diǎn)c的加速度為零D．質(zhì)點(diǎn)d的位移為-5cm2．如圖所示，由波長為λ1和λ2的單色光組成的一束復(fù)色光，經(jīng)半反半透鏡后分成透射光和反射光。透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。O是兩單色光中央亮條紋的中心位置，P1和P2分別是波長為λ1和λ2的光形成的距離O點(diǎn)最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三棱鏡一側(cè)面上，從另一側(cè)面M和N位置出射，則（）A．λ1<λ2，M是波長為λ1的光出射位置 B．λ1<λ2，N是波長為λ1的光出射位置C．λ1>λ2，M是波長為λ1的光出射位置 D．λ1>λ2，N是波長為λ1的光出射位置3．一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，傳播速度，時(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，下列圖形中哪個(gè)是時(shí)的波形（）A．B．C．D．4．下列說法中正確的是（）A．泊松亮斑是光通過圓孔時(shí)發(fā)生折射現(xiàn)象形成的B．肥皂泡呈現(xiàn)彩色是因?yàn)榘l(fā)生了光的色散C．綠色和黃色的光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波長可能相同D．光導(dǎo)纖維利用了光的漫反射5．如圖所示，用透明材料做成一長方體形的光學(xué)器材，要求從上表面射入的光線可能從右側(cè)面射出，那么所選的材料的折射率應(yīng)滿足（）A．折射率必須等于 B．無論折射率是多大都有可能C．折射率可取大于1的任意值 D．折射率必須小于二、多選題6．一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，實(shí)線為時(shí)的波形圖，虛線為時(shí)的波形圖。以下關(guān)于平衡位置在O處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，可能正確的是（）A． B．C． D．7．在透明的均勻介質(zhì)內(nèi)有一球狀空氣泡，O為球心，一束包含a、b兩種單色光的細(xì)光束從介質(zhì)射入氣泡，A為入射點(diǎn)，之后a、b光分別從C、D兩點(diǎn)射向介質(zhì)，細(xì)光束在A點(diǎn)的入射角為30°，介質(zhì)對(duì)a光的折射率n=，下列說法中正確的是A．在該介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的傳播速度小B．a(chǎn)光射出空氣泡后相對(duì)于射入空氣泡前的偏轉(zhuǎn)角為30°C．當(dāng)a光通過單縫時(shí)，若縫的寬度小于a光波長時(shí)，a光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D．若由a光和b光組成的一束細(xì)光束從空氣斜射向水中，在不斷增大入射角時(shí)，a的折射光會(huì)先消失8．如圖所示，矩形ABCD為一玻璃磚的截面，、。該截面內(nèi)一條單色光線a從A點(diǎn)射向BC中點(diǎn)E，剛好在BC發(fā)生全反射并直接射向D點(diǎn)。該單色光的另一條與AE平行的光線b從AB上的P點(diǎn)（未畫出）折射進(jìn)入玻璃磚，光線經(jīng)BC反射后直接射向CD的中點(diǎn)F。已知真空中光速為c，則下列說法正確的是（）A．玻璃磚的折射率為 B．光線b第一次打在BC面上時(shí)發(fā)生全反射C．光線b第一次打在CD面上時(shí)發(fā)生全反射 D．光線b第一次從P點(diǎn)傳播到F點(diǎn)用時(shí)為9．如圖，一束光從平行玻璃磚上表面入射，經(jīng)玻璃磚折射后在下表面分為兩束單色光a、b，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光頻率比b光頻率小B．該玻璃對(duì)a光折射率小于對(duì)b光的折射率C．真空中a光速度比b光速度快D．增大上表面空氣中的入射角，a、b光會(huì)在下表面發(fā)生全反射E．a(chǎn)光比b光波動(dòng)性強(qiáng)，更容易觀察到明顯衍射現(xiàn)象10．下列現(xiàn)象中，說法正確的是（）A．光的干涉法可以檢查平面的平整程度，即同一干涉條紋上各個(gè)地方薄膜的厚度是相等的B．聲波是機(jī)械波，不能發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象C．經(jīng)過同一雙縫所得干涉條紋，紅光條紋間距大于紫光條紋間距D．水中的魚看到小昆蟲的位置是在實(shí)際昆蟲的上方，這是由于光發(fā)生全反射導(dǎo)致的11．下列說法正確的是________。A．單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)周期與單擺的擺長無關(guān)B．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源頻率發(fā)生了變化C．偏振光可以是橫波，也可以是縱波D．做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，先后經(jīng)過同一位置時(shí)，速度可能不同E．肥皂泡在陽光下色彩繽紛是光的干涉現(xiàn)象12．做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射兩個(gè)單縫時(shí)，在光屏P上觀察到干涉條紋。要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以（）A．減小兩個(gè)單縫S1與S2的間距 B．減小雙縫屏到光屏的距離C．將綠光換為紅光 D．將綠光換為紫光三、填空題13．分析下面所敘述的物理現(xiàn)象并進(jìn)行分類，屬于光的折射的是______；屬于光的干涉的是_______________①陽光經(jīng)過厚玻璃角，在地面上的彩色條紋②雨后路面上油墨上的彩色條紋③單色光經(jīng)過小孔后在屏上出現(xiàn)的明暗相間的圓環(huán)④肥皂泡在陽光下看起來五顏六色四、實(shí)驗(yàn)題14．（1）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究相關(guān)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______。A．探究“速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，不需要平衡摩擦力B．探究“功和速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，不需要平衡摩擦力C．探究“加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力D．利用該實(shí)驗(yàn)裝置，只要平衡摩擦力，就可以用來做“探究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)（2）在探究“加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，打出了一條紙帶，如圖所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則小車的加速度為________。（保留2位有效數(shù)字）（3）如圖所示，在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，小慶同學(xué)發(fā)現(xiàn)目鏡中干涉條紋與分劃板的刻度線始終有一定的角度，下列操作可以調(diào)整分劃板刻度線與干涉條紋平行的是_________。A．旋轉(zhuǎn)單縫

