2025版高考物理一轮复习第十一章光电磁波波粒二象性课时1光的折射全反射课时训练含解析新人教版

PAGE6-课时1光的折射全反射1.酷热的夏天,在平坦的柏油马路上,你会看到在肯定距离之外,地面显得特别光明,仿佛是一片水面,好像还能看到远处车、人的倒影,但当你靠近“水面”时,它也随你的靠近而后退,对此现象说明正确的是(C)A.此“水面”存在,但在较远的地方B.“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉C.太阳辐射到地面,使地表空气温度上升,折射率小,发生全反射D.太阳辐射到地面,使地表空气温度上升,折射率大,发生全反射解析:酷热的夏天,在平坦的柏油马路上,地表旁边层的空气温度比上层高,密度比上层小,折射率也比上层小,光照耀到地面时发生全反射,人在远处视察仿佛是一片水面,但此“水面”不存在,也不是人产生的幻觉。故选项A,B,D错误,C正确。2.(多选)如图是在高山湖泊边拍摄的一张风景照片,湖水澄澈见底,近处湖面水下的景物(石块、沙砾等)都看得很清晰,而远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影,其景物则根本看不到。下列说法中正确的是(BC)A.远处山峰的倒影特别清晰,是因为山峰的光线在水面上发生了全反射B.光线由水射入空气,光的波速变大,波长变长C.远处水面下景物的光线射到水面处,入射角很大,可能发生了全反射,所以看不见D.近处水面下景物的光线射到水面处,入射角较小,反射光强而折射光弱,因此有较多的能量射出水面而进入人眼睛中解析:山峰的光线在水面上发生了反射,逆着反射光线可以看到清晰的倒影,全反射只有在光从光密介质射入光疏介质时才可能发生,故选项A错误;光线由水射入空气,折射率n减小,光的波速v=cn变大,而频率不变,由波速公式v=λ3.如图是一段拉伸速度不匀称而形成的不合格光纤产品,呈圆台形。一单色光射到上边界O点并射出光纤,进入真空中时,入射角为30°,折射角为53°(sin53°=0.8),则(B)A.此光纤的折射率为0.625B.该单色光在光纤中的传播速度为1.875×108C.减小单色光在O点的入射角可以提高光的传输效率D.同一单色光在此光纤内的全反射临界角比在圆柱形光纤中大解析:单色光的折射率n=sin53°sin30°=1.6,A错误;光在介质中的速度大小为v=cn4.如图,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,视察到各色光在光屏上接连消逝。在光带未完全消逝之前,反射光的强度变更以及光屏上最先消逝的光分别是(C)A.减弱,紫光 B.减弱,红光C.增加,紫光 D.增加,红光解析:同一介质对各色光的折射率不同,各色光对应的全反射的临界角也不同。七色光中紫光折射率最大,由n=1sin5.如图,a和b都是厚度匀称的平玻璃板,它们之间的夹角为,一细光束以入射角θ从P点射入,θ>。已知此光束由红光和蓝光组成,则当光束透过b板后(D)A.传播方向相对于入射光方向向左偏转角B.传播方向相对于入射光方向向右偏转角C.红光在蓝光的左边D.红光在蓝光的右边解析:光线经a,b两平玻璃板的折射,光线只发生侧移,不发生偏转,A,B错误。红光在玻璃介质内的折射率小于蓝光在玻璃介质内的折射率,故红光在a,b玻璃板内的折射角较大,D正确。实力提升6.高速马路上的标记牌常用“回来反光膜”制成,夜间行车时,它能将车灯照耀出去的光逆向返回,标记牌上的字特殊醒目。这种“回来反光膜”是用球体反射元件制成的。如图所示,反光膜内匀称分布着直径为10μm的细玻璃珠,所用玻璃珠的折射率为3,为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行,那么第一次入射时的入射角是(A)A.60° B.45° C.30° D.15°解析:将玻璃珠放大,作出光路图如图所示。光线PC经折射后经过B点,由折射定律得sinα又由几何关系得α=2β,代入解得α=60°。7.(多选)DVD光盘由塑料爱护层和信息记录层组成。如图所示,激光束以入射角θ从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料爱护层后,聚焦到信息记录层的光斑宽度为a,才能有效获得信息。在保证a不变的前提下,减小激光束照到塑料爱护层的宽度l(l=a+2b),则(AC)A.需满意sinθ=nbb2+dC.在θ和n不变时,需减小d D.在θ和d不变时,需减小n解析:设激光束以入射角θ入射到塑料爱护层内的折射角为α,则由折射定律得sinθsinα=n,又依据几何关系有sinα=bnbb2+d2,A正确,B错误;减小l,则聚焦到信息记录层的光斑宽度减小,若在θ8.为了表演“隐形的大头针”节目,某同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针,并将其放入盛有水的水槽中(大头针朝下),如图所示。已知水的折射率为43A.73r B.4C.34r D.3解析:当大头针末端的光线沿着圆形软木片的边沿射出时入射角最小,所以只要满意此时能发生全反射则从外面就看不到大头针了,即sinC=1n=rr2+h[老师备用1]如图为“水流导光”试验装置。长直开口透亮塑料瓶内装有适量清水,在其底侧开一小孔,水从小孔流出形成弯曲不散开的水流,用细激光束透过塑料瓶水平射向该小孔,视察到激光束没有完全被限制在水流内传播。下列操作有利于激光束完全被限制在水流内传播的是(B)A.增大该激光的强度 B.向瓶内再加适量清水C.改用频率更低的激光 D.改用折射率更小的液体解析:当增大激光的强度时,不会变更光在水流中的入射角,光在水流中仍不会发生全反射,故选项A错误;当向瓶内加一些清水,则从孔中射出的水流速度会变大,水流轨迹会变得平直,激光在水和空气界面处的入射角会变大,则会有大部分光在界面处发生全反射,这种现象相当于光导纤维的导光现象,故选项B正确;若改用频率更低的激光或者折射率更小的液体,只能增大临界角,光从水中射向空气的入射角仍小于临界角,出现折射现象,故选项C,D错误。[老师备用2]在透亮匀称介质内有一球状空气泡,一束包含a,b两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a,b光分别从C,D点射向介质,如图所示,已知A点的入射角为30°,介质对a光的折射率na=2。下列推断正确的是(A)A.a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏向角为30°B.在该介质中,两单色光传播速度va>vbC.光从该介质射向空气发生全反射时,临界角Ca>CbD.a,b光分别通过同一双缝干涉装置时,屏上相邻两干涉条纹的间距xa>xb解析:设光线在A点的入射角为i,折射角分别为ra,rb,由折射定律sinisinr=1n得sinra=nasini=2sin30°=22,得ra=45°,依据光路可逆性和几何学问可知,a光线从C点射出时,入射角和折射角分别等于A点折射时的折射角和入射角,则偏向角为θ=2(ra-i)=2×30°,故A正确。在A点可见,a光的折射角大于b光的折射角,所以a光的折射率大于b光的折射率,由v=cn得知,在该介质中,a光的传播速度比b光