光折射及全反射高考真題附帶含

光的折射及全反射高中高考真題附帶含答案光的折射及全反射高中高考真題附帶含答案9/9光的折射及全反射高中高考真題附帶含答案考點(diǎn)1光的折射和全反射（09·全國(guó)卷Ⅰ·15）某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡，兩平面鏡相互平行，物體距離左鏡4m，右鏡8m，以下列圖，物體在左鏡所成的像中從右向左數(shù)的第三個(gè)像與物體的距離是（B）A．24mB．32mC．40mD．48m剖析：本題觀察平面鏡成像.從右向左在左鏡中的第一個(gè)像是物體的像距離物體8cm,第二個(gè)像是物體在右鏡所成像的像,第3個(gè)像是第一個(gè)像在右鏡中的像在左鏡中的像距離物體32cm.（09·全國(guó)卷Ⅱ·21）一玻璃磚橫截面以下列圖，其中ABC為直角三角形（AC邊末畫出），AB為直角邊ABC=45°；ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點(diǎn)。此玻璃的折射率為1.5。P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏。若一束寬度與AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則（BD）從BC邊折射出束寬度與BC邊長(zhǎng)度相等的平行光屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長(zhǎng)度屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長(zhǎng)度當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行搬動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小爾后逐漸變大剖析：本題觀察光的折射和全反射.寬為AB的平行光進(jìn)入到玻璃中直接射到BC面,入射oarcsin1AB長(zhǎng)度的豎角為45>臨界角,因此在BC面上發(fā)生全反射依舊以寬度大小為1.5直向下的平行光射到AC圓弧面上.依照幾何關(guān)系可獲取在屏上的亮區(qū)寬度小于AB的長(zhǎng)度,B對(duì).D正確。（09·廣東物理·14）（1）在陽(yáng)光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽(yáng)光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不相同介質(zhì)的上，不相同的單色光在同種均勻介質(zhì)中不相同。答案：（1）界面，流傳速度（09·四川·21）以下列圖，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，R＝2r。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)流傳的時(shí)間為

t，若真空中的光速為

c，則

（

AB

）A.n

可能為

3

B.n

可能為

2C.t可能為22rD.t可能為4.8rcc剖析：只經(jīng)過(guò)兩次全反射可知第一次入射角為45°，反射光路圖如右圖所示。依照全反射可知臨界角C≤45°，再依照n＝1可知n≥2；光在sinC透明柱體中運(yùn)動(dòng)行程為L(zhǎng)＝4r，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝L/V＝4nr/c，則t≥42r/c，CD均錯(cuò)。（09·浙江·18）以下列圖，有一束平行于等邊三棱鏡截面

