第十四章　第74练　光的折射、全反射A-2026版一轮复习

第74练光的折射、全反射[A]分值：60分1~8题每小题4分，共32分1.(2024·江苏卷·6)现有一光线以相同的入射角θ，打在不同浓度NaCl的两杯溶液中，折射光线如图所示(β1<β2)，已知折射率随浓度增大而变大。则()A.光在甲中折射率大 B.甲的NaCl浓度小C.光在甲中速度大 D.甲的临界角大2.如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的()A.① B.②C.③ D.④3.(多选)(2024·甘肃卷·10)如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当θ＝30°时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是()A.该材料对红光的折射率为3B.若θ＝45°，光线c消失C.若入射光a变为白光，光线b为白光D.若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直4.(2023·江苏卷·5)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是()5.(多选)如图所示，一束光由空气斜射到透明介质球上的A点，入射角为i，则()A.当i足够大时，在A点将发生全反射B.当i足够大时，光从球内向外射出时将发生全反射C.无论i多大，在A点都不会发生全反射D.无论i多大，光从球内向外射出时，都不会发生全反射6.(多选)(2023·湖南卷·7)一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是()我用夸克网盘分享了「与您分享-国家、地方、行业、团体标准」，点击链接即可保存。打开「夸克APP」，无需下载在线播放视频，畅享原画5倍速，支持电视投屏。链接：/s/45a9f612fe59提取码：t9EX联系qq:1328313560我的道客巴巴：/634cd7bd0a3f5a7311db139533c20794

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A.水的折射率为1B.水的折射率为1C.当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°D.当他以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°7.(2024·广东卷·6)如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是()A.在PQ面上，红光比绿光更靠近P点B.θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失C.θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射D.θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大8.(2024·山东威海市二模)光导纤维(可简化为长玻璃丝)示意图如图所示，其折射率为n，AB代表端面，为使光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，光在端面AB上的入射角θ应满足的条件是()A.sinθ>n2-1 B.sinθC.sinθ>n2-1n D.sin9~12题每小题7分，共28分9.光纤准直器是光通信系统中的一种重要组件，它的作用是将光纤内传输来的发散光转变成准直光(平行光)，其简化工作原理如图所示，棱镜的横截面为等腰三角形，从光纤一端射入三束相同的单色光a、b、c，b光与棱镜的中心线重合，a、c光恰好分别入射到上、下侧面的中点，经棱镜折射后与中心线平行。已知棱镜横截面的底角和入射光与中心线的夹角均为30°，棱镜底边长为d，光在真空中的传播速度为c，则()A.棱镜对该单色光的折射率为n＝3B.棱镜对该单色光的折射率为n＝2C.b光通过棱镜需要的时间为t＝3D.a光通过棱镜需要的时间为t＝d10.(2023·湖北卷·6)如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，OQ边上有光射出部分的长度为()A.12d B.22d C.d D.11.如图所示，半径为R、折射率n＝2的半圆形玻璃砖竖直放置在光屏MN的正上方，玻璃砖的直径AB与MN平行且距离为h。一束单色光在玻璃砖平面内垂直AB射向圆心O，光线穿过玻璃砖后射到光屏上，光点落在O'点。已知光屏足够大，且空气中光速近似为c。现使玻璃砖绕过O点垂直于纸面的轴顺时针转动，从AB边射出的光线在光屏上的光点移动的方向和单色光从射入玻璃砖后再折射到光屏上的最长时间分别为()A.向右移动，2(R＋h)cC.向右移动，3(R＋h)c12.(多选)一个柱状玻璃砖的横截面如图所示，它由半圆CPB和等腰直角三角形ABC组成，其中O为半圆的圆心，AC＝BC。一束单色光从光源Q射到圆面上的P点，入射角i＝45°，光束折射后与AC平行且恰好经过OB中点。已知圆的半径为R，光在真空中的速度大小为c，则()A.玻璃砖材料的折射率为2B.玻璃砖材料的折射率为3C.光从P点射入到离开玻璃砖的时间为(D.光从P点射入到离开玻璃砖的时间为3

