《2017年高考物理一轮复习专题52光的折射全反射光导纤维(练)(含解析)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年高考物理一轮复习专题52光的折射全反射光导纤维(练)(含解析)（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题52光的折射 全反射 光导纤维（练）1盛施题1.如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为 射后射出a、b两束光线。则：（）A.在玻壬中，a光的传播速度大于 b光的传播速度B.在真空中，a光的波长大于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率D.若改变光束的入c射方向使 角逐渐变大，则折射光线 a首先消失【答案】D【解析】淞戋E的偏折程J蛛，*魏折射定律公式算=电理，光线a的折射率大3再根据公式y=,光线a在玻璃 sinyn中的传播速度小，故AC错误；把戋a的折射率大，说明光线a的频率高，根据AT ,光a在真空中 的波长短j故E错误j若改变光束的入射方向
2、使白角逐渐变大则折射光线a的折射角先达到90,，故 先发生全感也先消失,故D正痛口【名师点睛】本题综合考查了光的折射、全反射和干涉，关键是记住几个公式：折射率定义公式 n-sini-、光速公式 v 。sinnr,外圆半径2.（多选）如图所示，空气中有横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为为R R J2r。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直A. n可能为B于水平端面B射出，设透明柱体的折射率为n,光在透明柱体内传播的时间为t,若真空中的. n可能为2C. t可能为2叵 c!D . t可能为48r c【答案】AB【解析】只装过两;反射可知第一次射角为4%，反黑执
3、洛图加图所示.根据全反射可如曲界角。江45，再植fin-1可辅并看,勘AB均正确j尤在透明在体中运4路程为上一4广j运动时间为广人婀, 工丽Cv r川广之曳生，故CD也错. 【名师点睛】由题意利用几何关系作出光路图可知第一次的入射角，即可判断临界角的大小, 并能判断出折射率的大小范围；由光路图即可得出运行时间。3.自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开 来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行 车.尾灯的构造如图所示。下面说法正确的是： （）A.汽车灯光应从左面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 B.汽车灯光应从左面
4、射过来，在尾灯的右表面发生全反射 C.汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的左表面发生全反射 D.汽车灯光应从右面射过来，在尾灯的右表面发生全反射【答案】C【解析】汽车灯光应从右面射向自行车尾灯，光在尾灯内部左表面发生全反射，使自行车后面的汽车司机发现前面有自行车，避免事故的发生；故选Co【名师点睛】本题考查了全反射在生活中的应用，知道全反射的条件，分析清楚图示情景即 可正确解题，本题难度不大，是一道基础题。4.如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束细光束由真空沿着径向与AB成 角射入后对射出的折射光线的强度进行记录，发现它随着角的变化而变化，变化关。系如图乙所示；如图丙所示是这种材料制成的玻璃
5、砖，左侧是半径为R的半圆，右侧是长为 4R,宽为2R的长方形，一束单色光从左侧 A点沿半径方向与长边成 45角射入玻璃醇，求： 该透明材料的折射率；光线在玻璃砖中运动的总时间.（光在空气中的传播速度为 c）甲乙,四【答案】J2（2贬16）R c【解析】由图乙可粕，1黄时，折射光或开始出现，说明此时潜立的入射角应是发生全反射的临界龟J叩:亡3-金-45、棋握颉射临界角公式为：siiC-1/n口南折即我国因为临界角是45 ,光线在玻璃砖中刚好发生5次全反射，光路图如图所示，则光程为:C .2(2.2 16)RcL （2 8 2）R光在器具中的传播速度为：v -n光在玻璃砖中的传播时间：t Lv【名
6、师点睛】解决本题关键要理解全反射现象及其产生的条件，并掌握临界角公式，同时注 意光在器具中的传播速度与光在真空中传播速度的不同。5.如图所示，某种透明材料做成的三棱镜，其横截面是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果所有从AB AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面。求:该材料对此平行光束的折射率；这些直接到达BC面的光线从BC面折射而出后，如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两条？【答案】J3;d超过Y3a时，光斑分为两条6从面A射的光绿I，在赛粮中是平行于
7、由二面的，由对群性和几何触口可得，光当她 AH面E寸的人史 笔式和折肘角产分和17）： =6小户=M/如图。为BC中点，紧靠B点从BC面射出的光线与直线 AO交于D,由图可知：当光屏放在D点右侧时，根据对称性，光屏上形成两条光斑由几何关系有：ODa2 tan一3解得：OD a6所以当光屏到BC距离d超过9a时，光斑分为两条【名师点睛】本题是几何光学问题，作出光路图是解题的关键之处，再运用几何知识求出入射角和折射角，即能解决此类问题。1.光线从真空中入射到一块平行透明板上，入射角为40。，则反射光线和折射光线的夹角可能是：（）A.小于40B .在 100到140之间.在40至IJ 100之间C.