ABC的單色光從空氣射向

E點(diǎn)，并偏折到

F點(diǎn)，已知入射方向與邊

AB的夾角為30o，E、F

分別為邊

AB、

BC的中點(diǎn)，則（

AC

）A．該棱鏡的折射率為3B．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)的光束平行剖析：在

E點(diǎn)作出法結(jié)線可知入射角為

60o

，折射角為

30o，折射率為

3

；由光路的空氣可逆性可知，在BC邊上的入射角小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，B錯(cuò)；由公式介，n可知C對(duì)；三棱鏡兩次折射使得光輝都向底邊偏折，不會(huì)與入射到E點(diǎn)的光束平行，故D錯(cuò)。（09·山東·37）（物理——物理3-４）（2）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖2為過(guò)軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光輝拾幸好不和空氣的界面上發(fā)生全反射，4已知水的折射角為，α的值。3圖2剖析：（2）當(dāng)光輝在水面發(fā)生全放射時(shí)有sinC1，當(dāng)光輝從左側(cè)射入時(shí)，由折射n定律有sinsin7n，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。sin(C)32考點(diǎn)：光的折射和全放射7.（09·江蘇物理·12.B）（1）如圖甲所示，強(qiáng)強(qiáng)乘電梯速度為0.9c（c為光速）的宇宙飛船追趕正前面的壯壯，壯壯的翱翔速度為0.5c，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)系，則壯壯察看到該光束的流傳速度為。（填寫選項(xiàng)前的字母）（A）0.4c（B）0.5c（C）0.9c（D）1.0c（3）圖丙是北京奧運(yùn)會(huì)時(shí)期部署在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的一張照片，照相機(jī)的鏡頭豎直向上。照片中，水利方運(yùn)動(dòng)館的情形體現(xiàn)在半徑r11cm的圓型范圍內(nèi)，水面上的運(yùn)動(dòng)員手到腳的長(zhǎng)度l10cm，若已知水的折射率為n4，請(qǐng)依照運(yùn)動(dòng)員的實(shí)質(zhì)身高估計(jì)3該游泳池的水深h，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）答案：（1）D；（3）設(shè)照片圓形地域的實(shí)質(zhì)半徑為R,運(yùn)動(dòng)員的實(shí)質(zhì)長(zhǎng)為L(zhǎng)折射定律nsinsin90幾何關(guān)系sinR,RLR2h2rl得hn2L1·rl取L2.2m，解得h2.1(m)（1.6~2.6m都算對(duì)）剖析：（1）依照愛(ài)因斯坦相對(duì)論，在任何參照系中，光速不變。D項(xiàng)正確。依照題意能畫出光路圖，正確使用物象比解決本題的要點(diǎn)。設(shè)照片圓形地域的實(shí)質(zhì)半徑為R,運(yùn)動(dòng)員的實(shí)質(zhì)長(zhǎng)為L(zhǎng)，光路如圖：折射定律nsinsin90幾何關(guān)系sinRh2,物象比RLR2rl得hn2Lr1·lL2.2m，解得h2.1(m)（本題為估計(jì)題，在取運(yùn)動(dòng)員實(shí)質(zhì)長(zhǎng)度時(shí)能夠有一個(gè)范圍，但要吻合實(shí)質(zhì)，故求得h值能夠不相同1.6~2.6m均可）（09·海南物理·18.（1））如圖，一透明半圓柱體折射率為n2，半徑為R、長(zhǎng)為L(zhǎng)。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光輝射出。球該部分柱面的面積S。剖析：半圓柱體的橫截面以下列圖，OO'為半徑。設(shè)從A點(diǎn)入射的光輝在B點(diǎn)處恰好滿足全反射條件，由折射定律有nsin1式中，為全反射臨界角。由幾何關(guān)系得OO'B②S2RLO'OB③代入題所給條件得SRL④3（09·寧夏·35.（2））一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30o，斜邊AB＝a。棱鏡資料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光輝以45o的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡射出的點(diǎn)的地址（不考慮光輝沿原來(lái)路返回的情況）。剖析：設(shè)入射角為i，折射角為r，由折射定律得sini①nsinr由已知條件及①式得r300②若是入射光輝在法線的右側(cè)，光路圖如圖1所示。設(shè)出射點(diǎn)為F，由幾何關(guān)系可得AF3a③8即出射點(diǎn)在AB邊上離A點(diǎn)3a的地址。8若是入射光輝在法線的左側(cè)，光路圖如圖2所示。設(shè)折射光輝與AB的交點(diǎn)為D。由幾何關(guān)系可知，在D點(diǎn)的入射角600④設(shè)全發(fā)射的臨界角為c，則sinc1⑤n由⑤和已知條件得c450⑥因此，光在D點(diǎn)全反射。設(shè)此光輝的出射點(diǎn)為E，由幾何關(guān)系得DEB=900BD

a2AF

⑦BE

BD

sin300

⑧聯(lián)立③⑦⑧式得BE

1a

⑨8即出射點(diǎn)在BC邊上離B點(diǎn)1a的地址。8（08·全國(guó)Ⅰ·21）一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光輝從一平板玻璃磚的上表面以入射角θ射入，穿過(guò)玻璃磚自下表射出.已知該玻璃對(duì)紅光的折射率為1.5.設(shè)紅光與藍(lán)光穿過(guò)玻璃磚所用的時(shí)間分別為t1和t2，則在θ從0°逐漸增大至90°的過(guò)程中（B）A.t1向來(lái)大于t2B.t1向來(lái)小于t2C.t1先大于后小于t2D.t1先小于后大于t2sinθc剖析：設(shè)折射角為α，玻璃磚的厚度為h，由折射定律n=sinα，且n=v，在玻璃磚h2∝n2-n4＜t，θ12為90°時(shí)，趨近漸近線，初步判斷該函數(shù)為單調(diào)函數(shù)，經(jīng)過(guò)帶入θ為其他特別值，依舊有t1＜t2，故B對(duì)。11.(08·全國(guó)Ⅱ·15)一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個(gè)表面上，經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個(gè)表面射出，

