2020年人教版(山東專用)高考物理練習(xí)：光的折射全反射

1、第 3 節(jié)光的折射全反射-課時(shí)訓(xùn)練即時(shí)現(xiàn)百塚出商分基礎(chǔ)必備練|1. （多選）關(guān)于光的傳播現(xiàn)象及應(yīng)用，下列說法正確的是（AB ）A. 束白光通過三棱鏡后形成了彩色光帶是光的色散現(xiàn)象B. 光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大C. 海面上的海市蜃樓將呈現(xiàn)倒立的像，位置在實(shí)物的上方，又稱上現(xiàn) 蜃景D. 束色光從空氣進(jìn)入水中，波長(zhǎng)將變短，色光的顏色也將發(fā)生變化解析：一束白光通過三棱鏡后形成了彩色光帶是光的色散現(xiàn)象,A 正確;由全反射的條件可知，內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故 B正確;海市蜃樓將呈現(xiàn)正立的像，位置在實(shí)物的上方，又稱上現(xiàn)蜃 景,C 錯(cuò)誤;色光進(jìn)入水中，光的頻率不變，顏色

2、不變，D 錯(cuò)誤.2. （多選）頻率不同的兩束單色光 1 和 2 以相同的入射角從同一點(diǎn)射入 一厚玻璃板后，其光路如圖所示，下列說法正確的是（AD ）B. 在玻璃中單色光 1 的傳播速度大于單色光 2 的傳播速度C. 可能單色光 1 是紅光,單色光 2 是藍(lán)光D. 無論怎樣增大入射角，單色光 1 和 2 都不可能在此玻璃板下表面發(fā)生全反射sin8解析：由 n =宀可知,單色光 1 的折射率大一些，單色光 1 的頻率大于C單色光 2 的頻率,A 正確;由 v=知,在玻璃中單色光 1 的傳播速度小于 單色光 2 的傳播速度,B 錯(cuò)誤;因?yàn)榧t光的折射率小于藍(lán)光，所以 C 錯(cuò) 誤；從玻璃板上表面入射光的

3、折射角等于下表面出射的入射角，一定 小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，D 正確.3.如圖所示,一束光從空氣垂直射到直角三棱鏡的界面 AB 上,棱鏡材 料的折射率為 1.414,這束光線從 BC 邊射出棱鏡后與界面 BC 的夾角 為（D ）A.90 B.60 C.30 D.45解析：1 1由 sin C= 得 C=45 ,如圖所示，則光在 AC 界面射向空氣時(shí)發(fā)生全sinr反射.由幾何關(guān)系可求得在 BC 面的入射角 i=30 ,由折射定律 n=宀得 sin r=nsin i=- sin 30 二，所以 r=45 ,則這束光線從 BC 邊射出棱鏡后與界面 BC 的夾角為 45,故 D 正確.4.（多選）

4、 如圖是不平行玻璃磚的截面，a,b 兩束單色光從空氣垂直玻 璃磚上表面射入，在下表面上反射和折射情況如圖所示，則 a,b 兩束 光（AB ）A. 在同種均勻介質(zhì)中傳播時(shí),b 光的傳播速度大B. 以相同的入射角從空氣斜射入水中,b 光的折射角較大C. 在真空中,a 光的波長(zhǎng)大于 b 光波長(zhǎng)D. 在玻璃中,nanb,故 D 錯(cuò)誤；根據(jù) n二，知 Vanb,則 fafb, 由 C=f 入知入a門乙門丙B. 波長(zhǎng)入的關(guān)系入甲 入乙 入丙C. 頻率 f 的關(guān)系 f 甲討乙f丙D. 光由水珠出射到空氣的折射角關(guān)系B甲=3乙=B丙解析:由題圖可知，丙光的偏折最大，折射率最大，甲光的偏折最小，折射率 最小,A

