（全国通用）高考物理一轮复习 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 第3讲 光的折射与全反射练习.doc

第3讲光的折射与全反射 一、选择题(每小题6分,共60分)1.(多选)红光与紫光相比(bd)a.在真空中传播时,紫光的速度比较大b.在玻璃中传播时,红光的速度比较大c.玻璃对红光的折射率较紫光的大d.从玻璃到空气的界面上,红光的临界角较紫光的大【解析】各种色光在真空中的传播速度均为3108 m/s,a项错误;因为玻璃对红光的折射率较玻璃对紫光的折射率小,根据v=得红光的临界角比紫光的大,d项正确。2.(2015四川高考)直线p1p2过均匀玻璃球球心o,细光束a、b平行且关于p1p2对称,由空气射入玻璃球的光路如图。a、b光相比(c)a.玻璃对a光的折射率较大b.玻璃对a光的临界角较小c.b光在玻璃中的传播速度较小d.b光在玻璃中的传播时间较短【解析】折射率反映了介质对光的偏折程度。由图可知b光的偏折较大,所以玻璃对b光的折射率大,a项错误;由临界角sin c=可知,玻璃中b光的传播速度小于a光在玻璃中的传播速度,且b光在玻璃中的传播路程大于ab在玻璃中的传播路程,所以tbta,c项正确,d项错误。3.(多选)若某一介质的折射率较大,那么(bd)a.光由空气射入该介质时折射角较大b.光由空气射入该介质时折射角较小c.光在该介质中的速度较大d.光在该介质中的速度较小【解析】由21,则介质折射率越大,光在该介质中的速度越小,c项错误,d项正确。4.(多选)频率不同的两束单色光“1”和“2”以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是(ad)a.单色光“1”的波长小于单色光“2”的波长b.在玻璃中单色光“1”的传播速度大于单色光“2”的传播速度c.单色光“1”通过玻璃板所需的时间小于单色光“2”通过玻璃板所需的时间d.单色光“1”从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光“2”从玻璃到空气的全反射临界角【解析】由题图可知,单色光“1”的折射率大,频率大,波长小,在介质中传播速度小,因而发生全反射的临界角小,a、d项正确,b项错误;设玻璃板的厚度为d,折射角为r,由n=,“1”光线的折射角小,所经历的时间应该长,c项错误。5.(2015贵州六校联考)(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(bc)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【解析】根据折射定律,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项错误;光从空气进入水中时,v= (n1)变小,故b项正确;紫光的折射率大于蓝光,所在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项正确;若蓝光沿ao方向射入,入射角减小,根据折射定律知,折射角也减小,则折射光线不能通过b点正上方的d点,d项错误。6.(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(abc)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【解析】b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项正确,d项错误;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项正确。7.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)a. rb. rc. rd.【解析】设光由水射向空气的临界角为i,则sin i=r,a项正确。8.(2015安徽高考)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.b.c.d.【解析】设单色光在ab面上的折射角为,由几何关系有i=,a项正确。9.(多选)已知介质对某单色光的临界角为,则(abc)a.该介质对此单色光的折射率等于b.此单色光在该介质中的传播速度等于csin (c为真空中的光速)c.此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sin 倍d.此单色光在该介质中的频率是真空中的【解析】介质对该单色光的临界角为,它的折射率n=0sin ,所以0=sin 1,故c项正确;光的频率是由光源决定的,与介质无关,故d项错误。10.如图所示,扇形aob为透明柱状介质的横截面,圆心角aob=60。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,以下对该介质的折射率值及折射光线中恰好射到m点的光线能不能发生全反射的说法正确的是(a)a.,不能发生全反射b.,能发生全反射c.,不能发生全反射d.,能发生全反射【解析】画出光路图,并根据几何关系标出角度,如图所示。由图可知,介质的折射率n=sin c,所以折射光线中恰好射到m点的光线不能发生全反射,a项正确。二、计算题(每小题20分,共40分)11.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表面的百分比。解:在oa面上,入射角i=45,设折射角为r,则sin r=解得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50%。12.(2015山东高考)半径为r、介质折射率为n的透明圆柱体,过其轴线oo的截面如图所示。位于截面所在平面内的一细束光线,以角i0由o点入射,折射光线由上边界的a点射出。当光线在o点的入射角减小至某一值时,折射光线在上边界的b点恰好发生全反射。求a、b两点间的距离。解:当光线在o点