2021屆高考物理復(fù)習課后限時集訓(xùn)：光的折射全反射光的色散含解析.doc

教學(xué)資料范本2021屆高考物理復(fù)習課后限時集訓(xùn)：光的折射全反射光的色散含解析編 輯：_時 間：_建議用時：45分鐘1.(多選)一束單色光從真空斜射向某種介質(zhì)的表面、光路如圖所示。下列說法中正確的是()A此介質(zhì)的折射率等于1.5B此介質(zhì)的折射率等于C當光線從介質(zhì)射向真空中時、入射角大于45時可發(fā)生全反射現(xiàn)象D當光線從介質(zhì)射向真空中時、入射角小于30時可能發(fā)生全反射現(xiàn)象E光進入介質(zhì)后波長變短BCE由題圖及折射率定義得、n、選項A錯、B對；當光線從介質(zhì)射向真空中時、發(fā)生全反射的臨界角C滿足sin C、解得C45、即入射角大于等于45時可發(fā)生全反射現(xiàn)象、選項C對、D錯；光進入介質(zhì)后光速變小、而頻率不變、由知、選項E對。2.(多選)水下一點光源、發(fā)出a、b兩單色光。人在水面上方向下看、水面中心區(qū)域有a光、b光射出、區(qū)域只有a光射出、如圖所示。下列判斷正確的是()Aa、b光從區(qū)域某點傾斜射出時、a光的折射角小B在真空中、a光的波長大于b光的波長C水對a光的折射率大于對b光的折射率D水下b光不能射到圖中區(qū)域E水下a、b光能射到圖中區(qū)域以外區(qū)域ABE根據(jù)題述可知b光發(fā)生全反射的臨界角較小、由sin C可知、水對b光的折射率較大、對a光的折射率較小、a、b光從區(qū)域某點傾斜射出時、a光的折射角小、A正確、C錯誤；由折射率隨光的頻率的增大而增大可知、a光的頻率較小、波長較長、B正確；水下b光能射到題圖中區(qū)域、由于水下b光在題圖中區(qū)域發(fā)生了全反射、區(qū)域只有a光射出、D錯誤；水下a、b光能射到題圖中區(qū)域以外區(qū)域、由于發(fā)生了全反射、不能射出水面、E正確。3.(多選)如圖所示、一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚、在玻璃磚底面上的入射角為、經(jīng)折射后射出a、b兩束光線。則()A在玻璃中、a光的傳播速度小于b光的傳播速度B在真空中、a光的波長小于b光的波長C在真空中、a光的波長大于b光的波長D玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率E若改變光束的入射方向使角逐漸變大、則折射光線a首先消失ABE通過題圖可看出、折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度、玻璃磚對a光的折射率大于b光的折射率、選項D錯誤；a光的頻率大于b光的頻率、波長小于b光的波長、選項B正確、C錯誤；由n知、在玻璃中、a光的傳播速度小于b光的傳播速度、選項A正確；入射角增大時、折射率大的光線首先發(fā)生全反射、a光首先消失、選項E正確。4.(多選)如圖所示、空氣中有兩塊材質(zhì)不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置；一束由紅、藍兩種色光混合而成的細光束、從空氣中以某一角度(090)入射到第一塊玻璃板的上表面。下列說法正確的是()A在第一塊玻璃板下表面一定有出射光B在第二塊玻璃板下表面一定沒有出射光C第二塊玻璃板下表面的出射光方向一定與入射光方向平行D第二塊玻璃板下表面的出射光一定在入射光延長線的左側(cè)E第一塊玻璃板下表面的兩條出射光線中藍光一定在紅光的右側(cè)ACD光線從第一塊玻璃板的上表面射入、在第一塊玻璃板上表面的折射角和下表面的入射角相等、根據(jù)光路可逆性知、光在第一塊玻璃板下表面一定有出射光、同理、在第二個玻璃板下表面也一定有出射光、A正確、B錯誤；因為光在玻璃板上表面的折射角和下表面的入射角相等、根據(jù)光路可逆性知、下表面的出射光的折射角和上表面的入射光的入射角相等、即兩光線平行、所以第二塊玻璃板下表面的出射光方向一定與入射光方向平行、C正確；光線在玻璃板中發(fā)生偏折、由于折射角小于入射角、可知第二塊玻璃板下表面的出射光一定在入射光延長線的左側(cè)、D正確；藍光的頻率大于紅光的頻率、所以玻璃板對藍光的折射率大于對紅光的折射率、故藍光的偏折程度大、出射光線中藍光在紅光的左側(cè)、E錯誤。5.(多選)(20xx武漢模擬)如圖所示、有一束平行于等邊三棱鏡截面ABM的單色光從空氣射向E點、并偏折到F點。