《2017高考物理总复习第二章光电磁波相对论第一节光的折射全反射限时检测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017高考物理总复习第二章光电磁波相对论第一节光的折射全反射限时检测（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 光的折射全反射 限时检测 ( 限时 45 分钟，满分100 分) 一、选择题 ( 每小题 7 分，共 63 分) 1 如图 2118 所示， 一条光线从空气垂直射到直角玻璃三棱镜的界面AB上， 棱镜材料的折射率为1.414 ，这条光线从BC边射出棱镜后的光线与界面BC的夹角为图 2118 A 90B60C30D45解析由 sin C1 n12得：光从玻璃射向真空时，发生全反射时的临界角为：C45。由几何关系可求得在BC面的入射角为30，由折射定律知：nsin r sin i得 sin rnsin i2sin 30 2 2，所以r45，则射出棱镜后的光线与界面BC的夹角为45，故 D正确。答
2、案D 2如图 2 119 所示，玻璃球的半径为R，折射率n3，今有一束平行直径AB方向的光照射在玻璃球上，经B点最终能沿原方向相反方向射出的光线离AB的距离为图 2119 A.3RB.33R C.32RD.R 2解析由题意分析：光线照射在玻璃球上，最终能沿原方向相反方向射出，说明入射光路与出射光路平行对称，作出光路图。由光路图知： 122，又由折射定律得nsin 1 sin 2，解以上两式得：cos 23 2，即 230， 160，则dRsin 1，所以d3 2R，C正确。答案C 3 (2014福建高考 ) 如图所示，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能2 正确描述
3、其光路的是解析光只有从光密介质射向光疏介质且入射角大于全反射临界角时才会发生全反射现象，而玻璃相对于空气是光密介质，故B项错；由折射定律可知，光由空气射入玻璃，入射角大于折射角，D项错；由光路可逆原理可知，光由玻璃射入空气，入射角小于折射角，C项错，故A项对。答案A 4公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，下列说法正确的是A 红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小B 红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小C 红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大D 红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大解析光从水里射入空气时发生折射，入射角相同时，折
4、射率越大，折射角越大，从水面上看光源越浅，红灯发出的红光的折射率最小，看起来最深；设光源的深度为d，光的临界角为C，则光能够照亮的水面面积大小为S(dtan C)2，可见，临界角越大的光，照亮的面积越大，各种色光中，红光的折射率最小，临界角最大，所以红灯照亮的水面面积较大，选项D正确。答案D 5如图2120 所示，ABC为等腰棱镜，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到OC的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是图 2120 A 在真空中，a光光速大于b光光速B 在真空中，a光波长大于b光波长C a光通过棱镜的时间大于b光通过棱镜的时间3 D
5、 a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角解析因为两束光折射后相交于图中的P点，根据折射定律可知a光的折射率nanb，a光的频率ab，光在真空中的传播速度相等，A错误；由c得 B错误；由vcn和tsv得 C正确；根据sin C1 n得 D错误。答案C 6如图 2121 所示，MN是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行。由光源S发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上，在水平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带，当玻璃砖转动角度大于某一值时，屏上彩色光带中的某种颜色的
6、色光首先消失，有关彩色的排列顺序和最先消失的色光是图 2121 A 左紫右红，紫光B左红右紫，紫光C 左紫右红，红光D左红右紫，红光解析如图所示，由于紫光的折射率大，故在光屏MN上是左红右紫，并且是紫光最先发生全反射，故选项B正确。答案B 7如图 2122 所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB 60，一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰好平行于OB，以下对介质的折射率值及折射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射的说法正确的是图 2122 4 A.3，不能发生全反射B.3，能发生全反射C.23 3，不能发生全反射D.23 3，能发生全反射解析画出光
7、路图，并根据几何关系标出角度，如图所示，由图可知，介质的折射率nsin 60 sin 30 3；因为 sin 30 12331 n sin C，所以折射光线中恰好射到M点的光线不能发生全反射，选项A正确。答案A 8( 多选)(2016 贵阳联考) 已知介质对某单色光的临界角为，则A 该介质对此单色光的折射率等于1 sin B 此单色光在该介质中的传播速度等于c sin (c为真空中的光速) C 此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sin 倍D 此单色光在该介质中的频率是真空中的1 sin 解析介质对该单色光的临界角为，它的折射率n1 sin ，A项正确； 此单色光在介质中的传播速度为vc
8、ncsin ，B正确； v fcsin c/ 00sin ，所以 0sin 1，故 C项正确；而光的频率是由光源决定的，与介质无关，故D项错误。答案ABC 9( 多选 ) 如图 2123 所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向 (O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出) 射向水中，折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是图 2123 A O1点在O点的右侧5 B 蓝光从空气中射入水中时，速度变小C 若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D 若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通
9、过B点正上方的D点E 若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正上方的D点解析据折射定律，知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知O1点应在O点的左侧，故A 错。光从光疏介质( 空气 ) 进入光密介质(水) 中时，速度变小，故B 对。紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过B点下方的C点，故 C 对。若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过B点上方的D点，故 D对。若蓝光沿AO方向射入，据折射定律，知折射光线不能能过B点正上方的D点，故 E错。答案BCD 二、计算题 ( 共 37 分) 10 (10分)(2016 泉州模拟)(1)
10、 如图 2124 所示， 横截面为等腰三角形的两个玻璃三棱镜，它们的顶角分别为、 ，且 f2 Cf1f2D无法确定(2) 某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图2125 中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置上，上述现象恰好消失。 此时只须测量出_，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折图 2125 射率n _。(3) 如图 2126 所示，用透明材料做成一长方体形状的光
11、学器材，要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足什么条件？6 图 2126 答案(1)B (2) 玻璃砖直径边绕O点转过的角度1 sin (3)n2 11 (12分)(2015 海南单科) 一半径为R的半圆柱形玻璃砖，横截面如图2127 所示。已知玻璃的全反射临界角为( 3) 。与玻璃砖的底平面成( 2)角度、 且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上。经柱面折射后，有部分光( 包括与柱面相切的入射光) 能直接从玻璃砖底面射出。若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度。图 2127 解析如图所示， 设光线从A沿半径方向进入半圆柱形玻璃砖，恰
12、好与法线重合，折射光线恰好射入圆心O处，由图中几何关系，可知该光线在O点的入射角恰好等于临界角而发生全反射。由几何光路可知：从BA部分射入的光线在BO界面发生全反射，无光线射出，从AC部分射入的光线在OD界面有光线射出。由全反射条件知OCD 由几何关系，可知COD，CDO2即sin ODsin （2）R得ODR 2 cos 。答案R 2 cos 7 12 (15分)(2013 新课标全国 ) 如图2128 所示，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，A 30，B60。一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出。若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等。图
13、2128 (1) 求三棱镜的折射率；(2) 在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程。( 不考虑多次反射) 解析首先根据光路图的几何关系分析入射角和折射角，利用nsin i sin r求解折射率，然后确定光在该介质中的临界角，判断光线能否从AC边透出。(1) 光路图如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点。设光线在P点的入射角为i、折射角为r，在M点的入射角为r、折射角依题意也为i，有i60由折射定律有sin insin rnsin r sin i由式得rrOO为过M点的法线，C为直角，OOAC。由几何关系有MNCr由反射定律可知PNAMNC联立式得PNAr由几何关系得r30联立式得n3。(2) 设在N点的入射角为i，由几何关系得i 60此三棱镜的全反射临界角满足nsin C1?8 由 ? 式得i C此光线在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出。答案(1)3 (2) 没有；理由见解析