B．撥動(dòng)撥桿C．將光源更靠近單縫

D．旋轉(zhuǎn)毛玻璃處的測量頭五、解答題15．如圖所示，△ABC為折射率n＝，頂角θ＝30°的直角三棱鏡的截面，P為垂直于直線BCD的光屏．一束寬度d＝AB的單色平行光束垂直射向AB面，經(jīng)三棱鏡折射后在屏P上形成一條光帶．求：（1）圖中編號(hào)為b的光線經(jīng)棱鏡后傳播方向改變的角度；（2）在屏P上形成的光帶寬度．16．如圖所示，空氣中一直角棱鏡ABC，∠A＝30°，一束單色光從AC邊中點(diǎn)D垂直射入棱鏡，從AB邊射出的光線與AB邊夾角為30°，已知BC邊長度為m，光在真空中的傳播速度c＝3×108m/s．求：（1）該棱鏡的折射率；

（2）從BC邊射出的光在該棱鏡中的傳播時(shí)間．17．如圖所示，ABC是一個(gè)三棱鏡的截面圖，一束單色光以i＝60°的入射角從側(cè)面的中點(diǎn)N射入。已知三棱鏡對(duì)該單色光的折射率，AB長為L，光在真空中的傳播速度為c，求：①此束單色光第一次從三棱鏡射出的方向（不考慮AB面的反射）；②此束單色光從射入三棱鏡到BC面所用的時(shí)間。18．如圖甲所示，某汽車大燈距水平地面的高度為81cm，該大燈結(jié)構(gòu)的簡化圖如圖乙所示?，F(xiàn)有一束光從焦點(diǎn)處射出，經(jīng)旋轉(zhuǎn)拋物面反射后，垂直半球透鏡的豎直直徑AB從C點(diǎn)射入透鏡。已知透鏡直徑遠(yuǎn)小于大燈離地面高度，，半球透鏡的折射率為，tan15°≈0.27，求這束光照射到地面的位置與大燈間的水平距離。19．如圖所示是具有一定厚度的玻璃磚的俯視圖，，。光線從左側(cè)面的中點(diǎn)射入，經(jīng)、兩側(cè)面全反射后，到達(dá)右側(cè)面處，此時(shí)在面右側(cè)恰好觀測不到出射光線。測得，長為，長為，已知玻璃磚的折射率為，光在真空中的傳播速度為，求：①光線在左側(cè)面由點(diǎn)進(jìn)入玻璃磚時(shí)的入射角；②光線在玻璃磚中由面到面所用的時(shí)間。20．如圖所示，a、b是兩條相距為L不同顏色的平行光線，沿與玻璃磚上表面成30°角入射，已知玻璃磚對(duì)單色光a的折射率為，玻璃磚的厚度為h，不考慮折射光線在玻璃磚下表面的反射，光在真空中的速度為c.①求單色光a在玻璃中的傳播時(shí)間；②當(dāng)玻璃磚厚度h與兩光線距離L滿足時(shí)，玻璃磚下面只有一條光線，求單色光b在上表面的折射角.21．如圖所示，OAC為一半徑為R玻璃磚，為了測定其折射率，某同學(xué)將一光線從空氣中垂直AO面射入，緩慢從O點(diǎn)向左平移光線，該同學(xué)經(jīng)多次平移后發(fā)現(xiàn)當(dāng)光線平移到距離O點(diǎn)時(shí)，光線恰好不能從AC面射出（若光在真空中的傳播速度為c）．