（浙江选考）2023届高三物理一轮复习第11章光电磁波第1节光的折射全反射课后限时训练

PAGEPAGE2第1节光的折射全反射(建议用时：40分钟)1．(2022·余姚选考模拟)以下说法正确的选项是()A．真空中蓝光的波长比红光的波长长B．天空中的彩虹是由光的干预形成的C．光纤通信利用了光的全反射原理D．机械波在不同介质中传播，波长保持不变C[红光的频率小于蓝光的频率，在真空中红光和蓝光的传播速度相同，由λ＝eq\f(v,f)，得红光波长比蓝光波长长，应选项A错误；天空中的彩虹是水滴对不同色光的折射程度不同造成的，选项B错误；光纤通信利用了光的全反射原理，选项C正确；机械波在不同介质中传播时，其频率不变，但传播速度不同，由v＝λf知，波长也不同，选项D错误．]2．一束单色光经空气射入玻璃，这束光的()A．速度减小，波长变短 B．速度不变，波长变短C．频率增大，波长变长 D．频率不变，波长变长A[光在玻璃中的传播速度为v＝eq\f(c,n)，所以光经空气进入玻璃，传播速度减小；由波长、波速和频率三者的关系v＝λf知，光经空气进入玻璃，频率f不变，波长变短．]3．一束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.a光的频率小于b光的频率，以下光路图正确的选项是()D[两种单色光射入玻璃砖时的折射角小于入射角，据此可排除选项A、B；a光的频率小于b光的频率，那么a光在玻璃砖中的折射率较小，入射角相同时，折射角较大，选项D正确．]4．(2022·瑞安选考模拟)很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，以下光路图中正确的选项是()【导学号：81370385】C[红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，根据sinC＝eq\f(1,n)可知红光发生全反射的临界角比蓝光大，所以蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故C正确．]5．(多项选择)(2022·温州选考模拟)如图11­1­7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()图11­1­7A．红光在玻璃中传播速度比蓝光小B．从a点射出的为蓝光，从b点射出的为红光C．从a、b两点射出的单色光仍平行，且平行于BCD．假设改变入射光的方向，有可能会只有一种光从右侧的AB面射出答案：CD6．一束白光从顶角为θ的一边以较大的入射角i射入并通过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，如图11­1­8所示，在入射角i逐渐减小到零的过程中，假设屏上的彩色光带先后全部消失，那么()【导学号：81370386】图11­1­8A．红光最先消失，紫光最后消失B．紫光最先消失，红光最后消失C．紫光最先消失，黄光最后消失D．红光最先消失，黄光最后消失B[白光从AB面射入玻璃后，由于紫光偏折大，从而到达另一侧面AC时的入射角较大，且因紫光折射率大，sinC＝eq\f(1,n)，因而其全反射的临界角最小，故随着入射角i的减小，进入玻璃后的各色光中紫光首先发生全反射不从AC面射出，后依次是靛、蓝、绿、黄、橙、红，逐渐发生全反射而不从AC面射出．]7．如图11­1­9所示，一束复色光从空气射入水面，进入水中分成a、b两束光．它们与水面间的夹角分别是α、β，那么a、b两束光在水中的传播速度之比eq\f(va,vb)为()图11­1­9A.eq\f(sinα,sinβ) B.eq\f(sinβ,sinα)C.eq\f(cosα,cosβ) D.eq\f(cosβ,cosα)C[设入射角为θ，由折射定律可得nb＝eq\f(c,vb)＝eq\f(sinθ,sin90°－β)＝eq\f(sinθ,cosβ)，na＝eq\f(c,va)＝eq\f(sinθ,sin90°－α)＝eq\f(sinθ,cosα)，两式相比可得eq\f(va,vb)＝eq\f(cosα,cosβ)，应选项C正确．]8．(多项选择)如图11­1­10所示，一束光从空气中射向折射率为n＝eq\r(2)的某种玻璃的外表，θ1表示入射角，那么以下说法中正确的选项是()图11­1­10A．当θ1＞45°时会发生全反射现象B．只有当θ1＝90°时才会发生全反射C．无论入射角θ1是多大，折射角θ2都不会超过45°D．欲使折射角θ2＝30°，应以θ1＝45°的角度入射CD[发生全反射现象的条件是：光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角，所以选项A、B均错误；由折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\r(2)可知，当入射角最大为90°时，折射角θ2＝45°，所以C正确；由折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，选项D正确．]9．