（江苏专用）2021版高考物理一轮复习 课后限时集训40 光的折射 全反射.doc

课后限时集训40光的折射全反射建议用时：45分钟1.(多选)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是()a此介质的折射率等于1.5b此介质的折射率等于c当光线从介质射向真空中时，入射角大于45时可发生全反射现象d当光线从介质射向真空中时，入射角小于30时可能发生全反射现象e光进入介质后波长变短bce由题图及折射率定义得，n，选项a错，b对；当光线从介质射向真空中时，发生全反射的临界角c满足sin c，解得c45，即入射角大于等于45时可发生全反射现象，选项c对，d错；光进入介质后光速变小，而频率不变，由知，选项e对。2.(多选)水下一点光源，发出a、b两单色光。人在水面上方向下看，水面中心区域有a光、b光射出，区域只有a光射出，如图所示。下列判断正确的是()aa、b光从区域某点倾斜射出时，a光的折射角小b在真空中，a光的波长大于b光的波长c水对a光的折射率大于对b光的折射率d水下b光不能射到图中区域e水下a、b光能射到图中区域以外区域abe根据题述可知b光发生全反射的临界角较小，由sin c可知，水对b光的折射率较大，对a光的折射率较小，a、b光从区域某点倾斜射出时，a光的折射角小，a正确，c错误；由折射率随光的频率的增大而增大可知，a光的频率较小，波长较长，b正确；水下b光能射到题图中区域，由于水下b光在题图中区域发生了全反射，区域只有a光射出，d错误；水下a、b光能射到题图中区域以外区域，由于发生了全反射，不能射出水面，e正确。3.(多选)如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线。则()a在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度b在真空中，a光的波长小于b光的波长c在真空中，a光的波长大于b光的波长d玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率e若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失abe通过题图可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率，选项d错误；a光的频率大于b光的频率，波长小于b光的波长，选项b正确，c错误；由n知，在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项a正确；入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a光首先消失，选项e正确。4.(多选)如图所示，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置；一束由红、蓝两种色光混合而成的细光束，从空气中以某一角度(090)入射到第一块玻璃板的上表面。下列说法正确的是()a在第一块玻璃板下表面一定有出射光b在第二块玻璃板下表面一定没有出射光c第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行d第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧e第一块玻璃板下表面的两条出射光线中蓝光一定在红光的右侧acd光线从第一块玻璃板的上表面射入，在第一块玻璃板上表面的折射角和下表面的入射角相等，根据光路可逆性知，光在第一块玻璃板下表面一定有出射光，同理，在第二个玻璃板下表面也一定有出射光，a正确，b错误；因为光在玻璃板上表面的折射角和下表面的入射角相等，根据光路可逆性知，下表面的出射光的折射角和上表面的入射光的入射角相等，即两光线平行，所以第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行，c正确；光线在玻璃板中发生偏折，由于折射角小于入射角，可知第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧，d正确；蓝光的频率大于红光的频率，所以玻璃板对蓝光的折射率大于对红光的折射率，故蓝光的偏折程度大，出射光线中蓝光在红光的左侧，e错误。5.(多选)(2019武汉模拟)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面abm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、bm的中点，则()a该三棱镜对该单色光的折射率为b光在f点发生全反射c光从空气进入棱镜，波长变短d从f点出射的光束与入射到e点的光束可能平行e从f点出射的光束与入射到e点的光束偏向角为60ace在e点作出法线可知入射角为i60，折射角为r30，由折射定律可知折射率n，a正确；由sin c可知全反射的临界角大于30，由光路可知，在边bm上的入射角等于30，小于全反射的临界角，故不会发生全反射，b错误；根据公式n，得介，可知光从空气进入棱镜，波长变短，c正确；三棱镜两次折射使得光线都向am边偏折，不会与入射到e点的光束平行，d错误；从f点出射的光束与入射到e点的光束偏向角为2(ir)60，e正确。6(2018江苏常州期末)在安静的夜晚钓鱼是一种乐趣。如图所示，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边水面正上方h10.9 m的高度处，浮标q离岸边p点s11.2 m远，当鱼饵灯m与浮标的水平距离s21.8 m时，垂钓者恰好观察到q挡住了m的像，已知水的折射率n。求：(1)鱼饵灯离水面的深度h2；(2)如果鱼饵被鱼拖着下沉，则被鱼饵灯照亮的水面范围将变大还是变小？解析(1)作出折射光路图如图所示：由折射定律得n解得：h22.4 m。(2)当鱼饵灯发出的光恰好射出时，鱼饵灯与p点的连线和竖直方向夹角为临界角c，则sin c可知全反射的临界角一定，而tan c可知h变大时，s变大；故鱼饵灯照亮的水面范围将变大。答案(1)2.4 m(2)变大7.(2019泰安二模)如图为用一个折射率为n的透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中ac90，b60。现有一条光线从图示的位置垂直入射到棱镜的ab面上，请回答下列问题：(1)画出完整的光路图，确定射出的光线。(标注好角的度数)(2)为实现上述光路，该透明介质的折射率取值应该在什么范围？解析(1)光路图如图所示。(2)为满足和原光路图相一致，即必须满足在cd边能发生折射，ab边发生全反射即临界角30c60由n可得，nn2。答案(1)见解析(2)n28(2019湖北八校二模)如图所示，若实心玻璃柱长l40 cm，宽d4 cm，玻璃的折射率n，一细光束从玻璃柱的左端的正中心射入，则光最多可以在玻璃柱中反射_次；光在玻璃柱中传播的最长时间为_(保留两位有效数字，已知光在真空中传播速度c3.0108 m/s)。解析光束进入玻璃柱，在玻璃柱壁恰好发生全反射时，在玻璃柱中反射的次数最多，所用的时间最长。临界角c满足sin c，解得c60，光路如图所示，设在玻璃柱壁上两次反射之间沿轴线前进的距离为x，则xdtan c6.93 cm，光束从进入到第一次反射沿轴线前进3.47 cm，所以n15.27，光最多可以在玻璃柱中反射n6次；光在玻璃柱中传播的最长距离s m0.46 m，光在玻璃柱中传播的最长时间t s1.8109 s。答案61.8109 s9.(2019信阳市模拟)如图所示，半径为r、球心为o的玻璃半球置于半径为r的上端开口的薄圆筒上，一束单色光a沿竖直方向从b点射入半球表面，ob与竖直方向夹角为60，经两次折射后，出射光线与bo连线平行，求：(1)玻璃的折射率；(2)光射在圆筒侧面c点到半球下表面的距离cd。解析(1)作出光经过玻璃半球的光路示意图如图所示。根据折射定律可知n根据几何关系可知60则有30，所以n。(2)根据以上几何关系可知2cos 30r，tan 60，解得r。答案(1)(2)r10.(2019郑州二模)如图所示，abcd是某种透明材料的截面，ab面为平面，cd面是半径为r的圆弧面，o1o2为对称轴，一束单色光从o1点斜射到ab面上折射后照射到圆弧面上e点，刚好发生全反射。已知单色光在ab面上入射角的正弦值为，do2co2，透明材料对单色光的折射率为，光在真空中传播速度为c，求：(1)o1o2与o2e的夹角的大小；(2)光在透明材料中传播的时间(不考虑光在bc面的反射)。(结果可以用根号表示)解析本题通过直线和曲线界