（浙江選考）2023屆高三物理一輪復習第11章光電磁波第1節(jié)光的折射全反射課后限時訓練

PAGEPAGE2第1節(jié)光的折射全反射(建議用時：40分鐘)1．(2022·余姚選考模擬)以下說法正確的選項是()A．真空中藍光的波長比紅光的波長長B．天空中的彩虹是由光的干預形成的C．光纖通信利用了光的全反射原理D．機械波在不同介質中傳播，波長保持不變C[紅光的頻率小于藍光的頻率，在真空中紅光和藍光的傳播速度相同，由λ＝eq\f(v,f)，得紅光波長比藍光波長長，應選項A錯誤；天空中的彩虹是水滴對不同色光的折射程度不同造成的，選項B錯誤；光纖通信利用了光的全反射原理，選項C正確；機械波在不同介質中傳播時，其頻率不變，但傳播速度不同，由v＝λf知，波長也不同，選項D錯誤．]2．一束單色光經空氣射入玻璃，這束光的()A．速度減小，波長變短 B．速度不變，波長變短C．頻率增大，波長變長 D．頻率不變，波長變長A[光在玻璃中的傳播速度為v＝eq\f(c,n)，所以光經空氣進入玻璃，傳播速度減??；由波長、波速和頻率三者的關系v＝λf知，光經空氣進入玻璃，頻率f不變，波長變短．]3．一束復色光由空氣斜射向一塊平行平面玻璃磚，經折射分成兩束單色光a、b.a光的頻率小于b光的頻率，以下光路圖正確的選項是()D[兩種單色光射入玻璃磚時的折射角小于入射角，據此可排除選項A、B；a光的頻率小于b光的頻率，那么a光在玻璃磚中的折射率較小，入射角相同時，折射角較大，選項D正確．]4．(2022·瑞安選考模擬)很多公園的水池底都裝有彩燈，當一細束由紅、藍兩色組成的燈光從水中斜射向空氣時，關于光在水面可能發(fā)生的反射和折射現象，以下光路圖中正確的選項是()【導學號：81370385】C[紅光、藍光都要發(fā)生反射，紅光的折射率較小，根據sinC＝eq\f(1,n)可知紅光發(fā)生全反射的臨界角比藍光大，所以藍光發(fā)生全反射時，紅光不一定發(fā)生，故C正確．]5．(多項選擇)(2022·溫州選考模擬)如圖11-1-7所示，兩塊相同的玻璃等腰三棱鏡ABC置于空氣中，兩者的AC面相互平行放置，由紅光和藍光組成的細光束平行于BC面從P點射入，通過兩棱鏡后，變?yōu)閺腶、b兩點射出的單色光，對于這兩束單色光()圖11-1-7A．紅光在玻璃中傳播速度比藍光小B．從a點射出的為藍光，從b點射出的為紅光C．從a、b兩點射出的單色光仍平行，且平行于BCD．假設改變入射光的方向，有可能會只有一種光從右側的AB面射出答案：CD6．一束白光從頂角為θ的一邊以較大的入射角i射入并通過三棱鏡后，在屏P上可得到彩色光帶，如圖11-1-8所示，在入射角i逐漸減小到零的過程中，假設屏上的彩色光帶先后全部消失，那么()【導學號：81370386】圖11-1-8A．紅光最先消失，紫光最后消失B．紫光最先消失，紅光最后消失C．紫光最先消失，黃光最后消失D．紅光最先消失，黃光最后消失B[白光從AB面射入玻璃后，由于紫光偏折大，從而到達另一側面AC時的入射角較大，且因紫光折射率大，sinC＝eq\f(1,n)，因而其全反射的臨界角最小，故隨著入射角i的減小，進入玻璃后的各色光中紫光首先發(fā)生全反射不從AC面射出，后依次是靛、藍、綠、黃、橙、紅，逐漸發(fā)生全反射而不從AC面射出．]7．如圖11-1-9所示，一束復色光從空氣射入水面，進入水中分成a、b兩束光．它們與水面間的夾角分別是α、β，那么a、b兩束光在水中的傳播速度之比eq\f(va,vb)為()圖11-1-9A.eq\f(sinα,sinβ) B.eq\f(sinβ,sinα)C.eq\f(cosα,cosβ) D.eq\f(cosβ,cosα)C[設入射角為θ，由折射定律可得nb＝eq\f(c,vb)＝eq\f(sinθ,sin90°－β)＝eq\f(sinθ,cosβ)，na＝eq\f(c,va)＝eq\f(sinθ,sin90°－α)＝eq\f(sinθ,cosα)，兩式相比可得eq\f(va,vb)＝eq\f(cosα,cosβ)，應選項C正確．]8．(多項選擇)如圖11-1-10所示，一束光從空氣中射向折射率為n＝eq\r(2)的某種玻璃的外表，θ1表示入射角，那么以下說法中正確的選項是()圖11-1-10A．當θ1＞45°時會發(fā)生全反射現象B．只有當θ1＝90°時才會發(fā)生全反射C．無論入射角θ1是多大，折射角θ2都不會超過45°D．欲使折射角θ2＝30°，應以θ1＝45°的角度入射CD[發(fā)生全反射現象的條件是：光從光密介質射向光疏介質，且入射角大于或等于臨界角，所以選項A、B均錯誤；由折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(2)可知，當入射角最大為90°時，折射角θ2＝45°，所以C正確；由折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，選項D正確．]9．為測量一塊等腰直角三棱鏡ABC的折射率，用一束激光沿平行于BC邊的方向射向AB邊，如圖11-1-11所示．