2018年高考物理大一輪復(fù)習(xí)第14章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第3節(jié)光的折射全反射課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練

1、第3節(jié) 光的折射 全反射課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固題組1(多選)已知介質(zhì)對(duì)某單色光的臨界角為，則()A該介質(zhì)對(duì)此單色光的折射率為B此單色光在該介質(zhì)中傳播速度為csin (c為真空中光速)C此單色光在該介質(zhì)中的波長是真空中波長的sin 倍D此單色光在該介質(zhì)中的頻率是真空中的解析：選ABC.介質(zhì)對(duì)該單色光的臨界角為，它的折射率n，A正確；此單色光在介質(zhì)中的傳播速度vcsin ，B正確；波長0sin ，C正確；光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，D錯(cuò)誤2如圖，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長分別為a、b，該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb，則()Aab，nanbBab，nanb

2、Cab，nanbDab，nanb解析：選B.由題圖可知，在入射角相同的情況下，光線a的偏折程度小于光線b的偏折程度，因此光線a的折射率小于光線b的折射率，故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；由于折射率越大頻率越高，因此光線a的頻率小于光線b的頻率，由c可知光線a的波長大于光線b的波長，選項(xiàng)B正確3某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定半圓形玻璃磚的折射率n.如圖甲所示，O是圓心，MN是法線，AO、BO分別表示某次測(cè)量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑該同學(xué)測(cè)得多組入射角i和折射角r，作出sin isin r圖象如圖乙所示則()A光由A經(jīng)O到B，n1.5B光由B經(jīng)O到A，n1.5C光由A經(jīng)O到B，n0.67D光由B經(jīng)O到A，n0.67

3、解析：選B.光線從空氣斜射入介質(zhì)時(shí)，入射角大于折射角，從題圖可以看出對(duì)應(yīng)的折射角比入射角大，故光是從介質(zhì)射入空氣中，即光由B經(jīng)O到A，由sin isin r圖象的斜率表示折射率的倒數(shù)，可得n1.5，選項(xiàng)B正確4光纖通信中信號(hào)傳播的主要載體是光導(dǎo)纖維，它的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播下列關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法中正確的是()A內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C波長越短的光在光纖中傳播的速度越大D頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大解析：選A.光纖內(nèi)芯比外套折射率大，在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生

4、全反射，A對(duì)，B錯(cuò)；頻率大的光，波長短，折射率大，在光纖中傳播速度小，C、D錯(cuò)5打磨某剖面如圖所示的寶石時(shí)，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角切磨在12，光線一定在OP邊發(fā)生全反射B若2，光線會(huì)從OQ邊射出C若1，光線會(huì)從OP邊射出D若1，光線會(huì)在OP邊發(fā)生全反射解析：選D.光線發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角i大于臨界角C.光線從圖示位置入射，到達(dá)OP邊時(shí)入射角i1，越小，i1越大，發(fā)生全發(fā)射的可能性越大，根據(jù)題意，要在OP邊上發(fā)生全反射，應(yīng)滿足2，A、B錯(cuò)誤若光線在OP上發(fā)生全反射后到達(dá)OQ邊，入射角i23，越大，i2越大， 發(fā)生全反射的可能性越大，根據(jù)題意，要在OQ邊上發(fā)

5、生全反射，應(yīng)滿足1，C錯(cuò)誤、D正確6某研究性學(xué)習(xí)小組利用插針法測(cè)量半圓形玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)探究方案如下：在白紙上作一直線MN，并作出它的一條垂線AB，將半圓形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上，它的直徑與直線MN重合，在垂線AB上插兩枚大頭針P1和P2，然后在半圓形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針，可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，從而求出玻璃磚的折射率實(shí)驗(yàn)中提供的器材除了半圓形玻璃磚、木板和大頭針外，還有量角器等(1)某同學(xué)用上述方法測(cè)量玻璃磚的折射率，他在畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi)，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像，

