2020年江蘇高考物理總復(fù)習(xí)隨堂小側(cè)：光的折射全反射

1、課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十五）光的折射 全反射對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：折射定律與折射率的應(yīng)用1. （2016 上海高考）一束單色光由空氣進(jìn)入水中，則該光在空氣和水中傳播時(shí)（）A .速度相同，波長(zhǎng)相同B.速度不同，波長(zhǎng)相同C .速度相同，頻率相同D .速度不同，頻率相同解析：選 D 不同的單色光頻率不相同，同一單色光在不同的介質(zhì)內(nèi)傳播過程中，光的頻率不會(huì)發(fā)生改變；由公式v=訓(xùn)以判斷，水的折射率大于空氣的，所以該單色光進(jìn)入 水中后傳播速度減小。故選項(xiàng)D 正確。2. （2018 鹽城三模）如圖所示，半徑為 R 的玻璃半圓柱體的圓心為 0。 單色紅光射向圓柱面，方向與底面垂直，光線的入射點(diǎn)為C,且/ AOC =30 已知該

2、玻璃對(duì)紅光的折射率n = 乂 3。求光線從底面射出時(shí)出射點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離。解析：光路如圖所示:由圖可知 i= 60由 n =如sin 丫解得：尸 30由幾何關(guān)系知 OCD 為等腰三角形,R3R故0D= 2COsl0。答案：于3. （2018 南京三模）如圖所示是一個(gè)透明圓柱體的橫截面， 其半徑為R, AB 是一條直徑。某學(xué)習(xí)小組通過實(shí)驗(yàn)去測(cè)定該圓柱體的折射率，他們讓一束平行光沿 AB 方向射向圓柱體，發(fā)現(xiàn)與 AB 相距 丁只的入射光 線經(jīng)折射后恰經(jīng)過 B 點(diǎn)。已知光在真空中的傳播速度為c,求：（1）這個(gè)圓柱體的折射率；（2）光在透明圓柱體中傳播的速度。解析：（1）設(shè)光線經(jīng)折射后經(jīng)過 B 點(diǎn)，光

3、路如圖所示:根據(jù)折射定律n=snaV3R/2込sina= =-R 2解得a=60由幾何關(guān)系知聯(lián)立求解可得 n=導(dǎo)3。由 n= C，得光在圓柱體中傳播的速度為v = GoV3答案：3 (2)于 c4. (2019 南通一模) )反光膜是一種廣泛用于道路交通標(biāo)志的材 料?；窘Y(jié)構(gòu)如圖所示，光照射到反光膜的玻璃珠上時(shí)，經(jīng)折射后 射到反射層反射，最終平行于原入射方向反向射出玻璃珠，玻璃珠 是半徑為 R 的均勻球體，AB 是入射光線，其出射光線與光線 的間距為 3Ro(1) 請(qǐng)作出光線 AB 從射入到射出玻璃珠的完整光路圖；(2) 求玻璃珠的折射率 no解析：( (1)光路圖如圖所示：(2)設(shè)射入 B

4、點(diǎn)光線的入射角為曲，折射角為 也則 sin = ，5=2 02由折射定律 n=叫sin0解得 n= J3。答案：(1)光路圖見解析( (2),35. (2019 南京調(diào)研) )如圖所示裝置可用來測(cè)定水的折射率， 當(dāng)圓柱形 容器內(nèi)未裝水時(shí)，從 A 點(diǎn)沿 AB 方向能看到對(duì)邊上的點(diǎn) E;當(dāng)容器內(nèi)裝 滿水時(shí)，仍沿 AB 方向看去，恰好看到底面直徑 CD 上的點(diǎn) D。測(cè)得容 器直徑 CD = 12 cm，高 BC = 16 cm , DE = 7 cm。已知光在真空中的傳播速度為 c= 3.0X108m/s,求:(1)水的折射率 n;AB(2)光在水中的傳播速度 v。解析：(1)做出光路圖，設(shè)入射角為

5、r、折射角為 i,則: tanBC DE43,則 sin i = 0.8;tan r =CD =BC =33,貝 U sin r= 0.64折射率:sin i = 4sin r 3歴射層（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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：光的全反射6.（2018 連云港二模）2009 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)華裔物理學(xué)家高錕，以表彰他在光纖通信研究中的突出貢獻(xiàn)。光纖通信是利用了 光的全反射的原理，光導(dǎo)纖維由內(nèi)芯和外套兩層組成。下列有關(guān)光導(dǎo)纖維的說法中正確的是（）（）A .內(nèi)芯的折射率比外套大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套

6、的界面發(fā)生全反射B.內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射C .內(nèi)芯的折射率比外套小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生折射D .內(nèi)芯的折射率與外套相同，外套的材料有韌性，可以對(duì)內(nèi)芯起保護(hù)作用解析：選 A 全反射的條件是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，入射角大于等于臨界角。所以內(nèi)芯的折射率大于外套的折射率，光傳播時(shí)在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射，A 正確。7.多選光從介質(zhì) a 射向介質(zhì) b,如果要在 a、b 介質(zhì)的分界面上發(fā)生全反射，那么必須滿足的條件是（）A. a 是光密介質(zhì)，b 是光疏介質(zhì)B.光在介質(zhì) a 中的速度必須大于在介質(zhì)b 中的速度C .光的入射角必須大于或等于臨界角D

