（新课标）高考物理一轮复习 课时跟踪训练42 光的折射、全反射.doc

【与名师对话】（新课标）2016高考物理一轮复习 课时跟踪训练42 光的折射、全反射一、选择题1(2014福建卷)如图所示，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，o点为该玻璃砖截面的圆心，下图中能正确描述其光路的是()解析：当光线从空气射向半圆柱体玻璃砖时，光线一定会进入玻璃砖，b错误当光线从半圆柱体玻璃砖射向空气时，可能发生全反射，a正确当发生折射时，由折射定律可知，玻璃中光线与法线的夹角小于空气中光线与法线的夹角，c、d错误答案：a2(2014四川卷)如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()a小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球b小球所发的光能从水面任何区域射出c小球所发的光从水中进入空气后频率变大d小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大解析：无论小球在哪个位置，小球与玻璃缸圆心的连线上的光均与玻璃缸侧面垂直，光线一定能射出，a错误小球发出的光在进入空气时，如果发生全反射，则光不可能射出，b错误光线在不同介质中，光的频率不变，c错误由光在介质中的速度v可知，光进入空气后，传播速度变大，d正确答案：d3(多选)(2014浙江海宁质检)幻日是一种非常罕见的光学现象如图(甲)为2012年12月10日，上海出现的“三个太阳”(即幻日现象)在天空出现的半透明薄云里面，有许多漂浮在空中的六角形柱状的冰晶体，偶尔它们会整整齐齐地垂直排列在空中当太阳光射在这一根根六角形冰柱上，就会发生非常规律的折射现象如图(乙)有人在实验室用白光束和转动的六角棱镜模拟了幻日现象如图(丙)下列说法正确的是()a人造幻日接近太阳一侧的光线在冰晶中折射率较大b光线从冰晶侧面入射时，入射角一定大于或等于折射角c形成幻日的光线可能是经过冰晶的一个侧面射入，又从与之平行的另一侧面射出进入观察者眼中d图(丙)中二个人造幻日是六角棱镜转动时入射光线从棱镜侧面不同方向射入时分别产生的解析：人造幻日接近太阳一侧的光线偏折较小，即冰晶对这些光线折射率较小，选项a错误；光线从冰晶侧面入射时，入射角一定大于或等于折射角，选项b正确；若光线从一个侧面射入，再从与之平行的侧面射出，光线方向不发生变化，不会形成幻日，选项c错误；图(丙)中二个人造幻日是六角棱镜转动时入射光线从棱镜侧面不同方向射入时分别产生的，选项d正确答案：bd4.“b超”可用于探测人体内脏的病变状况如图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为(式中1是入射角，2是折射角，v1、v2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度)，超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同已知v20.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为()a.b.c. d.解析：如图所示，由题意知由几何关系知sinr联立式解得h，故选项d正确答案：d5.如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90、半径为r的扇形oab，一束平行光平行于横截面，以45入射角照射到oa上，ob不透光若只考虑首次入射到圆弧ab上的光，则a上有光透出部分的弧长为()a.r b.r c.r d.r解析：假设平行光束恰好能透出圆弧的临界点分别为d、e，光路图如图所示，由折射率公式可求得光从oa边射入玻璃时的折射角为30，由临界角定义式可求得d处发生全反射的临界角为c45，则圆弧de对应的圆心角为45，所以有光透出的弧长为r，选项b正确答案：b6(2014成都市三模)(甲)为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图他让光从空气射向玻璃砖，在正确操作后，他利用测出的数据作出了图(乙)所示的折射角正弦(sinr)与入射角正弦(sini)的关系图象则下列说法正确的是()a该玻璃的折射率nb该玻璃的折射率n1.5c光由空气进入该玻璃砖中传播时，光波频率变为原来的倍d光由空气进入该玻璃砖中传播时，光波波长变为原来的1.5倍解析：由折射定律nsini/sinr可知折射角正弦(sinr)与入射角正弦(sini)的关系图象斜率的倒数表示折射率，所以n3/21.5，选项a错误，b正确；光由空气进入该玻璃砖中传播时，光波频率不变，由n，vf可知，光波波长变为原来的，选项c、d错误答案：b7.