高考物理總復(fù)習(xí) 課時作業(yè)五十六 光的折射定律全反射-人教版高三物理試題

課時作業(yè)五十六光的折射定律全反射(限時：45分鐘)(班級________姓名________)1．(多選)如圖所示，一束細(xì)光線a射到Ⅰ、Ⅱ兩種介質(zhì)的界面后，反射光束只有b，折射光束只有c.下列說法中正確的是()第1題圖A．若a是復(fù)色光，則b、c都一定是復(fù)色光B．若a是單色光，則b、c都一定是單色光C．若b是復(fù)色光，則a、c都一定是復(fù)色光D．若b是單色光，則a、c都一定是單色光2．有經(jīng)驗(yàn)的捕魚人都知道，如果在岸上把魚槍射向水中的目標(biāo)是射不中魚的，這是因?yàn)轸~反射的光在通過水面時發(fā)生了折射．不考慮光的頻率不同對折射率的影響，下列說法正確的是()A．要讓魚槍射中魚，必須瞄準(zhǔn)魚的上方發(fā)射B．如果用高能激光筆照射水中的魚，那么只要對準(zhǔn)魚在水中的像即可照到魚C．捕魚人在岸上不同的位置看到的魚的位置不變D．由于全反射現(xiàn)象，人只要離開魚一定的水平距離，魚反射出的光就不會到達(dá)捕魚人的眼睛3．在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，光盤是存儲信息的一種重要媒介．光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的．光盤截面示意如圖所示，若入射的紅、藍(lán)混合激光束不是垂直投射到盤面上，則光線在通過透明介質(zhì)層時會發(fā)生偏折而改變行進(jìn)的方向．下列說法中正確的是()第3題圖A．圖中光束①是藍(lán)光，光束②是紅光B．對同一小孔，光束①的衍射現(xiàn)象更明顯C．在透明介質(zhì)層中光束①比光束②傳播得更快D．若光束①、②以相同且逐漸增大的入射角從透明介質(zhì)層射向空氣中，則光束②先發(fā)生全反射4．直線P1P2過均勻玻璃球球心O，細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱，由空氣射入玻璃球的光路如圖．a(chǎn)、b光相比()第4題圖A．玻璃對a光的折射率較大B．玻璃對a光的臨界角較小C．b光在玻璃中的傳播速度較小D．b光在玻璃中的傳播時間較短5．實(shí)驗(yàn)表明，可見光通過三棱鏡時各色光的折射率n隨波長λ的變化符合科西經(jīng)驗(yàn)公式：n＝A＋eq\f(B,λ2)＋eq\f(C,λ4)，其中A、B、C是正的常量．太陽光進(jìn)入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如圖所示．則()第5題圖A．屏上c處是紫光B．屏上d處是紅光C．屏上b處是紫光D．屏上a處是紅光6．圖示是一透明的圓柱體的橫截面，其半徑R＝2cm，折射率n＝eq\r(3).真空中一束光線沿平行于直徑AB的方向從D點(diǎn)射入該透明體，折射光線恰好通過B點(diǎn)．已知真空中光速c＝3.0×108m/s，求：(1)光在透明體中的傳播速度v；(2)入射點(diǎn)D與AB間的距離d.第6題圖

7.有一頂角為直角的玻璃磚，放在空氣中，一光束斜射入玻璃磚的一個側(cè)面，如圖所示，然后投射到它的另一個側(cè)面．若該玻璃磚全反射臨界角為42°，問：(1)這束光線能否從另一側(cè)面射出？(2)若光線能從側(cè)面射出，玻璃磚折射率應(yīng)滿足何條件？第7題圖8．在折射率為n，厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點(diǎn)光源S，從S發(fā)出的光線SA以入射角θ入射到玻璃板上表面，經(jīng)過玻璃板后從下表面射出，如圖所示．若沿此光線傳播的光從光源S到玻璃板上表面的傳播時間與在玻璃板中傳播時間相等，點(diǎn)光源S到玻璃板上表面的垂直距離l應(yīng)是多少？第8題圖9．如圖所示，某種透明液體的折射率為eq\r(2)，液面上方有一足夠長的細(xì)桿，與液面交于O，桿與液面成θ＝45°角．在O點(diǎn)的正下方某處有一點(diǎn)光源S，S發(fā)出的光經(jīng)折射后有部分能照射到細(xì)桿上．已知光在真空中的速度為c，求：(1)光在該液體中的傳播速度v；(2)能照射到細(xì)桿上折射光對應(yīng)入射光的入射角．第9題圖10．“雪碧”的廣告詞中“晶晶亮，透心涼”描述了光在水中發(fā)生全反射的現(xiàn)象．一個邊長為L的正方形玻璃杯中盛有雪碧汽水，假設(shè)在玻璃杯正中間處有一個小氣泡，一束從杯子左下角入射的光在小氣泡處恰好發(fā)生全反射并從玻璃杯的右下角射出，如圖所示．已知θ＝45°，光速為c，杯子厚度不計(jì)．求：(1)汽水的折射率n；(2)該束光在汽水中傳播的時間t.第10題圖課時作業(yè)(五十六)光的折射定律全反射1.BD【解析】光射到兩種介質(zhì)界面上，一定有反射，但不一定有折射；不同頻率的光入射角相同時，折射角一定不同．若a是復(fù)色光，b一定是復(fù)色光，而折射光線只有c，c一定是單色光，而且只有這種頻率的光發(fā)生了折射，其余頻率的光都發(fā)生了全反射．