2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 分層規(guī)范快練44 光的折射 全反射 新人教版.doc

分層規(guī)范快練(四十四)光的折射全反射 雙基過關(guān)練1.(多選)水下一點光源，發(fā)出a、b兩單色光人在水面上方向下看，如圖所示，水面中心區(qū)域有a光、b光射出，區(qū)域只有a光射出下列判斷正確的是()Aa、b光從區(qū)域某點傾斜射出時，a光的折射角小B在真空中，a光的波長大于b光的波長C水對a光的折射率大于對b光的折射率D水下b光不能射到圖中區(qū)域E水下a、b光能射到圖中區(qū)域以外區(qū)域解析：根據(jù)題述，b光發(fā)生全反射的臨界角較小，由sinC，可知水對b光的折射率較大，對a光的折射率較小，a、b光從區(qū)域某點傾斜射出時，a光折射角小，A正確、C錯誤由折射率隨光的頻率的增大而增大可知，a光的頻率較小，波長較長，B正確水下b光能射到題圖中區(qū)域，由于在題圖中區(qū)域發(fā)生了全反射，區(qū)域只有a光射出，D錯誤水下a、b光能射到圖中區(qū)域以外區(qū)域，由于發(fā)生了全反射，不能射出水面，E正確答案：ABE2(多選)某同學(xué)用插針法測梯形玻璃磚ABCD的折射率，如圖所示，用MN和PQ分別表示入射光線和出射光線，他測得光線在AB面的入射角i60，玻璃磚的AB面和CD面之間相距為d，N點和PQ所在直線之間的距離為d，則下列說法正確的是()A光線MN與PQ一定平行B光線MN與PQ可能不平行C光線在AB面的折射角為30D光線在CD面的入射角為60E玻璃磚的折射率n解析：由于AB與CD平行，光線MN與PQ一定平行，A正確，B錯誤；如圖，連接NP，NP即為在AB面上的折射光線，過N作NH垂直于PQ，由題意，NHd，在直角NHP中，sin(ir)，而NPcosrd，聯(lián)立解得r30，即光線在AB面的折射角為30，在CD面的入射角為30，C正確，D錯誤；由折射定律得n，E正確答案：ACE3(多選)如圖所示，實線為空氣和水的分界面，一束藍(lán)光從空氣中的A點沿AO1方向(O1點在分界面上，圖中O1點和入射光線都未畫出)射向水中，折射后通過水中的B點圖中O點為A、B連線與分界面的交點下列說法正確的是()AO1點在O點的右側(cè)B藍(lán)光從空氣中射入水中時，速度變小C若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，則折射光線有可能通過B點正下方的C點D若沿AO1方向射向水中的是一束紅光，則折射光線有可能通過B點正上方的D點E若藍(lán)光沿AO方向射向水中，則折射光線有可能通過B點正上方的D點解析：據(jù)折射定律，知光由空氣斜射入水中時入射角大于折射角，則畫出光路圖如圖所示，知O1點應(yīng)在O點的左側(cè)，故A錯光從光疏介質(zhì)(空氣)進(jìn)入光密介質(zhì)(水)中時，速度變小，故B對紫光的折射率大于藍(lán)光，所以折射角要小于藍(lán)光的，則可能通過B點下方的C點，故C對若是紅光，折射率小于藍(lán)光，折射角大于藍(lán)光的，則可能通過B點上方的D點，故D對若藍(lán)光沿AO方向射入，據(jù)折射定律，知折射光線不能通過B點正上方的D點，故E錯答案：BCD4(多選)如圖所示為一直角三棱鏡的橫截面，bac90，abc60，一平行細(xì)光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡已知棱鏡材料的折射率n，若不考慮原入射光在bc面上的反射光，則()A有光線從ab面射出B有光線從ac面射出C有光線從bc面射出，且與bc面斜交D有光線從bc面射出，且與bc面垂直E光線不可能從ab面射出，即在ab面發(fā)生全反射解析：由棱鏡材料的折射率n可知，全反射臨界角為45，平行細(xì)光束在ab面上入射角為60，大于臨界角，發(fā)生全反射，反射光在ac面上入射角為30，小于臨界角，既有反射又有折射，光線在bc面上垂直射出，光路圖如圖所示，故B、D、E正確答案：BDE5(多選)圖甲為某同學(xué)利用半圓形玻璃磚測定玻璃折射率n的裝置示意圖，AO、DO分別表示某次測量時，光線在空氣和玻璃中的傳播路徑在正確操作后，他利用測出的數(shù)據(jù)作出了圖乙所示的折射角正弦值(sinr)與入射角正弦值(sini)的關(guān)系圖象則下列說法正確的是()A光由D經(jīng)O到AB該玻璃磚的折射率n1.5C若由空氣進(jìn)入該玻璃磚中，光的頻率變?yōu)樵瓉淼腄若由空氣進(jìn)入該玻璃磚中，光的波長變?yōu)樵瓉淼腅若以60角由空氣進(jìn)入該玻璃磚中，光的折射角正弦值為解析：由折射率定律n可知，sinrsini圖象的斜率的倒數(shù)表示折射率，所以n1.5>1，說明實驗時光由A經(jīng)過O到D，選項A錯誤、B正確；在由空氣進(jìn)入該玻璃磚時，光的頻率不變，光的波長變?yōu)樵瓉淼?