2022版新高考一輪物理江蘇專用課后練習(xí)：40　光的折射　全反射

課后素養(yǎng)落實(shí)（四十）光的折射全反射

建議用時(shí)：45分鐘

［4組基礎(chǔ)鞏固練］

i.一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的表面，光路如圖所示。下列說(shuō)法中正

確的是（）

A.此介質(zhì)的折射率等于1.5

B.此介質(zhì)的折射率等于近

C.當(dāng)光線從介質(zhì)射向真空中時(shí)，入射角大于60。時(shí)可發(fā)生全反射現(xiàn)象

D.當(dāng)光線從介質(zhì)射向真空中時(shí)，入射角小于30。時(shí)可能發(fā)生全反射現(xiàn)象

B［由題圖及折射率定義得，〃=職第=/，選項(xiàng)A錯(cuò)，B對(duì)；當(dāng)光線從介

質(zhì)射向真空中時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角。滿足sin。=:,解得C=45。，即入射角

大于等于45。時(shí)可發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)C、D錯(cuò)。］

2.水下一點(diǎn)光源，發(fā)出a、b兩單色光。人在水面上方向下看，水面中心I

區(qū)域有。光、8光射出，n區(qū)域只有a光射出，如圖所示。下列判斷正確的是（）

A.a、方光從I區(qū)域某點(diǎn)傾斜射出時(shí)，a光的折射角小

B.在真空中，a光的波長(zhǎng)小于方光的波長(zhǎng)

C.水對(duì)a光的折射率大于對(duì)方光的折射率

D.水下力光不能射到圖中H區(qū)域

A［根據(jù)題述可知，8光發(fā)生全反射的臨界角較小，由sinC=，可知，水對(duì)b

光的折射率較大，對(duì)a光的折射率較小，。、8光從I區(qū)域某點(diǎn)傾斜射出時(shí)，a光

的折射角小，A正確，C錯(cuò)誤；由折射率隨光的頻率的增大而增大可知，a光的頻

率較小，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，B錯(cuò)誤；水下方光能射到題圖中H區(qū)域，由于水下方光在題

圖中n區(qū)域發(fā)生了全反射，n區(qū)域只有a光射出，D錯(cuò)誤。］

3.如圖所示，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上

的入射角為仇經(jīng)折射后射出。、8兩束光線。貝（）（）

A.在玻璃中，a光的傳播速度大于方光的傳播速度

B.在真空中，。光的波長(zhǎng)小于分光的波長(zhǎng)

C.在真空中，a光的波長(zhǎng)大于方光的波長(zhǎng)

D.玻璃磚對(duì)。光的折射率小于對(duì)b光的折射率

B［通過(guò)題圖可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃磚

對(duì)a光的折射率大于分光的折射率，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；a光的須率大于小光的頻率，

波長(zhǎng)小于方光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；由〃=￡知，在玻璃中，a光的傳播

速度小于萬(wàn)光的傳播速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。］

4.（2021?江蘇省新高考適應(yīng)性考試）如圖所示，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，則透過(guò)玻璃柱的光線可能是圖中的（）

A.①B.②C.③D.④

C［根據(jù)折射定律〃=器算，?>1,解得八>口，所以折射光線

=2

向右偏折；根據(jù)折射定律〃=］，??;n',解得八=

sin片sin「2

12,所以出射光線與入射光線平行。故選C。］

(D@③

5.(2020?武漢模擬)如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面45M的單色光

從空氣射向￡點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)。已知入射方向與邊A5的夾角為。=30。，E、F

分別為邊43、的中點(diǎn)，則|()

A.該三棱鏡對(duì)該單色光的折射率為由

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)變長(zhǎng)

D.從尸點(diǎn)出射的光束與入射到E點(diǎn)的光束可能平行

A［在E點(diǎn)作出法線可知入射角為i=60。，折射角為r=30。，由折射定律可

知折射率〃=號(hào)普=小，A正確；由sinC=：可知全反射的臨界角大于30。，由光

路可知，在邊5M上的入射角等于30。，小于全反射的臨界角，故不會(huì)發(fā)生全反射，

B錯(cuò)誤；根據(jù)公式〃=《=釣:=等，得2介=勺，可知光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變

短，C錯(cuò)誤；三棱鏡兩次折射使得光線都向4M邊偏折，不會(huì)與入射到E點(diǎn)的光

束平行，D錯(cuò)誤。］

6.(2018?江蘇常州期末)在安靜的夜晚釣魚是一種樂趣。如圖所示，平靜湖面

岸邊的垂釣者，眼睛恰好位于岸邊水面正上方加=0.9m的高度處，浮標(biāo)。離岸

邊尸點(diǎn)si=1.2m遠(yuǎn)，當(dāng)魚餌燈M與浮標(biāo)的水平距離52=1.8m時(shí)，垂釣者恰好觀

察到0擋住了M的像，已知水的折射率〃=/求：

(1)魚餌燈離水面的深度h2;

(2)如果魚餌被魚拖著下沉，則被魚餌燈照亮的水面范圍將變大還是變小?

