高三物理一轮复习 13.1光的折射 全反射开卷速查.doc

开卷速查(四十一)光的折射全反射说明提示本试卷共三部分a组基础巩固b组能力提升c组难点突破考试时间：45分钟试卷满分：100分a组基础巩固1(2014四川卷)如图411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()图411a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：小球在缸底的其他位置也能从侧面看到，选项a错误；光线由水射向空气时，有可能发生全反射，选项b错误；光在不同介质中的频率是不变的，选项c错误；由v可知，光在水中的速度小于在空气中的速度，选项d正确答案：d2(2014北京卷)以往，已知材料的折射率都为正值(n0)现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n0)，称为负折射率材料位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出若该材料对此电磁波的折射率n1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()abcd图412解析：根据题述该材料的折射率n1，由折射率定律可知，入射角和折射角相等，且处于法线的同侧，所以正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是图b.答案：b3某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏p，让一复色光束sa射向玻璃砖的圆心o后，有两束单色光a和b射向光屏p，如图413所示他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是()图413a单色光a的波长小于单色光b的波长b在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度c单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间d当光束sa绕圆心o逆时针转动过程中，在光屏p上最早消失的是a光解析：根据光的折射定律可知a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，由可知a项错误；由v可知b项正确；由于复色光在玻璃砖中传播距离相同，根据t可知c项错误；由sinc可知d项错误答案：b4.图414如图414所示，abc为等腰棱镜，a、b两束不同频率的单色光垂直ab边射入棱镜，两束光在ab面上的入射点到oc的距离相等，两束光折射后相交于图中的p点，以下判断正确的是()a在真空中，a光光速大于b光光速b在真空中，a光波长大于b光波长ca光通过棱镜的时间大于b光通过棱镜的时间da、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角解析：因为两束光折射后相交于图中的p点，根据折射定律可知a光的折射率nanb，a光的频率ab，光在真空中的传播速度相等，a项错误；由得b项错误；由v和t得c项正确；根据sinc得d项错误答案：c5(多选题)如图415所示，有一束平行于等边三棱镜截面abc的单色光从空气射向e点，并偏折到f点，已知入射方向与边ab的夹角为30，e、f分别为边ab、bc的中点，则()图415a该棱镜的折射率为b光在f点发生全反射c光从空气进入棱镜，波长变小d从f点出射的光束与入射到e点的光束平行解析：在e点作出法线可知入射角为60，折射角为30，折射率为，a正确；在bc边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，b错；由公式介，可知c对；三棱镜两次折射使得光线都向底面偏折，不会与入射到e点的光束平行，故d错答案：acb组能力提升6如图416所示，红色细光束a射到折射率为的透明球表面，入射角为45，图416在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线a与出射光线b之间的夹角为()a30b45c60 d75解析：由折射定律有，得折射角30.画出光路图，由几何关系知，夹角30，a项正确答案：a7.图417现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为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，如图417所示，那么第一次入射的入射角应是()a15b30 c45d60解析：通过“回归反光膜”的光路图可知入射角i是折射角r的2倍，即i2r，由折射定律，有n2cosr，得r30，i2r60，故选项d正确答案：d8已知玻璃对某种单色光的折射率n，现使一束该单色光沿如图418所示方向射到三棱镜的ab面上，最后从棱镜射出假设光在行进过程中有折射光线存在时不考虑反射，求光射出棱镜时的折射角(结果可用反三角函数表示已知一组可能用到的三角函数近似值sin100.17，sin200.34，sin400.64，sin500.77)图418解析：由折射定律得sin，故30.由几何关系可得40，临界角carcsin45，即该束光在玻璃中折射光线与三棱镜bc边平行，故它在玻璃中的折射光线一定射到ac面，而射到ac面的入射角40，小于全反射的临界角c，故光在ac面会射出图419sinnsin400.90，故arcsin0.90.答案：arcsin0.909如图4110所示，一束光线以60的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点a.现将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，如图中虚线所示，则进入透明体的光线经平面境反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的光点p与原来相比向左平移了3.46 cm，已知透明体对光的折射率为.图4110(1)透明体的厚度为多大？(2)光在透明体里运动的时间多长？解析：(1)由sinnsin，得30.设透明体的厚度为d，由题意及光路有2dtan602dtan30s，解得d1.5 cm.(2)光在透明体里运动的速度v，光在透明体里运动的路程s2，所以光在透明体里运动时间t s21010 s.答案：(1)1.5 cm(2)21010 s10(2014山东卷)图4111如图4111，三角形abc为某透明介质的横截面，o为bc边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自o以角i入射，第一次到达ab边恰好发生全反射已知15，bc边长为2l，该介质的折射率为.求：(1)入射角i；(2)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c，可能用到：sin75或tan152)解析： 图4112(1)根据全反射定律可知，光线在ab面上p点的入射角等于临界角c，由折射定律得sinc代入数据得c45设光线在bc面上的折射角为r，由几何关系得r30由折射定律得n联立式，代入数据得i45(2)在opb中，根据正弦定理得设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得opvt又v联立式，代入数据得tl答案：(1)45(2)lc组难点突破11直角玻璃三棱镜的截面如图4113所示，一条光线从ab面入射，ab为其折射光线，ab与ab面的夹角60.已知这种玻璃的折射