2年模拟（新课标）高考物理大一轮复习 第十三章 第1讲 光的折射 全反射练习.doc

第1讲光的折射全反射a组20142015年模拟基础题组时间:35分钟分值:40分一、选择题(每题6分,共18分)1.(2015浙江调研)为了表演“隐形的大头针”节目,某同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针,并将其放入盛有水的碗中,如图所示。已知水的折射率为,为了保证表演成功(在水面上看不到大头针),大头针末端离水面的最大距离h为() a.rb.r c.rd.r2.(2014湖北黄梅一中质检)如图,一个三棱镜的截面为等腰直角abc,a为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于bc边的方向射到ab边,进入棱镜后直接射到ac边上,并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为()a. b.c. d.3.(2014江苏盐城一模)(多选)如图所示,空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体,其内圆半径为r,外圆半径为r,r=r。现有一束单色光垂直于水平端面a射入透明柱体,只经过两次全反射后垂直于水平端面b射出。设透明柱体的折射率为n,光在透明柱体内传播的时间为t,若真空中的光速为c,则()a.n可能为b.n可能为2c.t可能为d.t可能为二、非选择题(共22分)4.(2014内蒙古包头质检)(11分)如图所示,一直角三棱镜截面abc,abc=30,acb=90,斜边长为l=10 cm,其折射率为n=,一束平行光从斜边距a点处的o点平行于bc边射入该棱镜。(光在真空中的速度c=3.0108 m/s,不考虑光的反射)作出光的折射光路图,并求出光射出棱镜时光的偏向角;求出光在棱镜中传播的时间。5.(2015湖北八市联考)(11分)如图所示,在mn的下方足够大的空间是玻璃介质,其折射率为n=,玻璃介质的上边界mn是屏幕。玻璃中有一正三角形空气泡,其边长l=40 cm,顶点与屏幕接触于c点,底边ab与屏幕平行。一束激光a垂直于ab边射向ac边的中点o,结果在屏幕mn上出现两个光斑。求两个光斑之间的距离l。若任意两束相同激光同时垂直于ab边向上入射进入空气泡,求屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离。b组20142015年模拟提升题组时间:40分钟分值:45分一、选择题(每题6分,共12分)1.(2015河南三市联考)(多选)如图所示,o1o2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,a、b是关于o1o2轴等距且平行的两束不同单色细光束,从玻璃体右方射出后的光路图如图所示。mn是垂直于o1o2放置的光屏,沿o1o2方向不断左右移动光屏,可在光屏上得到一个光斑p,根据该光路图,下列说法正确的是()a.该玻璃体对a光的折射率比对b光的折射率小b.在真空中,a光的波长比b光的波长长c.在该玻璃体中,a光比b光的速度大d.a光的频率比b光的频率高e.a光从空气进入该玻璃体后,其频率变高2.(2015贵州六校联盟第二次联考)(多选)如图所示,实线为空气和水的分界面,一束蓝光从空气中的a点沿ao1方向(o1点在分界面上,图中o1点和入射光线都未画出)射向水中,折射后通过水中的b点。图中o点为a、b连线与分界面的交点。下列说法正确的是()a.o1点在o点的右侧b.蓝光从空气中射入水中时,速度变小c.若沿ao1方向射向水中的是一束紫光,则折射光线有可能通过b点正下方的c点d.若沿ao1方向射向水中的是一束红光,则折射光线有可能通过b点正上方的d点e.若蓝光沿ao方向射向水中,则折射光线有可能通过b点正上方的d点二、非选择题(共33分)3.(2015辽宁抚顺六校联合体期中)(11分)如图所示,aob是由某种透明物质制成的圆柱体的横截面(o为圆心),折射率为。今有一束平行光以45的入射角射向柱体的oa平面,这些光线中有一部分不能从柱体的ab面上射出,设凡射到ob面的光线全部被吸收,也不考虑oa面的反射,求圆柱体ab面上能射出光线的部分占ab表面的几分之几?4.(2014山西太原一模)(11分)如图所示,由某种透明物质制成的直角三棱镜abc,折射率n=,a=30。一束与bc面成30角的光线从o点射入棱镜,从ac面上o点射出。不考虑光在bc面上的反射,求从o点射出的光线的方向。5.(2014东北三省四市协作体联考)(11分)如图所示,为一玻璃圆柱体的截面图,其半径为r,o为圆柱截面的圆心,ab为截面圆的直径。在b点放一个能发某种单色光的点光源,照射到直径ab上方,只有圆弧amn段有光线折射出来,其中从m点折射出的光线恰好平行ab,已知abm=。求:直线bn的长度(用r、表示)第1讲光的折射全反射a组20142015年模拟基础题组一、选择题1.a设光由水射向空气的临界角为i,则sin i=,解得h=r。2.a如图所示,由2+3=,n=与n=,解得n=。3.ab光线从a端面右端点c射入,光路如图。因为sin =,r=r,可得=45,ce=r,则光线ef与半径为r的内圆相切,由几何关系和题意,经两次反射,可知满足条件的只有此条光线,所以临界角c=45,则n=,故a、b正确。根据光在介质中传播距离s=4r,介质中光速v=,光传播时间t=,解得t,故c、d错。二、非选择题4.答案光路图见解析6010-9 s解析光路图如图所示。设光在ab面和ac面两次折射的入射角分别为i、i,折射角分别为r、r,由光的折射定律得n=,又知i=60可得:r=30由几何关系知:i=30又n=可得:r=60所以光射出棱镜时光的偏向角为60由于v=在介质中传播的距离为s=时间为t=联立解得:t=10-9 s5.答案40 cm80 cm解析画出光路图如图所示在界面ac,a光的入射角1=60由光的折射定律有:=n代入数据求得折射角2=30由光的反射定律得反射角3=60由几何关系易得:odc是边长为l/2的正三角形,coe为等腰三角形,ce=oc=故两光斑之间的距离l=dc+ce=l=40 cm光路图如图所示屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离为pq=2l=80 cmb组20142015年模拟提升题组一、选择题1.abcb光的偏折程度比a光大,则b光的折射率大于a光的折射率,说明b光的频率较大,由c=知,a光的波长较长,故a、b正确,d错误;根据v=得,a光的折射率较小,则a光在玻璃中的速度较大,故c正确;光由一种介质进入另一种介质时频率不变,故e错误。2.bcd据折射定律,知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角,则画出光路图如图所示,知o1点应在o点的左侧,故a错。光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时,速度变小,故b对。紫光的折射率大于蓝光,所以入射角相同时紫光的折射角要小于蓝光的,则紫光的折射光线可能通过b点下方的c点,故c对。红光的折射率小于蓝光,入射角相同时红光的折射角大于蓝光的,则红光的折射光线可能通过b点上方的d点,故d对。若蓝光沿ao方向射入,据折射定律,知折射光线不能通过b点正上方的d点,故e错。二、非选择题3.答案解析在oa面上,入射角i=45,设折射角为r,则sin r=,r=30。光路图如图所示,从o点射入的光沿半径从e点射出,be段无光射出。临界角c=arcsin =45,设fdo=c=45,则由几何关系可得aod=15,照到ad弧上的光均发生全反射,不能射出。综上所述,光线不能从弧ad和be射出,对应的圆心角为45,故能射出光线的部分占ab表面的。4.答案见解析解析光从o点射入,折射角为r1=nsin c=r1=30,sin c=,cc,故光在ab面发生全反射光在ac面折射,i3=30=nr3=60光经ac面反射后,垂直射向ab面,再次反射,之后光在ac面再次折射,有i4=i3,由对称性知r4=r3=605.答案见解析解析设光线bm在m点发生折射