8、大于40【答案】B【解析】正从直空讲人透明轲，圻射自小于A时角，斯以班射光线与界面的左危大于为启，小干切片；5?反射第与人3惟相等；贝贝取光堞与界面的夹角为50度，可加反射打线与折射光甥直搂的夹角K十1况度,小十1翱原，葩H正雁，错误叔选B.【名师一点 睛】解决本题的关键知道光从光疏介质进入光密介质，折射角小于入射角，以及知道反射镜 与入射角相等。2 .如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是:A.红光的偏折最大，紫光的偏折最小B.红光的偏折最小，紫光的偏折最大C.玻璃对红光的折射率比紫光大D.玻璃中紫光的传播速度比红光大【答案】B【解析】白色光经过三棱镜后产生色散现象，在
9、光屏由上至下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛.、紫.由于紫光的折射率最大，所以偏折最大；红光的折射率最小，则偏折程度最小.故 A错误，B正确.根据折射定律得知，玻璃对红光的折射率比紫光小.故C错误.由v 9分析可知，折射n率大的在玻璃中传播速度小，则紫光的传播速度比红光小.故D错误.故选B.【名师点睛】从中发现，可见光是复色光，同时得出在同一介质中，紫光的折射 率最大，红光的折射率最小，红光的速度最大，紫光的速度最小。3 .某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率no如图甲所示，。是圆心，MN法线，AOBO分别表示某次测量时光线在空气和.玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r,做出si
10、n i-sin r图像如图乙所示。则：（）A.光由A经。到B, n=1 . 5B.光由B经。到A, n=1 . 5C.光由A经。到B, n=0. 67D.光由B经。到A, n=0. 67【答案】B【解析】由尊食可知包1士壁=2:1,可得皿二.外因】是入射喈一是折射角，折射集大于入射由，教光口E tin r 0.9 3 n经Q至1A,打诜氏【名师点 睛】此题是几何光学问题，但是是用函数图像表示的折射角和入射角正弦的关系，起码要知道的是介质的折射率都是大于 1的，折射率等于“大角”的正弦与“小角”的正弦比值，而 在空气中的“角”比较大.4.半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，.。点为圆心，
11、OO与直径 AB垂直。足够大的光屏CD紧靠在玻璃砖的左侧且与 AB垂直，一光束沿半径方向与 OO成30o射向O点，光屏CD区域出现两个光斑，已知玻璃的折射率为72。求:(i)当 变为多大时，两光斑恰好变为一个；(ii)当光束沿半径方向与 OO成 =30射向O点时，光屏 CD区域两个光斑的距离。【答案】(1) 45 ( 2) ( 73+1) R【解析】(1)光屏上的两个光斑恰好变为一个时，光线恰好在AB面恰好发生发全反射.则有:sin;解得：0 =45idLin= S R衽AB发生折射*由内二篱得：- - F 16t可得人如及则两光斑间的距离为：PQ=AP+AQ = J3+1) R【名师点睛】对
12、于几何光学问题，关键要正确作出光路图，运用折射定律和几何知识结合进 行处理；题目中两光斑是由于光的反射和折射分别形成的，光屏上两个光斑恰好变为一个时， 光线恰好在AB面恰好发生发全反射.根据临界角公式求解。5.李明为了测出玻璃的折射率，他在平整的白纸上放一半径为R的半圆形玻璃砖，让一束白光乙30。的入射角自圆心 O射入玻璃砖，圆弧上分别有红光和紫光射出，在白纸上标记截面MN圆心。两光束的出射点 A和B,移走玻璃砖，测得A、B两点到法线的距离分别为 Xi、X2,由此可得紫光在玻璃中的折射率为;光在真空中的传播速度为c,红光在该玻璃砖中旦、t 2x1R22x2 c【解析】紧指的圻射率比打光的大，柯
13、司的人鼾角，紫光网齐射甬小，因此用虹紫光出鼾点是以 由几何头瞅得:紫光折射角的正底值HR1 = g ,由折射市德得JFC紫式的折射率叼=萼=型=13UJ三 三 2x司理可得红生的拧射率叼= 灯光在曲瑞昌中佶播的竦套r 二 均里光在i凝席转申传播时间为屋v史解得f = n sn 、临界角公式sin r2匚【名师点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律sinC 1、光速公式v -,运用几何知识结合解决这类问题. nn4昌维霸裔题n:- 1. 2016-四川卷】某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率no如图甲所示，O是圆心,入射角i和折射角r,做出sin i -sinA.光由A经O到B,
14、 n=1.5MN法线，AO BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组r图像如图乙所示。则：（）B.光由B经O到A, n=1.5C.光由A经O到B, n=0.67D.光由B经O到A, n=0.67【答案】BI解析】由图线可知答=丝=t=4，可得L1S团？是入肝第J F是折省推，折乔第大工人射年 am r 0.9 3 h【名师点故光由与舞。回4糊比小睛】此题是几何光学问题，但是是用函数图像表示的折射角和入射角正弦的关系，起码要知道的是介质的折射率都是大于1的，折射率等于“大角”的正弦与“小角”的正弦比值，而在空气中的“角”比较大2.12016 全国新课标I卷】（10分）如图，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（ii ） 一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0mi当他看到正前卜方的点光源 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4n=,光线的折3由几何关系有式中，l =3 m,h是池内水的深度