答案精析1.A2.C3.ABC4.A[由n1sinθ上＝n2sinθ下可知，越靠近地球表面，空气的折射率越大，从光疏介质射入光密介质的光路如图所示，随着折射率不断变大，太阳光不断向法线方向偏折，A正确。]5.CD[光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射，因此光在A点由空气射入介质球，肯定不会发生全反射。在图中，对于球上任意一点，球面法线一定过球心，设r为光从A点射入时的折射角，i'为光从B点射出时的入射角，它们为等腰三角形的两底角，由光路的可逆性可知，光线在球内不可能等于或大于临界角，即光从B点射出时，也不可能发生全反射，在B点的反射光射向D点，从D点射出时也不会发生全反射。故选C、D。]6.BC[他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，则说明α＝41°时激光恰好发生全反射，则sin49°＝1n，则n＝1sin49°，A错误，B正确；当他以α＝60°向水面发射激光时，入射角i1＝30°，则根据折射定律有折射角i2大于30°，则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°，C正确，D7.B[在MN面，入射角相同，红光的折射率小于绿光的折射率，根据折射定律n＝sinθsinα，可知绿光在MN面的折射角较小，由题图可知绿光比红光更靠近P根据发生全反射的临界条件sinC＝1n可知红光发生全反射的临界角较大，θ逐渐增大时，折射光线与NP面的交点左移过程中，在NP面的入射角先小于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故B在MN面，光是从光疏介质到光密介质，无论θ多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误；根据折射定律n＝sinθsinα可知θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故8.B[为使光能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，则光在光导纤维内恰好发生全反射，光路图如图所示根据折射定律有n＝sinθsinr，n＝1sinC，C＋r＝90°，联立可得sinθ＝n2-1，当入射角θ越小，则在光导纤维内的上下面上越容易发生全反射，所以应该满足sin9.D[根据几何关系，a光在棱镜上侧面的入射角为α＝60°a光在棱镜上侧面的折射角为β＝30°根据折射定律，棱镜对该单色光的折射率为n＝sinαsinβ＝3v＝c根据几何关系有lb＝d2tan30°＝3la＝12lb＝3b光通过棱镜需要的时间为tb＝lbv＝d2c，故C错误；a光通过棱镜需要的时间为ta10.C[设光线在OQ界面的入射角为α，折射角为β，由几何关系可知α＝30°，则由折射定律可知n＝sinβsinα其中CS⊥OB，光线在A、B两点发生全反射，由全反射规律sinC＝1n＝22可得，全反射的临界角为45°，AB之间有光线射出，由几何关系可知AB＝2AC＝2CS＝OS＝d11.A[玻璃砖绕过O点垂直于纸面的轴顺时针转动，转过的角度等于光线在AB边的入射角，折射角大于入射角，所以光点向右移动，故B、D错误；设全反射临界角为C，由临界条件可知sinC＝1n＝22，则C＝45°，即当玻璃砖转过45°时，折射光线沿着玻璃砖边沿射向光屏，用时最长，如图所示，设光点为D点，光点D到O'的距离xDO'＝h，xDO＝2h，光在玻璃砖中的传播速度v＝cn＝22c，传播时间t1＝Rv＝2Rc，从玻璃砖射出后到D点传播时间t2＝xDOc＝212.AC[由几何关系知，P点的折射角r＝30°，光的折射率n＝sinisinr，代入数据解得n＝2，故A根据sinC＝1n，可得C＝45°，由几何关系可知，∠OMD＝45°，所以光束在M点发生全反射，可得PD＝Rcos30°＝32R，MD＝DB＝12R，MN＝32R，光在玻璃砖材料中的速度v＝cn，所以光在玻璃砖内传播的时间t＝PD＋我用夸克网盘分享了「与您分享-国家、地方、行业、团体标准」，点击链接