5、 錯(cuò)誤；根據(jù)頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系，丙光的波長(zhǎng)最小，甲光的波長(zhǎng)最 大,B錯(cuò)誤;根據(jù)折射率與頻率的關(guān)系，頻率越大,折射率越大，知丙光 的頻率最大，甲光的頻率最小,C 錯(cuò)誤;如圖所示，由幾何知識(shí)可知，光 從水珠到空氣的入射角 i 與光從空氣到水珠的折射角 r 相等,又 n=sini sln6=入,故 B =i,三種光從空氣到水珠的入射角 i 相同，所以由水珠出射到空氣的折射角關(guān)系 0甲= 0乙= 0丙,D 正確.6.很多公園的水池底都裝有彩燈，當(dāng)一細(xì)束由紅、藍(lán)兩色組成的燈光 從水中斜射向空氣時(shí)，關(guān)于光在水面可能發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象，下列光路圖中正確的是（C ） 解析：紅光、藍(lán)光都要發(fā)生反射，紅光的折射率

6、較小，根據(jù) sin C= 可 知紅光發(fā)生全反射的臨界角比藍(lán)光大，所以藍(lán)光發(fā)生全反射時(shí)，紅光 不一定發(fā)生，故 C 正確.虹+藍(lán)虹1藍(lán)藍(lán)虹+藍(lán)I 能力培養(yǎng)練|7.（2018 江蘇南京質(zhì)檢） （多選） 如圖所示,有一束平行于等邊三棱鏡 截面 ABC 勺單色光從空氣射向 E 點(diǎn)，并偏折到 F 點(diǎn)，已知入射方向與邊AB 的夾角為 9 =30 ,E,F 分別為邊 AB,BC 的中點(diǎn)，則（AC ）A. 該棱鏡的折射率為B. 光在 F 點(diǎn)發(fā)生全反射C. 光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小D. 從 F 點(diǎn)出射的光束與入射到 E 點(diǎn)的光束平行解析:在 E 點(diǎn)作出法線可知入射角為 60 ,折射角為 30 ,折射率SEPn6

7、0n=r =,選項(xiàng) A 正確；在 F 點(diǎn)作出法線知入射角為 30 ,由光路的 可逆性可知，在 BC 邊上的入射角小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng) Bc久空氣錯(cuò)誤；由關(guān)系式 n= ,v=入 f,得入=,選項(xiàng) C 正確；從 F 點(diǎn)出射的折射 光線與法線的夾角為 60 ,由幾何關(guān)系知，不會(huì)與入射到 E 點(diǎn)的光束 平行,選項(xiàng) D 錯(cuò)誤.8.（多選）如圖所示，一塊上、下表面平行的玻璃磚的厚度為 L,玻璃磚的折射率 n =,若光從上表面 AB 射入的入射角 i=60 ,光在真空中的 光速為 c,則（AC ）A. 折射角 r=30 B. 光在玻璃磚中傳播的時(shí)間為2LC. 光在玻璃磚中傳播的時(shí)間為D. 改變?nèi)?/p>

8、射角 i,光在下表面 CD 可能發(fā)生全反射sinisini sin6i）u解析：由 n 得 sin r=0.5,得 r=30 ,故 A 正確；光在玻C璃磚中傳播的速度為 v=,由幾何知識(shí)可知光在玻璃磚中傳播的路程Ls nL羽丄2L為 s=，則光在玻璃磚中傳播的時(shí)間為 t=j，=,故 B 錯(cuò) 誤,C 正確；由于光在 CD 面上的入射角等于光在 AB 面上的折射角，根 據(jù)光路可逆性原理可知光一定能從 CD 面射出,故 D 錯(cuò)誤.9.（多選）半圓形玻璃磚橫截面如圖,AB 為直徑,0 點(diǎn)為圓心.在該截面 內(nèi)有 a,b 兩束單色可見光從空氣垂直于 AB 射入玻璃磚，兩入射點(diǎn)到 O 的距離相等.兩束光在半

9、圓邊界上反射和折射的情況如圖所示，則 a,b 兩束光（AD ）A. 在同種均勻介質(zhì)中傳播,a 光的傳播速度較大B. 以相同的入射角從空氣斜射入水中,b 光的折射角大C. 在真空中,a 光的波長(zhǎng)小于 b 光波長(zhǎng)D. 讓 a 光向 A 端逐漸平移，將發(fā)生全反射解析：由題圖可知,b 光發(fā)生了全反射,a 光沒有發(fā)生全反射，即 a 光發(fā)1生全反射的臨界角Ca大于 b 光發(fā)生全反射的臨界角 G,根據(jù) sin C=,csini知 a 光的折射率小，即 navb,選項(xiàng) A 正確；根據(jù) n=, 當(dāng) i相等時(shí),rarb,選項(xiàng) B 錯(cuò)誤;a 光的折射率小于 b 光的折射率，則 a 光的頻率小于 B 光的頻率,a 光

