步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第十二章 机械振动 机械波 光》 第3课时-光的折射 全反射

1、第十二章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论第3课时光的折射 全反射考纲解读考点一考点二考点三高考模拟练出高分考点四考纲解读1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律.2.掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算考点一折射定律的理解和应用1折射定律(1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在 内， 折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射 角的正弦成 比(2)表达式：sin 1/ sin 2n.(3)在光的折射现象中，光路是 的同一平面正可逆考点一折射定律的理解和应用2折射率(1)折射率是一个反映介质的 的物理量(2)定义式：n sin 1/ sin 2.(3)计算公式：nc

2、/v，因为vn2,f1f2,12n=c/v,v1v2t=d/v,v1t2高考模拟明确考向1.(2014四川3)如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B小球所发的光能从水面任何区域射出C小球所发的光从水中进入空气后频率变大D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大D解析只要在没有发生全反射的区域，就可以看到光线射出，A、B错光的频率是由光源决定的，与介质无关，光从水进入空气时，光的频率不变，C错高考模拟明确考向2.ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，ABBC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入

3、棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光()A在真空中，a光的传播速度比b光的大B在棱镜内，a光的传播速度比b光的小C以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小解析所有光在真空中有相同的速度，A错误；b光全反射b发生全反射，则b的临界角小，b的n大，由vc/n知，b在棱镜里的v小，B错误；高考模拟明确考向2.ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，ABBC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光

4、射出，光路图如图所示，则a、b两束光()A在真空中，a光的传播速度比b光的大B在棱镜内，a光的传播速度比b光的小C以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小b光全反射由折射定律nsin 1/sin 2知，b光的折射率大，折射角小，C正确高考模拟明确考向2.ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，ABBC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光()A在真空中，a光的传播速度比b光的大B在棱镜内，a光的传播速度比b光的小

5、C以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小b光全反射a光的频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，由xl/d知，a光的相邻亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距，D错C高考模拟明确考向3.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()AO1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

6、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BCD入射角大于折射角，在右侧紫光折射率大，折射角小，有可能红光折射率小，折射角大，有可能有可能通过C点高考模拟明确考向4(2014新课标34(2)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示，玻璃的折射率为n .()一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？()一细束光线在O点左侧与O相距 处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置全反射时最大解析最大宽

7、度如图所示：2E全反射时：sin C=1/n由几何关系：OE=Rsin 最大宽度：l=2OE2R32R答案2R高考模拟明确考向4(2014新课标34(2)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示，玻璃的折射率为n .()一细束光线在O点左侧与O相距 处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置解析从C点入射，在上表面的入射角为，由几何关系及和已知条件得：602光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后从G点射出，如图所示：32OGOCR注：到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出32R答案 见解析练出高分1(2013福建14)一束由红、紫两色

8、光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是()345678910122111B解析光通过玻璃三棱镜后向它的横截面的底边偏折，故C、D选项错误；同一介质对频率越高的光的折射率越大，所以复色光经玻璃折射后，光路应分开，故A选项错误紫光的频率比红光的大，故经玻璃三棱镜后紫光的偏折程度大于红光的，故B选项正确练出高分2(2014福建13)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()346789102111A解析光由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，在其分界面处当入射角大于或等于临

9、界角时，会发生全反射现象，故A项正确；光由空气射入玻璃砖时，由于光线与分界面不垂直，所以除了有反射现象之外还应发生折射现象，其折射角小于入射角，故B、D项错误；光由空气沿半径射入玻璃砖时，传播方向不变，由玻璃砖射向空气时，折射角应大于入射角，故C错.512练出高分3.如图所示，A、B、C为等腰三棱镜，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到OC的距离相等，两束光折射后相交于图中的点P，以下判断中正确的是()A在真空中，a光光速大于b光光速B在真空中，a光波长大于b光波长Ca光通过棱镜的时间大于b光通过棱镜的时间Da、b两束光从同一介质射入真空的过程中，a光发生全

10、反射的 临界角大于b光发生全反射的临界角346789102111512练出高分346789102111C答案512练出高分4如图所示，光导纤维由“内芯”和“包层”两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出下列说法正确的是()A内芯的折射率大于包层的折射率B内芯的折射率小于包层的折射率C不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用 的时间相同D若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发 生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层 分界面上发生全反射346789102111512练出高分解析光导纤维是依据全反射原理工作的