［解析］(1)作出折射光路圖如圖所示：

sini

由折射定律得〃=

sin7S2

yjhi+sl

解得：/i2=2.4mo

(2)當(dāng)魚餌燈發(fā)出的光恰好射出時(shí)，魚餌燈與尸點(diǎn)的連線和豎直方向夾角為臨

界角C,

則sinC=；

可知全反射的臨界角一定，而tanC=》

可知人變大時(shí)，s變大；故魚餌燈照亮的水面范圍將變大。

［答案］(1)2.4m⑵變大

7.(2019?泰安二模汝口圖為用一個(gè)折射率為〃=位的透明介質(zhì)做成的四棱柱的

橫截面圖，其中NA=NC=90。，N5=60?！，F(xiàn)有一條光線從圖示的位置垂直入射

到棱鏡的A5面上，請(qǐng)回答下列問題：

⑴畫出完整的光路圖，確定射出的光線。(標(biāo)注好角的度數(shù))

⑵為實(shí)現(xiàn)上述光路，該透明介質(zhì)的折射率取值應(yīng)該在什么范圍？

［解析］(1)光路圖如圖所示。

(2)為滿足和原光路圖相一致，即必須滿足在CD邊能發(fā)生折射，A5邊發(fā)生全

反射

即臨界角30°<C^60°

由“=sinC可得，sin60°&”(sin30°

1\/3^n<2o

［答案］⑴見解析⑵|V5W〃<2

［8組素養(yǎng)提升練］

8.(2020?湖北八校二模)如圖所示，若實(shí)心玻璃柱長(zhǎng)L=40cm,寬d=4cm,

2

玻璃的折射率〃=忑,一細(xì)光束從玻璃柱的左端的正中心射入，則光最多可以在

玻璃柱中反射次；光在玻璃柱中傳播的最長(zhǎng)時(shí)間為(保留兩位有效

數(shù)字，已知光在真空中傳播速度c=3.0XIO,m/s)o

細(xì)光束/,L——:上

［解析］光束進(jìn)入玻璃柱，在玻璃柱壁恰好發(fā)生全反射時(shí)，在玻璃柱中反射的

次數(shù)最多，所用的時(shí)間最長(zhǎng)。

臨界角。滿足sin解得C=60。，

光路如圖所示，

設(shè)在玻璃柱壁上兩次反射之間沿軸線前進(jìn)的距離為X,則x=dtanC=6.93

v

cm,光束從進(jìn)入到第一次反射沿軸線前進(jìn)不=3.47cm,

L~240-3.47

所以

N-l=x6.93=527

光最多可以在玻璃柱中反射N=6次；

光在玻璃柱中傳播的最長(zhǎng)距離s=sEc—m=0.46m,

2

光在玻璃柱中傳播的最長(zhǎng)時(shí)間可J^s=L8XW

［答案］61.8X10-9$

9.(2019?信陽(yáng)市模擬)如圖所示，半徑為R、球心為。的玻璃半球置于半徑為

R的上端開口的薄圓筒上，一束單色光。沿豎直方向從5點(diǎn)射入半球表面，。5與

豎直方向夾角為60。，經(jīng)兩次折射后，出射光線與50連線平行，求：

a

c

(1)玻璃的折射率；

(2)光射在圓筒側(cè)面。點(diǎn)到半球下表面的距離CD。

［解析］(1)作出光經(jīng)過(guò)玻璃半球的光路示意圖如圖所示。

根據(jù)折射定律可知

sin60°sinp

〃-sina-sin0

根據(jù)幾何關(guān)系可知夕=60。

則有a=〃=30。，所以〃=小。

~OE+R

⑵根據(jù)以上幾何關(guān)系可知2OEcos30。=/?,tan60°=——一,解得CD=

CD

小+1

R

3o

［答案］(1)73⑵片!

10.(2019?鄭州二模汝口圖所示，45CD是某種透明材料的截面，A3面為平面,

CD面是半徑為R的圓弧面，。1。2為對(duì)稱軸，一束單色光從。1點(diǎn)斜射到AB面上

折射后照射到圓弧面上E點(diǎn)，剛好發(fā)生全反射。已知單色光在A5面上入射角a

的正弦值為坐DO2I.CO2,透明材料對(duì)單色光的折射率為苧，光在真空中傳播

速度為c,求：

⑴01。2與O2E的夾角0的大?。?/p>

(2)光在透明材料中傳播的時(shí)間(不考慮光在BC面的反射)。(