为测量一块等腰直角三棱镜ABC的折射率，用一束激光沿平行于BC边的方向射向AB边，如图11­1­11所示．激光束进入棱镜后射到AC边时，刚好能发生全反射．该棱镜的折射率为()【导学号：81370387】图11­1­11A.eq\r(6) B.eq\r(2)C.eq\r(3) D.eq\f(\r(6),2)D[作出光路图，如下图，根据题意和几何关系可知，i＝45°，n＝eq\f(sini,sinr)，sinC＝eq\f(1,n)，C＝90°－r，联立以上各式，可得n＝eq\f(\r(6),2)，选项D正确．]10．如图11­1­12所示为一横截面为直角三角形的三棱镜，∠B＝90°，∠C＝30°.一束与AB边成θ＝30°角的光线射向AB面，在棱镜中经过BC边一次反射后从AC边射出，出射光线的折射角为60°.那么这种材料的折射率为()图11­1­12A.eq\r(2) B.eq\r(3)C.eq\f(4,3) D．2B[作出光路图如下图，根据几何关系和折射定律有n＝eq\f(sin60°,sini)＝eq\f(sin60°,sin60°－i)，可得：i＝30°，n＝eq\r(3)，故B正确．]11．如图11­1­13甲所示，在平静的水面下有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色(见图乙)．那么以下说法中正确的选项是()【导学号：81370388】图11­1­13A．a光的频率比b光的大B．水对a光的折射率比对b光的大C．a光在水中的传播速度比b光的大D．在同一装置的杨氏双缝干预实验中，a光的干预条纹比b光的窄C[对于a光和b光，a光的全反射临界角比拟大，由sinC＝eq\f(1,n)，知水对a光的折射率就比拟小，a光的频率也比拟小，A、B错；由n＝c/v得v＝c/n，水对a光的折射率小，a光在水中的传播速度大，C对；条纹间距Δx＝λL/d，条纹间距和波长成正比，a光的频率小，波长大，双缝干预条纹间距就大，D错．]12．(多项选择)如图11­1­14所示，两束平行的甲光和乙光，相距为d，斜射到置于空气中的矩形玻璃砖上，假设光线在玻璃砖内不重叠，当它们从玻璃砖的下外表射出时()图11­1­14A．假设甲为紫光，乙为红光，那么两条出射光线间距离一定大于dB．假设甲为紫光，乙为红光，那么两条出射光线间距离可能小于dC．假设甲为红光，乙为紫光，那么两条出射光线间距离可能大于dD．假设甲为红光，乙为紫光，那么两条出射光线间距离一定小于dAD[根据光学规律知两束出射光线仍平行；红光和紫光对玻璃砖的折射率不同，紫光的折射率大，紫光的侧移量大，红光的侧移量小，用极限法，红光的侧移量小，小到等于零，不偏转，沿直线传播．假设甲为紫光，乙为红光，两条出射光线间距离一定大于d，如图a所示，选项A正确，B错误；假设甲为红光，乙为紫光，那么两条出射光线间距离一定小于d，如图b所示，选项C错误，D正确．]13．如图11­1­15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折射的光线恰好平行于OB，以下对介质的折射率及折射光线中恰好射到M点的光线能不能发生全反射的说法正确的选项是()图11­1­15A.eq\r(3)，不能发生全反射B.eq\r(3)，能发生全反射C.eq\f(2\r(3),3)，不能发生全反射D.eq\f(2\r(3),3)，能发生全反射A[画出光路图，并根据几何关系标出角度，如下图，由图可知，介质的折射率n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)；因为sin30°＝eq\f(1,2)<eq\f(\r(3),3)＝eq\f(1,n)＝sinC，所以折射光线中恰好射到M点的光线不能发生全反射，选项A正确．]14．如图11­1­16所示，图11­1­16折射率为eq\r(2)的两面平行的玻璃砖，下外表涂有反射物质，右端垂直地放置一标尺MN.一细光束以45°角入射到玻璃砖的上外表，会在标尺上的两个位置出现光点，假设两光点之间的距离为a(图中未画出)，那么光通过玻璃砖的时间是多少？(设光在真空中的速度为c，不考虑细光束在玻璃砖下外表的第二次反射)【解析】作出光路图如下图，由光的折射定律有n＝eq\f(sini,sinr)，得r＝30°所以在玻璃砖内的光线与玻璃砖的上外表构成等边三角形，其边长等于a光在玻璃中的速度为v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(2)c,2)t玻＝eq\f(2a,v)＝eq\f(2\r(2)a,c).【答案】eq\f(2\r(2)a,c)15．如图11­1­17所示为一半圆形玻璃砖，一足够大的光屏MN与直径PQ平行，圆心O到MN的距离为d，一束由两种单色光组成的复色光沿与竖直方向成θ＝30°角射入玻璃砖的圆心，在光屏上出现了两个光斑，玻璃对两种单色光的折射率分别为n1＝eq\r(2)和n2＝eq\r(3).求：图11­1­17(1)离A点最远的光斑与A点之间的距离x；(2)为使光屏上的光斑消失，复色光的入射角最小为多少？【导学号：81370389