2014高考物理一輪練習(xí)11.3光的折射全反射匯總

1、第3講光的折射全反射05冷活頁(yè)限時(shí)訓(xùn)練知能柘展對(duì)接高考時(shí)間：60 分鐘I備考基訓(xùn)丨1.仲選）華裔科學(xué)家高錕獲得 2009 年諾貝爾物理獎(jiǎng)，他被譽(yù)為“光纖通訊之父” 光纖通訊中信號(hào)傳播的主要載體是光導(dǎo)纖維，它的結(jié)構(gòu)如圖 11 3- 17 所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播.下列關(guān)于 光導(dǎo)纖維的說(shuō)法中正確的是（）.A 內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射 B 內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射 C 波長(zhǎng)越短的光在光纖中傳播的速度越大D .頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大解析 光纖內(nèi)芯比外套折射率大，在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射，A

2、對(duì)、B 錯(cuò)；頻率大的光波長(zhǎng)短，折射率大，在光纖中傳播速度小，C、D 錯(cuò).答案 A2. （2011 福建卷，14）（單選）如圖 11 3 18 所示，半圓形玻璃磚置于光屏 PQ 的左下方一束白光沿半 徑方向從 A 點(diǎn)射入玻璃磚，在 O 點(diǎn)發(fā)生反射和折射， 折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶若入射點(diǎn)由 A 向 BB緩慢移動(dòng)，并保持白光沿半徑方向入射到 O 點(diǎn)，觀察到各色光在光屏上陸續(xù) 消失在光帶未完全消失之前，反射光的強(qiáng)度變化以及光屏上最先消失的光 分別是（）.A .減弱，紫光C.增強(qiáng)，紫光B .減弱，紅光D.增強(qiáng)，紅光1解析 因 n紅n紫，再由臨界角公式 sin C = n 可得，C紅。紫，因此當(dāng)增大入

3、射角時(shí)，紫光先發(fā)生全反射，紫光先消失，且當(dāng)入射光的入射角逐漸增大時(shí),折射光強(qiáng)度會(huì)逐漸減弱，反射光強(qiáng)度會(huì)逐漸增強(qiáng)，故應(yīng)選 C.答案 C3.（單選）一個(gè)等腰直角三棱鏡的截面如圖11 3-19 所示，一細(xì)束藍(lán)光從 AC 面的 P 點(diǎn)沿平行底面 AB 方向射入棱鏡后，經(jīng) AB 面反射，再?gòu)?BC 面的 Q 點(diǎn)射出，且有 PQ/ AB（圖中未畫(huà)光在棱鏡內(nèi)的光路）.如果將一細(xì)束綠光仍從AB 方向射入三棱鏡，則從 BC 面射出的光線(xiàn)（）.A .仍從 Q 點(diǎn)射出，出射光線(xiàn)平行于 AB B .仍從 Q 點(diǎn)射出，出射光線(xiàn)不平行于 ABC.可能從 Q點(diǎn)射出，出射光線(xiàn)平行于 AB D .可能從 Q點(diǎn)射出，出射光線(xiàn)平行

4、于 AB 解析 將藍(lán)光換成綠光，其折射率變小，在 AC 面 的折射角變大，光路如圖所示，可能從 Q點(diǎn)射出 且平行于 AB,故 D 正確.答案 D4.（2011 安徽卷，15）（單選）實(shí)驗(yàn)表明，可見(jiàn)光通過(guò)三棱鏡時(shí)各色光的折射率BC隨波長(zhǎng)入的變化符合科西經(jīng)驗(yàn)公式：n=A+E+,，其中 A、B、C 是正的常 量.太陽(yáng)光進(jìn)入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如圖 11 3 20 所示，貝U（ ）.P 點(diǎn)沿平行底面A .屏上 c 處是紫光C.屏上 b 處是紫光圖 11 3 20B .屏上 d 處是紅光D .屏上 a 處是紅光解析 可見(jiàn)光中紅光波長(zhǎng)最長(zhǎng)，折射率最小，折射程度最小，所以a 為紅光,而紫光折射率最大，所以

5、 d 為紫光.答案 D5. 侈選）如圖 11-3-21 所示，直角三棱鏡 ABC 的一 個(gè)側(cè)面 BC 緊貼在平面鏡上，/BAC=B,從點(diǎn)光源 S 發(fā)出的一細(xì)光束 SO 射到棱鏡的另一側(cè)面 AC 上, 適當(dāng)調(diào)整入射光 SO 的方向，當(dāng) SO 與AC 成a角時(shí)，其折射光與鏡面發(fā)生一次反射，從 AC 面射出后恰好與 SO 重合，則（）.COSaA 此棱鏡的折射率為 COSBcospB 此棱鏡的折射率為C增大a角，光線(xiàn)有可能因在 AC 面上發(fā)生全反射無(wú)法射入棱鏡D 增大a角，無(wú)論a角多大，光線(xiàn)都能射入棱鏡 解析根據(jù)光路可逆原理知，光線(xiàn)經(jīng) AC 面折射后 垂直于 BC，所以折射角為 90B,又入射角為

