2025版高考物理一輪復習第十一章光電磁波波粒二象性課時1光的折射全反射課時訓練含解析新人教版

PAGE6-課時1光的折射全反射1.酷熱的夏天,在平坦的柏油馬路上,你會看到在肯定距離之外,地面顯得特別光明,仿佛是一片水面,好像還能看到遠處車、人的倒影,但當你靠近“水面”時,它也隨你的靠近而后退,對此現(xiàn)象說明正確的是(C)A.此“水面”存在,但在較遠的地方B.“水面”不存在,是由于酷熱難耐,人產(chǎn)生的幻覺C.太陽輻射到地面,使地表空氣溫度上升,折射率小,發(fā)生全反射D.太陽輻射到地面,使地表空氣溫度上升,折射率大,發(fā)生全反射解析:酷熱的夏天,在平坦的柏油馬路上,地表旁邊層的空氣溫度比上層高,密度比上層小,折射率也比上層小,光照耀到地面時發(fā)生全反射,人在遠處視察仿佛是一片水面,但此“水面”不存在,也不是人產(chǎn)生的幻覺。故選項A,B,D錯誤,C正確。2.(多選)如圖是在高山湖泊邊拍攝的一張風景照片,湖水澄澈見底,近處湖面水下的景物(石塊、沙礫等)都看得很清晰,而遠處則只看到對岸山峰和天空彩虹的倒影,其景物則根本看不到。下列說法中正確的是(BC)A.遠處山峰的倒影特別清晰,是因為山峰的光線在水面上發(fā)生了全反射B.光線由水射入空氣,光的波速變大,波長變長C.遠處水面下景物的光線射到水面處,入射角很大,可能發(fā)生了全反射,所以看不見D.近處水面下景物的光線射到水面處,入射角較小,反射光強而折射光弱,因此有較多的能量射出水面而進入人眼睛中解析:山峰的光線在水面上發(fā)生了反射,逆著反射光線可以看到清晰的倒影,全反射只有在光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時才可能發(fā)生,故選項A錯誤;光線由水射入空氣,折射率n減小,光的波速v=cn變大,而頻率不變,由波速公式v=λ3.如圖是一段拉伸速度不勻稱而形成的不合格光纖產(chǎn)品,呈圓臺形。一單色光射到上邊界O點并射出光纖,進入真空中時,入射角為30°,折射角為53°(sin53°=0.8),則(B)A.此光纖的折射率為0.625B.該單色光在光纖中的傳播速度為1.875×108C.減小單色光在O點的入射角可以提高光的傳輸效率D.同一單色光在此光纖內(nèi)的全反射臨界角比在圓柱形光纖中大解析:單色光的折射率n=sin53°sin30°=1.6,A錯誤;光在介質(zhì)中的速度大小為v=cn4.如圖,半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半徑方向從A點射入玻璃磚,在O點發(fā)生反射和折射,折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶。若入射點由A向B緩慢移動,并保持白光沿半徑方向入射到O點,視察到各色光在光屏上接連消逝。在光帶未完全消逝之前,反射光的強度變更以及光屏上最先消逝的光分別是(C)A.減弱,紫光 B.減弱,紅光C.增加,紫光 D.增加,紅光解析:同一介質(zhì)對各色光的折射率不同,各色光對應的全反射的臨界角也不同。七色光中紫光折射率最大,由n=1sin5.如圖,a和b都是厚度勻稱的平玻璃板,它們之間的夾角為,一細光束以入射角θ從P點射入,θ>。已知此光束由紅光和藍光組成,則當光束透過b板后(D)A.傳播方向相對于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)角B.傳播方向相對于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)角C.紅光在藍光的左邊D.紅光在藍光的右邊解析:光線經(jīng)a,b兩平玻璃板的折射,光線只發(fā)生側(cè)移,不發(fā)生偏轉(zhuǎn),A,B錯誤。紅光在玻璃介質(zhì)內(nèi)的折射率小于藍光在玻璃介質(zhì)內(nèi)的折射率,故紅光在a,b玻璃板內(nèi)的折射角較大,D正確。