已知入射方向與邊AB的夾角為30、E、F分別為邊AB、BM的中點、則()A該三棱鏡對該單色光的折射率為B光在F點發(fā)生全反射C光從空氣進入棱鏡、波長變短D從F點出射的光束與入射到E點的光束可能平行E從F點出射的光束與入射到E點的光束偏向角為60ACE在E點作出法線可知入射角為i60、折射角為r30、由折射定律可知折射率n、A正確；由sin C可知全反射的臨界角大于30、由光路可知、在邊BM上的入射角等于30、小于全反射的臨界角、故不會發(fā)生全反射、B錯誤；根據(jù)公式n、得介、可知光從空氣進入棱鏡、波長變短、C正確；三棱鏡兩次折射使得光線都向AM邊偏折、不會與入射到E點的光束平行、D錯誤；從F點出射的光束與入射到E點的光束偏向角為2(ir)60、E正確。6.現(xiàn)要估測一矩形玻璃磚的折射率n、給定的器材有：待測玻璃磚、白紙、鉛筆、大頭針1枚、直尺、直角三角板。實驗時、先將直尺的一端O和另一點M標上明顯的標記、再將玻璃磚平放在白紙上、沿其兩個長邊在白紙上畫出兩條直線AB、CD、再將直尺正面緊貼玻璃磚的左邊緣放置、使O點與直線CD相交、并在白紙上記下點O、M的位置、如圖所示、然后在右上方通過AB所在界面向左下方觀察、調(diào)整視線方向、直到O點的像與M點的像重合、再在AB直線上插上大頭針、使大頭針擋住M、O的像、記下大頭針P點的位置。(1)請在原圖上作出光路圖；(2)計算玻璃磚的折射率的表達式為：n_(用字母P和圖中已知線段字母表示)。解析(1)調(diào)整視線方向、當O點的像和M點的像重合時、從O點發(fā)出的光線經(jīng)玻璃磚折射后與從M點發(fā)出的光線經(jīng)AB面反射后重合。在觀察的一側(cè)插上大頭針、使大頭針擋住M、O的像、則大頭針的位置為折射光線射出玻璃磚的點和從M點發(fā)出的光線在AB面上的反射點、如圖所示。(2)折射率n。答案(1)光路圖見解析(2)7.(20xx泰安二模)如圖為用一個折射率為n的透明介質(zhì)做成的四棱柱的橫截面圖、其中AC90、B60?，F(xiàn)有一條光線從圖示的位置垂直入射到棱鏡的AB面上、請回答下列問題：(1)畫出完整的光路圖、確定射出的光線。(標注好角的度數(shù))(2)為實現(xiàn)上述光路、該透明介質(zhì)的折射率取值應(yīng)該在什么范圍？解析(1)光路圖如圖所示。(2)為滿足和原光路圖相一致、即必須滿足在CD邊能發(fā)生折射、AB邊發(fā)生全反射即臨界角30C60由n可得、nn2。答案(1)見解析(2)n28.(20xx湖北八校二模)如圖所示、若實心玻璃柱長L40 cm、寬d4 cm、玻璃的折射率n、一細光束從玻璃柱的左端的正中心射入、則光最多可以在玻璃柱中反射_次；光在玻璃柱中傳播的最長時間為_(保留兩位有效數(shù)字、已知光在真空中傳播速度c3.0108 m/s)。解析光束進入玻璃柱、在玻璃柱壁恰好發(fā)生全反射時、在玻璃柱中反射的次數(shù)最多、所用的時間最長。臨界角C滿足sin C、解得C60、光路如圖所示、設(shè)在玻璃柱壁上兩次反射之間沿軸線前進的距離為x、則xdtan C6.93 cm、光束從進入到第一次反射沿軸線前進3.47 cm、所以N15.27、光最多可以在玻璃柱中反射N6次；光在玻璃柱中傳播的最長距離s m0.46 m、光在玻璃柱中傳播的最長時間t s1.8109 s。答案61.8109 s9.(20xx市模擬)如圖所示、半徑為R、球心為O的玻璃半球置于半徑為R的上端開口的薄圓筒上、一束單色光a沿豎直方向從B點射入半球表面、OB與豎直方向夾角為60、經(jīng)兩次折射后、出射光線與BO連線平行、求：(1)玻璃的折射率；(2)光射在圓筒側(cè)面C點到半球下表面的距離CD。解析(1)作出光經(jīng)過玻璃半球的光路示意圖如圖所示。根據(jù)折射定律可知n根據(jù)幾何關(guān)系可知60則有30、所以n。(2)根據(jù)以上幾何關(guān)系可知2cos 30R、tan 60、解得R。答案(1)(2)R10.(20xx鄭州二模)如圖所示、ABCD是某種透明材料的截面、AB面為平面、CD面是半徑為R的圓弧面、O1O2為對稱軸、一束單色光從O1點斜射到AB面上折射后照射到圓弧面上E點、剛好發(fā)生全反射。已知單色光在AB面上入射角的正弦值為、DO2CO2、透明材料對單色光的折射率為、光在真空中傳播速度為c、求：(1)O1O2與O2E的夾角的大小；(2)光在透明材料中傳播的時間(不考慮光在BC面的反射)。(結(jié)果可以用根號表示)解析本題通過直線和曲