(i)該玻璃的折射率；(ii)當(dāng)光線從距離O點(diǎn)處射入時(shí)，求光線到達(dá)AC面的時(shí)間（不考慮多次反射）．22．如圖1所示是邊緣發(fā)黃光的圓形線光源，線光源的半徑為R，將此線光源放置到某種液體內(nèi)部，線光源所在的圓面與液面平行，調(diào)節(jié)線光源到液面的距離，觀察者正對(duì)液面觀察，發(fā)現(xiàn)液面上有黃光射出的圓環(huán)面積與圓環(huán)中間無黃光射出的圓面積之比為8:1，已知這種液體對(duì)黃光的折射率為。（1）求此時(shí)線光源在液體中的深度h；（2）若使中間不發(fā)黃光的部分恰好消失，求應(yīng)將發(fā)光的線光源向液體底部平移的距離。23．如圖所示，為經(jīng)過球形透明體球心O的直線，平行光束沿平行方向照射到透明體上。已知透明體的半徑，真空中的光速。（i）若透明體材料的折射率為1.5，求光直接通過（不考慮光在透明體中的反射）透明體的最長時(shí)間t；（ii）若透明體材料的折射率為，求以45°入射角射入透明體的光線射出透明體后與的交點(diǎn)到球心O的距離x。24．某透明介質(zhì)的截面圖如圖所示，直角三角形的直角邊BC與半圓形直徑重合，∠ACB=30°，半圓形的半徑為R，—束光線從E點(diǎn)射入介質(zhì)，其延長線過半圓形的圓心O，且E、O兩點(diǎn)距離為R，已知光在真空的傳播速度為c，介質(zhì)折射率為。求：(1)光線在E點(diǎn)的折射角并畫出光路圖；(2)光線進(jìn)入介質(zhì)到射到圓弧的距離和時(shí)間。25．如圖所示，直角三棱鏡的折射率為，一細(xì)束單色光線沿方向從直角邊面的中點(diǎn)點(diǎn)射入，且，入射角為i，光線進(jìn)入三棱鏡后，經(jīng)斜邊面反射后從另一直角邊面射出，求：（1）入射角i的正弦值在什么范圍內(nèi)，才能使射到斜邊面的光線無折射光線射出。（2）當(dāng)光在斜邊面發(fā)生全反射從面射出入射角i的正弦值最小時(shí)，光在介質(zhì)中傳播的時(shí)間（不考慮光線多次反射）。26．如圖所示，一橫截面為扇形ABC的玻璃磚放置在水平面上，∠ABC＝75°，扇形半徑R＝AB＝BC＝10cm，一束水平光線以45°入射角射到弧面AC點(diǎn)，玻璃對(duì)光的折射率為，求：（1）水平光線離地面的距離；（2）光線經(jīng)玻璃磚后的偏向角。27．如圖所示，MN為豎直放置的光屏，光屏的左側(cè)有半徑為R、折射率為的透明半球體，O為球心，軸線OA垂直于光屏，O至光屏的距離，一細(xì)束單色光垂直射向半球體的平面，在平面的入射點(diǎn)為B，，求：(1)光線從透明半球體射出時(shí)，出射光線偏離原方向的角度；(2)光線在光屏形成的光斑到A點(diǎn)的距離。