6、原因是_.為同時(shí)看到P1、P2的像，他應(yīng)采取的措施是_.(2)在采取相應(yīng)措施后，請(qǐng)?jiān)诎雸A形玻璃磚的右側(cè)畫出所插大頭針的可能位置，并用“”表示，作出光路圖(3)為計(jì)算折射率，將應(yīng)測(cè)量的物理量標(biāo)注在光路圖上，并由此得出折射率的計(jì)算公式為n_.解析：(1)在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi)，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時(shí)看到P1、P2的像，原因是入射光線AB離圓心較遠(yuǎn)，在半圓形面發(fā)生了全反射；為同時(shí)看到P1、P2的像，他應(yīng)采取的措施是：沿著MN方向，向M點(diǎn)方向平移玻璃磚(2)光路如右圖所示(3)折射率的計(jì)算公式為n.答案：(1)入射光線AB離圓心較遠(yuǎn)，在半圓形面發(fā)生了全反射沿著MN方向向M點(diǎn)方向平移玻

7、璃磚(2)見解析(3)見解析7如圖所示，AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖，其頂角76，今有一細(xì)束單色光在橫截面內(nèi)從OA邊上的點(diǎn)E沿垂直于OA的方向射入玻璃磚，光線直接到達(dá)AB面且恰好未從AB面射出已知OEOA，cos 530.6，試求：(1)玻璃磚的折射率n；(2)光線第一次從OB射出時(shí)折射角的正弦值解析：(1)因OEOA，由數(shù)學(xué)知識(shí)知光線在AB面的入射角等于37，光線恰好未從AB面射出，所以AB面入射角等于臨界角，則臨界角為C37.由sin C得n.(2)據(jù)幾何知識(shí)得76，則OB面入射角為1802C30.設(shè)光線第一次從OB射出的折射角為r，由n得sin r.答案：(1)(2)綜合應(yīng)用題組

8、8如圖所示，直角三角形ABC是一玻璃磚的橫截面，ABL，C90，A60.一束單色光PD從AB邊上的D點(diǎn)射入玻璃磚，入射角為45，DB，折射光DE恰好射到玻璃磚BC邊的中點(diǎn)E，已知光在真空中的傳播速度為c.求：(1)玻璃磚的折射率；(2)該光束從AB邊上的D點(diǎn)射入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所需的時(shí)間解析：(1)作出光路圖，如圖所示，過E點(diǎn)的法線是三角形的中位線，由幾何關(guān)系可知DEB為等腰三角形，故DEDB.由幾何知識(shí)知光在AB邊折射時(shí)折射角為30，所以n .(2)設(shè)臨界角為，有sin ，可解得45，由光路圖及幾何知識(shí)可判斷，光在BC邊發(fā)生全反射，在AC邊第一次射出玻璃磚根據(jù)幾何知識(shí)可知EF，則光束

9、從AB邊射入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所需要的時(shí)間t.代入v可解得t.答案：(1)(2).9半徑為R的固定半圓玻璃磚的橫截面如圖所示，O點(diǎn)為圓心，OO與直徑AB垂直，足夠大的光屏CD緊靠在玻璃磚的左側(cè)且與AB垂直，一光束沿半徑方向與OO成30射向O點(diǎn)，光屏CD區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑，已知玻璃的折射率為.求：(1)當(dāng)變?yōu)槎啻髸r(shí)，兩光斑恰好變?yōu)橐粋€(gè)；(2)當(dāng)光束沿半徑方向與OO成30射向O點(diǎn)時(shí)，光屏CD區(qū)域兩個(gè)光斑的距離解析：(1)光屏上的兩個(gè)光斑恰好變?yōu)橐粋€(gè)，說明光線恰好在AB面發(fā)生全反射，n代入數(shù)據(jù)可得45(2)當(dāng)30時(shí)，如圖所示光線在AB面同時(shí)發(fā)生反射和折射，反射光線沿半徑射出到P點(diǎn)，30可得Rcot R在AB面發(fā)生折射，由n解得sin ，45可得R則兩光斑間距離(1)R答案：(1)45(2)(1)R10一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值解析：光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體，表示光線第一次到達(dá)表面時(shí)發(fā)生全反射的區(qū)域不需要鍍膜，發(fā)生非全反射的區(qū)域需要鍍膜考慮從玻璃立方體中心O點(diǎn)發(fā)出一條光線，假設(shè)它斜射到玻璃立方體上表面發(fā)生折射，由折射定律可知nsin sin 式中，n為折射率，為入射角，為折射角現(xiàn)假