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  • 2021-05-27 发布

专题12-3+光的折射、全反射(押题专练)-2018年高考物理一轮复习精品资料

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全*品*高*考*网, 用后离不了!专题12-3+光的折射、全反射 ‎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(  )‎ 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 解析 将蓝光换成绿光,其折射率变小,在AC面的折射角变大,光路如图所示,可能从Q″点射出且平行于AB,故D正确.‎ 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 答案 D ‎9.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 ‎10.一束光波以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 答案 r=30° 光路图如下 ‎11.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°‎ 答案 (1)×10-9 s (2)30°‎ ‎12.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.‎ ‎(2)设第一次折射时折射角为r.则有:‎ n=,‎ 解得:r=30°,‎ 设第二次折射时折射角为α,则有:‎ =,‎ 解得:α=45°,‎ 由几何关系得:h=2dtan r,‎ d=== cm.‎ 答案 (1)见解析 (2) cm ‎13.一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a为玻璃立方体的边长.由①②③式得RA=④‎ 由题给数据得RA=⑤‎ 由题意,上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆.所求的镀膜面积S′与玻璃立方体的表面积S之比为=⑥‎ 由⑤⑥得=.⑦‎ 答案  ‎14.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 ‎15.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 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)由题图知,沿P1、P2的光线入射角为θ=30°,折射角为r=60°,则该玻璃砖的折射率n===。把大头针插在P1′、P2′位置时,沿着P3、P4的方向看不到大头针的像,其原因可能是沿P1′、P2′的光线在界面MN处发生了全反射。‎ 答案: (1)AC (2) 沿P1′、P2′的光线在界面MN处发生了全反射 ‎16.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°‎ ‎(2)结合几何知识可知出射点距C点的距离为 cm。‎ 答案: (1)见解析 (2)