2023-2024屆一輪復(fù)習(xí)新人教版 第13章第1講　光的折射　全反射 作業(yè)

第1講光的折射全反射

訓(xùn)練學(xué)科素養(yǎng)限時(shí)鞏國(guó)

,戰(zhàn)礎(chǔ)題組夯基

1.（2022?廣東廣州模擬）下列所示的四個(gè)現(xiàn)象中，屬于光的折射的是

（B）

①海市蜃樓②日環(huán)食

③筷子上折④鳥(niǎo)的倒影

A.①②B.①③

C.①②④D.②③④

解析:①海市蜃樓是由于空氣密度不均勻產(chǎn)生的折射現(xiàn)象;②日環(huán)食

是光沿直線傳播形成的現(xiàn)象;③水中的筷子上折,是光的折射形成的；

④鳥(niǎo)的倒影是由于光的反射形成的虛像。所以屬于光的折射形成的是

①③，故選Bo

2.虹和霓是太陽(yáng)光在水珠內(nèi)分別經(jīng)過(guò)一次和兩次反射后出射形成的，

可用白光照射玻璃球來(lái)說(shuō)明。兩束平行白光照射到透明玻璃球后,在

水平的白色桌面上會(huì)形成MN和PQ兩條彩色光帶,光路如圖所示。M、

N、P、Q點(diǎn)的顏色分別為（A）

A.紫、紅、紅、紫B.紅、紫、紅、紫

C.紅、紫、紫、紅D.紫、紅、紫、紅

解析：由題圖可知,射到M點(diǎn)的光線進(jìn)入玻璃球時(shí)的折射角小于射到N

點(diǎn)的光線進(jìn)入玻璃球時(shí)的折射角，所以玻璃球?qū)ι涞組點(diǎn)的光的折射

率大于玻璃球?qū)ι涞絅點(diǎn)的光的折射率,故M點(diǎn)的顏色為紫色,N點(diǎn)的

顏色為紅色；同理可得P點(diǎn)的顏色為紅色,Q點(diǎn)的顏色為紫色,所以A

項(xiàng)正確。

3.（2022?廣東江門(mén)模擬）如圖所示,A、B兩種顏色的激光以不同的

角度同時(shí)沿不同的半徑方向射入同一塊半圓形玻璃磚,其折射光線由

圓心。點(diǎn)射出后重合。A、B兩種光穿過(guò)玻璃磚所需時(shí)間分別為tA、

t15,折射率分別為b、riB,則下列說(shuō)法正確的是（A）

A.tΛ>tβ,∏Λ>n∣iB.tΛ<tβ,∏A>∏B

C.tA>tB,nA<nBD,tA<tB,∏A<∏B

解析：由題圖及光路的可逆性可知,相同入射角時(shí),A光的折射角小，則

A光的折射率較大，即nΛ>n,,根據(jù)n=-,可知A光在玻璃磚中的速度比

iV

較小,在玻璃中A、B光的光程相等，由t-可知,A光穿過(guò)玻璃磚所需

V

時(shí)間較長(zhǎng),即tA>tB0故選A。

4.（2023?廣東廣州模擬）（多選）我國(guó)的光纖通信技術(shù)是建設(shè)“數(shù)字中

國(guó)”“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)”的重要基礎(chǔ)。光纖主要由內(nèi)芯（內(nèi)層玻璃）和外套（外

層玻璃）組成。若光在某種光纖的內(nèi)芯中發(fā)生全反射的臨界角為

43°（取sin43°=0.68,cos43°=0.73）,則下列說(shuō)法正確的是

（AC）

A.光纖外套的折射率比內(nèi)芯小

B.光纖外套的折射率比內(nèi)芯大

C.該種光纖內(nèi)芯的折射率約為1.5

D.該種光纖內(nèi)芯的折射率約為1.4

解析:光在內(nèi)芯中傳播時(shí),在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射,所以內(nèi)