激光束進入棱鏡后射到AC邊時，剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡的折射率為()【導學號：81370387】圖11-1-11A.eq\r(6) B.eq\r(2)C.eq\r(3) D.eq\f(\r(6),2)D[作出光路圖，如下圖，根據題意和幾何關系可知，i＝45°，n＝eq\f(sini,sinr)，sinC＝eq\f(1,n)，C＝90°－r，聯(lián)立以上各式，可得n＝eq\f(\r(6),2)，選項D正確．]10．如圖11-1-12所示為一橫截面為直角三角形的三棱鏡，∠B＝90°，∠C＝30°.一束與AB邊成θ＝30°角的光線射向AB面，在棱鏡中經過BC邊一次反射后從AC邊射出，出射光線的折射角為60°.那么這種材料的折射率為()圖11-1-12A.eq\r(2) B.eq\r(3)C.eq\f(4,3) D．2B[作出光路圖如下圖，根據幾何關系和折射定律有n＝eq\f(sin60°,sini)＝eq\f(sin60°,sin60°－i)，可得：i＝30°，n＝eq\r(3)，故B正確．]11．如圖11-1-13甲所示，在平靜的水面下有一個點光源S，它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由a、b兩種單色光所構成的復色光的圓形區(qū)域，周邊為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色(見圖乙)．那么以下說法中正確的選項是()【導學號：81370388】圖11-1-13A．a光的頻率比b光的大B．水對a光的折射率比對b光的大C．a光在水中的傳播速度比b光的大D．在同一裝置的楊氏雙縫干預實驗中，a光的干預條紋比b光的窄C[對于a光和b光，a光的全反射臨界角比擬大，由sinC＝eq\f(1,n)，知水對a光的折射率就比擬小，a光的頻率也比擬小，A、B錯；由n＝c/v得v＝c/n，水對a光的折射率小，a光在水中的傳播速度大，C對；條紋間距Δx＝λL/d，條紋間距和波長成正比，a光的頻率小，波長大，雙縫干預條紋間距就大，D錯．]12．(多項選擇)如圖11-1-14所示，兩束平行的甲光和乙光，相距為d，斜射到置于空氣中的矩形玻璃磚上，假設光線在玻璃磚內不重疊，當它們從玻璃磚的下外表射出時()圖11-1-14A．假設甲為紫光，乙為紅光，那么兩條出射光線間距離一定大于dB．假設甲為紫光，乙為紅光，那么兩條出射光線間距離可能小于dC．假設甲為紅光，乙為紫光，那么兩條出射光線間距離可能大于dD．假設甲為紅光，乙為紫光，那么兩條出射光線間距離一定小于dAD[根據光學規(guī)律知兩束出射光線仍平行；紅光和紫光對玻璃磚的折射率不同，紫光的折射率大，紫光的側移量大，紅光的側移量小，用極限法，紅光的側移量小，小到等于零，不偏轉，沿直線傳播．假設甲為紫光，乙為紅光，兩條出射光線間距離一定大于d，如圖a所示，選項A正確，B錯誤；假設甲為紅光，乙為紫光，那么兩條出射光線間距離一定小于d，如圖b所示，選項C錯誤，D正確．]13．如圖11-1-15所示，扇形AOB為透明柱狀介質的橫截面，圓心角∠AOB＝60°，一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質，經OA折射的光線恰好平行于OB，以下對介質的折射率及折射光線中恰好射到M點的光線能不能發(fā)生全反射的說法正確的選項是()圖11-1-15A.eq\r(3)，不能發(fā)生全反射B.eq\r(3)，能發(fā)生全反射C.eq\f(2\r(3),3)，不能發(fā)生全反射D.eq\f(2\r(3),3)，能發(fā)生全反射A[畫出光路圖，并根據幾何關系標出角度，如下圖，由圖可知，介質的折射率n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)；因為sin30°＝eq\f(1,2)<eq\f(\r(3),3)＝eq\f(1,n)＝sinC，所以折射光線中恰好射到M點的光線不能發(fā)生全反射，選項A正確．]14．如圖11-1-16所示，圖11-1-16折射率為eq\r(2)的兩面平行的玻璃磚，下外表涂有反射物質，右端垂直地放置一標尺MN.一細光束以45°角入射到玻璃磚的上外表，會在標尺上的兩個位置出現光點，假設兩光點之間的距離為a(圖中未畫出)，那么光通過玻璃磚的時間是多少？(設光在真空中的速度為c，不考慮細光束在玻璃磚下外表的第二次反射)【解析】作出光路圖如下圖，由光的折射定律有n＝eq\f(sini,sinr)，得r＝30°所以在玻璃磚內的光線與玻璃磚的上外表構成等邊三角形，其邊長等于a光在玻璃中的速度為v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(2)c,2)t玻＝eq\f(2a,v)＝eq\f(2\r(2)a,c).【答案】eq\f(2\r(2)a,c)15．如圖11-1-17所示為一半圓形玻璃磚，一足夠大的光屏MN與直徑PQ平行，圓心O到MN的距離為d，一束由兩種單色光組成的復色光沿與豎直方向成θ＝30°角射入玻璃磚的圓心，在光屏上出現了兩個光斑，玻璃對兩種單色光的折射率分別為n1＝eq\r(2)和n2＝eq\r(3).求：圖11-1-17(1)離A點最遠的光斑與A點之間的距離x；(2)為使光屏上的光斑消失，復色光的入射角最小為多少？【導學號：81370389