出射光輝相對(duì)于入射光輝側(cè)移了一段距離。

在以下情況下，出射光輝側(cè)移距離最大的是

（D）A.紅光以30°的入射角入射B.紅光以45°的入射角入射C.紫光以30°的入射角入射D.紫光以45°的入射角入射剖析：因?yàn)橥N介質(zhì)對(duì)紫光的折射率較大，故入射角相同時(shí)，紫光側(cè)移距離較大，A、B項(xiàng)錯(cuò)；設(shè)入射角為i,折射角為r,則側(cè)移距離dsini(1cosi)x,可見對(duì)于同一種色光,n2sin2i入射角越大,側(cè)移距離越大,D項(xiàng)正確。（08·四川·21）如圖，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60°。己知光輝在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時(shí)與入射光輝平行。此玻璃的折射率為(C)A.2C.3D.2剖析：如圖，為光輝在玻璃球內(nèi)的光路圖.A、C為折射點(diǎn)，B為反射點(diǎn)，作OD平行于入射光輝，故AODCOD60，因此OAB30，玻璃的折射率sin60n3.sin30

DC60°OAB13.（08·重慶·19）如圖是一個(gè)1圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、4H將半徑OM分成5等份，虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON,ON邊可吸收到達(dá)其上的全部光輝.已知該棱鏡的折射率n=5,若平行光束垂直入射并覆3蓋OM,則光輝(B)A.不能夠從圓孤射出B.只能從圓孤射出C.能從圓孤射出D.能從圓孤射出剖析：本題觀察光的折射有關(guān)的知識(shí)，本題為中等難度題目。由該棱鏡的折射率為513153n其左側(cè)的光輝全部發(fā)生全反射。因此光輝只能從圓弧NG射出。114.（08·寧夏·32）一半徑為R的1/4球體放置在水平面上，球體由折射率為3的透明資料制成?，F(xiàn)有一束位于過(guò)球心O的豎直平面內(nèi)的光輝，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再?gòu)呢Q直表面射出，以下列圖。已知入射光輝與桌面的距離為3R/2。求出射角。剖析：設(shè)入射光輝與1/4球體的交點(diǎn)為C，連接OC，OC即為入射點(diǎn)的法線。因此，圖中的角α為入射角。過(guò)C點(diǎn)作球體水平表面的垂線，垂足為B。依題意，∠COB=α。又由△OBC知sinα=32①設(shè)光輝在C點(diǎn)的折射角為β，由折射定律得sinsin②

3由①②式得30③由幾何關(guān)系知，光輝在球體的豎直表面上的入射角γ(見圖)為30°。由折射定律得sin1⑤sin33因此sin，解得60.2本題觀察幾何光學(xué)知識(shí)，經(jīng)過(guò)畫光路圖，依照折射定律，由幾何關(guān)系列式求解。15.(08·山東·37）麥克斯韋在1865年公布的《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》一文中揭穿了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及一致性，即光是電磁波。（1）一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中流傳，某時(shí)辰電場(chǎng)橫波圖象如圖1所示.求該光波的頻率。（2）圖2表示兩面平行玻璃磚的截面圖，一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上，a、b是其中的兩條平行光輝。光輝a在玻璃磚中的光路已給出。畫出光輝b從玻璃磚中首次出射的光路圖.并標(biāo)出出射光輝與界面法線夾角的度數(shù)。答案見解析剖析：(l）設(shè)光在介質(zhì)中的流傳速度為v，波長(zhǎng)為λ.頻率為f，則v