高考物理一轮复习第十四章机械振动机械波光和电磁波3光的折射全反射课时作业新人教版

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线光的折射全反射 授课提示：对应学生用书第353页一、选择题(每小题均有多个选项符合题目要求)1.如图所示，MN是介质1和介质2的分界面，介质1、2的绝对折射率分别为n1、n2，一束细光束从介质1射向介质2中，测得160，230，根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是()A介质2相对介质1的相对折射率为B光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度C介质1相对介质2来说是光密介质D光从介质1进入介质2可能发生全反射现象E光从介质1进入介质2，光的波长变短解析：光从介质1射入介质2时，入射角与折射角的正弦之比叫做介质2相对介质1的相对折射率，所以有n21，选项A正确；因介质2相对介质1的相对折射率为，可以得出介质2的绝对折射率大，因n，所以光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度，选项B正确；介质2相对介质1来说是光密介质，选项C错误；光从光密介质射入光疏介质时，有可能发生全反射现象，选项D错误；光从介质1进入介质2，光的频率不变，速度变小，由vf可知，光的波长变短，选项E正确答案：ABE2.如图所示为一正三角形玻璃砖，边长为l，AO为三角形的中线现有a、b两束不同频率的可见细光束垂直于BC边从真空射入该三角形玻璃砖，入射时两束光到O点的距离相等，两束光经玻璃砖折射后相交于中线AO的右侧P处，则以下判断正确的是()A在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度B在真空中，a光波长小于b光波长Ca、b两束光在玻璃砖中传播时的频率与在真空中传播时的频率相同Da光通过玻璃砖的时间小于b光通过玻璃砖的时间E若a、b两束光从同一介质射入真空中，则a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角解析：本题主要考查几何光学的基础知识，意在考查考生的理解能力和分析综合能力光在真空中的传播速度均为光速c，所以选项A错误；由题意可知，玻璃砖对a光的折射率na大于对b光的折射率nb，所以a光的频率a大于b光的频率b，a光在真空中传播时的波长a小于b光在真空中传播的波长b，选项B正确；当光从一种介质进入另一种介质时，光的频率保持不变，选项C正确；a光在玻璃砖中的传播速度大小va小于b光在玻璃砖中的传播速度大小vb，又因为a、b两束光在该玻璃砖中传播的距离相等，所以tatb，选项D错误；当a、b两束光从同一介质射入真空中时，由nanb，sinC可知，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，选项E正确答案：BCE3.如图所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球频率为f的激光束在真空中沿直线BC传播，在C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点经折射进入真空中，已知COD120，玻璃球对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是(设c为真空中的光速)()A激光束的入射角i60B改变入射角i的大小，激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C光子在射入玻璃球后，频率变小D此激光束在玻璃中的波长为E从C点射入玻璃球的激光束，在玻璃球中不经反射传播的最长时间为解析：由图可知折射角30，则，所以sini，i60，选项A正确；当入射角i90时，折射角均小于临界角，根据几何知识可知光线在D点的入射角不可能大于临界角，所以在D点不可能发生全反射，选项B错误；光子的频率由光源决定，与介质无关，所以光子穿越玻璃球时频率不变，选项C错误；此激光束在玻璃中的波速为v，由vf得此激光在玻璃中的波长为，选项D正确；从C点射入玻璃球的激光束，在玻璃球中不经反射传播的最长路程为s2R，则最长时间为t，选项E正确答案：ADE4如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径，M点是玻璃球的最高点来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知ABD30，光在真空中的传播速度为c，则()A此玻璃的折射率为B光线从B到D所用的时间为C光线从B到D所用的时间为D增大ABD时，光线不可能在DM段发生全反射现象E减小ABD时，从AD段射出的光线均不能平行于AB解析：由图可知，光线在D点的入射角为i30，折射角为r60，由折射率的定义得n，A正确；光线在玻璃中的传播速度为vc，由图知R，所以光线从B到D所用的时间为t，B正确，C错误；增大ABD时，光线射向DM段时的入射角增大，射向M点时的入射角为45，而临界角C满足sinCsin45，故光线可以在DM段发生全反射现象，D错误；要使出射光线平行于AB，则入射角必须为30，E正确答案：ABE二、非选择题5光纤通信是一种现代化的通讯工具，为了研究问题的方便，我们将光导纤维简化为一根长直的玻璃管，如图所示为玻璃管沿轴线的横截面，若光从左端以与端面成30角入射，玻璃管长为L，折射率为n，已知光在真空中的传播速度为c.(1)通过计算分析光能否从玻璃管的侧面射出(2)求出光通过玻璃管所需的时间解析：(1)光线射入左端时，n，即30侧面上的入射角60sinC，临界角Carcsin45，光束发生全反射后折射射出AB面由折射定律得：n得sinr，r30由几何关系知：ABC30答案：(1)(2)309(2017河北保定模拟)如图所示，一个半圆形玻璃砖的截面图，AB与OC垂直，半圆的半径为R.一束平行单色光垂直于AOB所在的截面射入玻璃砖，其中距O点距离为的一条光线自玻璃砖右侧折射出来，与OC所在直线交于D点，ODR.求(1)此玻璃砖的折射率是多少？(2)若在玻璃砖平面AOB某区域贴上一层不透光的黑纸，平行光照射玻璃砖后，右侧没有折射光射出，黑纸在AB方向的宽度至少是多少？解析：(1)连接O、E并延长至H，作EF垂直OD于F，光线与AB的交点为G，由几何关系可知EOD30，DEH60所以此玻璃砖的折射率n(2)设光线IJ恰好发生全反射，则IJO为