(江蘇專版)2019高考物理一輪復(fù)習(xí)課時跟蹤檢測(四十五)光的折射全反射

課時追蹤檢測（四十五）光的折射全反射對點(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流傳時( )A．速度相同，波長相同B．速度不一樣，波長相同C．速度相同，頻次相同D．速度不一樣，頻次相同分析：選D不一樣的單色光頻次不相同，同一單色光在不一樣的介質(zhì)內(nèi)流傳過程中，光的c頻次不會發(fā)生改變；由公式v＝n能夠判斷，水的折射率大于空氣的，因此該單色光進(jìn)入水中后流傳速度減小。應(yīng)選項D正確。2．[多項選擇](2018·昆山月考)如下圖，MN是空氣與某種液體的分界面，一束紅光由空氣射到分界面，一部分光被反射，一部分光進(jìn)入液體中。當(dāng)入射角是45°時，折射角為30°。以下說法正確的選項是( )A．反射光芒與折射光芒的夾角為105°2B．該液體對紅光的折射率為2C．該液體對紅光的全反射臨界角為45°D．當(dāng)紫光以相同的入射角從空氣射到分界面，折射角也是30°分析：選AC依據(jù)光的反射定律可知，反射光芒與折射光芒的夾角為45°＋60°＝sin45°105°，選項A正確；依據(jù)光的折射定律可知，該液體對紅光的折射率為n＝sin30°＝2，選項B錯誤；該液體對紅光的全反射臨界角為＝arcsin1C正確；因紫光的＝45°，選項Cn折射率大于紅光，故當(dāng)紫光以相同的入射角從空氣射到分界面時，折射角小于30°，選項D錯誤。3.(2017·全國卷Ⅰ)如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，點(diǎn)為球心；下半部是半徑為、高為2的圓柱體，圓柱體底面鍍ORR有反射膜。有一平行于中心軸OC的光芒從半球面射入，該光芒與OC之間的距離為0.6R。已知最后從半球面射出的光芒恰巧與入射光芒平行(不考慮多次反射)。求該玻璃的折射率。分析：如圖，依據(jù)光路的對稱性和光路可逆性，與入射光芒相對于OC軸對稱的出射光芒必定與入射光芒平行。這樣，從半球面射入的折射光芒，將從圓柱體底面中心C點(diǎn)反射。設(shè)光芒在半球面的入射角為i，折射角為r。由折射定律有1sini＝nsinr①由正弦定理有sinri－r2R＝R②由幾何關(guān)系，入射點(diǎn)的法線與OC的夾角為i。由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有sinL③i＝R式中L是入射光芒與OC的距離。由②③式和題給數(shù)據(jù)得6sinr＝④205由①③④式和題給數(shù)據(jù)得n＝2.05≈1.43。答案：1.43(2017·全國卷Ⅲ)如圖，一半徑為R的玻璃半球，O點(diǎn)是半球的球心，虛線OO′表示光軸(過球心O與半球底面垂直的直線)。已知玻璃的折射率為1.5?，F(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光芒能從球面射出(不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光芒)。求從球面射出的光芒對應(yīng)的入射光芒與光軸距離的最大值；(2)距光軸R的入射光芒經(jīng)球面折射后與光軸的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。3分析：(1)如圖，從底面上A處射入的光芒，在球面上發(fā)生折射時的入射角為i，當(dāng)i等于全反射臨界角ic時，對應(yīng)入射光芒到光軸的距離最大，設(shè)最大距離為l。i＝ic①設(shè)n是玻璃的折射率，由全反射臨界角的定義有nsinic＝1②由幾何關(guān)系有l(wèi)sini＝R③聯(lián)立①②③式并利用題給條件，得2l＝3R。④R(2)設(shè)與光軸相距3的光芒在球面B點(diǎn)發(fā)生折射時的入射角和折射角分別為i1和r1，由折射定律有2nsini1＝sinr1⑤設(shè)折射光芒與光軸的交點(diǎn)為，在△中，由正弦定理有COBCsin∠C－r1⑥R＝OC由幾何關(guān)系有∠＝1－1⑦Crisin1⑧i1＝3聯(lián)立⑤⑥⑦⑧式及題給條件得OC＝322＋3R≈2.74R。⑨52答案：(1)3R(2)2.74R對點(diǎn)訓(xùn)練：光的全反射5.如下圖，一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經(jīng)折射后分為兩束單色光a和。以下說法正確的選項是( )bA．a(chǎn)光的頻次大于b光的頻次B．漸漸增大入射角，b光最初發(fā)生全反射C．在真空中，a光的波速大于b光的波速D．玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率分析：選A因?yàn)椴Ａ光的偏折程度大于b光，因此玻璃對a光的折射率大于對b1光的折射率，則a光的頻次大于b光的頻次，故A正確，D錯誤；依據(jù)sinC＝n剖析知，a光的臨界角比b光的小，漸漸增大入射角，先達(dá)到a光的臨界角，則a光最初發(fā)生全反射，故B錯誤；在真空中，a、b光流傳速度相同，故C錯誤。