芯是光密介質(zhì)，外套是光疏介質(zhì)，即光纖外套的折射率比內(nèi)芯小，故A

正確,B錯(cuò)誤;該種光纖內(nèi)芯的折射率約為n=-。.5,故C正確，

SinC

D錯(cuò)誤。

5.（2022?廣東湛江模擬）如圖所示,a、b為兩不同頻率的單色光，以

相同的入射角射到玻璃磚的上表面,入射點(diǎn)分別為A、B。經(jīng)玻璃磚上

表面折射后交于P點(diǎn)，已知AP>BP,下列說(shuō)法正確的是（C）

A.在真空中，a的傳播速度大于b的傳播速度

B.玻璃對(duì)a光的折射率大于玻璃對(duì)b光的折射率

C.在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度

D.b光在玻璃磚下表面發(fā)生全反射的臨界角大于a光

解析:a、b光在真空中的傳播速度均為c,A錯(cuò)誤;a、b光的入射角相

同，由AP>BP可知,a光的折射角大于b光的折射角，根據(jù)折射率的定

義,則n<n,B錯(cuò)誤;根據(jù)V=￡可知,a光在玻璃磚中的傳播速度大于b

abn

光在玻璃磚中的傳播速度,C正確；由全反射的臨界角滿足sinC=-,

n

可知b光在玻璃磚下表面發(fā)生全反射的臨界角小于a光,D錯(cuò)誤。

6.（2022?湖北恩施模擬）海洋動(dòng)物園的水下有各種各樣的動(dòng)物、景觀,

現(xiàn)將其簡(jiǎn)化為如下模型:如圖所示,一個(gè)口徑較大、充滿水的薄壁圓柱

形淺玻璃缸底有一發(fā)紅光小球,則（C）

A.小球必須位于缸底中心才能從玻璃缸側(cè)面看到

B.小球所發(fā)出的紅光可以從水面任何位置出射

C.小球所發(fā)出的紅光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度增大

D.若小球發(fā)出的是藍(lán)光,則水面上有光射出的區(qū)域增大

解析:放置在缸底任何位置的小球，發(fā)出的光有一部分沿水平方向射

向側(cè)面，其中會(huì)有一些光線的入射角小于臨界角，人可以從側(cè)面看見(jiàn)

小球,故A錯(cuò)誤；當(dāng)小球所發(fā)出的光射向水面,入射角較大的位置會(huì)發(fā)

生全反射,所以并不是從水面的任何位置都能射出，故B錯(cuò)誤；當(dāng)光從

水中進(jìn)入空氣后，由n=￡知,傳播速度變?yōu)閏,且c>v,故C正確；由于

V

n藍(lán)>n紅,換成藍(lán)光后,折射率變大,則藍(lán)光發(fā)生全反射的臨界角小,則

有光射出的圓形區(qū)域的半徑減小，故D錯(cuò)誤。

7.（2022?海南?？谀M）如圖所示,AABC為某種玻璃制成的三棱鏡

的橫截面,其NA=45°,NB=60°,AB長(zhǎng)度為30cm。今有一束單色光

從P點(diǎn)垂直BC邊入射,從AC邊上的M點(diǎn)出射，出射方向與AC的夾角

為60°,則玻璃的折射率為（B）

C---D-___

"sinl5°-2cosl5o

解析:光從BC邊射入,從AC邊射出，則在AB邊發(fā)生全反射,然后射到

AC邊射此則光線在玻璃中的光路圖如圖所示。

由幾何關(guān)系可得Nl=N2=60°,ZANM=30o,ZAMN=180o-

ZA-(90o-Z2)=105o,Z3=ZAMN-90o=15o,Z4=90o-60°=30°,

玻璃的折射率為n=當(dāng)=粵一=空吟詈竺一=2CoS15°,故選B。

sinz.3sml5sml5

8.如圖甲，某汽車大燈距水平地面的高度為81cm,圖乙為該大燈結(jié)構(gòu)

的簡(jiǎn)化圖?，F(xiàn)有一束光從焦點(diǎn)處射出，經(jīng)旋轉(zhuǎn)拋物面反射后,垂直半球

透鏡的豎直直徑AB從C點(diǎn)射入透鏡。已知透鏡直徑遠(yuǎn)小于大燈離地

0

面高度,AC=%B,半球透鏡的折射率為√2,tan15≈0.270求這束光

照射到地面的位置與大燈間的水平距離。

解析:光源在半球透鏡的折射光路圖如圖a所示。

設(shè)光線從C點(diǎn)水平射向半球透鏡時(shí)的入射角為ɑ,從半球透鏡折射后

的出射光線與水平面成B角，

由題意可知，sinα=—=；,根據(jù)折射定律有，

2AB2

n=幽竺",設(shè)這束光照射到地面的位置與車頭大燈間的水平距離為X,

sιnα

如圖b所示，

圖b

則由幾何關(guān)系可知，χW?

聯(lián)立解得x=3OOcmo

答案：300cm

.創(chuàng)新題組提能

9.（2022?山東泰安模擬）如圖甲所示,一束紫光由真空沿半圓柱體的

徑向射入,并與其底面過(guò)0的法線成。角,CD為足夠大的光學(xué)傳感器,

可以探測(cè)反射光的強(qiáng)度。從AB面反射回來(lái)的光的強(qiáng)度隨入射角θ變

化的情況如圖乙所示,取Sin53°=0.8,cos53°=0.6,則（C）

反射光強(qiáng)