實力提升6.高速馬路上的標記牌常用“回來反光膜”制成,夜間行車時,它能將車燈照耀出去的光逆向返回,標記牌上的字特殊醒目。這種“回來反光膜”是用球體反射元件制成的。如圖所示,反光膜內(nèi)勻稱分布著直徑為10μm的細玻璃珠,所用玻璃珠的折射率為3,為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光線平行,那么第一次入射時的入射角是(A)A.60° B.45° C.30° D.15°解析:將玻璃珠放大,作出光路圖如圖所示。光線PC經(jīng)折射后經(jīng)過B點,由折射定律得sinα又由幾何關系得α=2β,代入解得α=60°。7.(多選)DVD光盤由塑料愛護層和信息記錄層組成。如圖所示,激光束以入射角θ從空氣入射到厚度為d、折射率為n的塑料愛護層后,聚焦到信息記錄層的光斑寬度為a,才能有效獲得信息。在保證a不變的前提下,減小激光束照到塑料愛護層的寬度l(l=a+2b),則(AC)A.需滿意sinθ=nbb2+dC.在θ和n不變時,需減小d D.在θ和d不變時,需減小n解析:設激光束以入射角θ入射到塑料愛護層內(nèi)的折射角為α,則由折射定律得sinθsinα=n,又依據(jù)幾何關系有sinα=bnbb2+d2,A正確,B錯誤;減小l,則聚焦到信息記錄層的光斑寬度減小,若在θ8.為了表演“隱形的大頭針”節(jié)目,某同學在半徑為r的圓形軟木片中心垂直插入一枚大頭針,并將其放入盛有水的水槽中(大頭針朝下),如圖所示。已知水的折射率為43A.73r B.4C.34r D.3解析:當大頭針末端的光線沿著圓形軟木片的邊沿射出時入射角最小,所以只要滿意此時能發(fā)生全反射則從外面就看不到大頭針了,即sinC=1n=rr2+h[老師備用1]如圖為“水流導光”試驗裝置。長直開口透亮塑料瓶內(nèi)裝有適量清水,在其底側(cè)開一小孔,水從小孔流出形成彎曲不散開的水流,用細激光束透過塑料瓶水平射向該小孔,視察到激光束沒有完全被限制在水流內(nèi)傳播。下列操作有利于激光束完全被限制在水流內(nèi)傳播的是(B)A.增大該激光的強度 B.向瓶內(nèi)再加適量清水C.改用頻率更低的激光 D.改用折射率更小的液體解析:當增大激光的強度時,不會變更光在水流中的入射角,光在水流中仍不會發(fā)生全反射,故選項A錯誤;當向瓶內(nèi)加一些清水,則從孔中射出的水流速度會變大,水流軌跡會變得平直,激光在水和空氣界面處的入射角會變大,則會有大部分光在界面處發(fā)生全反射,這種現(xiàn)象相當于光導纖維的導光現(xiàn)象,故選項B正確;若改用頻率更低的激光或者折射率更小的液體,只能增大臨界角,光從水中射向空氣的入射角仍小于臨界角,出現(xiàn)折射現(xiàn)象,故選項C,D錯誤。[老師備用2]在透亮勻稱介質(zhì)內(nèi)有一球狀空氣泡,一束包含a,b兩種單色光的細光束從介質(zhì)射入氣泡,A為入射點,之后a,b光分別從C,D點射向介質(zhì),如圖所示,已知A點的入射角為30°,介質(zhì)對a光的折射率na=2。下列推斷正確的是(A)A.a光射出空氣泡后相對于射入空氣泡前的偏向角為30°B.在該介質(zhì)中,兩單色光傳播速度va>vbC.光從該介質(zhì)射向空氣發(fā)生全反射時,臨界角Ca>CbD.a,b光分別通過同一雙縫干涉裝置時,屏上相鄰兩干涉條紋的間距xa>xb解析:設光線在A點的入射角為i,折射角分別為ra,rb,由折射定律sinisinr=1n得sinra=nasini=2sin30°=22,得ra=45°,依據(jù)光路可逆性和幾何學問可知,a光線從C點射出時,入射角和折射角分別等于A點折射時的折射角和入射角,則偏向角為θ=2(ra-i)=2×30°,故A正確。在A點可見,a光的折射角大于b光的折射角,所以a光的折射率大于b光的折射率,由v=cn得知,在該介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光