課時(shí)規(guī)范練37　光的折射　全反射

課時(shí)規(guī)范練37光的折射全反射基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練1.（對(duì)折射率的理解）下表是在20。。時(shí)，波長(zhǎng)為589.3nm的光在幾種介質(zhì)中的折射率，根據(jù)表中數(shù)據(jù)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，以下判斷正確的選項(xiàng)是（）表:幾種介質(zhì)的折射率（2=589.3nm,r=20℃）介質(zhì)折射率介質(zhì)折射率金剛石2.42玻璃1.5-1.8氯化鈉1.54水1.33二硫化碳1.63水晶1.55酒精1.36空氣1.00028A.這種波長(zhǎng)的光在玻璃中的速度大于在水中的速度B.水晶對(duì)不同顏色的光的折射率都是1.55C.這種波長(zhǎng)的光從玻璃射入水中可能發(fā)生全反射D.這種波長(zhǎng)的光從水射入空氣比從水晶射入空氣更容易發(fā)生全反射（折射定律的應(yīng)用）（2021江蘇適應(yīng)性測(cè)試）如下圖，一束激光照射在橫截面為正方形的透明玻璃柱上，光線與橫截面平行，那么透過玻璃柱的光線可能是圖中的（）A.①B.②C.③D.④.（光的折射）在一次討論中老師問道:“假如水中相同深度處有服b、。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)力在水下的像最深,c照亮水面的面積比，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)回答如下:①。光的頻率最大;②。光的傳播速度最小;③匕光的折射率最大;④。光的波長(zhǎng)比b光的短。根據(jù)老師的假定，以上回答正確的選項(xiàng)是（）A.①②B.①③C.②④D.③④.（光的折射和全反射）（2021廣東模擬）水下一點(diǎn)光源發(fā)出。、人兩單色光，人在水面上往下看，如下圖,水面中心/區(qū)域有〃光、b光射出，〃區(qū)域只有。光射出。以下判斷正確的選項(xiàng)是（）A.q、b光從/區(qū)域某點(diǎn)傾斜射出時(shí)光的折射角小B.在真空中以光的波長(zhǎng)小于8光的波長(zhǎng)C.水對(duì)a光的折射率大于對(duì)h光的折射率D.水下匕光不能射到圖中〃區(qū)域（多項(xiàng)選擇）（折射和全反射）如下圖,足夠大的平行玻璃磚厚度為《底面鍍有反光膜CD反光膜厚度不計(jì),一束光線以45。的入射角由人點(diǎn)入射，經(jīng)底面反光膜反射后，從頂面5點(diǎn)射出（5點(diǎn)圖中未畫出）。玻璃對(duì)該光線的折射率為企,c為光在真空中的傳播速度，不考慮屢次反射。那么以下說法正確的選項(xiàng)是（）A.該光線在玻璃中傳播的速度為。B.該光線在玻璃中的折射角為30°C.平行玻璃磚對(duì)該光線的全反射臨界角為45。D.為了使從A點(diǎn)以各種角度入射的光線都能從頂面射出，那么底面反光膜面積至少為4兀屋6.（全反射）（2021湖南適應(yīng)性測(cè)試）如下圖，泳池底部半球形玻璃罩半徑為「，內(nèi)為空氣，其球心處有一個(gè)點(diǎn)光源S。S發(fā)射的光通過罩內(nèi)空氣穿過厚度不計(jì)的玻璃罩，進(jìn)入水中，最后有局部光線折射出水面，在水面形成圓形光斑。<d?空氣-7不『一泳池底部S空氣⑴水深h=2m,水對(duì)光的折射率取點(diǎn)計(jì)算光斑的直徑d。⑵假設(shè)光源發(fā)出的是白光，考慮到色散，問出射水面的光斑邊緣顏色為紅色還是紫色,并說明理由。7.（光的折射和全反射）（2021湖南永州高三月考）現(xiàn)要檢測(cè)一塊工業(yè)半球形玻璃磚的折射率。半球形玻璃磚的截面如下圖,0是半球形玻璃磚的球心,是其中心軸，玻璃磚的半徑R=1m,兩束與中心軸平行的相同檢測(cè)光4、b射入半球形玻璃磚，當(dāng)4光與中心軸的距離L=0.5m時(shí)M光從玻璃磚上。點(diǎn)射出，出射光線與中心軸交于尸點(diǎn)，當(dāng)人光與中心軸MN距離5二仔m時(shí)力光在玻璃磚右側(cè)恰好發(fā)生全反射，求：（1）玻璃磚對(duì)檢測(cè)光的折射率明（2）。點(diǎn)與尸點(diǎn)間的距離。（sin15°=0.26）素養(yǎng)綜合練（2020浙江卷）如下圖,圓心為0、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上,光線從P點(diǎn)垂直界面入射后，恰好在玻璃石專圓形外表發(fā)生全反射;當(dāng)入射角。