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- 2021-05-22 发布
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2020届一轮复习人教版 光的折射 全反射 课时作业
一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。其中1~5为单选,6~8为多选)
1.如图所示,一束光从空气垂直射到直角三棱镜的界面AB上,棱镜材料的折射率为1.414,这束光线从BC边射出棱镜后与界面BC的夹角为 ( )
A.90° B.60° C.30° D.45°
答案 D
解析 由sinC==得C=45°,如图所示,则光在AC界面射向真空时发生全反射。由几何关系可求得在BC面的入射角i=30°,由折射定律n=得sinr=nsini=·sin30°=,所以r=45°,则这束光线从BC边射出棱镜后与界面BC的夹角为45°,故D正确。
2.如图,一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖,O点为该玻璃砖截面的圆心,下图能正确描述其光路的是 ( )
答案 A
解析 光沿玻璃砖截面半径射向O点,在界面处,入射角大于临界角时,发生全反射,小于临界角时,在空气中的折射角大于入射角,A正确,C错误;光由空气射向玻璃砖时,不会发生全反射,在玻璃中的折射角应小于入射角,B、D错误。
3.空气中悬浮着一颗球形小水珠,一缕阳光水平射入其中,如图所示。n甲、n乙和n丙分别表示水对甲光、乙光和丙光的折射率。则以下表述正确的是( )
A.n甲>n乙>n丙
B.波长λ的关系λ甲<λ乙<λ丙
C.频率ν的关系ν甲>ν乙>ν丙
D.光由水珠出射到空气的折射角关系θ甲=θ乙=θ丙
答案 D
解析 由题图可知,丙光的偏折最大,折射率最大,甲光的偏折最小,折射率最小,A错误;根据频率与波长的关系,丙光的波长最小,甲光的波长最大,B错误;根据折射率与频率的关系,频率越大,折射率越大,知丙光的频率最大,甲光的频率最小,C错误;如图所示,由几何知识可知,光从水珠到空气的入射角i′与光从空气到水珠的折射角r相等,又n==,故θ=i,三种光从空气到水珠的入射角i相同,所以由水珠出射到空气的折射角关系θ甲=θ乙=θ丙,D正确。
4.图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图。他让光从空气射向玻璃砖,在正确操作后,他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦(sinr)与入射角正弦(sini)的关系图象。则下列说法正确的是( )
A.该玻璃的折射率n=
B.该玻璃的折射率n=1.5
C.光由空气进入该玻璃砖中传播时,光波频率变为原来的倍
D.光由空气进入该玻璃砖中传播时,光波波长变为原来的1.5倍
答案 B
解析 由折射定律n=可知,折射角正弦(sinr)与入射角正弦(sini)的关系图象的斜率的倒数表示折射率,所以n==1.5,A错误,B正确;光由空气进入该玻璃砖中传播时,光波频率不变,由n==可知,光波波长变为原来的,C、D错误。
5.[2016·四川高考]某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。如图甲所示,O是圆心,MN是法线,AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r,作出sinisinr图象如图乙所示。则( )
A.光由A经O到B,n=1.5
B.光由B经O到A,n=1.5
C.光由A经O到B,n=0.67
D.光由B经O到A,n=0.67
答案 B
解析 在本题中,介质折射率为空气中角度的正弦和介质中角度的正弦之比,则n===1.5。由题给信息知入射角为i,iλ介,C正确;三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折,不会与入射到E点的光束平行,D错误。
8.如图所示,实线为空气和水的分界面,一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上,图中O1点和入射光线都未画出)射向水中,折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是 ( )
A.O1点在O点的右侧
B.蓝光从空气中射入水中时,速度变小
C.若沿AO1方向射向水中的是一束紫光,则折射光线有可能通过B点正下方的C点
D.若沿AO1方向射向水中的是一束红光,则折射光线有可能通过B点正上方的D点
E.若蓝光沿AO方向射向水中,则折射光线有可能通过B点正上方的D点
答案 BCD
解析 根据折射定律可知,光由空气斜射入水中时入射角大于折射角,则画出光路图如图所示,可知O1点应在O点的左侧,故A错误。光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时,速度变小,故B正确。紫光的折射率大于蓝光,所以入射角相同时,折射角要小于蓝光的,则可能通过B点正下方的C点,故C正确。若是红光,折射率小于蓝光,入射角相同时,折射角大于蓝光的,则可能通过B点上方的D点,故D正确。若蓝光沿AO方向射入,根据折射定律可知,折射光线应该在O1B线的右侧,不能通过B点正上方的D点,故E错误。
B组·能力提升题
9.(2017·天津)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
解析 设折射角为α,在右界面的入射角为β,根据几何关系有α+β=A,根据折射定律:n=,增大入射角i,折射角α增大,β减小,而β增大才能使b光发生全反射,故A项错误;由光路图可知,a光的折射率小于b光的折射率(naλb),故B项错误;根据光电效应方程和遏止电压的概念可知:最大初动能Ek=hν-W0,再根据动能定理:-eUc=0-Ek,即遏止电压Uc=ν-,可知入射光的频率越大,需要的遏止电压越大,na