10、的波長(zhǎng)大于 b 光的波長(zhǎng),C 錯(cuò)誤;a 光束 向 A 端平移,射到圓面的入射角增大到臨界角時(shí)，發(fā)生全反射，故選項(xiàng) D 正確.10. （多選） 如圖所示為一正三角形玻璃磚，邊長(zhǎng)為 l,AO 為三角形的中 線.現(xiàn)有 a,b 兩束不同頻率的可見細(xì)光束垂直于 BC 邊從真空射入該三 角形玻璃磚，入射時(shí)兩束光到 0 點(diǎn)的距離相等，兩束光經(jīng)玻璃磚折射 后相交于中線 A0 的右側(cè) P 處，則以下判斷正確的是（BC ）A. 在真空中,a 光的傳播速度小于 b 光的傳播速度B. 在真空中,a 光波長(zhǎng)小于 b 光波長(zhǎng)C. a,b 兩束光在玻璃磚中傳播時(shí)的頻率與在真空中傳播時(shí)的頻率相同D. a 光通過玻璃磚的時(shí)間小

11、于 b 光通過玻璃磚的時(shí)間解析：光在真空中的傳播速度均為 c,選項(xiàng) A 錯(cuò)誤;由題意可知，玻璃磚 對(duì)a 光的折射率 na大于對(duì) b 光的折射率 nb,所以 a 光的頻率 va大于 b光的頻率 vb,a 光在真空中傳播時(shí)的波長(zhǎng) 入玄=小于 b 光在真空中傳播 的波長(zhǎng) 入b=,選項(xiàng) B 正確;當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光的C頻率保持不變，選項(xiàng) C 正確;a 光在玻璃磚中的傳播速度大小 Va二小于b 光在玻璃磚中的傳播速度大小 Vb二,又因?yàn)?a,b 兩束光在該玻璃磚 中傳播的距離相等，所以 tatb,選項(xiàng) D 錯(cuò)誤.11. 玻璃半圓柱體的半徑為 R,橫截面積如圖所示，圓心為 0,A 為圓柱

12、面的頂點(diǎn).兩條單色紅光分別按如圖方向沿截面入射到圓柱體上，光 束 1 指向圓心，方向與 AO 夾角為 30 ,光束 2 的入射點(diǎn)為 B,方向與底 面垂直，/AOB=60 ,已知玻璃對(duì)該紅光的折射率 n =,求兩條光線經(jīng)解析:光線 2 在 B 點(diǎn)折射時(shí),入射角 i=60sini由折射定律有 n=,底面折射后的交點(diǎn)與sini sin60&I得 sin r= = ,r=30 ,入射到底面的入射角 i =60 -r=30 ,貝卩 sin r 二nsin i ,r =60 .折射光線交 AO 延長(zhǎng)線于 D 點(diǎn)，1-R廠2_ Q根據(jù)幾何知識(shí)知 LC=二R,同理，光線 1 從 O 點(diǎn)射出，折射光線與 CD 交于 E 點(diǎn)，折射角/ EOD=60 ,則厶 EOD 為等邊三角形，Rd=OE=OD=Lan 30 二.R答案：12. (2018 山東濟(jì)寧模擬)如圖所示為某種材料做成的透明光學(xué)器件 的橫截面,AB 為半徑為 R 的四分之一圓弧，O 為圓心一束單色平行光 垂直 OA面入射,器件對(duì)該單色光的折射率為 n二.點(diǎn) C,D 位于 OA 表面R上.OC二，從 C 點(diǎn)入射的光線從 AB 弧面上的 E 點(diǎn)射出，出射角為 B ,從D 點(diǎn)入射的光線經(jīng) AB 弧面一次反射后直接到達(dá) B 點(diǎn).(1) 求 B 的大?。?2) 通過計(jì)算說明從 D 點(diǎn)入射的光能