江浙省高考物理總復(fù)習(xí) 第十四章 光學(xué)　電磁波 考點(diǎn)強(qiáng)化練32 光的折射 全反射-人教版高三全冊(cè)物理試題

考點(diǎn)強(qiáng)化練32光的折射全反射1.在一次討論中,老師問(wèn)道:“假如水中相同深度處有a、b、c三種不同顏色的單色點(diǎn)光源,有人在水面正上方同等條件下觀測(cè)發(fā)現(xiàn),b在水下的像最深,c照亮水面的面積比a的大。關(guān)于這三種光在水中的性質(zhì),同學(xué)們能做出什么判斷?”根據(jù)老師的假定,以下回答正確的是()A.b光的頻率最大B.c光的折射率最小C.在水中,a光的波長(zhǎng)比b光的短D.在水中,a光的傳播速度最大2.華裔科學(xué)家高錕獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),他被譽(yù)為“光纖通訊之父”。光纖通訊中信號(hào)傳播的主要載體是光導(dǎo)纖維,它的結(jié)構(gòu)如圖所示,其內(nèi)芯和外套材料不同,光在內(nèi)芯中傳播。下列關(guān)于光導(dǎo)纖維的說(shuō)法正確的是()A.內(nèi)芯的折射率比外套的大,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B.內(nèi)芯的折射率比外套的小,光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C.波長(zhǎng)越短的光在光纖中傳播的速度越大D.頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大3.(多選)如圖所示,一束光從空氣中射向折射率為n=2的某種玻璃的表面,θ1表示入射角,則下列說(shuō)法正確的是()A.當(dāng)θ1>45°時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象B.只有當(dāng)θ1=90°時(shí)才會(huì)發(fā)生全反射C.無(wú)論入射角θ1是多大,折射角θ2都不會(huì)超過(guò)45°D.欲使折射角θ2=30°,應(yīng)以θ1=45°的角度入射4.一束復(fù)合光射向半圓形玻璃磚的圓心O,折射后分開(kāi)為a、b兩束不同顏色的單色光,下列判斷中正確的是 ()A.光束a的頻率比光束b大B.在玻璃中傳播,光束a的波長(zhǎng)比光束b小C.玻璃對(duì)光束a的折射率比玻璃對(duì)光束b的折射率小D.若光束從玻璃中射向空氣,則光束a的臨界角比光束b的臨界角小5.(多選)一束白光從水中射入真空的折射光線如圖所示,若保持入射點(diǎn)O不變而逐漸增大入射角,下述說(shuō)法中正確的是()A.若紅光射到P點(diǎn),則紫光在P點(diǎn)上方B.若紅光射到P點(diǎn),則紫光在P點(diǎn)下方C.紫光先發(fā)生全反射,而紅光后發(fā)生全反射D.當(dāng)紅光和紫光都發(fā)生全反射時(shí),它們的反射光線射到水底時(shí)是在同一點(diǎn)6.很多公園的水池底都裝有彩燈,當(dāng)一細(xì)束由紅、藍(lán)兩色組成的燈光從水中斜射向空氣時(shí),關(guān)于光在水面可能發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象,下列光路圖正確的是()7.如圖所示,某同學(xué)利用方格坐標(biāo)紙測(cè)定半圓形玻璃磚的折射率,OA是畫(huà)在紙上的直線,他在直線OA適當(dāng)位置先后豎直插上P1、P2兩枚大頭針,如圖所示放上玻璃磚(如粗黑線所示),然后插上P3、P4大頭針。(1)其中他確定P3大頭針位置的方法是。

(2)若該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范準(zhǔn)確,其記錄的情況如圖所示。該同學(xué)還用圓規(guī)做了一個(gè)以O(shè)為圓心,半徑與玻璃磚相同的半圓(如圖中虛線所示)。請(qǐng)算出玻璃磚的折射率n=。

(3)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚繞圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一小角度,由此測(cè)得玻璃磚的折射率將(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

