导与练福建专版高考物理一轮复习 时光的折射 全反射课时训练 7页

第课时　光的折射　全反射 ‎(实验:测定玻璃的折射率)‎ ‎【测控导航】‎ 知识点 题号 ‎1.折射定律、折射率 ‎4、6、7、9、12‎ ‎2.全反射 ‎1、3、8、11‎ ‎3.光的色散 ‎2、5‎ ‎4.实验:测定玻璃的折射率 ‎10‎ ‎1.下述现象哪个不是由于全反射造成的(　D　)‎ A.露水珠或喷泉的水珠,在阳光照耀下格外明亮 B.口渴的沙漠旅行者,往往会看到前方有一潭晶莹的池水,当他们喜出望外地奔向那潭池水时,池水却总是可望而不可即 C.用光导纤维传输光信号、图象信号 D.肥皂泡呈现彩色条纹是光的色散现象造成的 解析:水珠在阳光照耀下格外明亮及光导纤维传输信号都涉及到全反射;沙漠旅行者看到晶莹池水,是沙漠蜃景,也是全反射现象;肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象.‎ ‎2.(2011年大纲全国理综)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹.设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是(　B　)‎ A.紫光、黄光、蓝光和红光 B.紫光、蓝光、黄光和红光 C.红光、蓝光、黄光和紫光 D.红光、黄光、蓝光和紫光 解析:不同频率单色光,同种介质对其折射率不同.频率越大,折射率越大,光传播时的偏折程度就越大.所以A、C、D错误,B正确.‎ ‎3.(2011年福建理综)如图,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带.若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,观察到各色光在光屏上陆续消失.在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是(　C　)‎ A.减弱,紫光 B.减弱,红光 C.增强,紫光 D.增强,红光 解析:白光的七种色光在同一介质中折射率从红光到紫光逐渐增大,由全反射临界角公式sin C=1/n,折射率越大越先发生全反射,故入射光从A向B移动时紫光最先发生全反射而消失,随入射角增大反射光越来越强.‎ ‎　本题主要考查几种色光在同一介质中折射率不同,且频率越高折射率n越大,及全反射条件及临界角的分析,属容易题.‎ ‎4.(2012年北京理综)一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的(　A　)‎ A.速度变慢,波长变短 ‎ B.速度不变,波长变短 C.频率增高,波长变长 ‎ D.频率不变,波长变长 解析:由光在介质中的波速与折射率的关系式v=知,光由空气射入玻璃中,速度会变慢;光的频率与介质无关,只由光源决定,即光在玻璃中传播时,频率f不变,据v=λf可得λ气>λ玻,只有A项正确.‎ ‎5.(2011年重庆理综)在一次讨论中,老师问道:“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源,有人在水面上方同等条件下观测发现,b在水下的像最深,c照亮水面的面积比a的大.关于这三种光在水中的性质,同学们能做出什么判断?”有同学回答如下:‎ ‎①c光的频率最大　②a光的传播速度最小　③b光的折射率最大　④a光的波长比b光的短　‎ 根据老师的假定,以上回答正确的是(　C　)‎ A.①② B.①③ C.②④ D.③④‎ 解析:b像最深说明b的折射率最小,频率最小,波长最大,发生全反射的临界角最大.c照亮水面的面积比a大,说明a的折射率比c大,发生全反射的临界角比c小,总之,频率最大的是a,①错误;传播速度v=,故传播速度最小的是a,②正确;折射率最大的是a,a光波长最短,b光波长最长,③错误,④正确.故选项C正确.‎ ‎6.现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成.夜间行车时,它能把车灯射出的光逆向返回,标志牌上的字特别醒目.这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的,反光膜内均匀分布着一层直径为10 μm的细玻璃珠,所用玻璃的折射率为,为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行,如图所示,那么第一次入射的入射角应是(　D　)‎ A.15° B.30° ‎ C.45° D.60°‎ 解析:通过“回归反光膜”的光路图可知入射角i是折射角r的2倍,即i=2r,由折射定律,有n===2cos r=,得r=30°,i=2r=60°,故选项D正确.‎ ‎7.