11、，内芯的折射率大于包层的折射率，选项A正确，B错误；不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间不同，选项C错误；若紫光以如题图所示角度入射，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射，由于红光临界角大于紫光，所以不能在内芯和包层分界面上发生全反射，选项D错误346789102111A答案512练出高分5.如图所示，AB、CD分别是置于空气中厚玻璃砖的上、下两个表面，且ABCD，光线经AB表面射向玻璃砖，当折射光线射到CD表面上时，下列说法中正确的是()不可能发生全反射只要适当增大入射角1，就可能在CD面上发生全反射只要玻璃砖的厚度足够大，就可能在CD面上发生

12、全反射由于不知道玻璃的折射率，故无法判断A只有正确 B只有正确C正确 D只有正确346789102111A512练出高分346789102111解析如图所示，折射光线O1O2能否在CD面上发生全反射，取决于是否满足全反射的条件，由于玻璃的折射率大于空气的折射率，故折射光线O1O2是从光密介质射向光疏介质，设折射光线O1O2在CD面上的入射角为1，则12.据折射率的定义可得nsin 1/sin 2.(其中190)据临界角定义可得n1/sin C.可得12C.故折射光线O1O2在CD面上不能发生全反射512练出高分6如图所示，MN是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与

13、屏平行由光源S发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上在水平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带当玻璃砖转动角度大于某一值时,屏上彩色光带中的某种颜色光带的色光首先消失.有关彩色的排列顺序和最先消失的色光是()A左紫右红，紫光 B左红右紫，紫光C左紫右红，红光 D左红右紫，红光346789102111512练出高分解析如图所示，由于紫光的折射率大，故在光屏MN上是左红右紫，并且是紫光最先发生全反射，故选项B正确346789102111B答案512练出高分7.(2014重庆11(1)打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在1

14、2，光线一定在OP边发生全反射B若2，光线会从OQ边射出C若1，光线会从OP边射出D若1，光线会在OP边发生全反射346789102111D全反射条件sin C1/n，90C，越小越易发生全反射，A、C错，D正确较大时，已从OP边射出，B错误512练出高分346789102111512练出高分解析当入射角逐渐增大时，A光的光斑先消失，说明A光的折射角大于B光的折射角，即玻璃对A光的折射率大于对B光的折射率(nAnB)，所以fAfB，vAvB，选项A正确，B错误当A光、B光都发生全反射时，光屏上只有1个光斑，选项C错误，D正确346789102111AD答案512练出高分9.彩虹是由阳光进入水滴

15、，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成，彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)，下列关于a光与b光的说法中正确的是()A水滴对a光的折射率大于对b光的折射率Ba光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度C用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间 距大于b光的相邻亮条纹间距Da、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长E若a、b光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b 光能够发生全反射，则a光也一定能够发生全反射3467891021115

16、12练出高分346789102111512练出高分346789102111ABE答案512练出高分10(2013山东理综37(2)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 ，ABBC8 cm，OA2 cm，OAB60.求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向第一次的出射点距C_cm.3467891021112512练出高分3467891021114 33512练出高分11.图为由某种透明材料做成的三棱镜的横截面，其形状是边长为a的等边三角形，现用一束宽度为a的单色平行光束以垂直于BC面的方向入射到该三棱镜的AB及AC面上，结果

17、所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面(1)求该材料对此平行光束的折射率；(2)这些到达BC面的光线从BC面射出后，如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分为两块？346789102111512练出高分346789102111解析(1)从AB面入射的光线，在棱镜中是平行于AC面的，则光线进入AB面时的入射角、折射角分别为60，30由折射定律知，该材料对此平行光束的折射率nsin /sin .(2)如图所示，O为BC的中点，在B点附近折射的光线从BC面射出后与直线AO的延长线交于D点，只要屏放得比D点远，光斑就会分成两块由几何关系可得OD 所以当屏到BC面的距离d 时，此光斑分为两块336a36a答案(1) 33(2)6da512练出高分12如图所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n ，玻璃介质的上边界MN是屏幕，