《2020版高考物理人教版（山东专用）一轮复习练习：选修3-4 第3节 光的折射 全反射 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考物理人教版（山东专用）一轮复习练习：选修3-4 第3节 光的折射 全反射 Word版含解析.pdf（10页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第 3 节 光的折射 全反射 1.(多选)关于光的传播现象及应用,下列说法正确的是( AB ) A.一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象 B.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大 C.海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像,位置在实物的上方,又称上现 蜃景 D.一束色光从空气进入水中,波长将变短,色光的颜色也将发生变化 解析:一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象,A 正 确;由全反射的条件可知,内芯材料的折射率比外套材料的折射率要 大,故B正确;海市蜃楼将呈现正立的像,位置在实物的上方,又称上现 蜃景,C 错误;色光进入水中,光的频率不变,颜色不变,D 错误. 2.(
2、多选)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入 一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是( AD ) A.单色光 1 的频率大于单色光 2 的频率 B.在玻璃中单色光 1 的传播速度大于单色光 2 的传播速度 C.可能单色光 1 是红光,单色光 2 是蓝光 D.无论怎样增大入射角,单色光 1 和 2 都不可能在此玻璃板下表面发 生全反射 解析:由 n=可知,单色光 1 的折射率大一些,单色光 1 的频率大于 单色光 2 的频率,A 正确;由 v= 知,在玻璃中单色光 1 的传播速度小于 单色光 2 的传播速度,B 错误;因为红光的折射率小于蓝光,所以 C 错 误;从玻璃板上表
3、面入射光的折射角等于下表面出射的入射角,一定 小于临界角,不会发生全反射,D 正确. 3.如图所示,一束光从空气垂直射到直角三棱镜的界面 AB 上,棱镜材 料的折射率为 1.414,这束光线从 BC 边射出棱镜后与界面 BC 的夹角 为( D ) A.90B.60C.30D.45 解析: 由sin C= =得C=45,如图所示,则光在AC界面射向空气时发生全 反射.由几何关系可求得在 BC 面的入射角 i=30,由折射定律 n= 得sin r=nsin i=sin 30=,所以r=45,则这束光线从BC边射 出棱镜后与界面 BC 的夹角为 45,故 D 正确. 4.(多选)如图是不平行玻璃砖的
4、截面,a,b 两束单色光从空气垂直玻 璃砖上表面射入,在下表面上反射和折射情况如图所示,则 a,b 两束 光( AB ) A.在同种均匀介质中传播时,b 光的传播速度大 B.以相同的入射角从空气斜射入水中,b 光的折射角较大 C.在真空中,a 光的波长大于 b 光波长 D.在玻璃中,nanb,故 D 错误;根据 n= ,知 vanb,则 fafb, 由 c=f知an乙n丙 B.波长的关系甲f乙f丙 D.光由水珠出射到空气的折射角关系甲=乙=丙 解析: 由题图可知,丙光的偏折最大,折射率最大,甲光的偏折最小,折射率 最小,A 错误;根据频率与波长的关系,丙光的波长最小,甲光的波长最 大,B 错误
5、;根据折射率与频率的关系,频率越大,折射率越大,知丙光 的频率最大,甲光的频率最小,C 错误;如图所示,由几何知识可知,光 从水珠到空气的入射角 i与光从空气到水珠的折射角 r 相等,又 n= =,故=i,三种光从空气到水珠的入射角 i 相同,所以由水珠 出射到空气的折射角关系甲=乙=丙,D 正确. 6.很多公园的水池底都装有彩灯,当一细束由红、蓝两色组成的灯光 从水中斜射向空气时,关于光在水面可能发生的反射和折射现象,下 列光路图中正确的是( C ) 解析:红光、 蓝光都要发生反射,红光的折射率较小,根据 sin C= 可知 红光发生全反射的临界角比蓝光大,所以蓝光发生全反射时,红光不 一定
6、发生,故 C 正确. 7.(2018江苏南京质检)(多选)如图所示,有一束平行于等边三棱镜 截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点,已知入射方向与边 AB 的夹角为=30,E,F 分别为边 AB,BC 的中点,则( AC ) A.该棱镜的折射率为 B.光在 F 点发生全反射 C.光从空气进入棱镜,波长变小 D.从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束平行 解析:在 E 点作出法线可知入射角为 60,折射角为 30,折射率 n= =,选项 A 正确;在 F 点作出法线知入射角为 30,由光路的可 逆性可知,在BC边上的入射角小于临界角,不会发生全反射,选项B错 误;由关系式 n= ,v