如图所示,一束绿光从水中的A点沿AO方向以入射角i射向空气,在界面处反射后通过水中的B点,折射后通过空气中的C点.现有一束红光也从水中的A点沿AO方向射向空气,下列说法判断正确的是(　D　)‎ A.红光反射后不通过B点 B.红光折射后通过C点 C.若增大入射角i,红光不可能发生全反射 D.若增大入射角i,红光可能发生全反射 解析:水对红光的折射率比绿光小,红光折射后不会通过C点,由反射定律可知,红光反射后仍通过B点,所以A、B错;若增大入射角,任何色光都可能发生全反射,所以若增大入射角i,红光可能发生全反射,C错,D对.‎ ‎8.如图所示,一个棱镜的顶角为θ=41.30°,一束白光以较大的入射角从棱镜的左侧面射入,在光屏上形成由红到紫排列的彩色光带.各色光在棱镜中的折射率和临界角见下表.当入射角逐渐减小到0的过程中,彩色光带的变化情况是(　A　)‎ 色光 紫 蓝 绿 黄 橙 红 折射率 ‎1.532‎ ‎1.528‎ ‎1.519‎ ‎1.517‎ ‎1.514‎ ‎1.513‎ 临界角 ‎40.75°‎ ‎40.88°‎ ‎41.17°‎ ‎41.23°‎ ‎41.34°‎ ‎41.37°‎ A.紫光最先消失,最后剩下红光和橙光 B.紫光最先消失,最后剩下黄光、橙光和红光 C.红光最先消失,最后剩下紫光和蓝光 D.红光最先消失,最后剩下紫光 解析:各种色光均以相同的入射角射向某种介质时,由于介质对不同色光的折射率不同,所以折射角就不同.介质对它的折射率越大,在AB界面上折射时的折射角越小,而在AC界面上对应的入射角越大.当入射角减小时,折射光在AC面上的入射角增大.当入射角减为0时,所有光线到AC面上时入射角均为θ=41.30°,结合上表可知:紫、蓝、绿、黄四色光均在AC面发生全反射,且紫光最先消失,故A选项正确.‎ ‎9.(2011年浙江卷)“B超”可用于探测人体内脏的病变状况,如图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最后从肝脏表面射出的示意图.超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似,可表述为=(式中θ1是入射角,θ2是折射角,v1、v2‎ 分别是超声波在肝外和肝内的传播速度),超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同.已知v2=0.9v1,入射点与出射点之间的距离是d,入射角为i,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行,则肿瘤离肝脏表面的深度h为(　D　)‎ A. B. C. D. 解析:如图所示,由题意可得=,将v2=0.9v1代入,得sin β=sin i,‎ 由几何关系可得肿瘤离肝脏表面的深度为h=cot β==,选项D正确.‎ ‎10.由于实验室中矩形玻璃砖的数量不够,部分同学需改用直角三棱镜做“测定玻璃的折射率”实验,实验步骤如下:‎ a.如图所示,先在一张白纸上作相互垂直的直线ab、a'b'作为三棱镜的两个界面,并在直线上标出点O;‎ b.标出P3、P4的位置;‎ c.将三棱镜放在白纸上,使短边跟ab对齐,长边跟a'b'对齐;‎ d.在长边a'b'的外侧透过三棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像完全被P2挡住;‎ e.在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像;‎ f.过O点作一垂直ab的线段OA,在OA上垂直地插两枚大头针P1、P2;‎ g.移去三棱镜和大头针,连接P3P4交a'b'于O',过O'点作与a'b'垂直的直线MN;‎ h.作光路图,计算折射率n.‎ ‎(1)正确的实验步骤顺序为:　 . ‎ ‎(2)请在图中画出准确完整的光路图;‎ ‎(3)请根据图中所给数据,求出该玻璃的折射率n=　　　. ‎ 解析:利用插针法确定光路,注意有时挡住的是物体本身,有时挡住的是物体的像,目的是确定某一入射光线和对应的出射光线,以利用折射定律求解折射率.‎ 答案:(1)a、f、c、d、e、b、g、h ‎(2)光路如图所示 ‎(3) ‎11.(2011年山东理综)如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角∠AOB=60°,一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰平行于OB.‎ ‎(1)求介质的折射率.‎ ‎(2)折射光线中恰好射到M点的光线　　　　(填“能”或“不能”)发生全反射. ‎ 解析:光路如图 ‎(1)由几何知识知 入射角i=60°,折射角r=30°‎ 据折射定律n= 代入数据得n= ‎(2)据折射定律n= 则sin C=,入射角α=30°,sin α=<.α