參考答案1．C【詳解】經(jīng)過周期，波向右傳播了，波形如圖所示A．由圖可知，質(zhì)點(diǎn)a點(diǎn)恰好運(yùn)動(dòng)到平衡位置且沿著y軸正方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．質(zhì)點(diǎn)b點(diǎn)只在豎直方向上運(yùn)動(dòng)不會(huì)隨波遷移，B錯(cuò)誤；C．質(zhì)點(diǎn)c恰好運(yùn)動(dòng)到平衡，速度最大，加速度為零，C正確；D．質(zhì)點(diǎn)d的位移為5cm，D錯(cuò)誤。故選C。2．D【分析】本題考查折射定律以及雙縫干涉實(shí)驗(yàn)?！驹斀狻坑呻p縫干涉條紋間距的公式可知，當(dāng)兩種色光通過同一雙縫干涉裝置時(shí)，波長越長條紋間距越寬，由屏上亮條紋的位置可知反射光經(jīng)過三棱鏡后分成兩束色光，由圖可知M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同時(shí)，折射率越大的色光折射角越大，由于則所以N是波長為λ1的光出射位置，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。3．B【詳解】由圖中可以看出該波的波長為，根據(jù)可知該列波的周期為又因?yàn)闀r(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)經(jīng)歷了1.5T，所以此時(shí)位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，結(jié)合圖像可知B選項(xiàng)正確。故選B。4．C【詳解】A．泊松亮斑是光繞過不透光的圓盤邊緣時(shí)發(fā)生衍射現(xiàn)象形成的，故A錯(cuò)誤；B．肥皂泡呈現(xiàn)彩色是因?yàn)榘l(fā)生了光的薄膜干涉，故B錯(cuò)誤；C．光的波長λ與頻率υ和折射率n的關(guān)系可表示為綠色和黃色的光頻率υ不同，不同的介質(zhì)折射率n不同，但當(dāng)上述兩個(gè)物理量乘積相同時(shí)，則波長λ相同，故C正確；D．光導(dǎo)纖維利用了光的全反射，故D錯(cuò)誤。故選C。5．D【詳解】設(shè)從上表面射入的光線入射角為i，其對(duì)應(yīng)的折射角為，從右側(cè)面射出的光線的入射角為，則有要求從上表面射入的光線可能從右側(cè)面射出，必須滿足則有根據(jù)得得則有解得i的最大值為90°，則有故選D。6．AC【詳解】機(jī)械波的傳播方向不確定，所以需要考慮機(jī)械波傳播方向的不確定性。AB．若機(jī)械波沿軸正方向傳播，在時(shí)點(diǎn)振動(dòng)方向豎直向上，則傳播時(shí)間滿足（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）當(dāng)時(shí)，解得周期A正確，B錯(cuò)誤；CD．若機(jī)械波沿軸負(fù)方向傳播，在時(shí)點(diǎn)處于波谷，則（n=0，1，2，3…）解得（n=0，1，2，3…）當(dāng)時(shí)，解得周期C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。7．AB【詳解】A、在A點(diǎn)可見，a光的偏折角大于b光的偏折角，所以a光的折射率大于b光的折射率，由v=c/n得知，在該介質(zhì)中，a色光的傳播速度比b色光的傳播速度小，故A正確；B、細(xì)光束在A點(diǎn)的入射角為30°，介質(zhì)對(duì)a光的折射率n=，可知在A點(diǎn)的拆解角是45°，由幾何關(guān)系可知ΔAOC是等腰直角三形，可知，在C點(diǎn)的入射角是45°，根據(jù)光路可逆性可知，在C點(diǎn)的拆解角是30°，如圖所示，由幾何關(guān)系可知a光射出空氣泡后相對(duì)于射入空氣泡前的偏轉(zhuǎn)角為θ=30°，故B正確；C、當(dāng)a光通過單縫時(shí)，若縫的寬度小于a光波長時(shí)，a光能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D、光從空氣射向水中，不可能發(fā)生全反射，a光的折射光不會(huì)消失，故D錯(cuò)誤．8．BD【詳解】A．設(shè)玻璃磚的折射率為n，根據(jù)幾何關(guān)系可知該單色光在玻璃磚中發(fā)生全反射的臨界角C滿足解得n=2故A錯(cuò)誤；BC．如圖所示，設(shè)光線b在AB面的折射角為α，則根據(jù)折射定律有解得根據(jù)幾何關(guān)系可知光線b在BC面的入射角的正弦值等于cosα，并且所以光線b第一次打在BC面上時(shí)發(fā)生全反射。同理可知光線b在CD面的入射角等于α，并且所以光線b第一次打在CD面上時(shí)不能發(fā)生全反射，故B正確，C錯(cuò)誤；D．光線b第一次從P點(diǎn)到F點(diǎn)的傳播距離為光線b在玻璃磚中的傳播速度為光線b第一次從P點(diǎn)傳播到F點(diǎn)用時(shí)為故D正確。故選BD。9．ABE【詳解】A．由題圖可知a光的偏折程度比b光的偏折程度小，所以a光頻率比b光頻率小，故A正確；B．a(chǎn)光的折射角大于b光的折射角，根據(jù)