7、=f,得=,选项 C 正确;从 F 点出射的折射光 线与法线的夹角为 60,由几何关系知,不会与入射到 E 点的光束平 行,选项 D 错误. 8.(多选)如图所示,一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为 L,玻璃砖 的折射率n=,若光从上表面AB射入的入射角i=60,光在真空中的 光速为 c,则( AC ) A.折射角 r=30 B.光在玻璃砖中传播的时间为 C.光在玻璃砖中传播的时间为 D.改变入射角 i,光在下表面 CD 可能发生全反射 解析:由 n=得 sin r=0.5,得 r=30,故 A 正确;光在玻 璃砖中传播的速度为 v= ,由几何知识可知光在玻璃砖中传播的路程 为 s=,则光在玻
8、璃砖中传播的时间为 t= =,故 B 错 误,C 正确;由于光在 CD 面上的入射角等于光在 AB 面上的折射角,根 据光路可逆性原理可知光一定能从 CD 面射出,故 D 错误. 9.(多选)半圆形玻璃砖横截面如图,AB 为直径,O 点为圆心.在该截面 内有a,b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖,两入射点到O 的距离相等.两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则 a, b 两束光( AD ) A.在同种均匀介质中传播,a 光的传播速度较大 B.以相同的入射角从空气斜射入水中,b 光的折射角大 C.在真空中,a 光的波长小于 b 光波长 D.让 a 光向 A 端逐渐平移,将发生全反
9、射 解析:由题图可知,b 光发生了全反射,a 光没有发生全反射,即 a 光发 生全反射的临界角 Ca大于 b 光发生全反射的临界角 Cb,根据 sin C= , 知a光的折射率小,即navb,选项A正确;根据n=, 当 i 相等时,rarb,选项 B 错误;a 光的折射率小于 b 光的折射率,则 a 光的频率小于 B 光的频率,a 光的波长大于 b 光的波长,C 错误;a 光束 向 A 端平移,射到圆面的入射角增大到临界角时,发生全反射,故选项 D 正确. 10.(多选)如图所示为一正三角形玻璃砖,边长为 l,AO 为三角形的中 线.现有a,b两束不同频率的可见细光束垂直于BC边从真空射入该三
10、 角形玻璃砖,入射时两束光到 O 点的距离相等,两束光经玻璃砖折射 后相交于中线 AO 的右侧 P 处,则以下判断正确的是( BC ) A.在真空中,a 光的传播速度小于 b 光的传播速度 B.在真空中,a 光波长小于 b 光波长 C.a,b两束光在玻璃砖中传播时的频率与在真空中传播时的频率相同 D.a 光通过玻璃砖的时间小于 b 光通过玻璃砖的时间 解析:光在真空中的传播速度均为 c,选项 A 错误;由题意可知,玻璃砖 对a光的折射率na大于对b光的折射率nb,所以a光的频率a大于b 光的频率b,a光在真空中传播时的波长a= 小于b光在真空中传播 的波长 b= ,选项 B 正确;当光从一种介
11、质进入另一种介质时,光的 频率保持不变,选项C正确;a光在玻璃砖中的传播速度大小va=小于 b 光在玻璃砖中的传播速度大小 vb=,又因为 a,b 两束光在该玻璃砖 中传播的距离相等,所以 tatb,选项 D 错误. 11.玻璃半圆柱体的半径为 R,横截面积如图所示,圆心为 O,A 为圆柱 面的顶点.两条单色红光分别按如图方向沿截面入射到圆柱体上,光 束 1 指向圆心,方向与 AO 夹角为 30,光束 2 的入射点为 B,方向与底 面垂直,AOB=60,已知玻璃对该红光的折射率 n=,求两条光线经 底面折射后的交点与 O 点的距离 d. 解析:光线 2 在 B 点折射时,入射角 i=60 由折
12、射定律有 n=, 得 sin r= ,r=30, 入射到底面的入射角 i=60-r=30, 则 sin r=nsin i,r=60. 折射光线交 AO 延长线于 D 点, 根据几何知识知 LOC=R, 同理,光线 1 从 O 点射出,折射光线与 CD 交于 E 点,折射角EOD=60, 则EOD 为等边三角形, d=OE=OD=LOCtan 30= . 答案: 12.(2018山东济宁模拟)如图所示为某种材料做成的透明光学器件 的横截面,AB 为半径为 R 的四分之一圆弧,O 为圆心.一束单色平行光 垂直OA面入射,器件对该单色光的折射率为n=.点C,D位于OA表面 上.OC= ,从C点入射的光线从AB弧面上的E点射出,出射角为,从D 点入射的光线经 AB 弧面一次反射后直接到达 B 点. (1)求的大小; (2)通过计算说明从 D 点入射的光能否在 AB 弧面发生全反射. 解析:(1)从 C 点入射到 E 点时,根据几何关系得 sin i= , 由 n=, 解得=60. (2)从 D 点入射的光经 AB 弧面一次反射后直接到达 B 点,光路图如图 所示. 由几何关系可得入射角 i=60, 设临界角为 C,则 sin C=, 又 sin i=sin 60=, 则 iC, 所以从 D 点入射的光能在 AB 弧面发生全反射. 答案:(1)60 (2)见解析