，選項C錯誤、D正確；以入射角i60由空氣進(jìn)入該玻璃磚時，由折射定律n，其折射角的正弦值為sinrsini，選項E正確答案：BDE6如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，圖中MN為分界線，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(1)設(shè)AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量_，則玻璃磚的折射率可表示為_(2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將_(選填“偏大”“偏小”或“不變”)解析：(1)sin1，sin2，玻璃磚的折射率n，因此只需測量l1和l3即可(2)當(dāng)玻璃磚順時針轉(zhuǎn)過一個小角度時，入射角增大，折射角也增大，但增大較小，折射光線順時針偏轉(zhuǎn)一個小角度，在處理數(shù)據(jù)時，認(rèn)為玻璃磚沒有轉(zhuǎn)動，原法線AD位置不變，因此，由于入射光線與AD夾角沒變，圓形玻璃磚半徑不變，所以l1不變，而折射光線與AD夾角變小，所以l3減小，所以測量值n將偏大答案：(1)l1和l3n(2)偏大7如圖所示，一束寬度為d的平行光射向截面為正三角形的玻璃三棱鏡，入射光與AB界面夾角為45，玻璃的折射率n，光束通過三棱鏡后到達(dá)與BC界面平行的光屏PQ，求光屏PQ上光斑的寬度D.解析：設(shè)AB面的入射角為，折射角為，由n得30光線射到BC邊時由幾何關(guān)系可知入射角30，由折射定律n得45由幾何關(guān)系知光斑的寬度D，得Dd.答案：d技能提升練8在真空中有一正方體玻璃磚，其截面如圖所示，已知它的邊長為d.在AB面上方有一單色點光源S，從S發(fā)出的光線SP以60入射角從AB面中點射入，當(dāng)它從側(cè)面AD射出時，出射光線偏離入射光線SP的偏向角為30，若光從光源S到AB面上P點的傳播時間和它在玻璃磚中傳播的時間相等，求點光源S到P點的距離解析：光路圖如圖所示，由折射定律知，光線在AB面上折射時有n在AD面上出射時n由幾何關(guān)系有90(60)()30聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得45，60所以n光在玻璃磚中通過的距離sdt設(shè)點光源到P點的距離為L，有Lct解得Ld.答案：d9.2019廣西南寧一模半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，O點為圓心，OO與直徑AB垂直足夠大的光屏CD緊靠在玻璃磚的左側(cè)且與AB垂直一光束沿半徑方向與OO成30射向O點，光屏CD區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑，兩光斑間的距離為(1)R.求(1)此玻璃的折射率；(2)當(dāng)變?yōu)槎啻髸r，兩光斑恰好變?yōu)橐粋€解析：(1)光束在AB界面，一部分發(fā)生反射，另一部分發(fā)生折射，設(shè)折射角為，光路圖如圖所示由幾何關(guān)系得：l1R.根據(jù)題意兩光斑間的距離為l1l2(1)R，所以l2R，所以AOD45，則45.根據(jù)折射定律，折射率n.(2)若光屏CD上恰好只剩一個光斑，則說明該光束恰好發(fā)生全反射由sinC得臨界角為C45，即當(dāng)45時，光屏上兩個光斑恰好變?yōu)橐粋€光斑答案：(1)(2)45102019安徽江南十校聯(lián)考如圖所示，等腰直角三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點，位于O點處的點光源在透明介質(zhì)內(nèi)向各個方向發(fā)射光線，其中從AC邊上的D點射出的光線平行于BC，從E點射出的光線垂直BC向上已知BC邊長為2L.求：(1)該光在介質(zhì)中發(fā)生全反射的臨界角.(2)DE的長度x.(可能用到sin15或tan152)解析：(1)由幾何關(guān)系可知，題圖中ODE60，故光線OD在AC面上的入射角為30，折射角為45.根據(jù)光的折射定律有n由sin知45(2)在ODC中，根據(jù)正弦定理：由解得lODL由幾何關(guān)系可知，光線OE在AC面上的折射角為45，根據(jù)光的折射定律有，OE光線在AC面上的入射角為30，故題圖中OEC60，則ODE為等邊三角形得xlODL.答案：(1)45(2)L