(多选)(2014石家庄一模)如图所示，a、b为两束不同频率的单色光，以45的入射角射到玻璃砖的上表面，直线oo与玻璃砖垂直且与其上表面交于n点，入射点a、b到n点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的p点下列说法正确的是()a在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度b在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度c玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率d同时增大入射角，则b光在下表面先发生全反射e通过玻璃砖后a、b光均沿原来的方向传播解析：由于光在真空中传播速度均相等，选项a错误；由图知，b光偏折的较大，所以b光的折射率较大、传播速度较小，选项b、c正确由折射定律可知，a、b光在下表面入射角均小于临界角，a、b光均能在下表面射出去，不能发生全反射，选项d错误；光线通过平行玻璃砖后传播方向不会改变，而只发生侧移，故选项e正确答案：bce8.(多选)如图所示，一细束白光由空气斜射到横截面为矩形的玻璃砖abdc的ab边上(入射光的延长线沿od方向)，则关于射光和折射光说法正确的是()a不可能在ab界面发生全反射b可能射到bd面，并在bd界面发生全反射c一定能到达cd面，并可能在cd界面发生全反射d一定能到达cd面并从cd射出，射出的各种色光一定互相平行e光进入玻璃砖后的速度减小解析：根据全反射的条件(光由光密介质进入光疏介质且入射角大于等于临界角)，入射光不可能在ab界面发生全反射，选项a正确；入射光进入玻璃砖后，折射光线向法线靠近，不可能射到bd面上，一定射到cd面上；由于其入射角小于临界角，所以不可能在cd界面发生全反射，一定能从cd面射出，射出的各种色光一定互相平行，选项d正确，b、c错误；由n可知，光进入玻璃砖后的速度减小，选项e正确答案：ade二、非选择题9.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针p1、p2与圆心o在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心o缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察p1、p2的像，且p2的像挡住p1的像如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失此时只须测量出_，即可计算玻璃砖的折射率请用你的测量量表示出折射率n_.解析：当恰好看不见p1、p2的像时，说明沿p1、p2的光刚好发生全反射现象，此时玻璃砖直径转过的角度即为临界角，则折射率n.答案：玻璃砖直径边绕o点转过的角度10在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图(1)、(2)和(3)所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖他们的其他操作均正确，且均以aa、bb为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)；乙同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)丙同学测得的折射率与真实值相比_解析：甲同学测量的光路图如图(甲)所示，真实值n，测量值n，因rr，故nn，所以甲同学测得的折射率与真实值相比偏小；乙同学测量的光路图如图(乙)所示，测量值n，与真实值相等丙同学的测量可能出现三种可能，光路图如图(丙)所示，当出射点为c时，测量值与真实值相同，当出射点在c点左侧时，测量值大于真实值，当出射点在c点右侧时，测量值小于真实值，故丙同学测得的折射率与真实值相比可能偏大，可能偏小，也可能不变答案：偏小不变可能偏大，可能偏小，也可能不变11.(2014辽宁省东北三省高三第二次模拟考试)一玻璃三棱柱竖直放在水平桌面上，其底面a1b1c1是边长a12 cm的等边三角形，柱高l12 cm.现在底面的中心o处放置一点光源，不考虑三棱柱内的反射光，玻璃的折射率为，求三个侧面的发光的总面积解析：因光源在底面的中点，可知光源到三个侧面的距离相等，根据几何知识可知光源到三个侧面的距离为a.根据折射定律，sinc求得临界角c45根据几何知识可求得每个侧面的发光的面积为半径是a圆面积的一半三个侧面的发光面积为s218cm2答案：18cm212(2014陕西省西工大附中高三训练)桌面上有一玻璃圆锥，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，此三角形的边长为l，如图所示，有一半径为的圆柱形平行光束垂直底面入射