浙江专版2019版高考物理一轮复习第十三章光学电磁波考点强化练32光的折射全反射.doc

1、【 精品教育资源文库 】 考点强化练 32 光的折射 全反射 1.(2017奉化联考 )在没有月光的夜间 ,一个池面较大的水池底部中央有一盏灯 S(可视为点光源 ),小鱼在水中游动 ,它向上方水面看去 ,看到了亮点 S1;小鸟在水面上方飞翔 ,它向下方水面看去 ,看到了亮点 S2。设水中无杂质 ,周围无光源 ,水面平静 ,下面的说法正确的是 ( ) A.小鱼看到 S1,是属于光的反射现象 ,S1的位置与小鱼的位置无关 B.小鱼看到 S1,是属于光的折射现象 ,S1的位置与小鱼的位置有关 C.小鸟看到 S2,是属于光的反射现象 ,S2的位置与小鸟的位置有关 D.小鸟看 到 S2,是属于光的折射

2、现象 ,S2的位置与小鸟的位置无关 2.华裔科学家高锟获得 2009 年诺贝尔物理学奖 ,他被誉为 “ 光纤通讯之父 ” 。光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维 ,它的结构如图所示 ,其内芯和外套材料不同 ,光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法正确的是 ( ) A.内芯的折射率比外套的大 ,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B.内芯的折射率比外套的小 ,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大 D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大 3.(多选 )如图所示 ,一束 光从空气中射向折射率为 n= 的某种玻璃的表面 , 1表示入射角 ,则下列说法正确

3、的是 ( ) A.当 145 时会发生全反射现象 B.只有当 1=90 时才会发生全反射 C.无论入射角 1是多大 ,折射角 2都不会超过 45 D.欲使折射角 2=30, 应以 1=45 的角度入射 4.实验表明 ,可见光通过三棱镜时各色光的折射率 n随波长 的变化符合柯西经验公式 :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所示 ,则 ( ) 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 5.一束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖 ,经折射分成两束单色光 a、 b。已知 a光的频率小于 b光的频率 ,下列光

4、路图正确的是 ( ) 6.很多公园的水池底都装有彩灯 ,当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时 ,关于光在水面可能发生的反射和折射现象 ,下列光路图正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 7.某同学测量玻璃砖的折射率 ,准备了下列器材 :激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖。如图所示 ,直尺与玻璃砖平行放置 ,激光笔发出的一束激光从直尺上 O点射向玻璃砖表面 ,在直尺上观察到 A、 B两个光点 ,读出 OA间的距离为 20.00 cm,AB 间的距离为 6.00 cm,测得图中直尺到玻璃砖上表面距离 d1=10.00 cm,玻璃砖厚度 d2=4.00 cm。玻璃的折

5、射率 n= ,光在玻璃中传播速度 v= m/s(光在真空中传播速度 c=3.0 108 m/s,结果保留两位有效数字 )。 8.利用半圆柱形玻璃 ,可减小激光光束的发散程度。在如图所示的光路中 ,A为激光的出射点 ,O为半圆柱形玻璃横截面的圆心 ,AO过半圆顶点。若某条从 A点发出的与 AO 成 角的光线 ,以入射角i入射到半圆上 ,出射光线 平行于 AO,求此玻璃的折射率。 9.(多选 )为了从坦克内部观察外部目标 ,在厚度为 20 cm的坦克壁上开了一个直径为 12 cm的孔 ,若在孔内分别安装由同一材料制成的如图所示的三块玻璃 ,其中两块玻璃的厚度相同。坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到

6、的外界的角度范围是 ( ) A.图 1的大于图 2的 B.图 1的小于图 3的 C.图 2的小于图 3的 D.图 2的等于图 3的 【 精品教育资源文库 】 10.明代学者方以智在阳燧倒影中记载 :“ 凡宝石面凸 ,则光成一条 ,有数棱则必有一面五色 ”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散 现象。如图所示 ,一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光 a、 b,下列说法正确的是 ( ) A.若增大入射角 i,则 b光先消失 B.在该三棱镜中 a光波长小于 b光 C.a光能发生偏振现象 ,b光不能发生 D.若 a、 b光分别照射同一光电管都能发生光电效应 ,则 a光的遏止电压低 11.如图所示 ,

7、一玻璃工件的上半部是半径为 R的半球体 ,O点为球心 ;下半部是半径为 R、高为 2R的圆柱体 ,圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴 OC的光线从半球面射入 ,该光线与 OC之间的距离为 0.6R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行 (不考虑多次反射 )。求该玻璃的折射率。 12.直线 P1P2过均匀玻璃球球心 O,细光束 a、 b平行且关于 P1P2对称 ,由空气射入玻璃球的光路如图。 a、 b光相比 ( ) A.玻璃对 a光的折射率较大 B.玻璃对 a光的临界角较小 C.b光在玻璃中的传播速度较小 D.b光在玻璃中的传播时间较短 13.如图所示 ,一束红光和一束蓝光平行入射到