①可知該玻璃對(duì)a光折射率小于對(duì)b光的折射率，故B正確；C．真空中a、b光速相等，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)光線在上表面的入射角為i，折射角為r，根據(jù)幾何關(guān)系可知光線在下表面的入射角也為r，若要使光在下表面發(fā)生全反射，則應(yīng)有

②聯(lián)立①②式可得顯然與實(shí)際情況不符，所以增大上表面空氣中的入射角，a、b光都不會(huì)在下表面發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤；E．a(chǎn)光頻率比b光頻率小，所以比b光波動(dòng)性更強(qiáng)，更容易觀察到明顯衍射現(xiàn)象，故E正確。故選ABE。10．AC【詳解】A．薄膜干涉是等厚干涉，干涉條紋實(shí)際上是等厚線，即同一干涉條紋上各個(gè)地方薄膜的厚度是相等的，故A正確；B．聲波是機(jī)械波，也能發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知由于紅光的波長比紫光的波長長，經(jīng)過同一雙縫所得干涉條紋，則紅光的條紋間距大于紫光條紋間距，故C正確；D．水面上的小昆蟲射出的光斜射到水面上，會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，當(dāng)光進(jìn)入水中后靠近法線，射入射水魚眼睛，而射水魚由于錯(cuò)覺，認(rèn)為光始終沿直線傳播，逆著光的方向看上去而形成的虛像在昆蟲實(shí)際位置的上方，所以水中的魚看到小昆蟲的位置是在實(shí)際昆蟲的上方，故D錯(cuò)誤。故選AC。11．ADE【詳解】A．受迫振動(dòng)的周期由周期性外力的頻率決定，與單擺的擺長無關(guān)，選項(xiàng)A正確；B．產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是觀察者與波源的相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致接收到的波的頻率發(fā)生變化，波源頻率沒有變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．偏振光只能是橫波，不可能是縱波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，先后經(jīng)過同一位置時(shí)，速度的大小一定相同，但是方向不一定相同，選項(xiàng)D正確；E．肥皂泡在陽光下的色彩是薄膜干涉形成的，選項(xiàng)E正確。故選ADE。12．AC【詳解】A．根據(jù)減小兩個(gè)單縫S1與S2的間距d，相鄰條紋間距更大，A正確；B．根據(jù)減小雙縫屏到光屏的距離L，鄰條紋間距變小，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)將綠色光換為紅色光，波長增大，則相鄰條紋間距更大，C正確；D．根據(jù)將綠色光換為紫光，波長減小，則相鄰條紋間距變小，D錯(cuò)誤。故選AC。13．

①

②④【詳解】[1][2]陽光經(jīng)過厚玻璃角，在地面上的彩色條紋,是由于光發(fā)生了色散現(xiàn)象，屬于光的折射；雨后路面上油墨上的彩色條紋和肥皂泡在陽光下看起來五顏六色都屬于薄膜干涉現(xiàn)象；單色光經(jīng)過小孔后在屏上出現(xiàn)的明暗相間的圓環(huán)是屬于光的衍射現(xiàn)象。14．