(2018·通州六校聯(lián)考)光纖通信中信號流傳的主要載體是光導(dǎo)纖維，它的構(gòu)造如下圖，其內(nèi)芯和外衣資料不一樣，光在內(nèi)芯中傳播。以下對于光導(dǎo)纖維的說法中正確的選項是( )A．內(nèi)芯的折射率比外衣的大，光流傳時在內(nèi)芯與外衣的界面上發(fā)生全反射B．內(nèi)芯的折射率比外衣的小，光流傳時在內(nèi)芯與外衣的界面上發(fā)生全反射C．光在內(nèi)芯中流傳的速度大D．光在外衣中流傳的速度小分析：選A光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)才能發(fā)生全反射，所之內(nèi)芯的折射率比外衣的c大，故A正確，B錯誤；頻次越大(波長越短)，折射率越大，依據(jù)v＝n，在折射率大的內(nèi)芯中流傳的速度小，故C、D錯誤。3如下圖，空氣中有一折射率為2的玻璃柱體，其橫截面是圓心角為90°、半徑為R的扇形OAB，一束平行光平行于橫截面，以45°入射角照耀到OA上，OB不透光，若只考慮初次入射到圓弧AB上的光，則圓弧上有光顯出部分的弧長為()AB11A.6πRB.4πR15C.3πRD.12πR分析：選B作出如下圖的幾何光路圖，此中N點(diǎn)為從O點(diǎn)入射的折射光芒，故圓弧段沒有光芒從圓弧射出，由折射定律sini＝NBABsinrsin45°＝2，得∠BON＝30°。若在圓弧AB上的M點(diǎn)，折射n，可知sin∠BON1光芒發(fā)生了全反射，由sinC＝n可得C＝45°，由幾何關(guān)系則有∠AOM＝90°－45°－30°＝15°，因此圓弧AB上有光顯出的長度為s＝45°×2πR＝1π，正確選項為。360°4RB1(2018·鹽城調(diào)研)如下圖，一半徑為R的4球體擱置在水平桌面上，球體由透明資料制成?，F(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光芒，平行于桌面射到球體表面上，若光芒距桌面的距離為2，且2R光芒恰幸虧OA面發(fā)生全反射，求透明資料的折射率。分析：因?yàn)楣饷⒕嗨矫娴木嚯x為2，則光芒的入射角θ1＝45°，2R設(shè)折射角為θ2，全反射角為C，由光路圖可知，θ1＝θ2＋C1又因?yàn)閟inC＝n由折射定律可知，sinθ1＝n·sinθ2sin45°＝nsin(45°－)C2則有：n＝2222cosC－2sinC解得：n＝5。答案：54(2018·常州一模)一束單色光由左邊射入盛有清水的薄壁圓柱，如圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光芒恰幸虧水和空氣4的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射率為3，求sinα的值。1分析：當(dāng)光芒在水面發(fā)生全反射時有：sinC＝n當(dāng)光芒從左邊射入時，由折射定律有sinαπ＝n－Csin27聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得sinα＝3。7答案：3對點(diǎn)訓(xùn)練：色散現(xiàn)象10．(2018·興化期末)公園里燈光噴泉的水池中有處于同一深度若干彩燈，夜晚，從正上方察看不一樣顏色彩燈的深度和水面上被照亮的面積，以下說法正確的選項是( )A．紫燈看起來較淺，紫燈照亮的水面面積較大B．紅燈看起來較深，紅燈照亮的水面面積較小C．紫燈看起來較深，紫燈照亮的水面面積較大D．紅燈看起來較深，紅燈照亮的水面面積較大h分析：選D光源在水中的視深為h視＝實(shí)，因?yàn)榧t光比紫光的折射率小，則紅燈看起n1來較深。依據(jù)sinC＝n知，紅光比紫光的折射率小，則紅光發(fā)生全反射的臨界角大，則紅光照在水面上被照亮的圓的半徑大，則被照亮的水面面積較大，故D正確，A、B、C錯誤。11．[多項選擇](2018·昆山二模)如下圖，一光束包括兩種不一樣頻率的單色光，從空氣射向兩面平行玻璃磚的上表面，玻璃磚下表面有反射層，光束經(jīng)兩次折射和一次反射后，從玻璃磚上表面分為a、b兩束單色光射出。以下說法正確的選項是( )A．a(chǎn)光的頻次大于b光的頻次B．光束a在空氣中的波長較大C．出射光束a、b必定互相平行D．a(chǎn)、b兩色光從同種玻璃射向空氣時，a光發(fā)生全反射的臨界角大分析：選AC作出光路圖如下圖，可知光從空氣射入玻璃時a光的偏折程度較大，則a光的折射率較大，頻次較大，故A正確；a光的頻次較大，則波長較小，故B錯誤；因?yàn)閍、b兩光在玻璃磚上5表面的折射角與反射后在上表面的入射角分別相等，依據(jù)幾何知識可知出射光束必定互相平1行，故C正確；因?yàn)閍光的折射率較大，由臨界角公式sinC＝n，知a光的臨界角小，故D錯誤。(2018·宜興期末)一束白光經(jīng)過三棱鏡后發(fā)生了色散現(xiàn)象，如圖所示。以下說法不正確的選項是( )A．玻璃對紅光的折射率最小，紅光的偏折角最小B．玻璃對紫光的折射率最小，紫光的偏折角最小C．紅光在玻璃中的流傳速度比紫光大D．屏幕上各色光的光譜由下到