高三物理一轮复习练习曲 第13章 第1单元 光的折射　全反射限时规范特训.doc

2014届高三物理一轮复习练习曲：限时规范特训 第13章 第1单元 光的折射全反射(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题7分，共70分)1雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()a紫光、黄光、蓝光和红光b紫光、蓝光、黄光和红光c红光、蓝光、黄光和紫光 d红光、黄光、蓝光和紫光解析：由光路图显然可看出a光的偏折程度最大，故a光的折射率最大，选项中应该以“红橙黄绿蓝靛紫”反过来的顺序进行排列，b对答案：b22013泉州测试如图，半圆形玻璃砖置于光屏pq的左下方一束白光沿半径方向从a点射入玻璃砖，在o点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带若入射点由a向b缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到o点，观察到各色光在光屏上陆续消失在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是()a减弱，紫光b减弱，红光 c增强，紫光 d增强，红光解析：同一介质对各色光的折射率不同，各色光对应的全反射的临界角也不同七色光中紫光折射率最大，由n可知紫光的临界角最小，所以入射点由a向b缓慢移动的过程中，最先发生全反射的是紫光，折射光减弱，反射增强，故c正确答案：c 3高速公路上的标志牌都是用“回归反光膜”制成的，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字显得特别醒目这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，如图所示，反光膜内均匀分布着直径为10 m的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射反射再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射的入射角应是()a. 15 b. 30c. 45 d. 60解析：设入射角为i，折射角为，作出光路图如图所示，因为出射光线恰好和入射光线平行，所以i2，根据折射定律，所以30，i260.本题答案为d.答案：d4一束由a、b两种单色光组成的复色光垂直照射在1/4圆柱形玻璃砖的ab面上，进入玻璃砖后光路如图所示，则下列说法中正确的是()aa光的折射率大于b光的折射率ba光的波长比b光的波长大cb光在该玻璃中的折射率nda光在该玻璃中的速度小于b光的速度解析：发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，并且入射角大于临界角，根据光路图可知，题中复色光从玻璃射入空气时，入射角均为45，其中只有b光发生了全反射，所以ca45，cb45，它们的折射率na，所以nbna，选项a、c错误；根据n可得v，可见，在同种介质中，折射率大的光速小，即b光在该玻璃中的速度小于a光的速度，选项d错误；a光在玻璃中的折射率小，说明其频率小，即fbfa ，在真空中，光速相同，即fc，又fbfa，所以ab，在玻璃中a光的波长同样比b光的波长大些，选项b正确答案：b5如图所示，一束细光线a射到、两种介质的界面后，反射光束只有b，折射光束只有c.下列说法正确的是()a若a是复色光，则b、c都一定是复色光b若a是单色光，则b、c都一定是单色光c若b是复色光，则a、c都一定是复色光d若b是单色光，则a、c都一定是单色光解析：光射到两种介质界面上，一定有反射，但不一定有折射；不同频率的光入射角相同时，折射角一定不同若a是复色光，b一定是复色光，而折射光线只有c，c一定是单色光，而且只有这种频率的光发生了折射，其余频率的光都发生了全反射若b是复色光，说明a是复色光，但c只能是单色光若b是单色光，说明a一定是单色光，因此c也一定是单色光答案：bd6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，rr.现有一束单色光垂直于水平端面a射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面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()an可能为 b.n可能为2ct可能为 dt可能为解析：只经过两次全反射射出，可知第一次入射角为45，反射光路图如图所示根据全反射可知临界角c45，再根据n可知n；光在透明柱体中传播距离为l4r，传播时间为t，则t选项c、d均错答案：ab7一束红光和一束紫光以相同的角度沿半径方向射向截面为半圆形的玻璃砖，并分别沿oa和ob方向射出，如图所示，下列说法正确的是()aoa是红光，穿过玻璃砖的时间较短bob是红光，穿过玻璃砖的时间较长coa是紫光，穿过玻璃砖的时间较短dob是紫光，穿过玻璃砖的时间较长解析：由图知，红光和紫光的入射角相同，根据折射定律n，有na，nb.因aombom，则sinaomsinbom，即nanb.根据同种介质对频率大的色光的折射率较大可知，oa为红光，ob为紫光根据折射率n可知，光在玻璃砖中的传播速度v.可见，红光在玻璃砖中的传播速度较大由于红光和紫光在玻璃砖中传播距离均为半径长，可见波速大的红光在玻璃砖中的传播时间较短，紫光穿过玻璃砖的时间较长答案：ad82012四川省广元中学高三月考理综卷如图所示，真空中有一半径为r、均匀的玻璃球，频率一定的细激光束在真空中沿bc传播，从c点经折射进入，并经出射点d折射出去，已知cod120，玻璃对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是()a激光束在c点的入射角60b此激光束在玻璃中穿越的时间为t3r/cc一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小d改变入射角的大小，细激光束可能在球表面d处发生全反射解析：根据题图可知，激光束在c点的折射角为30，所以，60，选项a正确；根据几何关系cdr，光速vc/nc/，所以此激光束在玻璃中穿越的时间为t3r/c，选项b正确；光子能量eh，其中表示光子频率，一个光子在穿过玻璃球的过程中频率不变，所以能量不变，选项c错误；设激光束在c点的折射角为，在玻璃中的临界角为c，根据，可知，无论如何改变入射角的大小，sin45，发生全反射a错误光线经ac面全反射后射到bc面时入射角为3045，在该介面上既有反射现象又有折射现象，且折射角大于入射角，b、c错误答案：d10如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形abcd是它的一个截面，一单色细光束入射到p点，入射角为.apad，则()a若要使光束进入长方体后能射至ad面上，的最小值为arcsinnb若要使光束进入长方体后能射至ad面上，角的最小值为arcsinnc若要此光束在ad面上发生全反射，角的范围应满足arcsinnarcsind若要此光束在ad面上发生全反射，角的范围应满足arcsinnarcsin解析：要使光束进入长方体后能射至ad面上，设最小折射角为，add，如图甲所示根据几何关系有sin，根据折射定律有n，解得：arcsinn.如图乙所示，要使光束在ad面上发生全反射，则要求射至ad面上的光线的入射角应满足sinsinc，又sinc，sincos，解得：arcsinnarcsin.选项b、c正确，a、d错误答案：bc二、非选择题(共30分)11(15分)如图所示，扇形aob为透明柱状介质的横截面，圆心角aob60.一束平行于角平分线om的单色光由oa射入介质，经oa折射的光线恰平行于ob.(1)求介质的折射率；(2)折射光线中恰好到m点的光线_(填“能”或“不能”)发生全反射解析：依题意作出光路图，(1)由几何知识可知，入射角i60，折射角r30根据折射定律得n代入数据解得n(2)不能答案：(1)(2)不能12(15分)半径为r的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为o.两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点a为圆柱的顶点，光线2的入射点为b，aob60.已知该玻璃对红光的折射率n.(1)求两条光线经柱面和底面折射后