专题12-3+光的折射+全反射（押题专练）-2019年高考物理一轮复习精品资料

专题12-3+光的折射+全反射（押题专练）-2019年高考物理一轮复习精品资料

‎1．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是(　　)‎ 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 E．一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散 答案：　ABE ‎2.‎ 如图所示，MN是介质1和介质2的分界面，介质1、2的绝对折射率分别为n1、n2，一束细光束从介质1射向介质2中，测得θ1＝60°，θ2＝30°，根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是(　　)‎ A．介质2相对介质1的相对折射率为 B．光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度 C．介质1相对介质2来说是光密介质 ‎ D．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象 E．光从介质1进入介质2，光的波长变短 解析：　光从介质1射入介质2时，入射角与折射角的正弦之比叫做介质2相对介质1的相对折射率，所以有n21＝＝，选项A正确；因介质2相对介质1的相对折射率为，可以得出介质2的绝对折射率大，因n＝，所以光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度，选项B正确；介质2相对介质1来说是光密介质，选项C错误；光从光密介质射入光疏介质时，有可能发生全反射现象，选项D错误；光从介质1进入介质2，光的频率不变，速度变小，由v＝λf可知，光的波长变短，选项E正确。‎ 答案：　ABE ‎3. 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(　　)‎ 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，将发生全反射 E．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 答案：　ADE ‎4．如图所示，一束入射光AO从某种介质以入射角α射入空气，以O点为圆心，R1为半径画圆C1，与折射光线OB交于M点，过M点向两介质的交界面作垂线，与入射光线AO的延长线交于N点，以O点为圆心，ON为半径画另一个圆C2，测得该圆的半径为R2，下列判断正确的是(　　)‎ A．该介质的折射率为 B．若光由介质射入空气发生全反射，则临界角的正弦值为sinC＝ C．若过圆C1与界面的交点D作界面的垂线交圆C2于P点，则OP与法线所夹的锐角等于全反射的临界角 D．若入射光的强度保持不变，逐渐增大入射角α，则折射光的强度将逐渐增加 答案：　ABC ‎5．有一块玻璃砖，上、下两面光滑且平行，有一束光线从空气射入玻璃砖，下面给出的四个光路图中正确的是(　　)‎ 解析 本题中由于玻璃砖上、下表面平行，光在上表面的折射角等于下表面的入射角，上表面能够发生折射，则下表面一定能够发生折射，又因为有折射就有反射，故D正确．‎ 答案 D ‎ ‎6．一个等腰直角三棱镜的截面如图2所示，一细束蓝光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ∥AB(图中未画光在棱镜内的光路)．如果将一细束绿光仍从P点沿平行底面AB方向射入三棱镜，则从BC面射出的光线(　　)．‎ 图2‎ A．仍从Q点射出，出射光线平行于AB B．仍从Q点射出，出射光线不平行于AB C．可能从Q′点射出，出射光线平行于AB D．可能从Q″点射出，出射光线平行于AB 答案　D ‎7．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A＋＋，其中A、B、C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图3所示，则(　　)．‎ 图3‎ A．屏上c处是紫光 B．屏上d处是红光 C．屏上b处是紫光 D．屏上a处是红光 解析　可见光中红光波长最长，折射率最小，折射程度最小，所以a为红光，而紫光折射率最大，所以d为紫光．‎ 答案　D ‎8．安庆市市民广场灯光音乐喷泉的水池中，有处于同一深度的若干彩灯，晚上在彩灯上方附近观察不同颜色彩灯的深度会有所不同，假设所有彩灯均视为点光源，现就红光灯和绿光灯比较，下列说法正确的是(　　)‎ A．红灯看起来较浅，因为红光折射率较大 B．绿灯看起来较浅，因为绿光折射率较小 C．绿灯看起来较深，因为绿光折射率较大 D．红灯看起来较深，因为红光折射率较小 解析 红绿两种色光中，折射率n红45°时会发生全反射现象 B．只有当θ1＝90°时才会发生全反射 C．无论入射角θ1是多大，折射角θ2都不会超过45°‎ D．欲使折射角θ2＝30°，应以θ1＝45°的角度入射 E．当入射角的正切tan θ1＝时，反射光线和折射光线恰好互相垂直 答案　CDE ‎15．(多选)如图4所示，两束平行的甲光和乙光，相距为d，斜射到置于空气中的矩形玻璃砖上，若光线在玻璃砖内不重叠，当它们从玻璃砖的下表面射出时(　　)‎ 图4‎ A．若甲为紫光，乙为红光，则两条出射光线间距离一定大于d B．若甲为紫光，乙为红光，则两条出射光线间距离可能小于d C．若甲为红光，乙为紫光，则两条出射光线间距离可能大于d D．若甲为红光，乙为紫光，则两条出射光线间距离一定小于d 答案　AD 解析　根据光学规律知两束出射光线仍平行；红光和紫光对玻璃砖的折射率不同，紫光的折射率大，紫光的侧移量大，红光的侧移量小，用极限法，红光的侧移量小，小到等于零，不偏转，沿直线传播．若甲为紫光，乙为红光，两条出射光线间距离一定大于d，如图a所示，选项A正确，B错误；若甲为红光，乙为紫光，则两条出射光线间距离一定小于d，如图b所示，选项C错误，D正确．‎ ‎16．一束白光从顶角为θ的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图11所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假如屏上的彩色光带先后全部消失，则(　　)‎ 图11‎ A．红光最先消失，紫光最后消失 B．紫光最先消失，红光最后消失 C．紫光最先消失，黄光最后消失 D．红光最先消失，黄光最后消失 答案　B ‎17.(多选)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图7，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则(　　)‎ 图7‎ A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大 B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大 C．