《高考物理一轮复习 第14章 振动 波动 光 电磁波与相对论 第3节 课时提能练40 光的折射 全反射 光的色散》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 第14章 振动 波动 光 电磁波与相对论 第3节 课时提能练40 光的折射 全反射 光的色散（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、到乌蒙山区的昭通;从甘肃中部的定西，到内蒙古边陲的阿尔山，看真贫、知真贫，真扶贫、扶真贫，成为“花的精力最多”的事;“扶贫先扶志”“扶贫必扶智”“实施精准扶贫”课时提能练(四十)光的折射全反射光的色散(限时：40分钟)A级基础过关练1如图14314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14314AO1点在O点的右侧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AO
2、1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过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BCD由折射定律n知，蓝光从空气射向水中，入射角比折射角大，O1点在O点的左侧，A错误；由v知，蓝光进入水中的速度变小，B正确；若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，紫光折射率大，折射角小，则折射光线有可能通过B点正下方的C点，C正确；若沿AO1方向射向水中的是一束红光，红光折射率小，折射角大，则折射光线有可能通过B点正上方的D点，D正确；若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正下方的C点，不可能通过B点正上方的D点，E错误2如图14315所示是一玻璃球体，
3、其半径为R，O为球心，AB为水平直径M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知ABD30，光在真空中的传播速度为c，则()图14315A此玻璃的折射率为B光线从B到D需用时C若增大ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象D若减小ABD，从AD段射出的光线均平行于ABE若ABD0，则光线从A点射出，传播方向不变，光速增大ABE由题图可知光线在D点的入射角为i30，折射角为r 60，由折射率的定义得n知n，A正确；光线在玻璃中的传播速度为vc，由题图知BDR，所以光线从B到D需用时t，B正确；若增大ABD，则光线射向DM段时入射角增大，射向M点时为45，而临界角满
4、足sin Ctb，选项D错误；当a、b两束光从同一介质射入真空中时，由nanb，sin C可知，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，选项E正确4如图14317所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球频率为f的激光束在真空中沿直线BC传播，在C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点经折射进入真空中，已知COD120，玻璃球对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是(设c为真空中的光速)()图14317A激光束的入射角i60B改变入射角i的大小，激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C光子在射入玻璃球后，频率变小D此激光束在玻璃中的波长为E从C点射入玻璃球的激光束，在玻璃球中不
5、经反射传播的最长时间为ADE由几何知识可得激光束在C点的折射角r30，由n得sin insin rsin 30，则入射角i60，选项A正确；激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在D点的入射角不可能大于临界角，所以在D点不可能发生全反射，选项B错误；光子的频率由光源决定，与介质无关，所以光子穿越玻璃球时频率不变，选项C错误；此激光束在玻璃中的波速为v，由vf得此激光在玻璃中的波长为，选项D正确；从C点射入玻璃球的激光束，在玻璃球中不经反射传播的最长路程为s2R，则最长时间为t，选项E正确5用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧
6、状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图14318甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经过P1、P2点的入射光线甲乙图14318(1)在图上补画出所需的光路(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的AB分界面上画出这两个角(3)用所测物理量计算折射率的公式为n_.(4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当_(选填“小一些
7、”“无所谓”或“大一些”)(5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n_.【解析】(1)连接P3、P4与CD交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于P1、P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作出玻璃砖中的光路(2)连接O点与光线在AB上的入射点即为法线，入射光线与法线的夹角为入射角，折射光线与法线的夹角为折射角(3)由折射定律可得n.(4)为了保证能在弧面CD上有出射光线，实验过程中，光线在弧面AB上的入射角应适当小一些，才不会使光线在CD面上发生全反射(5)图像的斜率kn
8、，由题图乙可知斜率为1.5，即该玻璃的折射率为1.5.【答案】(1)(2)如图所示 (3)(4)小一些 (5)1.5B级题型组合练6(1)一束光从空气射向折射率n的某种玻璃的表面，如图14319所示i代表入射角，则()图14319A当入射角i0时不会发生折射现象B无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45C欲使折射角r30，应以i60的角度入射D欲使折射角r30，应以i45的角度入射E当入射角iarctan 时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直BDE当入射角i0时光能从空气进入玻璃，故发生了折射，A错误；当入射角是90时，根据折射定律n，解得：r45，所以无论入射角i是多大，折射角r都不会超过4
9、5，B正确；欲使折射角r30，根据折射定律n，解得：i45，故C错误，D正确；当iarctan，有tan i，设折射角为r，根据折射定律ntan i，解得sin rcos i，所以反射光线跟折射光线恰好互相垂直，故E正确(2)(2016全国乙卷)如图14320所示，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为.图14320求池内的水深；一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45.求救生员的眼睛到
10、池边的水平距离(结果保留1位有效数字). 【导学号：92492430】【解析】如图，设到达池边的光线的入射角为i，依题意，水的折射率n，光线的折射角90.由折射定律有nsin isin 由几何关系有sin i式中，l3.0 m，h是池内水的深度联立式并代入题给数据得h m2.6 m设此时救生员的眼睛到池边的水平距离为x.依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为45.由折射定律有nsin isin 式中，i是光线在水面的入射角设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a.由几何关系有sin ixlah式中h2 m联立式得xm0.7 m【答案】2.6 m0.7 m7(1)(2017南充模拟)如图1432
11、1所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中，当入射角是45时，折射角为30.以下说法正确的是()图14321A反射光线与折射光线的夹角为105B该液体对红光的折射率为C该液体对红光的折射率为D该液体对红光的全反射临界角为45E当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30ACD根据反射定律得到反射角为45，由几何知识得，反射光线与折射光线的夹角是105，故A正确由折射率公式n，得n，故B错误，C正确由临界角公式sin C，得，sin C，则C45，故D正确根据折射定律得知，紫光的折射率大于红光的折射率，则紫光以同样的入射角从空气射到
12、分界面，折射角小于30，故E错误(2)(2017湖南衡阳联考)如图14322所示，某潜水员在检查装有透明液体的圆柱体容器，当潜水员的眼睛在容器中心轴位置且在液面下h21 m处时，他看到容器口处所有景物都出现在一个顶角为60的倒立圆锥里，已知容器口距离液面的距离h11 m，圆柱体的横切面半径r m.求容器中液体的折射率；若有一个身高h31 m的小孩站在离容器口边缘x m远的位置，小孩恰好能看到对面的容器底部，则容器中液体的深度约为多少？图14322【解析】由几何关系可得：tan ；tan 30其中x1x2r解得：tan n解得：n.由几何关系可知，光从容器底部射入小孩眼睛时折射角的正切值tan 入射角的正切值tan 由折射定律可知n解得：hm.【答案】 m8(1)(2017乐山二模)如图14323所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出下列说法正确的是()图14323Aa光的频率大于b光的频率B光束a在空气中的波长较大C光束b在空气中的波长较大D出射光束a、b一定相互平行
