高考物理一轮总复习 第16章 光 第1讲 光的折射、全反射.doc

第1讲 光的折射、全反射时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分。其中16为单选，710为多选)12016南充模拟如图所示，mn是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中，当入射角是45时，折射角为30。以下说法正确的是()a反射光线与折射光线的夹角为120b该液体对红光的折射率为c该液体对红光的全反射临界角为45d当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30答案c解析根据反射定律得到反射角为45，由几何知识得，反射光线与折射光线的夹角是105，故a错误。由折射率公式n，得n，故b错误。由临界角公式sinc，得sinc，则c45，故c正确。根据折射定律得知，紫光的折射率大于红光的折射率，则紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角小于30。故d错误。22016四川第一次大联考如图所示是一个透明圆柱体的横截面，一束单色光平行于直径ab射向圆柱体，光线经过折射后恰能射到b点。已知入射光线到直径ab的距离为r，r是圆柱体的半径。已知光在真空中的传播速度为c，则()a该透明圆柱体介质的折射率为b该单色光从c点传播到b点的时间为3r/cc折射光线过b点时可能发生全反射d改变入射光线到直径ab的距离，折射光线仍然能够射到b点答案b解析如图所示cos1，即130，分析可得230，r30，i60，折射率n，故a错误；该单色光从c到b的时间t，故b正确；光线折射到b点不可能发生全反射，因为出射角为60，故c错误；改变光线到直径ab的距离，折射光线不能射到b点，故d错误。32014重庆高考打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将op、oq边与轴线的夹角切割在12，光线一定在op边发生全反射b若2，光线会从oq边射出c若1，光线会从op边射出d若1，光线会在op边发生全反射答案d解析由几何知识可得光线在op边上的入射角为90，反射后在oq边上的入射角为390，12时，光线在op边上的入射角变小，故不能发生全反射，a错误；在oq边上的入射角变大，能发生全反射，b错误；当1时，光线在op边上的入射角变大，故发生全反射，不能从op边射出，c错误，d正确。42016乐山二模如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。下列说法正确的是()aa光的频率小于b光的频率b光束a在空气中的波长较大c出射光束a、b一定相互平行da、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角大答案c解析作出光路图如图所示，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，故a错误。a光的频率较大，则波长较小，故b错误。因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，根据几何知识可知出射光束一定相互平行，故c正确。因为a光的折射率较大，由临界角公式sinc，则知a光的临界角小，故d错误。5. 白光是由多种单色光构成的复色光，点光源s发出的一束白光由空气斜射到横截面为矩形acdb的玻璃砖上表面的o点，s、o和d三点位于同一直线上，如图所示。则下列关于入射光线和折射光线的说法正确的是()a可能在ab界面发生全反射b可能射到bd界面，并在bd界面发生全反射c一定能到达cd界面，并可能在cd界面发生全反射d一定能到达cd界面并从cd界面射出，射出的各种色光一定互相平行答案d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或等于临界角)，入射光不可能在ab界面发生全反射，选项a错误。入射光进入玻璃砖后，折射光线向法线靠近，不可能射到bd界面上，一定射到cd界面上；由于其在cd界面上的入射角小于临界角，所以不可能在cd界面发生全反射，一定能从cd界面射出，射出的各种色光一定互相平行，选项d正确，bc错误。6“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.答案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。7一束光从空气射向折射率n的某种玻璃的表面，如图所示。i代表入射角，则()a当入射角i0时不会发生折射现象b无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45c欲使折射角r30，应以i60的角度入射d当入射角iarctan时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直答案bd解析当入射角i0时光能从空气进入玻璃，故发生了折射，a错误；当入射角是90时，根据折射定律n，解得：r45，所以无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45，b正确；欲使折射角r30，根据折射定律n，解得：i45，故c错误；当iarctan，有tani，设入射角为i，折射角为r，根据折射定律ntani，解得sinrcosi，所以反射光线跟折射光线恰好互相垂直，故d正确。82016南昌模拟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，如图所示。他们根据实验现象提出了以下五个猜想，你认为正确的是()a单色光a的波长大于单色光b的波长b在玻璃砖中单色光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e相同条件下，a光比b光容易发生衍射答案abe解析根据实验现象可知，玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率，即navb，则选项b正确，选项c错误；因为nanb，所以a光的频率小于b光的频率，即fab，选项a正确；玻璃砖对b光的折射率大，则在光屏上最先消失的应该是b光，选项d错误；波长长的更容易发生衍射，选项e正确。92016龙岩模拟一束由红、蓝两单色光组成的光以入射角由空气射到半圆形玻璃砖表面的a处，ab是半圆的直径。进入玻璃后分为两束，分别为ac、ad，它们从a到c和从a到d的时间分别为t1和t2，则说法错误的是()aac是蓝光，t1小于t2 bad是红光，t1小于t2cac是蓝光，t1等于t2 dad是红光，t1大于t2答案abd解析ac光的偏折程度比较大，则介质对ac光的折射率比较大，ac光的频率比较大，所以ac光应是蓝光。ad为红光，设ac光与法线方向成角，ac光在介质中的传播速度为v，则有2rsinvtt，又n，由以上两式得：t，可知，ac光与ad光的传播时间相等，故c正确，其他选项是错误的。10一玻璃砖横截面如图所示，其中abc为直角三角形(ac边未画出)，ab为直角边，abc45；adc为一圆弧，其圆心在bc边的中点。此玻璃的折射率为1.5。p为一贴近玻璃砖放置的、与ab垂直的光屏。若一束宽度与ab边长度相等的平行光从ab边垂直射入玻璃砖，则()a从bc边折射出一束宽度与bc边长度相等的平行光b屏上有一亮区，其宽度小于ab边的长度c屏上有一亮区，其宽度等于ac边的长度d当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小，然后变大答案bd解析入射到bc边上的光线入射角为45，由玻璃的折射率n1.5，则临界角为carcsin1，故光是从空气射入玻璃的，入射角为1，a正确。由折射率的定义知n1.5，b错误，c正确。由临界角定义知临界角的正弦值sinc0.67，d正确。故选b。12(14分)如图所示，abc为一直角三棱镜的截面，其一个底角为30，一束单色平行光束斜射向ab面，经三棱镜折射后在ac面水平平行射出。(1)以图中三条光线代表光束，画出三条光线经棱镜折射的光路示意图；(2)若棱镜的折射率为，求入射光线与ab面的夹角。答案(1)见解析(2)30解析(1)光路图如图甲所示。(2)由图乙可知n，n，又n，解得30。由图中几何关系可知30，解得60，则30。13(14分)如图所示，一个半圆形玻璃砖的截面图，ab与oc垂直，半圆的半径为r。一束平行单色光垂直于aob所在的截面射入玻璃砖，其中距o点距离为的一条光线自玻璃砖右侧折射出来，与oc所在直线交于d点，odr。求：(1)此玻璃砖的折射率是多少？(2)若在玻璃砖平面aob某区域贴上一层不透光的黑纸