“四翼”检测评价（十八） 光的折射、全反射

“四翼”检测评价（十八）光的折射、全反射A组—重基础·体现综合1．(2022·东莞高二检测)(多选)下列说法正确的是()A．因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B．因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C．同一束光，在光密介质中的传播速度较大D．同一束光，在光密介质中的传播速度较小解析：选BD因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质，故A错误，B正确；由v＝eq\f(c,n)可知，光在光密介质中的速度较小，故C错误，D正确。2．(多选)下列光线由空气射入半圆形玻璃砖，或者由玻璃砖射入空气的光路图中，正确的是(玻璃的折射率为1.5)()解析：选BD光由空气进入玻璃时，折射角小于入射角，A错误，B正确；光由玻璃进入空气时，发生全反射的临界角sinic＝eq\f(1,n)＝eq\f(2,3)，sin45°＝eq\f(\r(2),2)＞eq\f(2,3)，将发生全反射，C错误，D正确。3．(2022·广州高二检测)(多选)下述现象哪些是由于全反射造成的()A．露水珠或喷泉的水珠，在阳光照耀下格外明亮B．直棒斜插入水中时呈现弯折现象C．口渴的沙漠旅行者，往往会看到前方有一潭晶莹的池水，当他们喜出望外地奔向那潭池水时，池水却总是可望而不可即D．在盛水的玻璃杯中放一空试管，用灯光照亮玻璃杯侧面，在水面上观察水中的试管，看到试管壁特别明亮解析：选ACD露水珠或喷泉的水珠，在阳光照耀下部分位置发生全反射，故格外明亮，A符合题意；直棒斜插入水中时呈弯折现象是光的折射，B不符合题意；口渴的沙漠旅行者，往往会看到前方有一潭晶莹的池水，是全反射现象，C符合题意；盛水的玻璃杯中放一空试管，用灯光照亮玻璃杯侧面，在水面上观察水中的试管，看到试管壁特别明亮，是由于发生了全反射，D符合题意。4．(多选)有一束单色光从介质A穿过介质B再折向介质C，如图所示，下面说法中正确的是()A．介质B的折射率最大B．介质C的折射率最大C．光在介质B中的速度最大D．光在介质C中的速度最大解析：选BC由光路的可逆性，假设光分别由介质B进入介质A和介质C，根据折射率的物理意义知介质C的折射率比介质A的大，即nC>nA>nB，A错误，B正确；利用n＝eq\f(c,v)可以判断出，光在介质B中传播速度最大，在介质C中传播速度最小，C正确，D错误。5.一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束蓝光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ∥AB(图中未画光在棱镜内的光路)。如果将一细束绿光仍从P点沿平行底面AB方向射入三棱镜，则从BC面射出的光线()A．仍从Q点射出，出射光线平行于ABB．仍从Q点射出，出射光线不平行于ABC．可能从Q′点射出，出射光线平行于ABD．可能从Q″点射出，出射光线平行于AB解析：选D将蓝光换成绿光，其折射率变小，在AC面的折射角变大，光路如图所示，可能从Q″点射出且平行于AB，故D正确。6．(2022·湛江高二检测)如图所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜，里面是空气，一束白光A从棱镜的左边射入，从三棱镜的右边射出时发生色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则()A．从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光B．从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光C．从a点和b点射出的都是紫光，从a、b中点射出的是红光D．从a点和b点射出的都是红光，从a、b中点射出的是紫光解析：选B由题意，忽略玻璃对光的折射作用，可视为光从水射入空气，由于水对紫光的折射率比对红光的大，所以在入射角相同的情况下，折射角不同，紫光的折射角大于红光，故从a点射出的为紫光，从b点射出的为红光，故B正确。7.如图所示是一个eq\f(1,4)圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线。已知该棱镜的折射率n＝eq\f(5,3)，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线()A．不能从圆弧NF1射出B．只能从圆弧NG1射出C．能从圆弧G1H1射出D．能从圆弧H1M射出解析：选B由该棱镜的折射率为n＝eq\f(5,3)，可知其临界角ic满足sinic＝eq\f(1,n)＝eq\f(3,5)，由题图中的几何关系可求出GG1右边的入射光线全部发生全反射，GG1左边的入射光线没有发生全反射，所以光线只能从圆弧NG1射出，B正确。8.如图所示，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面，且∠BAC＝30°，有一束平行光线垂直射向AC面，已知这种介质的折射率n＞2，则()A．可能有光线垂直AB边射出B．光线只能从BC边垂直射出C．光线只能从AC边垂直射出D．一定既有光线垂直BC边射出，又有光线垂直AC边射出解析：选D因为n＞2，而sinic＝eq\f(1,n)，所以sinic＜eq\f(1,2)，ic＜30°，射到AB边的入射角i＝30°，发生了全反射，此光线反射到AC边的入射角i＝60°，再次发生全反射而垂直射到BC边上，从BC边射出，同理，射到BC边上的光线，经两次全反射后垂直AC边射出，D正确。9．一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率。解析：如图，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A′点发生折射，根据折射定律有nsinθ＝sinα①式中，n是玻璃的折射率，θ是入射角，α是折射角。现假设A′恰好在纸片边缘。由题意，在A′点刚好发生全反射，故α＝eq\f(π,2)②设AA′线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有sinθ＝eq\f(L,\r(L2＋h2))③由题意，纸片的半径应为R＝L＋r④联立以上各式得n＝eq\r(1＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(h,R－r)))2)。答案：eq\r(1＋\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(h,R－r)))2)B组—重应用·体现创新10．(2022·深圳高二检测)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，所以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作的。如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为()A.eq\r(2)B．1.5C.eq\r(3) D．2解析：选C如图所示，为光线在玻璃球内的光路图。A、C为折射点，B为反射点，作OD平行于入射光线，由几何知识知∠COD＝60°，所以∠OAB＝30°，玻璃的折射率n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)，故C正确。11.在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直射入到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为()A．rB．1.5rC．2r D．2.5r解析：选C若折射率大于eq\f(2,3)eq\r(3)，则临界角小于60°，光路如图所示，由几何关系可知ON＝r，OA＝2r，∠AOM＝∠OMA＝30°，即AM＝OA＝2r，故光斑半径为2r，故C正确。12.如图，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方h1＝0.9m的高度处，浮标Q离P点s1＝1.2m远，PQ水平，鱼饵灯M在浮标正前方s2＝1.8m处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知鱼饵灯离水面的深度h2＝2.4m，求：(1)水的折射率n；(2)若让鱼饵灯继续缓慢竖直下沉至恰好有光线从P处射出，则下沉距离Δh多大？(eq\r(7)＝2.6)解析：(1)设空气中和水中光线与法线的夹角分别为i、r则有：sini＝eq\f(s1,\r(s12＋h12))，sinr＝eq\f(s2,\r(s22＋h22))根据光的折射定律可知n＝eq\f