7、必須是單色光解析：選 AC 光從介質(zhì) a 射向介質(zhì) b,要在 a、b 介質(zhì)的分界面上發(fā)生全反射，則a是光密介質(zhì)，b 是光疏介質(zhì)，故 A 正確。由以上分析得知，a 的折射率大于 b 的折射率，由v=得知，光在介質(zhì) a 中的速度小于在介質(zhì) b 中的速度，故 B 錯(cuò)誤。要發(fā)生全反射，則光n的入射角必須大于或等于臨界角，故C 正確。此光可以是單色光，也可以是復(fù)色光，故D錯(cuò)誤。8.如圖所示，在空氣中，一束單色光由兩面平行的玻璃板的a 表面射入，從 b 表面射出。以下說法正確的是（）A .出射光線不一定與入射光線平行B.隨著B角的增大，光可能在 a 表面發(fā)生全反射C 隨著B角的增大，光可能在 b 表面發(fā)生

8、全反射（X90 D無論如何改變B角，光線從 a 表面射入，都不可能在 b 表面發(fā)生全反射解析：選 D 由于 a、b 兩表面平行，光線在 a 表面的折射角等于在 b 表面的入射角， 根據(jù)光路的可逆性可知，光線在b 表面的折射角等于在 a 表面的入射角，由幾何關(guān)系可知出射光線一定與入射光線平行，故A 錯(cuò)誤。根據(jù)幾何知識(shí)可知：光經(jīng)過表面b 上的入射角與在表面 a 上的折射角相等，根據(jù)光路可逆性可知：不管入射角多大，都不可能在b 表面和 a 表面發(fā)生全反射，故 B、C 錯(cuò)誤，D 正確。9.如圖所示，一個(gè)半圓形玻璃磚放在真空中，入射光線璃磚圓心方向入射，當(dāng) A0 與水平方向成 60角時(shí)，光線 0C 沿與

9、豎直方 向成 45角射出。( (已知光速 c= 3X108m/s)求：(1)光在玻璃中傳播的速度;(2)當(dāng) AO、OB 光線的夾角為多大時(shí)，0C 光線剛好能夠完全消失。解析：( (1) )玻璃的折射率為：n=sinr=sn45= 2sin i si%90 60 ) *光在玻璃中的傳播速度為v=C=c = 2.1x108m/s。n 2當(dāng)光線發(fā)生全反射時(shí)，入射角滿足sin C=誥于，求得 C= 45根據(jù)反射角等于入射角，可得OA、OB 光線的夾角為 90。答案：(1)2.1x108m/s (2)90 10. (2019 蘇北四市一模) )如圖所示，水深為 H 的池底有一半徑為r 的圓形光源，在水面

10、上形成圓形光斑，已知水的折射率為 n,真空中的光速為 c,求：(1) 光到達(dá)水面的最短時(shí)間 t;(2) 光斑的半徑 R。解析：( (1) )光在水中傳播的速度 v=nH nH當(dāng)光豎直向上傳播時(shí)間最短，最短時(shí)間t= 口 =也。v c對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：色散現(xiàn)象發(fā)生全反射的臨界角為C,有:sin C=則水面光斑的半徑為:R = r+ Htan C= r +答案：AO 正對(duì)玻HnHc11.多選以下說法中正確的有( () )A 陽光下肥皂膜上的彩色條紋屬于光的衍射現(xiàn)象B.太陽光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋是由于折射造成的C 一束光由介質(zhì)斜射向空氣，界面上可能只發(fā)生反射現(xiàn)象而沒有折射現(xiàn)象D 水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的

11、干涉現(xiàn)象，這說明了光是一種波解析：選 BCD 陽光下肥皂膜上的彩色條紋，屬于薄膜干涉現(xiàn)象，故A 錯(cuò)誤；太陽光通過三棱鏡產(chǎn)生彩色條紋，是由于光發(fā)生了色散現(xiàn)象即屬于光的折射現(xiàn)象，故B 正確；一束光由介質(zhì)斜射向空氣，界面上若發(fā)生全反射，則只有反射現(xiàn)象而沒有折射現(xiàn)象，故C 正確；水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是由于光的薄膜干涉產(chǎn)生的，是光的干涉現(xiàn)象，這說明了光是 一種波，故 D正確。12.人在水面上分別觀察正下方水中同一深度的紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏 色的小彩燈，可以觀測(cè)到的現(xiàn)象是（）A 紫燈位置最深，且比實(shí)際的位置深些B.綠色燈位置最深，且比實(shí)際的位置深些C 紫色燈位置最深，且比實(shí)際的位置淺些D.紅色燈位置最深，且比實(shí)際的位置淺些解析：選 D 紅光的頻率最低，折射率最小，則從水中射入空氣 時(shí)偏折程度小，我們逆著折射光線看去，紅色燈位置最深，我們看到 的水中燈比實(shí)際位置淺。13 多選如圖所示，從點(diǎn)光源 S 發(fā)出的一細(xì)束白光以一定的角 度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏 的 ab 間形成一條彩色光帶。下面的說法中正確的是（）A a 側(cè)是紅色光，b 側(cè)是紫色光B.在真空中 a 側(cè)