（高中物理）(三十七)　光的折射　全反射

1、活頁(yè)作業(yè)(三十七)光的折射全反射1(·高考)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，可見(jiàn)光通過(guò)三棱鏡時(shí)各色光的折射率n隨波長(zhǎng)的變化符合科西經(jīng)驗(yàn)公式：nA，其中A、B、C是正的常量太陽(yáng)光進(jìn)入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如下列圖那么()A屏上c處是紫光B屏上d處是紅光C屏上b處是紫光D屏上a處是紅光解析：根據(jù)公式可知，波長(zhǎng)越長(zhǎng)三棱鏡對(duì)光的折射率越小，在各色光中，紅光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，折射率最小，折射程度最?。蛔瞎獾牟ㄩL(zhǎng)最短，折射率最大，折射程度最大因此D項(xiàng)正確答案：D2現(xiàn)在高速公路上的標(biāo)志牌都用“回歸反光膜制成夜間行車(chē)時(shí)，它能把車(chē)燈射出的光逆向返回，標(biāo)志牌上的字特別醒目這種“回歸反光膜是用球體反射元件制成的，反光膜內(nèi)均勻分布著一

2、層直徑為10 m的細(xì)玻璃珠，所用玻璃的折射率為，為使入射的車(chē)燈光線經(jīng)玻璃珠折射反射再折射后恰好和入射光線平行，如下列圖，那么第一次入射的入射角應(yīng)是()A15°B30°C45°D60°解析：通過(guò)“回歸反光膜的光路圖可知入射角1是折射角2的2倍，即122，由折射定律，有n2cos 2，得230°，12260°，應(yīng)選項(xiàng)D正確答案：D3.某學(xué)習(xí)小組在探究三棱鏡對(duì)光的色散的實(shí)驗(yàn)中，用一束含有兩種A、B不同顏色的光束以一定的角度從三棱鏡的一邊射入，并從另一面射出，如下列圖由此我們可以知道()A在同種介質(zhì)中，A光的波長(zhǎng)比B光的波長(zhǎng)長(zhǎng)B從空氣中以相同

3、的入射角射入同樣的介質(zhì)，A光的折射角比B光的小CA、B兩種光在水中的速度一樣大DA、B兩種光從相同的介質(zhì)入射到空氣中，逐漸增大入射角，B光先發(fā)生全反射解析：由圖可知，B光折射率較大，B光的頻率大在同種介質(zhì)中，A光的波長(zhǎng)比B光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，選項(xiàng)A正確；從空氣中以相同的入射角射入同樣的介質(zhì)，A光的折射角比B光的大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A、B兩種光在水中的速度，A光較大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于B光的折射率較大，B光的全反射臨界角較小，A、B兩種光從相同的介質(zhì)入射到空氣中，逐漸增大入射角，B光先發(fā)生全反射，選項(xiàng)D正確答案：AD4.(·檢測(cè))如下列圖，半圓形玻璃磚的半徑為R，直徑MN，一細(xì)束白光從Q點(diǎn)垂直于直徑

4、MN的方向射入半圓形玻璃磚，從玻璃磚的圓弧面射出后，打到光屏P上，得到由紅到紫的彩色光帶QMR/2.如果保持入射光線和屏的位置不變，只使半圓形玻璃磚沿直徑方向向上或向下移動(dòng)，移動(dòng)的距離小于R/2，那么有()A光屏P上彩色光帶的最上局部為紫色B光屏P上彩色光帶的最上局部為紅色C半圓形玻璃磚向下移動(dòng)的過(guò)程中屏上紅光最先消失D半圓形玻璃磚向下移動(dòng)的過(guò)程中，屏上紫光最先消失5(·高考)如下列圖，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)七色光帶假設(shè)入射點(diǎn)由A向B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)

5、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B減弱，紅光C增強(qiáng)，紫光D增強(qiáng)，紅光解析：入射點(diǎn)由A向B緩慢移動(dòng)的過(guò)程中，同一介質(zhì)對(duì)各色光的折射率不同，各色光對(duì)應(yīng)的全反射的臨界角也不同七色光中紫光的折射率最大，由sin C可知紫光的臨界角最小，所以最先發(fā)生全反射的是紫光，折射光減弱，那么反射光增強(qiáng)，故C正確答案：C6.(·模擬)如下列圖，OBCD為半圓柱體玻璃的橫截面，OD為直徑，二束由紫光和紅光組成的復(fù)色光沿AO方向從真空射入玻璃，紫光、紅光分別從B、C點(diǎn)射出設(shè)紫光由O到B的傳播時(shí)間為tB，紅光由O到C的傳播時(shí)間為tC，那么()AtB<t