=60。時(shí)，光線從玻璃磚圓形外表出射后恰好與入射光平行。真空中的光速為。,那么（）A.玻璃磚的折射率為1.5B.OP之間的距離為孝RC光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為鼻D.光從玻璃到空氣的臨界角為30°9.（多項(xiàng)選擇）一個(gè)高為/2的玻璃圓柱體中心S處裝有一個(gè)小彩燈。小彩燈可以發(fā)出紅、藍(lán)兩種顏色變換的光，圓柱體的玻璃對(duì)紅、藍(lán)兩種光的折射率分別為小、〃2,那么（）A.在玻璃圓柱體內(nèi)，紅光的傳播速度大于藍(lán)光的傳播速度B.假設(shè)圓柱體的半徑足夠大，紅光在上外表的圓形透光面比藍(lán)光小C.假設(shè)要使兩種色光均可從玻璃圓柱體上外表的各個(gè)方向射出，那么玻璃圓柱體上外表的半徑不能超過h2/F-1D.從玻璃圓柱體上外表正上方觀看小彩燈，看到的燈比實(shí)際高，且藍(lán)光比紅光更高10.如圖甲所示，某種油量計(jì)是由許多透明等厚的薄塑料片疊合而成的，每個(gè)薄片的形狀如圖乙所示，其底部為等腰直角三角形，薄片的長(zhǎng)度不等。把這一油量計(jì)固定在油箱內(nèi)，通過觀察窗口可以清晰看到油量計(jì)的上外表有一條明暗分界線，從而可知箱內(nèi)剩余油的多少。薄塑料片的折射率為〃，且小于油的折射率,當(dāng)油箱中有半箱油時(shí)，油量計(jì)的上外表（）甲立體圖正視圖甲立體圖正視圖A.左明右暗，且心&B.左明右暗，且n<V2C.左暗右明，且左暗右明，且h<V211.角反射器是由三個(gè)互相垂直的反射平面所組成,入射光束被它反射后，總能沿原方向返回，自行車尾燈也用到了這一裝置。如下圖，自行車尾燈左側(cè)面切割成角反射器陣列，為簡(jiǎn)化起見，假設(shè)角反射器的一個(gè)平面平行于紙面，另兩個(gè)平面均與尾燈右側(cè)面成45。夾角，且只考慮紙面內(nèi)的入射光線。為使垂直于尾燈右側(cè)面入射的光線在左側(cè)面發(fā)生兩次全反射后沿原方向返回，尾燈材料的折射率要滿足什么條件？

12.（2021湖南雅禮中學(xué)高三月考）利用單色激光和橫截面為梯形的透明介質(zhì)制造出的“光瀑布“原理圖如下圖，梯形A3C。的邊3C=L,NB=60。。單色激光與水平方向的A3邊成。角斜向右下方射向透明介質(zhì)的AB邊時(shí)乃C邊會(huì)有豎直向下的光射出，配合干冰產(chǎn)生的煙霧效果，就會(huì)有“光瀑布”的感覺。該介質(zhì)對(duì)激光的折射率為75。光在真空中的速度為c,不考慮光在介質(zhì)8。邊上的反射。⑴要使5c邊上所有區(qū)域都有光線豎直向下射出，求邊上有光線射入的區(qū)域的最短長(zhǎng)度。⑵求光從A3邊射入到從8C邊射出，在透明介質(zhì)中傳播的最長(zhǎng)時(shí)間。參考答案課時(shí)規(guī)范練37光的折射全反射1.C解析從表中可得出在20℃時(shí)玻璃對(duì)光的折射率在1.5?1.8,水對(duì)光的折射率為L(zhǎng)33,根據(jù)u一可知這種光在玻璃中的速度小于在水中的速度，故A錯(cuò)誤;水晶對(duì)波長(zhǎng)為n589.3nm的光的折射率為1.55,故B錯(cuò)誤;玻璃對(duì)光的折射率大于水對(duì)光的折射率，那么這種波長(zhǎng)的光從玻璃射入水的過程,即從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，故可能發(fā)生全反射，故C正確;根據(jù)〃=」不折射率大者臨界角小，水晶折射率大于水，因此更容易發(fā)生全反射，故Do111錯(cuò)誤。

.C解析根據(jù)折射定律有〃=也旦，心1,解得力〉門，所以折射光線向右偏折;根據(jù)折射定sin勺律有〃二網(wǎng)及田=2解得所以出射光線與入射光線平行，光路圖如下圖,C項(xiàng)正sin廠2確。.C解析頻率最小的光,水對(duì)它的折射率最小，在水下的像最深，所以b的折射率最小，頻率最小，波長(zhǎng)最大，傳播速度最大,③錯(cuò)誤，④正確;照亮水面的圓面積的半徑尺與臨界角C滿足tanC岑又sinC=；,c照亮水面的面積比a的大，那么c的臨界角大，水對(duì)c的折射率小，所以a的折射率最大,〃的頻率最大的傳播速度最小,①錯(cuò)誤，②正確,C項(xiàng)正確。.A解析根據(jù)題述力光發(fā)生全反射的臨界角較小，由sin可知水對(duì)b光的折射率較大，對(duì)a光的折射率較小，外力光從/區(qū)域某點(diǎn)傾斜射出時(shí),。