8.利用半圓柱形玻璃,可減小激光光束的發(fā)散程度。在如圖所示的光路中,A為激光的出射點(diǎn),O為半圓柱形玻璃橫截面的圓心,AO過(guò)半圓頂點(diǎn)。若某條從A點(diǎn)發(fā)出的與AO成α角的光線,以入射角i入射到半圓上,出射光線平行于AO,求此玻璃的折射率。9.(多選)虹和霓是太陽(yáng)光在水柱內(nèi)分別經(jīng)過(guò)一次和兩次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球來(lái)說(shuō)明,兩束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上會(huì)形成MN和PQ兩條彩色光帶,光路如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是()A.M、N點(diǎn)的顏色分別為紫、紅B.M、N點(diǎn)的顏色分別為紅、紫C.P、Q點(diǎn)的顏色分別為紫、紅D.P、Q點(diǎn)的顏色分別為紅、紫10.(多選)(2018浙江杭州預(yù)測(cè))如圖所示是一個(gè)用折射率n=2.4的透明介質(zhì)做成的四棱柱的橫截面圖,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°?，F(xiàn)有一條垂直入射到棱鏡的AB面上。下列說(shuō)法正確的是()A.AB邊可能無(wú)光線射出 B.AD邊一定無(wú)光線射出C.DC邊一定無(wú)光線射出 D.BC邊一定無(wú)光線射出11.如圖所示,用透明材料做成一長(zhǎng)方體形的光學(xué)器材,要求從上表面射入的光線能從右側(cè)面射出,那么所選的材料的折射率應(yīng)滿(mǎn)足()A.折射率必須大于2B.折射率必須小于2C.折射率可取大于1的任意值D.無(wú)論折射率是多大都不可能12.(2018浙江金華十校高二上學(xué)期期末)如圖所示為均質(zhì)玻璃圓柱體的橫截面圖,其中MN為過(guò)圓心O的水平直線?，F(xiàn)有兩單色細(xì)光束a、b相對(duì)NM兩側(cè)對(duì)稱(chēng)且平行MN照射玻璃圓柱體,經(jīng)玻璃折射后兩束光相交于P點(diǎn)。則a、b兩束光相比()A.玻璃對(duì)a光的折射率比b光小B.在玻璃中a光的傳播速度比b光小C.在玻璃中a光的傳播時(shí)間比b光短D.a光的頻率比b光的頻率小13.如圖所示,一束紅光和一束藍(lán)光平行入射到三棱鏡上,經(jīng)折射后,會(huì)聚在屏上同一點(diǎn),若n1和n2分別表示三棱鏡對(duì)紅光和藍(lán)光的折射率,下列判斷正確的有()A.n1<n2,a為藍(lán)光,b為紅光B.n1<n2,a為紅光,b為藍(lán)光C.n1>n2,a為紅光,b為藍(lán)光D.n1>n2,a為藍(lán)光,b為紅光14.(多選)如圖所示,兩束平行的甲光和乙光,相距為d,斜射到置于空氣中的矩形玻璃磚上,若光線在玻璃磚內(nèi)不重疊,當(dāng)它們從玻璃磚的下表面射出時(shí)()A.若甲為紫光,乙為紅光,則兩條出射光線間距離一定大于dB.若甲為紫光,乙為紅光,則兩條出射光線間距離可能小于dC.若甲為紅光,乙為紫光,則兩條出射光線間距離可能大于dD.若甲為紅光,乙為紫光,則兩條出射光線間距離一定小于d15.如圖所示,一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體,O點(diǎn)為球心;下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體,圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入,該光線與OC之間的距離為0.6R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)。求該玻璃的折射率。