6、90sin （90 a）COSaa，根據(jù)折射定律得n= sin（90 p廠 cospA項(xiàng)正確、B 項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)生全反射的條件之一是光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)， 故 C項(xiàng)錯(cuò)誤、D 項(xiàng)正確.答案 AD6.某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行.正確操作后，做出的光路圖 及測(cè)出的相關(guān)角度如圖 1 3 22 所示.玻璃 的折射率計(jì)算式為 n =_ 用圖中的也表示）；如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚 可供選擇，為了減少誤差，應(yīng)選用寬度 （填“大”或“小”）的玻璃磚來(lái)測(cè)量.解析 對(duì)于玻璃磚的測(cè)定要明確原理，明確圖中哪個(gè)角是入射角，哪個(gè)角是COS 01折射角，因此 n = cos0;厚度不

7、同的玻璃磚在入射角相同的情況下，厚度大的玻璃磚側(cè)移量大，出射光線(xiàn)越容易找準(zhǔn)，誤差小.COS0答案 cos 0 大 7 束光波以 45的入射角，從 AB 面射入如圖 113-23 所示的透明三棱鏡中，棱鏡折射率 n= 2. 試求光進(jìn)入 AB 面的折射角，并在圖上畫(huà)出該光束 在棱鏡中的光路.sin i1解析 sin r = n = 2.2= 2，1電r = 30,由 sin C=n= 2，得 C = 45,光在 AC 面發(fā)生全反射，并垂直 BC 面射出.答案 r = 30光路圖如下丨考能提升II8.如圖 11 3 24 所示，一透明球體置于空氣中，球半徑 R= 10 cm,折射率 n=2.MN 是

8、一條通過(guò)球心的直線(xiàn)，單色細(xì)光束 AB 平行于 MN 射向球體，B為入射點(diǎn)，AB 與 MN 間距為 5 2 cm，CD 為出射光線(xiàn).圖 11 3 24(1)補(bǔ)全光路并求出光從 B 點(diǎn)傳到 C 點(diǎn)的時(shí)間； 求 CD 與 MN 所成的角a(需寫(xiě)出4求解過(guò)程)解析 連接 BC,如圖所示，在 B 點(diǎn)光線(xiàn)的入射角、折射角分別標(biāo)為 i、r5 22sin i = 10 = 2，得 i = 45sin i在 B 點(diǎn)有：n=sinr 得:sin r = 2,故 r = 30又有 BC = 2Rcos rBC nBC 2n Rcos r, 69t= v = c = c 得：t= 3x10 s.(2)由幾何關(guān)系可知/

9、 COP= 15,又/ ECP= i= 45,由幾何知識(shí)得 a 30.答案Ex109s (2)30 9 如圖 11-3- 25 所示，上下表面平行的玻璃磚折 射率為 n=/2,下表面鑲有銀反射面，一束單色光與界面的夾角A45射到玻璃表面上，結(jié)果在、玻璃磚右邊豎直光屏上出現(xiàn)相距 h= 2.0 cm 的光 廣點(diǎn) A 和 B(圖中未畫(huà)出 A、B).(1) 請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出光路示意圖.(2) 求玻璃磚的厚度 d.解析(1)光路圖如圖所示.(2)設(shè)第一次折射時(shí)折射角為 r.則有：sin 90 Bn=sin r解得：r=30由幾何關(guān)系得：h = 2dtan r，設(shè)第二次折射時(shí)折射角為a則有:sin r 1si

10、n a n，解得：a45，h2d = 2tan r = 2tan 30 三3 cm答案（1）見(jiàn)解析（2. 3 cm10. （2012 課標(biāo)全國(guó)卷，34）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2,求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值.解析 如圖，考慮從玻璃立方體中心 0 點(diǎn)發(fā)出的一條光T 從.線(xiàn)，假設(shè)它斜射到玻璃立方體上表面發(fā)生折射.根據(jù)折 I , 射定律有nsi n 0= sina廠式中，n 是玻璃的折射率，入射角等于0 a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nCA= 2設(shè)線(xiàn)段0A在立方體上表面的投影長(zhǎng)為