6、CBtB>tCCtBtCD因入射角未知，無(wú)法比較tB、tCa、b、c三種不同顏色的單色點(diǎn)光源，有人在水面上方同等條件下觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，b在水下的像最深，c照亮水面的面積比a的大關(guān)于這三種光在水中的性質(zhì)，同學(xué)們能做出什么判斷？有同學(xué)答復(fù)如下：c光的頻率最大a光的傳播速度最小b光的折射率最大a光的波長(zhǎng)比b光的短ABCD解析：由視深h，知b光的折射率最小，由c光照亮的面積比a的大，知臨界角Cc>Ca，由sin C，得折射率na>nc，那么三種色光的折射率關(guān)系為na>nc>nb，錯(cuò)，應(yīng)選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；由na>nc>nb知三種色光的頻率為a>c>b，錯(cuò)，應(yīng)

7、選項(xiàng)A錯(cuò)誤，那么選項(xiàng)C正確答案：C8.如下列圖，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為R，Rr，現(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過(guò)兩次全反射就垂直于水平端面B射出設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間為t，假設(shè)真空中的光速為c，那么()An可能為Bn可能為2Ct可能為Dt可能為解析：只經(jīng)過(guò)兩次全反射可知第一次入射角為45°，反射光路圖如下列圖根據(jù)全反射可知臨界角C45°，再根據(jù)n可知n；光在透明柱體中運(yùn)動(dòng)路程為L(zhǎng)4r，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，那么t，C、D錯(cuò)誤，A、B正確答案：AB9.如下列圖，某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定一半圓形玻璃磚的折

8、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(guò)圓心O，在玻璃磚(圖中實(shí)線局部)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為分界面，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱(chēng)，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)(1)設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1，AO的長(zhǎng)度為l2，CD的長(zhǎng)度為l3，DO的長(zhǎng)度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量_，那么玻璃磚的折射率可表示為_(kāi)(2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓為順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一小角度，由此測(cè)得玻璃磚的折射率將_(選填“偏大、“偏小或“不變)答案：(1)l1

9、和l3n(2)偏大10(·高考)如圖甲所示為光學(xué)實(shí)驗(yàn)用的長(zhǎng)方體玻璃磚，它的_面不能用手直接接觸在用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)繪出的玻璃磚和三個(gè)針孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的針正好擋住插在a、b位置的針的像，但最后一個(gè)針孔的位置不同，分別為d、e兩點(diǎn)，如圖乙所示，計(jì)算折射率時(shí)，用_(選填“d或“e)點(diǎn)得到的值較小，用_(選填“d或“e)點(diǎn)得到的值誤差較小解析：d點(diǎn)與c點(diǎn)連線與玻璃磚邊界交點(diǎn)遠(yuǎn)離法線，得到的折射角較大，計(jì)算出的折射率較??；e點(diǎn)與c點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，連線得到的出射線誤差較小，從而使計(jì)算出的折射率誤差較小答案：光學(xué)de11.(·一模)某種透明物質(zhì)制

10、成的直角三棱鏡ABC，折射率為n，角A等于30°.一細(xì)束光線在紙面內(nèi)從O點(diǎn)射入棱鏡，如下列圖，當(dāng)入射角為時(shí)，發(fā)現(xiàn)剛好無(wú)光線從AC面射出，光線垂直于BC面射出求：(1)透明物質(zhì)的折射率n；(2)光線的入射角.(結(jié)果可以用的三角函數(shù)表示)解析：(1)由題意可知，光線射向AC面恰好發(fā)生全反射，反射光線垂直于BC面從棱鏡射出，光路圖如下列圖設(shè)該透明物質(zhì)的臨界角為C，由幾何關(guān)系可知C1260°，sin C1/n解得n.(2)由幾何關(guān)系得：30°由折射定律nsin .答案：(1)(2)12(·新課標(biāo)全國(guó)高考)一半圓柱形透明物體橫截面如下列圖，底面AOB鍍銀(圖中粗線