2020届高考物理总复习14.3光的折射全反射针对训练（含解析）新人教版 4页

14.3光的折射全反射1.（多选）两束不同频率的平行单色光a、b分别由水射入空气发生如图14－3－23所示的折射现象（α＜β），下列说法正确的是（　　）图14－3－23A.随着a、b入射角度的逐渐增加，a先发生全反射B.水对a的折射率比水对b的折射率小C.a、b在水中的传播速度va＞vbD.a、b入射角为0°时，没有光线射入空气中解析：根据折射率的定义可知，水对b光的折射率大，B正确；根据n＝可知，随着入射角的增加，b光先发生全反射，A错误；根据v＝知，a在水中的传播速度大，C正确；a、b的入射角为0°时，光线不发生偏折，垂直进入空气中，D错误.答案：BC图14－3－242.如图14－3－24所示，两束细平行单色光a、b射向置于空气中横截面为矩形的玻璃砖的下表面，设玻璃砖足够长，若发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出，则下列说法中正确的是（　　）A.其中有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射B.在玻璃中单色光a的传播速率小于单色光b的传播速率C.单色光a的折射率小于单色光b的折射率D.若单色光a为黄光，则单色光b可能为红光图14－3－25解析：a、b光射入玻璃砖的光路如图14－3－25所示，由光路的可逆性可知，两束光不会发生全反射，A错误；a光折射率小于b光，由n＝得，a光在玻璃中的传播速率大，B错误，C正确；光的频率越大，折射率越大，a光的折射率小，则频率小，D错误.答案：C3.（多选）如图14－3－26所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，n在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线.则（　　）图14－3－26A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中，a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失解析：通过光路图可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，选项C错误.a光的频率大于b光的频率，波长小于b光的波长，选项B正确.由n＝知，在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项A正确.入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a光首先消失，选项D正确.答案：ABD图14－3－274.（多选）如图14－3－27所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，变为从a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光（　　）A.红光在玻璃中传播速度比蓝光大B.从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光C.从a、b两点射出的单色光不平行D.从a、b两点射出的单色光仍平行，且平行于BC图14－3－28解析：由玻璃对蓝光的折射率较大可知，A正确.由偏折程度可知B正确.对于C、D两选项，我们应首先明白，除了题设给出的两个三棱镜外，二者之间又形成一个物理模型——平行玻璃砖（不改变光的方向，只使光线发生侧移）.中间平行部分只是使光发生了侧移.略去侧移因素，整体来看，仍是一块平行玻璃板，AB∥BA.所以出射光线仍平行.作出光路图如图14－3－28所示，可知光线Pc在P点的折射角与光线ea在a点的入射角相等，据光路可逆，则过a点的出射光线与过P点的入射光线平行，由此，D选项正确.答案：ABDn图14－3－295.（2018年高考·课标全国卷Ⅲ）如图14－3－29，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“·”（图中O点），然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上.D位于AB边上，过D点做AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O点做AB边的垂线交直线DF于E；DE＝2cm，EF＝1cm.求三棱镜的折射率.（不考虑光线在三棱镜中的反射）解析：图14－3－30过D点作AB边的法线NN′，连接OD，则∠ODN＝α为O点发出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为β，如图14－3－30所示.根据折射定律有nsinα＝sinβ.①式中n为三棱镜的折射率.由几何关系可知β＝60°.②∠EOF＝30°.③在△OEF中有EF＝OEsin∠EOF.④由③④式和题给条件得OE＝2cm.⑤根据题给条件可知，△OED为等腰三角形，有α＝30°.由①②⑥式得n＝.⑦答案：6.（2016年高考·海南卷）如图14－3－31所示，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点.一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面），图14－3－31入射角为45°，出射光线射在桌面上B点处.测得AB之间的距离为.现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O点的距离.不考虑光线在玻璃体内的多次反射.解析：n图14－3－32当光线经球心O入射时，光路图如图14－3－32所示：设玻璃的折射率为n，由折射定律有n＝　①式中，入射角i＝45°，r为折射角，△OAB为直角三角形，因此sinr＝　②发生全反射时，临界角C满足sinC＝③在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时，光路图如图14－3－33所示：图14－3－33设此时光线入射点为E，折射光线射到玻璃体球面的D点，由题意有∠EDO＝C　④在△EDO内，根据正弦定理有＝　⑤联立以上各式并利用题给条件得OE＝R.答案：R