2019版高考物理大第十四章振动和波光相对论第39讲光的折射全反射实战演练.docx

第十四章第39讲 光的折射全反射1如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是(A)解析光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射，如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线，但折射角应大于入射角，选项A正确，C错误当光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，选项B、D错误2打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在12，光线一定在OP边发生全反射B若2，光线会从OQ边射出C若1，光线会从OP边射出D若C，i2C，于是有3090C，即12时，OQ边一定全反射，OP边可能发生部分反射，选项A、B错误；当1时，OP边一定发生全反射，OQ边可能全反射，也可能发生部分反射，选项C错误，D正确3如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为a、b，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，则(B)AanbBab，nanbCab，nab，nanb解析由题图知，三棱镜对b光的折射率较大所以nab，所以选项B正确，A、C、D错误4如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气当出射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为.已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为(A)A BC D解析如图所示，设AB面上的折射角为，AC面上的入射角为，由于i，由光的折射定律及光路可逆知，又设两法线的夹角为，则由几何关系得：180，又由180，则解得，又由几何关系得ii，解得i，则棱镜对该色光的折射率n，故选项A正确5(2017全国卷)如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)求：(1)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；(2)距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O点的距离解析(1)如图，从底面上A处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i，当i等于全反射临界角iC时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为l.此时有iiC，设n是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有nsin iC1，由几何关系有sin i.联立式并利用题给条件，得lR.(2)设与光轴相距的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为i1和r1，由折射定律有nsin i1sin r1.设折射光线与光轴的交点为C，在OBC中，由正弦定理有，由几何关系有Cr1i1，sin i1，联立式及题给条件得OCR2.74R答案(1)R(2)2.74R6如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为(1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留一位有效数字)解析(1)如图，设到达池边的光线的入射角为i.依题意，水的折射率n，光线的折射角90.由折射定律有nsin isin ，由几何关系有sin i，式中，l3 m，h是池内水的深度联立式并代入题给数据得h m2.6 m(2)设此时救生员的眼睛到池边的距离为x.依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为45由折射定律有nsin isin ，式中，i是光线在水面的