（新課標(biāo)）2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第14章 波與相對(duì)論 第三節(jié) 光的折射 全反射達(dá)標(biāo)診斷高效訓(xùn)練.doc

第三節(jié) 光的折射 全反射 (建議用時(shí)：60分鐘)一、選擇題1.(2018貴州六校聯(lián)考)如圖所示，實(shí)線(xiàn)為空氣和水的分界面，一束藍(lán)光從空氣中的A點(diǎn)沿AO1方向(O1點(diǎn)在分界面上，圖中O1點(diǎn)和入射光線(xiàn)都未畫(huà)出)射向水中，折射后通過(guò)水中的B點(diǎn)圖中O點(diǎn)為A、B連線(xiàn)與分界面的交點(diǎn)下列說(shuō)法正確的是()AO1點(diǎn)在O點(diǎn)的右側(cè)B藍(lán)光從空氣中射入水中時(shí)，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(xiàn)有可能通過(guò)B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)D若沿AO1方向射向水中的是一束紅光，則折射光線(xiàn)有可能通過(guò)B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)E若藍(lán)光沿AO方向射向水中，則折射光線(xiàn)有可能通過(guò)B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)解析：選BCD.據(jù)折射定律，知光由空氣斜射入水中時(shí)入射角大于折射角，則畫(huà)出光路圖如圖所示，知O1點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)的左側(cè)，故A錯(cuò)；光從光疏介質(zhì)(空氣)進(jìn)入光密介質(zhì)(水)中時(shí)，速度變小，故B對(duì)；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(guò)B點(diǎn)正下方的C點(diǎn)，故C對(duì)；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(guò)B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)，故D對(duì)；若藍(lán)光沿AO方向射入，據(jù)折射定律，知折射光線(xiàn)不可能過(guò)B點(diǎn)正上方的D點(diǎn)，故E錯(cuò)2(2015高考北京卷)“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，在白紙上放好玻璃磚，aa和bb分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面，如圖所示在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4.在插P3和P4時(shí)，應(yīng)使()AP3只擋住P1的像BP4只擋住P2的像CP3同時(shí)擋住P1、P2的像解析：選C.實(shí)驗(yàn)中，在插P3時(shí)，應(yīng)同時(shí)擋住P1、P2的像；在插P4時(shí)，應(yīng)同時(shí)擋住P3和P1、P2的像選項(xiàng)C正確二、非選擇題3.(2015高考江蘇卷)人造樹(shù)脂是常用的眼鏡鏡片材料如圖所示，光線(xiàn)射在一人造樹(shù)脂立方體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的P點(diǎn)已知光線(xiàn)的入射角為30，OA5 cm，AB20 cm，BP12 cm，求該人造樹(shù)脂材料的折射率n.解析：設(shè)折射角為，由折射定律知：n由幾何關(guān)系知：sin 且OP代入數(shù)據(jù)得n1.5.答案：(或1.5)4(2018桂林市桂林中學(xué)模擬)一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線(xiàn)只經(jīng)過(guò)一次折射不能透出立方體已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值解析：將題所描述的光現(xiàn)象的立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖，考慮從玻璃立方體中心O發(fā)出的一條光線(xiàn)，假設(shè)它斜射到玻璃立方體上表面發(fā)生折射，如圖所示，根據(jù)折射定律有nsin sin 式中，n是玻璃的折射率，入射角等于，是折射角現(xiàn)假設(shè)A點(diǎn)是上表面面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點(diǎn)由題意，在A點(diǎn)剛好發(fā)生全反射，故A設(shè)線(xiàn)段OA在立方體上表面的投影長(zhǎng)為RA，由幾何關(guān)系有sin A式中a為玻璃立方體的邊長(zhǎng)由式得RA由題給數(shù)據(jù)得RA由題意，上表面所鍍的面積最小的不透明薄膜應(yīng)是以RA為半徑的圓所求的鍍膜面積S與玻璃立方體的表面積S之比為由得.答案：5如圖，半徑為R的半球形玻璃體置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面與桌面相切于A點(diǎn)一細(xì)束單色光經(jīng)球心O從空氣中射入玻璃體內(nèi)(入射面即紙面)，入射角為45，出射光線(xiàn)射在桌面上B點(diǎn)處測(cè)得AB之間的距離為.現(xiàn)將入射光束在紙面內(nèi)向左平移，求射入玻璃體的光線(xiàn)在球面上恰好發(fā)生全反射時(shí)，光束在上表面的入射點(diǎn)到O點(diǎn)的距離不考慮光線(xiàn)在玻璃體內(nèi)的多次反射解析：當(dāng)光線(xiàn)經(jīng)球心O入射時(shí)，光路圖如圖(a)所示設(shè)玻璃的折射率為n，由折射定律有n式中，入射角i45，為折射角OAB為直角三角形，因此sin 發(fā)生全反射時(shí)，臨界角C滿(mǎn)足sin C在玻璃體球面上光線(xiàn)恰好發(fā)生全反射時(shí)，光路圖如圖(b)所示設(shè)此時(shí)光線(xiàn)入射點(diǎn)為E，折射光線(xiàn)射到玻璃體球面的D點(diǎn)由題意有EDOC在EDO內(nèi)，根據(jù)正弦定理有聯(lián)立以上各式并利用題給條件得OER.答案：R6(2016高考全國(guó)卷)如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的；在過(guò)球心O且垂直于底面的平面(紙面)內(nèi)，有一與底面垂直的光線(xiàn)射到玻璃球冠上的M點(diǎn)，該光線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)恰好過(guò)底面邊緣上的A點(diǎn)求該光線(xiàn)從球面射出的方向相對(duì)于其初始入射方向的偏角解析：設(shè)球半徑為R，球冠底面中心為O，連接OO，則OOAB.令OAO，有cos 即30由題意MAAB所以O(shè)AM60設(shè)圖中N點(diǎn)為光線(xiàn)在球冠內(nèi)底面上的反射點(diǎn)，則光線(xiàn)的光路圖如圖所示設(shè)光線(xiàn)在M點(diǎn)的入射角為i，折射角為r，在N點(diǎn)的入射角為i，反射角為i，玻璃折射率為n，由于OAM為等邊三角形，有i60由折射定律有sin insin r代入題給條件n 得r30作底面在N點(diǎn)的法線(xiàn)NE，由于NEAM，有i30根據(jù)反射定律，有i30連接ON，由幾何關(guān)系知MANMON，故有MNO60由式得ENO30于是ENO為反射角，ON為反射光線(xiàn)這一反射光線(xiàn)經(jīng)球面再次折射后不改變方向所以，經(jīng)一次反射后射出玻璃球冠的光線(xiàn)相對(duì)于入射光線(xiàn)的偏角為180ENO150.答案：150