若b是復(fù)色光，說明a是復(fù)色光，但c只能是單色光．若b是單色光，說明a一定是單色光，因此c也一定是單色光．2．B【解析】根據(jù)光的折射定律，岸上的人看到的是魚的像，像的位置比實(shí)物淺一點(diǎn)，故選項(xiàng)A錯；用高能激光筆照射水中的魚，遵循光的折射定律，只要對準(zhǔn)魚在水中的像即可照到魚，故選項(xiàng)B對；在岸上不同位置觀察到的魚的位置不同，故選項(xiàng)C錯；根據(jù)全反射條件，水中的魚能看到范圍在180°內(nèi)的水面上的物體，所以由光路的可逆性可知，不論人離開魚多遠(yuǎn)，人均能看到魚，故選項(xiàng)D錯．3．A【解析】由藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率可知，藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，由題圖可知，光束①是藍(lán)光，光束②是紅光，故A正確；由于紅光波長較長，紅光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B錯誤；根據(jù)v＝eq\f(c,n)可得出，在透明介質(zhì)層中光束①比光束②傳播得更慢，故C錯誤；根據(jù)全反射條件sinC＝eq\f(1,n)易知，光束①、②以相同且逐漸增大的入射角從透明介質(zhì)層射向空氣中時，光束①先發(fā)生全反射，D錯誤．4．C【解析】由于a、b光平行且關(guān)于過球心O的直線P1P2對稱，因此它們的入射角i相等，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知，b光在玻璃球中的光路偏離進(jìn)入球之前的方向較多，即b光的折射角γ較小，根據(jù)折射定律有n＝eq\f(sini,sinγ)所以玻璃對b光的折射率較大，故選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)臨界角公式有sinC＝eq\f(1,n)，所以玻璃對a光的臨界角較大，故選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)折射率的定義式有n＝eq\f(c,v)，所以b光在玻璃中的傳播速度v較小，故選項(xiàng)C正確；根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知；a、b光進(jìn)入玻璃球后；b光的光程d較大；根據(jù)勻速直線運(yùn)動規(guī)律有t＝eq\f(d,v)，所以b光在玻璃中的傳播時間較長，故選項(xiàng)D錯誤．5．D【解析】從紅光到紫光，光的波長依次減小，折射率依次增大，所以三棱鏡對紫光的折射率大，對紫光的偏折程度大，所以a處為紅光、d處為紫光．6．(1)eq\r(3)×108m/s(2)eq\r(3)cm【解析】(1)v＝eq\f(c,n)＝eq\f(3×108,\r(3))m/s＝eq\r(3)×108m/s(2)由圖知α＝2γ第6題圖據(jù)折射定律n＝eq\f(sinα,sinγ)得2cosγ＝n所以：故cosγ＝eq\f(\r(3),2)，解得：γ＝30°.據(jù)幾何關(guān)系得d＝eq\f(\r(3),4)AB＝eq\r(3)cm.7．(1)不能(2)n＜eq\r(2)【解析】(1)由于玻璃的臨界角C＝42°，所以不論入射角θ1為多少，總有折射角θ2＜42°，則折射光在另一側(cè)面的入射角θ′1＞(90°－42°)＝48°＞C，所以光線在另一側(cè)面一定會發(fā)生全反射、不能出射．(2)因θ2總小于臨界角，要在另一側(cè)面能射出，θ′1也應(yīng)小于臨界角，即θ2＜C，θ′1＝(90°－θ2)＜C，解得C＞45°.因：sinC＝eq\f(1,n)，sin45°＝eq\f(\r(2),2)＞eq\f(1,n)，所以n＜eq\r(2).8.eq\f(n2dcosθ,\r(n2－sin2θ))【解析】設(shè)折射角為r，光在玻璃中傳播的速度為v，則有：n＝eq\f(sinθ,sinr)、v＝eq\f(c,n)；光在空氣中從S點(diǎn)傳播到A點(diǎn)所需的時間為：t1＝eq\f(\f(l,cosθ),c)，光在玻璃中傳播的時間t2＝eq\f(\f(d,cosr),v)，因光從光源s到玻璃板上表面的傳播時間與在玻璃板中傳播時間相等，即：t1＝t2，可解得：l＝eq\f(n2dcosθ,\r(n2－sin2θ)).9．(1)eq\f(\r(2),2)c(2)0～30°【解析】(1)光在液體中的光速v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(2),2)c(2)能照射到細(xì)桿上的光線和折射角的臨界值為45°，設(shè)對應(yīng)的入射角為α，則n＝eq\f(sinθ,sinα)，解得α＝30°，能照射到細(xì)桿上的折射光對應(yīng)入射角在0～30°范圍．10．(1)eq\r(2)(2)eq\