3。9

Oo

甲

乙

A.半圓柱體對(duì)紫光的折射率為1.5

B.若減小入射角θ到0°,則光線將全部從AB界面透射出去

C.若減小入射角。，則反射光線和折射光線之間的夾角將變大

D.若減小入射角。，則反射光線和折射光線之間的夾角將不變

解析：由題圖像可知,半圓柱體對(duì)紫光全反射的臨界角為53°,則折射

率為n=?-4-=1.25,使入射角0減小到O0,反射光強(qiáng)度也不為

SinCsm53

零，即光線不是全部從AB界面透射出去,A、B錯(cuò)誤;若減小入射角θ,

則反射角減小,折射角也減小,則反射光線和折射光線之間的夾角將

變大,C正確,D錯(cuò)誤。

10.（2022?浙江麗水模擬）（多選）如圖甲為一種檢測(cè)油深度的油量計(jì),

油量計(jì)豎直固定在油桶內(nèi)，當(dāng)入射光豎直向下照射時(shí),通過(guò)觀察油桶

上方的矩形窗口亮、暗兩個(gè)區(qū)域可確定油量。油量計(jì)結(jié)構(gòu)圖如圖乙，

它是一塊鋸齒形的透明塑料,鋸齒形的底是一個(gè)等腰直角三角形,最

右邊的鋸齒剛接觸到油桶的底部，已知透明塑料的折射率小于油的折

射率。則下列說(shuō)法正確的是（CD）

矩形窗口

立體圖

入射光線

A.透明塑料的折射率應(yīng)小于√Σ

B.入射光在塑料鋸齒和油的界面處發(fā)生全反射形成了暗區(qū)

C.油桶的油量增加時(shí)一,觀察窗口中亮區(qū)范圍變小

D.對(duì)于透明塑料和油來(lái)說(shuō),油是光密介質(zhì)

解析:如圖所示,光由上面射入塑料板中，在直角部分發(fā)生全反射時(shí)上

面看起來(lái)才會(huì)明亮,此時(shí)發(fā)生全反射的條件是折射率n>-?-=√2,即

透明塑料的折射率應(yīng)大于√∑,故A錯(cuò)誤;光從塑料鋸齒和油的界面處

發(fā)生折射,光線射向油中，在矩形窗口形成暗區(qū)，故B錯(cuò)誤;油量增加

時(shí)一,被浸入油中的塑料鋸齒增多，則全反射光線減少，則亮區(qū)范圍變小,

故C正確;透明塑料的折射率小于油的折射率,所以對(duì)于透明塑料和

油來(lái)說(shuō),油是光密介質(zhì)，故D正確。

▽

IL（2022?遼寧大連一模）（多選）半徑為R、長(zhǎng)為L(zhǎng)的半圓柱形玻璃

磚置于水平桌面上,玻璃磚的上表面水平,柱面與桌面相切。0為半圓

形截面的圓心,一單色平行光束從半圓柱體的矩形上表面射入,該光

束平行于半圓形截面并與上表面成45°,如圖所示。已知半圓形玻璃

磚的折射率為√Σ,光在真空中傳播速度為c,不考慮光線在玻璃磚內(nèi)

的多次反射，下列說(shuō)法正確的是（BC）

A.從。點(diǎn)正下方射出玻璃磚的光線在玻璃磚中傳播的時(shí)間為寧

B.從。點(diǎn)正下方射出玻璃磚的光線在玻璃磚中傳播的時(shí)間為誓

C.該光束射入玻璃磚后,從部分曲面有光線射出，該部分曲面的面積

為T(mén)CRL

D.該光束射入玻璃石專后,從部分曲面有光線射出，該部分曲面的面積

解析:根據(jù)折射率的定義有限黑,則Sin.萼二篝持片3。。，即

進(jìn)入玻璃磚的光線的折射角為30°,從0點(diǎn)正下方射出玻璃磚的光線

的路程為S=-^="R,又因?yàn)閂=2t=3聯(lián)立解得t=等,A錯(cuò)誤,B

cos303nV3c

正確；由于sinC=L?,可知玻璃磚的臨界角C=45o,

n2

如圖,對(duì)于從OF間入射的光線,設(shè)折射光線PM在半圓截面剛好發(fā)生全

反射,OM與水平方向的夾角NPoM=I80°-(120o+45°)=15°,對(duì)于從

OE間入射的光線,設(shè)折射光線QN在半圓截面剛好發(fā)生全反射，由兒何

關(guān)系知NQON=75°,所以O(shè)N與豎直方向的夾角為15°,有光透出的部

分為MN圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為θ=90°,則曲面上有光透出部分面積為

S=妥πRL=竽，C正確，D錯(cuò)誤。

12.(2021?湖南卷，16)我國(guó)古代著作《墨經(jīng)》中記載了小孔成倒像的

實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)到光沿直線傳播。身高1.6m的人站在水平地面上,其正前

方0.6m處的豎直木板墻上有一個(gè)圓柱形孔洞,直徑為1.Ocm、深度

為1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此時(shí)