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑 D．β＜θ＜时，光屏上只有1个光斑 答案　AD 解析　当入射角θ逐渐增大时，A光的光斑先消失，说明A光的折射角大于B光的折射角，即玻璃对A光的折射率大于对B光的折射率(nA＞nB)，所以fA＞fB，vA＜vB，选项A正确，B错误．当A光、B光都发生全反射时，光屏上只有1个光斑，选项C错误，D正确．‎ ‎18．如图8所示，一个半径为R、透明的球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点．已知OA＝，该球体对蓝光的折射率为.则它从球面射出时的出射角β＝________.‎ 图8‎ 若换用一束紫光同样从A点射入该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置________(填“偏左”“偏右”或“不变”)．‎ 答案　60°　偏左 ‎19.‎ 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图4所示．①玻璃的折射率计算式为n＝________(用图4中的θ1、θ2表示)；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减少误差，应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．‎ 图4‎ 解析　对于玻璃砖的测定要明确原理，明确图中哪个角是入射角，哪个角是折射角，因此n＝；厚度不同的玻璃砖在入射角相同的情况下，厚度大的玻璃砖侧移量大，出射光线越容易找准，误差小．‎ 答案　　大 ‎20.一束光波以45°的入射角，从AB面射入如图5所示的透明三棱镜中，棱镜折射率n＝.试求光进入AB面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路．‎ 图5‎ ‎21.如图6所示，一透明球体置于空气中，球半径R＝‎10 cm，折射率n＝.MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为‎5 cm，CD为出射光线．‎ 图6‎ ‎(1)补全光路并求出光从B点传到C点的时间；‎ ‎(2)求CD与MN所成的角α.(需写出求解过程)‎ 解析　(1)连接BC，如图所示，在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r sin i＝＝，得i＝45°‎ ‎22.如图7所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为n＝，下表面镶有银反射面，一束单色光与界面的夹角θ＝45°射到玻璃表面上，结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h＝‎2.0 cm的光点A和B(图中未画出A、B)．‎ 图7‎ ‎(1)请在图中画出光路示意图．‎ ‎(2)求玻璃砖的厚度d.‎ 解析　(1)光路图如图所示．‎ ‎23．一玻璃立方体中心有一点状光源．今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体，已知该玻璃的折射率为 ，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值．‎ 解析　如图，考虑从玻璃立方体中心O 点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射．根据折射定律有 nsin θ＝sin α①‎ 式中，n是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角．现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点．由题意，在A点刚好发生全反射，故αA＝②‎ 设线段OA在立方体上表面的投影长为RA，由几何关系有 由⑤⑥得＝.⑦‎ 答案　 ‎24．在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示。‎ 甲　　　　　　　　　　　　　乙 丙 ‎(1)请在图乙中画出完整的光路图；‎ ‎(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n＝________(保留三位有效数字)；‎ ‎(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图丙所示。图丙中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和________(填“A”或“B”)。‎ 解析：　(1)作光路图时应注意作图规范，所作光路图如图所示。‎ ‎(2)根据(1)中所作光路图，在对应三角形中算出入射角的正弦值sin i和折射角的正弦值sin r，则n＝＝1.51。‎ ‎(3)根据光路易知对应出射光线上的2枚大头针是P3和A。‎ 答案：　(1)如图所示　(2)1.51(1.48～1.54均可)　(3)A ‎25.如图所示为某同学利用插针法测定半圆柱体玻璃砖折射率的实验。在半圆柱体玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像。关于该实验：‎ ‎(1)下列说法正确的是________。‎ A．P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高精确度 B．P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高精确度 C．入射角θ适当大些，可以提高精确度 D．P1、P2的间距及入射角的大小均与实验的精确度无关 ‎(2)该玻璃砖的折射率n＝________。另一同学将大头针插在P1′和P2′位置时，沿着P3、P4的方向看不到大头针的像，其原因可能是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎26.如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率n＝。AB＝BC＝8 cm，OA＝2 cm，∠OAB＝60°。‎ ‎(1)求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。‎ ‎(2)第一次的出射点距C________cm。‎ 解析：　(1)设发生全反射的临界角为C，由折射定律得sin C＝，代入数据得C＝45°‎ ‎ ‎