光的折射角小,A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由折射率隨光的頻率的增大而增大可知，。光的頻率較小，波長(zhǎng)較長(zhǎng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;水下b光能射到題圖中〃區(qū)域，由于在題圖中〃區(qū)域發(fā)生了全反射力光不能射出水面，〃區(qū)域只有。光射出,D項(xiàng)錯(cuò)誤。.BC解析光線的光路圖如下圖，玻璃磚的折射率為〃=&=￡,那么該光線在玻璃中傳播V的速度為廠卷，故A錯(cuò)誤;由折射定律得〃二裁，可得夕=30。,故B正確;設(shè)臨界角為C,那么有sinC=-=■得C=45。,故C正確;為了使從A點(diǎn)以各種角度入射的光線都能從頂面nZ射出，那么底面反光膜半徑至少為r=JtanC=d,面積兀次故D錯(cuò)誤。.答案(1)苧m(2)紅色，理由見解析解析⑴從S點(diǎn)發(fā)出的光線射向球形玻璃罩邊緣時(shí)沿直線射向水中,然后射到空氣和水的分界面，假設(shè)恰能發(fā)生全反射，那么sinC=in那么光斑直徑d=2加an。2x212V7?m=—=—mo(2)因紅光的折射率最小，那么臨界角最大，出射水面的光斑面積大，那么出射水面的光斑邊緣顏色為紅色。.答案⑴魚(2)1.92m解析⑴由題意知，當(dāng)。光與中心軸MN距離s=^m時(shí)，發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系有sin解得n-y/2o(2)由題意知,〃光從C點(diǎn)射出，其入射角匚30。,由〃=吧解得折射角r=45。如下圖為。光的光路圖由幾何關(guān)系可知，在△COb中,/。比二15。,。。=1m,根據(jù)正弦定理有舄心=看1解得x=L92mo.C解析設(shè)玻璃磚的半徑為尺全反射的臨界角為Co,發(fā)生全反射時(shí)如圖甲所示，有〃=—V，入射角為60。時(shí)，折射角為「，光路圖如圖乙所示，折射率公陋，由圖中幾何關(guān)系sinCqsinr可得OP=RsinCoJan>=列工=吟=晶：。，可得出COsr=sin60°j=30。,折射cosraa7isinoU率〃=列史=為喘=8，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;OP=RsinGo=RL=%=孚，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;光在玻璃sinrsin30°nV33磚中的傳播速度v=-=-i=字，選項(xiàng)C正確;sinCo=-=*,臨界角不是30。,選項(xiàng)D錯(cuò)nV33n3誤。9.AD解析由題可知m<〃2,根據(jù)公式心工可知，在玻璃圓柱體內(nèi)，紅光的傳播速度大于藍(lán)n光的傳播速度，故A正確;由于紅光的折射率小于藍(lán)光的折射率，即發(fā)生全反射時(shí)紅光的臨界角大，假設(shè)圓柱體的半徑足夠大，紅光在上外表的圓形透光面比藍(lán)光大，故B錯(cuò)誤;設(shè)玻璃圓柱體上外表的半徑為民假設(shè)要使兩種色光均可從玻璃圓柱體上外表的各個(gè)方向射出,那么入射角小于藍(lán)光的臨界角，如下圖，那么根據(jù)幾何關(guān)系，有sinC二［之整理可以叫歷步得錯(cuò)誤;由于紅光的折射率小于藍(lán)光的折射率,在玻璃內(nèi)如果以相同的入射2m2一1角射出，那么射出的光線紅光的折射角要小些，從玻璃圓柱體上外表正上方觀看小彩燈，看到的燈比實(shí)際高，且藍(lán)光比紅光更高，故D正確。.A解析在右側(cè)，塑料薄片插入油中，由于油的折射率大于塑料的折射率，光線在塑料和油的界面處發(fā)生折射進(jìn)入油中，看起來是暗的;而在左側(cè)塑料的折射率又大于空氣的折射率，光線在塑料和空氣的界面處發(fā)生全反射，返回油量計(jì)的上端面并射出，故人看起來是明亮的。所以是左明右暗。要使光線在塑料和空氣的界面處發(fā)生全反射，臨界角必須滿足。<45。,根據(jù)臨界角公式sin解得〃=」7>.：二。=魚,即〃>企,選項(xiàng)A正7isinesin45確,B、C、D錯(cuò)誤。.答案n>V2解析垂直尾燈右側(cè)面入射的光線恰好發(fā)生全發(fā)射時(shí)，由折射定律"min二蠹解得nmin=V2故尾燈材料的折射率龍四。.答案（1）￡⑵學(xué)解析（1）如下圖,光線自8C折射后豎直向下，由幾何關(guān)系可知光