【优化指导】2014高考物理总复习 活页作业37 光的折射 全反射 新人教版

1 活页作业活页作业 三十七三十七 光的折射光的折射 全反射全反射 1 2011 安徽高考 实验表明 可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长 的 变化符合科西经验公式 n A 其中A B C是正的常量 太阳光进入三棱镜 B 2 C 4 后发生色散的情形如图所示 则 A 屏上c处是紫光 B 屏上d处是红光 C 屏上b处是紫光 D 屏上a处是红光 解析 根据公式可知 波长越长三棱镜对光的折射率越小 在各色光中 红光的波长 最长 折射率最小 折射程度最小 紫光的波长最短 折射率最大 折射程度最大 因此 D 项正确 答案 D 2 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 3 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 如图所示 那么第一次入 射的入射角应是 A 15 B 30 C 45 D 60 解析 通过 回归反光膜 的光路图可知入射角 1是折射角 2的 2 倍 即 1 2 2 由折射定律 有n 2cos 2 得 2 30 sin 1 sin 2 2sin 2cos 2 sin 23 1 2 2 60 故选项 D 正确 答案 D 3 某学习小组在探究三棱镜对光的色散的实验中 用一束含有 两种A B不同颜色的光束以一定的角度从三棱镜的一边射入 并 从另一面射出 如图所示 由此我们可以知道 A 在同种介质中 A光的波长比B光的波长长 2 B 从空气中以相同的入射角射入同样的介质 A光的折射角比B光的小 C A B两种光在水中的速度一样大 D A B两种光从相同的介质入射到空气中 逐渐增大入射角 B光先发生全反射 解析 由图可知 B光折射率较大 B光的频率大 在同种介质中 A光的波长比B光 的波长长 选项 A 正确 从空气中以相同的入射角射入同样的介质 A光的折射角比B光 的大 选项 B 错误 A B两种光在水中的速度 A光较大 选项 C 错误 由于B光的折射 率较大 B光的全反射临界角较小 A B两种光从相同的介质入射到空气中 逐渐增大入 射角 B光先发生全反射 选项 D 正确 答案 AD 4 2013 兰州检测 如图所示 半圆形玻璃砖的半径为R 直径 MN 一细束白光从Q点垂直于直径MN的方向射入半圆形玻璃砖 从玻 璃砖的圆弧面射出后 打到光屏P上 得到由红到紫的彩色光带 已 知QM R 2 如果保持入射光线和屏的位置不变 只使半圆形玻璃砖沿 直径方向向上或向下移动 移动的距离小于R 2 则有 A 光屏P上彩色光带的最上部分为紫色 B 光屏P上彩色光带的最上部分为红色 C 半圆形玻璃砖向下移动的过程中 屏上红光最先消失 D 半圆形玻璃砖向下移动的过程中 屏上紫光最先消失 5 2011 福建高考 如图所示 半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方 一束白光沿半径方 向从A点射入玻璃砖 在O点发生反射和折射 折射光在光屏上呈现七色光带 若入射点 由A向B缓慢移动 并保持白光沿半径方向入射到O点 观察到各色光在光屏上陆续消 失 在光带未完全消失之前 反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是 A 减弱 紫光 B 减弱 红光 C 增强 紫光 D 增强 红光 解析 入射点由A向B缓慢移动的过程中 同一介质对各色光的折射率不同 各色光 3 对应的全反射的临界角也不同 七色光中紫光的折射率最大 由 sin C 可知紫光的临界 1 n 角最小 所以最先发生全反射的是紫光 折射光减弱 则反射光增强 故 C 正确 答案 C 6 2013 乐山模拟 如图所示 OBCD为半圆柱体玻璃的横截 面 OD为直径 二束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空 射入玻璃 紫光 红光分别从B C点射出 设紫光由O到B的传 播时间为tB 红光由O到C的传播时间为tC 则 A tBtC C tB tC D 因入射角未知 无法比较tB tC 7 2011 