【全程复习方略】高考物理一轮总复习 第十二章 第1讲 光的折射、全反射课时提能演练 新人教版(1).doc

光的折射、全反射(20分钟50分)一、选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分。每小题只有一个选项正确)1.(2014龙岩模拟)如图所示,在水面下同一深度并排紧挨着放置分别能发出红光、黄光、蓝光和紫光的四个灯泡,一人站在这四盏灯正上方离水面有一定距离处观察,他感觉离水面最近的那盏灯发出的光是()a.红光b.黄光c.蓝光d.紫光【解析】选d。从空气中观察灯泡时,灯泡发出的光经水面折射后进入观察者的眼睛,折射光线的延长线交于一点,这点就是灯的虚像,像的位置比实际位置离水面的距离要近些,竖直向下看时,有h=1nh0,因紫光的折射率最大,故紫光的视深最小。2.一束白光通过三棱镜折射后,在屏上形成了彩色光带,以下说法错误的是()a.红光最先穿过棱镜b.偏折最大的是紫光c.在玻璃中速度最大的是紫光d.在玻璃中速度最大的是红光【解析】选c。由光的色散可知七色光中紫光偏折最大,折射率最大,据v=cn可知在玻璃中紫光的速度最小,b正确,c错误;红光折射率最小,在玻璃中速度最大,最先穿过棱镜,a、d正确,故选c。3.(2014泉州模拟)很细的一束光沿ao方向入射到玻璃砖侧面上的o点,进入玻璃砖后分成、两束,部分光路如图所示。以下分析中正确的是()a.光束在玻璃中的折射率大b.光束在玻璃中的传播速度小c.逐渐减小入射角i,光束在玻璃砖的上表面先发生全反射d.光束在玻璃中的波长大【解析】选c。由题图可知光束折射率大,a错;据v=cn可知光束在玻璃中的传播速度大,b错;据sinc=1n可知光束临界角小,光束先发生全反射,c对;光束折射率大,频率大,据=cnf可知光束在玻璃中的波长小,d错。4.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=2r。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()a.n可能为3b.n可能为1.2c.t可能为22rcd.t可能为4.8rc【解题指南】解答本题时应明确以下两点:(1)依题意画出光路图。(2)确定临界光线,寻找几何关系从而得到n的取值范围。【解析】选a。只经过两次全反射,光路图如图所示,可知第一次入射角为45。根据全反射条件可知临界角c45,再根据n=1sinc可知n2,故a对b错;光在透明柱体中运动路程为l=4r,运动时间为t=lv=4nrc,则t42rc,则c、d均错。5.如图所示,半圆形玻璃砖的半径为r,直径为mn,一束白光从q点以垂直于直径mn的方向射入半圆形玻璃砖,从玻璃砖的圆弧面射出后,打到光屏上得到由红到紫的彩色光带。已知qm=r2。如果保持入射光线和光屏的位置不变,而使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动,移动的距离小于r2,则有()a.半圆形玻璃砖向上移动的过程中,屏上红光最先消失b.半圆形玻璃砖向上移动的过程中,屏上紫光最先消失c.半圆形玻璃砖向下移动的过程中,屏上红光最先消失d.半圆形玻璃砖向下移动的过程中,屏上紫光最先消失【解析】选d。当玻璃砖上移时,从玻璃进入空气的光线的入射角在减小,所以不管哪种色光都不会发生全反射,故a、b错。在向下移动时,由于从玻璃进入空气的光线的入射角在增大,紫光的临界角最小,入射角增大后,先达到紫光的临界角,最后达到红光的临界角。所以紫光首先发生全反射,在屏上消失,故c错,d对。【总结提升】解答全反射类问题的技巧解答全反射类问题时,要抓住发生全反射的两个条件:一是光必须从光密介质射入光疏介质,二是入射角大于或等于临界角。利用好光路图中的临界光线,准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键,且在作光路图时尽量与实际相符,这样更有利于问题的分析。二、非选择题(本大题20分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)6.(能力挑战题)如图所示,一单色光束a,以入射角i=60从平行玻璃砖上表面o点入射。已知平行玻璃砖厚度d=10cm,玻璃砖对该单色光束的折射率n=3。则,(1)光束从上表面进入玻璃砖的折射角为多少?(2)光束在玻璃砖中传播的时间为多少?(3)光束从下表面出射后相对入射光线的侧移量是多少?【解析】(1)由折射定律:n=sinisinr,得:sinr=sinin=12,r=30(6分)(2)光在玻璃砖中传播的距离为s,s=dcosr=2033cm(4分)t=sv=nsc=2310-9s710-10s(4分)(3)x=dcosrsin(i-r)=1033cm=5.77cm(6分)答案:(1)30(2)710-10s(3)5.77cm【变式备选】一半圆柱形透明物体横截面如图所示,底面aob镀银(图中粗线),o表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从m点入射,经过ab面反射后从n点射出,已知光线在m点的入射角为30,moa=60,nob=30。求:(1)光线在m点的折射角;(2)透明物体的折射率。【解析】(1)如图,透明物体内部的光路为折线mpn,q、m点相对于底面ef对称,q、p、n三点共线。设在m点处,光的入射角为i,折射角为r