《2020高考物理一轮总复习 第十四章 振动和波 光 相对论 基础课3 光的折射 全反射练习（含解析）新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理一轮总复习 第十四章 振动和波 光 相对论 基础课3 光的折射 全反射练习（含解析）新人教版（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 基础课 3 光的折射全反射一、选择题1(多选)关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是()A一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化E一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散解析：选ABE一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，故A正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，故C错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不
2、变，故D错误；白光斜射入水中，由于水对不同色光的折射率不同，各种色光将分开，故E正确2(多选)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示下列说法中正确的是()A此介质的折射率等于1.5B此介质的折射率等于C当光线从介质射向真空中时，入射角大于45时可发生全反射现象D当光线从介质射向真空中时，入射角小于30时可能发生全反射现象E光进入介质时波长变短解析：选BCEn，选项A错，B对；当光线从介质中射向真空中时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于90时，即发生全反射，此时入射角为C，则有n，解得C45，即入射角大于等于45时发生全反射现象，选项C对，D错；因进入介质后光速变小，而频率不变，
3、故E对3(多选)如图所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC长度为d，一束黄光以60的入射角从AB侧面的中点D入射，折射后直接射到侧面AC，不考虑光在AC面的反射已知三棱镜对黄光的折射率为n，真空中的光速为c，则下列说法正确的是()A.黄光进入AB面的折射角为45B黄光通过棱镜的时间为C红光沿相同方向自D点射入，在AC面上可能发生全反射D白光沿相同方向自D点射入，在AC面右侧屏上出现彩色条纹是光的衍射解析：选AB单色光在AB面上发生折射，光路图如图，根据折射定律得n，解得45，则DEBC，而且DEBCd，光在三棱镜传播的速度为v，所以此单色光通过三棱镜的时间为t，故A、B正确；红光的折射率小
4、于黄光的折射率，故红光在AB面的折射角大于黄光在AB面的折射角，DE光线向上偏，故在AC面的入射角变小，根据sinC，可知红光的全反射临界角也更大，则此时红光不可能发生全反射，故C错误；白光沿相同方向自D点射入，在AC面右侧屏上出现彩色条纹是光的色散，故D错误4(多选)如图所示是一玻璃球体，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()A此玻璃的折射率为B光线从B到D需用时C该玻璃球的临界角应小于45D若增大ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象E若减小ABD，从AD段射出的光线均平
5、行于AB解析：选ABC由题图可知光线在D点的入射角为i30，折射角为r60，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，而临界角满足sinCsin45，即光线可以在DM段发生全反射现象，C正确，D错误；要使出射光线平行于AB，则入射角必为30，E错误5(多选)(2019届河北衡水中学调研)如图所示，一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L，玻璃砖的折射率n，若光从上表面AB射入的入射角i60，光在真空中的光速为c，则()A折射角r30B光在玻璃中传播的时间为C光在玻璃中
6、传播的时间为D改变入射角i，光在下表面CD可能发生全反射E光一定能从CD面射出解析：选ACE由n得sinr0.5，得r30，故A正确；光在玻璃中传播的速度为v，由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为s，则光在玻璃中传播的时间为t，故B错误，C正确；由于光在CD面上的入射角等于光在AB面上的折射角，根据光路可逆性原理可知光一定能从CD面射出，故D错误，E正确6(多选)(2018届贵州六校联考)如图所示，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()AO1