考點(diǎn)強(qiáng)化練32光的折射全反射1.C根據(jù)視深公式h'=hn說(shuō)明頻率最小的光,水對(duì)它的折射率最小,在水下的像最深,所以b的折射率最小,頻率最小,波長(zhǎng)最大,傳播速度最大,故A錯(cuò)誤;照亮水面的圓面積的半徑R與臨界角C滿(mǎn)足tanC=Rh,又sinC=1n,c照亮水面的面積比a的大,則c的臨界角大,水對(duì)c的折射率小,所以a的折射率最大,a的頻率最大,a的傳播速度最小,由上分析可知,頻率關(guān)系為νa>νc>νb,折射率關(guān)系為na>nc>nb,根據(jù)c=λν,可知波長(zhǎng)關(guān)系為λa<λc<λb,根據(jù)v=cn,可知在水中的傳播速度關(guān)系為va<v2.A光纖內(nèi)芯比外套折射率大,在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射,A對(duì)、B錯(cuò);頻率大的光波長(zhǎng)短,折射率大,在光纖中傳播速度小,C、D錯(cuò)。3.CD發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),且入射角大于臨界角,所以選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤;由折射率n=sinθ1sinθ4.C由題圖可知a光在玻璃磚中的偏折程度較小,所以玻璃磚對(duì)a光的折射率小,C正確;折射率小,頻率低,所以a光的頻率小于b光的頻率,A錯(cuò)誤;因?yàn)閍光的頻率大,根據(jù)c=λf知,則a光的波長(zhǎng)較長(zhǎng),B錯(cuò)誤;根據(jù)sinC=1n5.BCD若紅光射到P點(diǎn),紫光的折射率比紅光的大,根據(jù)折射定律知,紫光的折射角比紅光的大,則紫光在P點(diǎn)下方,故A錯(cuò)誤,B正確。根據(jù)全反射臨界角公式sinC=1n6.C紅光、藍(lán)光都要發(fā)生反射,紅光的折射率較小,根據(jù)sinC=1n7.答案(1)透過(guò)玻璃磚看,使P3擋住P1、P2的像(2)1.5(3)偏小解析(1)透過(guò)玻璃磚看,P3大頭針擋住P1、P2兩枚大頭針的像;(2)如圖,作出法線,過(guò)圓與入射光線與折射光線的交點(diǎn)作法線的垂線CA和DB,由數(shù)學(xué)知識(shí)得:入射角和折射角的正弦值分別為sini=CACO,sinr=BDDO,其中,CO=DO,則折射率n=(3)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一小角度,折射光線將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),而作圖時(shí)仍以玻璃磚直線邊緣為邊界,AB為法線,則入射角i不變,折射角r減小,由折射率公式n=sinr8.答案sin解析設(shè)光在玻璃中的折射角為r,如圖,由圖中幾何關(guān)系可知,i=α+r,所以r=i-α。由折射定律得n=sini9.AD七色光中白光中紅光的折射率最小,紫光的折射率最大;故經(jīng)玻璃球折射后紅光的折射角較大;由玻璃球出來(lái)后將形成光帶,而兩端分別是紅光和紫光;根據(jù)光路圖可知M、Q點(diǎn)為紫光;N、P點(diǎn)為紅光;故選AD。10.BC光線從左側(cè)垂直AB射入棱鏡時(shí),有反射也透射,透射方向不變。光線射到CD時(shí),由幾何知識(shí)得入射角為i=30°。該棱鏡的臨界角為C,則sinC=1211.B設(shè)光線在一表面的入射角為i,折射角為θ1,在右側(cè)面的入射角為θ2。由幾何知識(shí)得:θ1+θ2=90°要求從上表面射入的光線可能從右側(cè)面射出,必須使θ2<C;則得sinθ2<sinC=1n;由sini=nsinθ1;得sinθ1=sinin;得sinθ2=cosθ1=1-sin212.B由題意及光路圖可知,a、b兩光的入射角i相等,折射角:rb>ra,由折射定律:n=sinisinr可知,nb<na,故A錯(cuò)誤;光在介質(zhì)中的傳播速度:v=cn,由于nb<na,則vb>va,故B正確;由光路圖可知,光的路程關(guān)系為:sb<sa,已知:vb>va,光的傳播時(shí)間:t=sv13.A由于紅光的頻率低于藍(lán)光的頻率,有n1<n2,由光路圖可知,a為藍(lán)光,b為紅光,A正確。14.AD根據(jù)光學(xué)規(guī)律知兩束出射光線仍平行;紅光和紫光對(duì)玻璃磚的折射率不同,紫光的折射率大,紫光的側(cè)移量大,紅光的側(cè)移量小,用極限法,紅光的側(cè)移量小,小到等于零,不偏轉(zhuǎn),沿直線傳播。若甲為紫光,乙為紅光,兩條出射光線間距離一定大于d,如圖a所示,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;若甲為紅光,乙為紫光,則兩條出射光線間距離一定小于d,如圖b所示,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。15.答案1.43解析如圖所示,根據(jù)