AC

0.70

D【詳解】（1）[1]A．探究“速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，研究的是運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，不是動(dòng)力學(xué)規(guī)律，所以不需要平衡摩擦力，故A正確；BC．在探究“功和速度變化關(guān)系”和“加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，都需要確保小車所受合外力近似等于繩子的拉力，所以都需要平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤，C正確；D．雖然平衡了摩擦力，但摩擦力依然存在，只是其效果被重力的分力抵消而已，摩擦力依然會(huì)對(duì)小車做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，所以即使平衡了摩擦力也不能用該裝置來做“探究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，故D錯(cuò)誤。故選AC。（2）[2]根據(jù)逐差法可得小車的加速度為（3）[3]在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)目鏡中干涉條紋與分劃板的刻度線始終有一定的角度，則此時(shí)應(yīng)旋轉(zhuǎn)毛玻璃處的測量頭，故選D。15．（1）30°（2）d【詳解】（1）b光線從AB面垂直射入棱鏡后，傳播方向不變，設(shè)在AC面入射角為θ1，折射角為i，則：由折射定律由幾何關(guān)系知θ1＝θ代入數(shù)據(jù)解得i＝60°故由幾何關(guān)系得，傳播方向改變的角度α＝30°（2）光路如圖，由幾何關(guān)系有BC＝dtan30°C2C1＝BCtan30°A′C′＝C2C－C2C1聯(lián)立解得在屏P上形成的光帶寬度A′C′＝d．16．①②【分析】①找出入射角和折射角，根據(jù)折射率公式進(jìn)行求解；②找出光的路程，求出光在棱鏡中的速度，從而求解時(shí)間；【詳解】①如圖所示：從AB邊射出的光入射角

折射角

折射率為：②光從BC邊射出的路程：光在棱鏡中傳播速度：傳播時(shí)間為：．【點(diǎn)睛】本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖是解題的關(guān)鍵之處，再運(yùn)用幾何知識(shí)求出入射角、折射角，即能很容易解決此類問題．17．①光將垂直于底面AC，沿PQ方向射出棱鏡

②【詳解】①設(shè)此束光從AB面射入棱鏡后的折射角為r，由折射定律有:解得，顯然光從AB射入棱鏡后的折射光線NP平行于AC，光在BC面上的入射角為45°,設(shè)臨界角為α，則由得:可知，故光在BC面上發(fā)生全反射,根據(jù)幾何知識(shí)和光的反射定律可知，光將垂直于底面AC，沿PQ方向射出棱鏡②光在棱鏡中傳播的速率:所以此束光從射入三棱鏡到BC面所用的時(shí)間：解得：18．300cm【詳解】如圖所示設(shè)光線從C點(diǎn)水平射向半球玻璃時(shí)的入射角為α，從半球玻璃折射后的出射光線與水平面成β角，依題意有根據(jù)折射定律有設(shè)這束光照射到地面的位置與車頭大燈間的水平距離為x，根據(jù)幾何關(guān)系有聯(lián)立得x=300cm19．①45°；②【詳解】①在右側(cè)恰好觀測不到出射光線，則在右側(cè)面剛好發(fā)生全反射，根據(jù)公式解得由幾何關(guān)系可知AC面進(jìn)入玻璃磚后的出射角r=30°在左側(cè)面根據(jù)折射定律解得②由幾何關(guān)系可知在三角形FDG內(nèi)應(yīng)用正弦定理可得則玻璃磚內(nèi)光線總長度為4d，光運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為光在玻璃磚中的速度為聯(lián)立解得20．(1)(2)【詳解】解：(1)如圖甲所示對(duì)于單色光，由，其中解得：光在介質(zhì)中的傳播距離：光在介質(zhì)中的傳播速度：該光在介質(zhì)中的傳播時(shí)間：(2)兩束單色光線折射后恰好交于下表面，如圖乙所示設(shè)單色光的折射角為由圖可得：由圖可得：則有：，即代入，解得：，即21．（i）（ii）【詳解】（i）當(dāng)光線平移到距離O點(diǎn)時(shí)，光線恰好不能從AC面射出，可知光線發(fā)生全反射，臨界角為，則C=60°，則（ii）當(dāng)光線從距離O點(diǎn)處射入時(shí)，光線射到AC面上的距離：；傳播速度，時(shí)間為22．（1）；（2）【詳解】（1）如圖所示，液