重庆高考 在一次讨论中 老师问道 假如水中相同深度处有a b c三种不 同颜色的单色点光源 有人在水面上方同等条件下观测发现 b在水下的像最深 c照亮水 面的面积比a的大 关于这三种光在水中的性质 同学们能做出什么判断 有同学回答 如下 c光的频率最大 a光的传播速度最小 b光的折射率最大 a光的波长比b 光的短 根据老师的假定 以上回答正确的是 A B C D 解析 由视深h 知b光的折射率最小 由c光照亮的面积比a的大 知临界角 h n Cc Ca 由 sin C 得折射率na nc 则三种色光的折射率关系为na nc nb 错 故选 1 n 项 B D 错误 由na nc nb知三种色光的频率为 a c b 错 故选项 A 错误 则选 项 C 正确 答案 C 8 如图所示 空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体 其 内圆半径为r 外圆半径为R R r 现有一束单色光垂直于水平 2 端面A射入透明柱体 只经过两次全反射就垂直于水平端面B射 出 设透明柱体的折射率为n 光在透明柱体内传播的时间为t 若真空中的光速为c 则 4 A n可能为 B n可能为 2 3 C t可能为 D t可能为 2 2r c 4 8r c 解析 只经过两次全反射可知第一次入射角为 45 反射光路图如图所示 根据全反射可知 临界角C 45 再根据n 可知n 光在透明柱体中运动路程为L 4r 运动时 1 sin C2 间为t 则t C D 错误 A B 正确 L v 4nr c 4 2r c 答案 AB 9 如图所示 某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率 在平 铺的白纸上垂直纸面插大头针P1 P2确定入射光线 并让入射光线过圆 心O 在玻璃砖 图中实线部分 另一侧垂直纸面插大头针P3 使P3挡住 P1 P2的像 连接OP3 图中MN为分界面 虚线半圆与玻璃砖对称 B C分别是入射光线 折射光线与圆的交点 AB CD均垂直于法线并分别交法线于A D点 1 设AB的长度为l1 AO的长度为l2 CD的长度为l3 DO的长度为l4 为较方便地 表示出玻璃砖的折射率 需用刻度尺测量 则玻璃砖的折射率可表示为 2 该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆为顺时针转过一小角度 由此测 得玻璃砖的折射率将 选填 偏大 偏小 或 不变 答案 1 l1和l3 n 2 偏大 l1 l3 10 2012 重庆高考 如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖 它的 面不能 用手直接接触 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中 两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a b c 的位置相同 且插在c位置的针正好挡住插在a b位置的针的像 但最后一个针孔的位 置不同 分别为d e两点 如图乙所示 计算折射率时 用 选填 d 或 e 点 得到的值较小 用 选填 d 或 e 点得到的值误差较小 5 解析 d点与c点连线与玻璃砖边界交点远离法线 得到的折射角较大 计算出的折 射率较小 e点与c点相距较远 连线得到的出射线误差较小 从而使计算出的折射率误 差较小 答案 光学 d e 11 2013 淄博一模 某种透明物质制成的直角三棱镜ABC 折射 率为n 角A等于 30 一细束光线在纸面内从O点射入棱镜 如图所 示 当入射角为 时 发现刚好无光线从AC面射出 光线垂直于BC面射出 求 1 透明物质的折射率n 2 光线的入射角 结果可以用 的三角函数表示 解析 1 由题意可知 光线射向AC面恰好发生全反射 反射 光线垂直于BC面从棱镜射出 光路图如图所示 设该透明物质的临界角为C 由几何关系可知 C 1 2 60 sin C 1 n 解得n 2 3 3 2 由几何关系得 30 由折射定律n sin sin sin 3 3 答案 1 2 2 3 3 3 3 12 2011 新课标全国高考 一半圆柱形透明物体横截面如图所 示 底面