7、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AO1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点解析：选BCD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点正下方的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点正上方的D点，故D
8、对；若蓝光沿AO方向射入，据折射定律知，折射光线不可能过B点正上方的D点，故E错7(多选)一玻璃半圆柱置于空气中，其横截面(纸面)如图所示，O为半圆的圆心一束由红光和紫光组成的复色光，沿半径PO方向射入半圆柱后被分成两束光OA、OB，PON.已知折射光OB是单色光，光线PO可在纸面内绕O点顺时针旋转()，逆时针旋转(90)，则下列说法正确的是()AOB是红光BOA是由红光和紫光组成的复色光C玻璃对紫光的折射率小于D顺时针旋转时，光线OB可能消失，光线OA绕O点逆时针旋转E逆时针旋转时，光线OB可能消失，光线OA绕O点顺时针旋转解析：选ABE光在界面发生反射和折射，入射角相同时，红光折射角小于紫
9、光折射角，折射光OB是红光，紫光已经发生了全反射，选项A正确；反射光OA是由红光和紫光组成的复色光，选项B正确；图中角大于或等于紫光全反射的临界角，由sin可得玻璃对紫光的折射率n，选项C错误；若光线PO在纸面内绕O点顺时针旋转()，入射角减小，则光线OB不可能消失，光线OA绕O点逆时针旋转，选项D错误；若光线PO在纸面内绕O点逆时针旋转(90)，入射角增大，则光线OB可能消失，光线OA绕O点顺时针旋转，选项E正确二、非选择题8(2019届济南模拟)如图所示，某透明材料制成的半球形光学元件直立放置，其直径与水平光屏垂直接触于M点，球心O与M间的距离为10 cm.一束激光与该元件的直径成30角射
10、向圆心O，结果在光屏上出现间距为d40 cm的两个光斑，请完成光路图并求该透明材料的折射率解析：光屏上的两个光斑分别是激光经光学元件反射与折射的光线形成，其光路图如图所示：依题意，R10 cm，据反射规律与几何关系知，反射光线形成的光斑P1与M点的距离为d1Rtan30激光束的入射角i60，设其折射角为，由几何关系可知，折射光线形成的光斑P2与M点间距为d2Rcot据题意有d1d2d联立各式并代入数据解得cot，即30折射率：n.答案：光路图见解析9(2018届山东济南区县五校联考)如图所示，一束单色光以45入射角射入一个半径为10 cm的圆形玻璃砖，玻璃砖对光的折射率为，求：(1)光在玻璃砖
11、中经一次反射后从玻璃砖中射出时光线b相对于光线a的偏向角；(2)(1)问中光线在玻璃砖中运动的时间解析：(1)光在玻璃砖中传播的路径如图所示：设光第一次进入玻璃砖时的折射角为，由折射定律有n则sin得30根据对称性和几何关系可知，光线b相对于光线a的偏向角150.(2)光在玻璃砖中运动的路程为s4Rcos3020 cm又v108 m/s光在玻璃砖中运动的时间为t109 s.答案：(1)150(2)109 s10(2017年全国卷)一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材
12、料在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率解析：设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1，折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C，连接C、D，交反光壁于E点，由光源射向E点的光线，反射后沿ED射向D点光线在D点的入射角为i2，折射角为r2，如图所示设液体的折射率为n，由折射定律有nsini1sinr1nsini2sinr2由题意知r1r290联立式得n2由几何关系可知sini1sini2联立式得n1.55.答案：1.5511(2018届安徽合肥第二次教学质检)如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖与一内角为30的RtACB玻璃砖平
13、行且正对放置，O和O点分别是BC边的中点和半圆形玻璃砖的圆心一束平行于AC边的单色光从AB边上的D点入射，经折射后从O点射出，最后从半圆形玻璃砖上的某点P射出已知BC边与直径BC长度相等，二者相距，B、D两点间距离为R，两种玻璃砖的厚度与折射率均相同，若不考虑光在各个界面的反射求：(1)玻璃砖的折射率n；(2)P点的位置和单色光最后的出射方向解析：(1)连接DO，则三角形BOD恰为等边三角形，由几何知识得30在界面AB，根据折射定律：sin60nsin解得n.(2)作出其余光路如图所示，光在O点发生折射，OO所在的直线为法线根据折射定律：sin2nsin1而130解得260光在D点发生折射，DE所在直线为法线，由光路可逆知3130在RtOOD中ODOOtan2R在ODP中，根据正弦定理：解得430则P点在半圆上，且POC30光在P点发生折射，根据折射定律：sin5nsin4联立解得560(光线平行于OO连线向右射出)答案：(1)(2)见解析7
