人教版高三物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)訓(xùn)練第十一章課時(shí)1光的折射全反射

課時(shí)1光的折射全反射課時(shí)訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固1.酷熱的夏天,在平坦的柏油公路上,你會看到在一定距離之外,地面顯得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎還能看到遠(yuǎn)處車、人的倒影,但當(dāng)你靠近“水面”時(shí),它也隨你的靠近而后退,對此現(xiàn)象解釋正確的是(C)“水面”存在,但在較遠(yuǎn)的地方B.“水面”不存在,是由于酷熱難耐,人產(chǎn)生的幻覺C.太陽輻射到地面,使地表空氣溫度升高,折射率小,發(fā)生全反射D.太陽輻射到地面,使地表空氣溫度升高,折射率大,發(fā)生全反射解析:酷熱的夏天,在平坦的柏油公路上,地表附近層的空氣溫度比上層高,密度比上層小,折射率也比上層小,光照射到地面時(shí)發(fā)生全反射,人在遠(yuǎn)處觀察仿佛是一片水面,但此“水面”不存在,也不是人產(chǎn)生的幻覺。故選項(xiàng)A,B,D錯(cuò)誤,C正確。2.(多選)如圖是在高山湖泊邊拍攝的一張風(fēng)景照片,湖水清澈見底,近處湖面水下的景物(石塊、沙礫等)都看得很清楚,而遠(yuǎn)處則只看到對岸山峰和天空彩虹的倒影,其景物則根本看不到。下列說法中正確的是(BC)A.遠(yuǎn)處山峰的倒影非常清晰,是因?yàn)樯椒宓墓饩€在水面上發(fā)生了全反射B.光線由水射入空氣,光的波速變大,波長變長C.遠(yuǎn)處水面下景物的光線射到水面處,入射角很大,可能發(fā)生了全反射,所以看不見D.近處水面下景物的光線射到水面處,入射角較小,反射光強(qiáng)而折射光弱,因此有較多的能量射出水面而進(jìn)入人眼睛中解析:山峰的光線在水面上發(fā)生了反射,逆著反射光線可以看到清晰的倒影,全反射只有在光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)才可能發(fā)生,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;光線由水射入空氣,折射率n減小,光的波速v=cn變大,而頻率不變,由波速公式v=λ3.如圖是一段拉伸速度不均勻而形成的不合格光纖產(chǎn)品,呈圓臺形。一單色光射到上邊界O點(diǎn)并射出光纖,進(jìn)入真空中時(shí),入射角為30°,折射角為53°(sin53°=0.8),則(B)×108解析:單色光的折射率n=sin53°sin30°=1.6,A錯(cuò)誤;光在介質(zhì)中的速度大小為v=c4.如圖,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。若入射點(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)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(C)A.減弱,紫光 B.減弱,紅光C.增強(qiáng),紫光 D.增強(qiáng),紅光解析:同一介質(zhì)對各色光的折射率不同,各色光對應(yīng)的全反射的臨界角也不同。七色光中紫光折射率最大,由n=1sin5.如圖,a和b都是厚度均勻的平玻璃板,它們之間的夾角為,一細(xì)光束以入射角θ從P點(diǎn)射入,θ>。已知此光束由紅光和藍(lán)光組成,則當(dāng)光束透過b板后(D)角角解析:光線經(jīng)a,b兩平玻璃板的折射,光線只發(fā)生側(cè)移,不發(fā)生偏轉(zhuǎn),A,B錯(cuò)誤。紅光在玻璃介質(zhì)內(nèi)的折射率小于藍(lán)光在玻璃介質(zhì)內(nèi)的折射率,故紅光在a,b玻璃板內(nèi)的折射角較大,D正確。能力提升“回歸反光膜”制成,夜間行車時(shí),它能將車燈照射出去的光逆向返回,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。