8、三棱镜上 ,经折射后 ,会聚在屏上同一点 ,若 n1和 n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率 ,下列判断正确的有 ( ) A.n1n2,a为红光 ,b为蓝光 D.n1n2,a为蓝光 ,b为红光 14.(多选 )如图所示 ,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 ( ) 【 精品教育资源文库 】 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

9、紫光 ,则两条出射光线间距离一定小于 d 考点强化练 32 光的折射 全反射 1.A 由题意知 ,小鱼看到的 S1是属于光的反射现象 ,由光的反射定律知 ,S1的位置与灯 S关于水面对称 ,与小鱼的位置无关 ,则选项 A正确 ,B错误 ;小鸟看到的 S2是属于光的折射现象 ,由光的折射定律知 ,S2的位置与小鸟的位置有关 ,则选项 C、 D错误。 2.A 光纤内芯比外套折射率大 ,在内芯与外套的界面上发生全反射 ,A 对、 B错 ;频率大的光波长短 ,折射率大 ,在光纤中传播速度小 ,C、 D错。 3.CD 发生全反射现象的条件是光从光密介质射向光疏介质 ,且入射角大于临界角 ,所以选项A、

10、B均错误 ;由折射率 n= 可知 ,当入射角最大为 90 时 ,折射角 2=45, 所以 C正确 ;由折射率 n= 可知 ,选项 D正确。 4.D 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。 5.D 两种单色光射入玻璃砖时的折射角小于入射角 ,据此可排除选项 A、 B;已知 a光的频率小于 b光的频率 ,那么 a光在玻璃砖中的折射率较小 ,入射角相同时 ,折射角较大 ,选项 D正确。 6.C 红光、蓝光都要发生反射 ,红光的折射率较小 ,根据 sin C= 可知红光发生全反射的临界角比蓝光大 ,所以蓝光发生全反射时 ,红光不一定

11、发生 ,故 C正确。 7.答案 1.2 2.5 108 解析 作出光路图如图所示 ,根据几何知识可得入射角 i=45, 折射角 r=37, 故折射率n= =1.2,故 v= =2.5 108 m/s。 8.答案 解析 设光在玻璃中的折射角为 r,如图 ,由图中几何关系可知 , i=+r ,所以 r=i- 。 由折射定律得 n= 。 9.AD 光线穿过玻璃砖后 ,出射光线和入射光线平行 ,光路图如图所示 ,图 1中的在玻璃砖中的入射角大于图 2、图 3中玻璃砖中的入射角 ,根据折射定律 ,射入空气的折射角图 1 最大 ,根据光的可逆原理 ,知图 1观察到的角度范围最大。由 图可以知道 ,出射光线

12、和入射光线平行 ,在图 2和图 3中 ,由几何关系知 ,两光线在玻璃砖中的入射角相等 ,则在空气中的折射角也相等 ,即图 2和图 3观察的范围相同。故 A、 D正确 ,B、 C错误。 10. 【 精品教育资源文库 】 D 设折射角为 ,在右界面的入射角为 ,根据几何关系有 :+=A ,根据折射定律n= ,增大入射角 i,折射角 增大 , 减小 ,而 增大才能使 b光发生全反射 ,故 A错误 ;由光路图可知 ,a光的折射率小于 b光的折射率 (na b),故 B错误 ;根据光电效应方程和遏止电压的概念可知 :最大初 动能 Ek=h -W0,再根据动能定理 -eUc=0-Ek,即遏止电压 Uc=

13、 - ,可知入射光的频率越大 ,需要的遏止电压越大 ,nanb,则 a光的频率小于 b光的频率 ( a b),a光的遏止电压小于 b光的遏止电压 ,故 D正确 ;光是一种横波 ,横波有偏振现象 ,纵波没有 ,有无偏振现象与光的频率无关 ,故 C 错误。 11.答案 1.43 解析 如图所示 ,根据光路的对称性和光路可逆性 ,与入射光线相对于 OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行。这样 ,从半球面射入的折射光线 ,将从圆柱体底面中心 C点反射。设光线在半球面的入射角为 i,折射角为 r。由折射定律有 sin i=nsin r 由正弦定理有 由几何关系 ,入射点的法线与 OC的夹角为 i。由题设

14、条件和几何关系有 sin i= 式中 L是入射光线与 OC的距离。由 式和题给数据得 sin r= 由 式和题给数据得 n= 1 .43。 12.C 由题图知 ,光线通过玻璃砖后 ,b光的偏折角大 ,则玻璃对 b光的折射率较大 ,故 A错误 ;玻璃对 a光的折射率较小 ,知玻璃对 a光的临界角较大 ,故 B错误 ;由 v= 知 ,b光在玻璃中的传播速度较小 ,故 C正确 ;b光在玻璃砖中通过的路程较大 ,传 播速度较小 ,b光在玻璃中的传播时间较长 ,故 D错误。 13.A 由于红光的频率低于蓝光的频率 ,有 n1n2,由光路图可知 ,a为蓝光 ,b为红光 ,A 正确。 14.AD 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。