2020年江苏高考物理总复习随堂小侧：光的折射全反射

1、课时跟踪检测（四十五）光的折射 全反射对点训练：折射定律与折射率的应用1. （2016 上海高考）一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时（）A .速度相同，波长相同B.速度不同，波长相同C .速度相同，频率相同D .速度不同，频率相同解析：选 D 不同的单色光频率不相同，同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率不会发生改变；由公式v=訓以判断，水的折射率大于空气的，所以该单色光进入 水中后传播速度减小。故选项D 正确。2. （2018 盐城三模）如图所示，半径为 R 的玻璃半圆柱体的圆心为 0。 单色红光射向圆柱面，方向与底面垂直，光线的入射点为C,且/ AOC =30 已知该

2、玻璃对红光的折射率n = 乂 3。求光线从底面射出时出射点与O点间的距离。解析：光路如图所示:由图可知 i= 60由 n =如sin 丫解得：尸 30由几何关系知 OCD 为等腰三角形,R3R故0D= 2COsl0。答案：于3. （2018 南京三模）如图所示是一个透明圆柱体的横截面， 其半径为R, AB 是一条直径。某学习小组通过实验去测定该圆柱体的折射率，他们让一束平行光沿 AB 方向射向圆柱体，发现与 AB 相距 丁只的入射光 线经折射后恰经过 B 点。已知光在真空中的传播速度为c,求：（1）这个圆柱体的折射率；（2）光在透明圆柱体中传播的速度。解析：（1）设光线经折射后经过 B 点，光

3、路如图所示:根据折射定律n=snaV3R/2込sina= =-R 2解得a=60由几何关系知联立求解可得 n=导3。由 n= C，得光在圆柱体中传播的速度为v = GoV3答案：3 (2)于 c4. (2019 南通一模) )反光膜是一种广泛用于道路交通标志的材 料。基本结构如图所示，光照射到反光膜的玻璃珠上时，经折射后 射到反射层反射，最终平行于原入射方向反向射出玻璃珠，玻璃珠 是半径为 R 的均匀球体，AB 是入射光线，其出射光线与光线 的间距为 3Ro(1) 请作出光线 AB 从射入到射出玻璃珠的完整光路图；(2) 求玻璃珠的折射率 no解析：( (1)光路图如图所示：(2)设射入 B

4、点光线的入射角为曲，折射角为 也则 sin = ，5=2 02由折射定律 n=叫sin0解得 n= J3。答案：(1)光路图见解析( (2),35. (2019 南京调研) )如图所示装置可用来测定水的折射率， 当圆柱形 容器内未装水时，从 A 点沿 AB 方向能看到对边上的点 E;当容器内装 满水时，仍沿 AB 方向看去，恰好看到底面直径 CD 上的点 D。测得容 器直径 CD = 12 cm，高 BC = 16 cm , DE = 7 cm。已知光在真空中的传播速度为 c= 3.0X108m/s,求:(1)水的折射率 n;AB(2)光在水中的传播速度 v。解析：(1)做出光路图，设入射角为

5、r、折射角为 i,则: tanBC DE43,则 sin i = 0.8;tan r =CD =BC =33,贝 U sin r= 0.64折射率:sin i = 4sin r 3歴射层（2）由 n= C 可得光在水中的速度：v = = 2.25x108m/s。vn答案：（1）3 （2）2.25x108m/s对点训练：光的全反射6.（2018 连云港二模）2009 年诺贝尔物理学奖授予英国华裔物理学家高锟，以表彰他在光纤通信研究中的突出贡献。光纤通信是利用了 光的全反射的原理，光导纤维由内芯和外套两层组成。下列有关光导纤维的说法中正确的是（）（）A .内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套

6、的界面发生全反射B.内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C .内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D .内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以对内芯起保护作用解析：选 A 全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角大于等于临界角。所以内芯的折射率大于外套的折射率，光传播时在内芯和外套的界面上发生全反射，A 正确。7.多选光从介质 a 射向介质 b,如果要在 a、b 介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是（）A. a 是光密介质，b 是光疏介质B.光在介质 a 中的速度必须大于在介质b 中的速度C .光的入射角必须大于或等于临界角D

