物理一轮复习 专题12.3 光的折射 全反射押题专练

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE1-学必求其心得，业必贵于专精专题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：ABE2。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eq\r(3）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＝eq\f（sin60°，sin30°)＝eq\r(3）,选项A正确；因介质2相对介质1的相对折射率为eq\r(3）,可以得出介质2的绝对折射率大,因n＝eq\f(c，v)，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:ABE3.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：ADE4．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eq\f(R2，R1)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＝eq\f(R1,R2)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：ABC5．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2A．仍从Q点射出,出射光线平行于ABB．仍从Q点射出，出射光线不平行于ABC．可能从Q′点射出,出射光线平行于ABD．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D7．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＋eq\f（B，λ2）＋eq\f（C，λ4）,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3A．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D8．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D9。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＝eq\f(cosθ1,cosθ2);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eq\f（cosθ1,cosθ2）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＝eq\r（2)。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＝10cm，折射率n＝eq\r（2)。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5eq\r(2）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、rsini＝eq\f（5\r（2），10)＝eq\f(\r（2),2)，得i＝45°答案(1)eq\f（\r（6),3）×10－9s（2）30°12.如图7所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为n＝eq\r(2），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＝2.0cm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＝eq\f(sin（90°－θ）,sinr)，解得：r＝30°，设第二次折射时折射角为α，则有：eq\f(sinr,sinα）＝eq\f(1，n），解得：α＝45°,由几何关系得:h＝2dtanr，d＝eq\f（h,2tanr)＝eq\f(2,2tan30°)＝eq\r(3）cm。答案(1）见解析(2)eq\r(3）cm13．一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eq\r(2）,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nsinθ＝sinα①式中a为玻璃立方体的边长．由①②③式得RA＝eq\f(a,2\r(n2－1）)④由题给数据得RA＝eq\f（a,2)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eq\f(S′，S）＝eq\f(6πR\o\al(2，A），6a2）⑥由⑤⑥得eq\f(S′，S）＝eq\f(π，4)。⑦答案eq\f（π,4)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sini和折射角的正弦值sinr，则n＝eq\f（sini,sinr)＝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）A15.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＝eq\f（sinr,sinθ）＝eq\f(sin60°,sin30°）＝eq\r（3)。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）eq\r（3）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＝eq\r（2).AB＝BC＝8cm，OA＝2cm,∠OAB＝60°。（1)求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。