如圖所示,反光膜內(nèi)均勻分布著直徑為10μm的細(xì)玻璃珠,所用玻璃珠的折射率為3,為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光線平行,那么第一次入射時(shí)的入射角是(A)°°°°解析:將玻璃珠放大,作出光路圖如圖所示。光線PC經(jīng)折射后經(jīng)過B點(diǎn),由折射定律得sinα又由幾何關(guān)系得α=2β,代入解得α=60°。7.(多選)DVD光盤由塑料保護(hù)層和信息記錄層組成。如圖所示,激光束以入射角θ從空氣入射到厚度為d、折射率為n的塑料保護(hù)層后,聚焦到信息記錄層的光斑寬度為a,才能有效獲取信息。在保證a不變的前提下,減小激光束照到塑料保護(hù)層的寬度l(l=a+2b),則(AC)A.需滿足sinθ=nbb2+d2 θθ和d不變時(shí),需減小n解析:設(shè)激光束以入射角θ入射到塑料保護(hù)層內(nèi)的折射角為α,則由折射定律得sinθsinα=n,又根據(jù)幾何關(guān)系有sinα=bnbb2+d2,A正確,B錯(cuò)誤;減小l,則聚焦到信息記錄層的光斑寬度減小,若在θ“隱形的大頭針”節(jié)目,某同學(xué)在半徑為r的圓形軟木片中心垂直插入一枚大頭針,并將其放入盛有水的水槽中(大頭針朝下),如圖所示。已知水的折射率為43A.73r B.4C.34r D.3解析:當(dāng)大頭針末端的光線沿著圓形軟木片的邊沿射出時(shí)入射角最小,所以只要滿足此時(shí)能發(fā)生全反射則從外面就看不到大頭針了,即sinC=1n=rr2+h[教師備用1]如圖為“水流導(dǎo)光”實(shí)驗(yàn)裝置。長直開口透明塑料瓶內(nèi)裝有適量清水,在其底側(cè)開一小孔,水從小孔流出形成彎曲不散開的水流,用細(xì)激光束透過塑料瓶水平射向該小孔,觀察到激光束沒有完全被限制在水流內(nèi)傳播。下列操作有利于激光束完全被限制在水流內(nèi)傳播的是(B)A.增大該激光的強(qiáng)度 C.改用頻率更低的激光 解析:當(dāng)增大激光的強(qiáng)度時(shí),不會改變光在水流中的入射角,光在水流中仍不會發(fā)生全反射,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)向瓶內(nèi)加一些清水,則從孔中射出的水流速度會變大,水流軌跡會變得平直,激光在水和空氣界面處的入射角會變大,則會有大部分光在界面處發(fā)生全反射,這種現(xiàn)象相當(dāng)于光導(dǎo)纖維的導(dǎo)光現(xiàn)象,故選項(xiàng)B正確;若改用頻率更低的激光或者折射率更小的液體,只能增大臨界角,光從水中射向空氣的入射角仍小于臨界角,出現(xiàn)折射現(xiàn)象,故選項(xiàng)C,D錯(cuò)誤。[教師備用2]在透明均勻介質(zhì)內(nèi)有一球狀空氣泡,一束包含a,b兩種單色光的細(xì)光束從介質(zhì)射入氣泡,A為入射點(diǎn),之后a,b光分別從C,D點(diǎn)射向介質(zhì),如圖所示,已知A點(diǎn)的入射角為30°,介質(zhì)對a光的折射率na=2。下列判斷正確的是(A)°B.在該介質(zhì)中,兩單色光傳播速度va>vbC.光從該介質(zhì)射向空氣發(fā)生全反射時(shí),臨界角Ca>CbD.a,b光分別通過同一雙縫干涉裝置時(shí),屏上相鄰兩干涉條紋的間距xa>xb解析:設(shè)光線在A點(diǎn)的入射角為i,折射角分別為ra,rb,由折射定律sinisinr=1n得sinra=nasini=2sin30°=22,得ra=45°,根據(jù)光路可逆性和幾何知識可知,a光線從C點(diǎn)射出時(shí),入射角和折射角分別等于A點(diǎn)折射時(shí)的折射角和入射角,則偏向角為θ=2(rai)=2×30°,故A正確。在A點(diǎn)可見,a光的折射角大于b光的折射角,所以a光的折射率大于b光的折射率,由v=cn得知,在該介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的傳播速度小,即va<vb