7、必须是单色光解析：选 AC 光从介质 a 射向介质 b,要在 a、b 介质的分界面上发生全反射，则a是光密介质，b 是光疏介质，故 A 正确。由以上分析得知，a 的折射率大于 b 的折射率，由v=得知，光在介质 a 中的速度小于在介质 b 中的速度，故 B 错误。要发生全反射，则光n的入射角必须大于或等于临界角，故C 正确。此光可以是单色光，也可以是复色光，故D错误。8.如图所示，在空气中，一束单色光由两面平行的玻璃板的a 表面射入，从 b 表面射出。以下说法正确的是（）A .出射光线不一定与入射光线平行B.随着B角的增大，光可能在 a 表面发生全反射C 随着B角的增大，光可能在 b 表面发生

8、全反射（X90 D无论如何改变B角，光线从 a 表面射入，都不可能在 b 表面发生全反射解析：选 D 由于 a、b 两表面平行，光线在 a 表面的折射角等于在 b 表面的入射角， 根据光路的可逆性可知，光线在b 表面的折射角等于在 a 表面的入射角，由几何关系可知出射光线一定与入射光线平行，故A 错误。根据几何知识可知：光经过表面b 上的入射角与在表面 a 上的折射角相等，根据光路可逆性可知：不管入射角多大，都不可能在b 表面和 a 表面发生全反射，故 B、C 错误，D 正确。9.如图所示，一个半圆形玻璃砖放在真空中，入射光线璃砖圆心方向入射，当 A0 与水平方向成 60角时，光线 0C 沿与

9、竖直方 向成 45角射出。( (已知光速 c= 3X108m/s)求：(1)光在玻璃中传播的速度;(2)当 AO、OB 光线的夹角为多大时，0C 光线刚好能够完全消失。解析：( (1) )玻璃的折射率为：n=sinr=sn45= 2sin i si%90 60 ) *光在玻璃中的传播速度为v=C=c = 2.1x108m/s。n 2当光线发生全反射时，入射角满足sin C=誥于，求得 C= 45根据反射角等于入射角，可得OA、OB 光线的夹角为 90。答案：(1)2.1x108m/s (2)90 10. (2019 苏北四市一模) )如图所示，水深为 H 的池底有一半径为r 的圆形光源，在水面

10、上形成圆形光斑，已知水的折射率为 n,真空中的光速为 c,求：(1) 光到达水面的最短时间 t;(2) 光斑的半径 R。解析：( (1) )光在水中传播的速度 v=nH nH当光竖直向上传播时间最短，最短时间t= 口 =也。v c对点训练：色散现象发生全反射的临界角为C,有:sin C=则水面光斑的半径为:R = r+ Htan C= r +答案：AO 正对玻HnHc11.多选以下说法中正确的有( () )A 阳光下肥皂膜上的彩色条纹属于光的衍射现象B.太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的C 一束光由介质斜射向空气，界面上可能只发生反射现象而没有折射现象D 水面油膜呈现彩色条纹是光的

11、干涉现象，这说明了光是一种波解析：选 BCD 阳光下肥皂膜上的彩色条纹，属于薄膜干涉现象，故A 错误；太阳光通过三棱镜产生彩色条纹，是由于光发生了色散现象即属于光的折射现象，故B 正确；一束光由介质斜射向空气，界面上若发生全反射，则只有反射现象而没有折射现象，故C 正确；水面油膜呈现彩色条纹是由于光的薄膜干涉产生的，是光的干涉现象，这说明了光是 一种波，故 D正确。12.人在水面上分别观察正下方水中同一深度的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜 色的小彩灯，可以观测到的现象是（）A 紫灯位置最深，且比实际的位置深些B.绿色灯位置最深，且比实际的位置深些C 紫色灯位置最深，且比实际的位置浅些D.红色灯位置最深，且比实际的位置浅些解析：选 D 红光的频率最低，折射率最小，则从水中射入空气 时偏折程度小，我们逆着折射光线看去，红色灯位置最深，我们看到 的水中灯比实际位置浅。13 多选如图所示，从点光源 S 发出的一细束白光以一定的角 度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏 的 ab 间形成一条彩色光带。下面的说法中正确的是（）A a 侧是红色光，b 侧是紫色光B.在真空中 a 侧