光的折射和全反射高考真題-附帶答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上考點(diǎn)1 光的折射和全反射1.（09·全國(guó)卷·15） 某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡，兩平面鏡相互平行，物體距離左鏡4m，右鏡8m，如圖所示，物體在左鏡所成的像中從右向左數(shù)的第三個(gè)像與物體的距離是（ B ）A24m B32m C40m D48m解析：本題考查平面鏡成像.從右向左在左鏡中的第一個(gè)像是物體的像距離物體8cm,第二個(gè)像是物體在右鏡所成像的像,第3個(gè)像是第一個(gè)像在右鏡中的像在左鏡中的像距離物體為32cm.2.（09·全國(guó)卷·21）一玻璃磚橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形（AC邊末畫(huà)出），AB為直角邊ABC=45

2、°；ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點(diǎn)。此玻璃的折射率為1.5。P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏。若一束寬度與AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則 （ BD ）A. 從BC邊折射出束寬度與BC邊長(zhǎng)度相等的平行光B. 屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長(zhǎng)度C. 屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長(zhǎng)度D. 當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大解析：本題考查光的折射和全反射.寬為AB的平行光進(jìn)入到玻璃中直接射到BC面,入射角為45o>臨界角,所以在BC面上發(fā)生全反射仍然以寬度大小為AB長(zhǎng)度的豎直向下的平行光射到AC圓弧面上.根據(jù)幾何關(guān)系可

3、得到在屏上的亮區(qū)寬度小于AB的長(zhǎng)度,B對(duì).D正確。3.（09·廣東物理·14）（1）在陽(yáng)光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽(yáng)光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的 上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中 不同。答案：（1）界面，傳播速度4.（09·四川·21）如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為R，Rr?，F(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過(guò)兩次全反射就垂直于水平端面B射出。設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時(shí)間為t，若真空中的光速為c，則

4、 （ AB ）A. n可能為 B. n可能為2C. t可能為 D. t可能為解析：只經(jīng)過(guò)兩次全反射可知第一次入射角為45°，反射光路圖如右圖所示。根據(jù)全反射可知臨界角C45°，再根據(jù)n可知n；光在透明柱體中運(yùn)動(dòng)路程為L(zhǎng)4r，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tL/V4nr/c，則t4r/c，CD均錯(cuò)。5.（09·浙江·18）如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面的單色光從空氣射向點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)，已知入射方向與邊的夾角為，、分別為邊、的中點(diǎn)，則（ AC ）A該棱鏡的折射率為B光在點(diǎn)發(fā)生全反射C光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小D從點(diǎn)出射的光束與入射到點(diǎn)的光束平行解析：在E點(diǎn)作出法結(jié)線可知

5、入射角為60o ，折射角為30o，折射率為；由光路的可逆性可知，在BC邊上的入射角小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，B錯(cuò)；由公式，可知C對(duì)；三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，不會(huì)與入射到點(diǎn)的光束平行，故D錯(cuò)。6.（09·山東·37） （物理物理3-）（2）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖2為過(guò)軸線的截面圖，調(diào)整入射角，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，的值。圖2解析： （2）當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得?？键c(diǎn)：光的折射和全放射7.（09·江蘇物理·12.B）（1）

6、如圖甲所示，強(qiáng)強(qiáng)乘電梯速度為0.9（為光速）的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測(cè)到該光束的傳播速度為 。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母）（A）0.4c （B）0.5c （C）0.9c （D）1.0c（3）圖丙是北京奧運(yùn)會(huì)期間安置在游泳池底部的照相機(jī)拍攝的一張照片，照相機(jī)的鏡頭豎直向上。照片中，水利方運(yùn)動(dòng)館的景象呈現(xiàn)在半徑的圓型范圍內(nèi)，水面上的運(yùn)動(dòng)員手到腳的長(zhǎng)度，若已知水的折射率為，請(qǐng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際身高估算該游泳池的水深，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）答案：（1）D；（3）設(shè)照片圓形區(qū)域的實(shí)際半徑為,運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際長(zhǎng)為折射定律幾何關(guān)系 得取，解得（都算對(duì)）解

7、析：（1）根據(jù)愛(ài)因斯坦相對(duì)論，在任何參考系中，光速不變。D項(xiàng)正確。 (3)根據(jù)題意能畫(huà)出光路圖，正確使用物象比解決本題的關(guān)鍵。設(shè)照片圓形區(qū)域的實(shí)際半徑為,運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際長(zhǎng)為，光路如圖：折射定律 幾何關(guān)系 得取，解得（本題為估算題，在取運(yùn)動(dòng)員實(shí)際長(zhǎng)度時(shí)可以有一個(gè)范圍，但要符合實(shí)際，故求得h值可以不同均可）8.（09·海南物理·18.（1）如圖，一透明半圓柱體折射率為，半徑為R、長(zhǎng)為L(zhǎng)。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光線射出。球該部分柱面的面積S。解析：半圓柱體的橫截面如圖所示，為半徑。設(shè)從A點(diǎn)入射的光線在B點(diǎn)處恰好滿足全反射條件，由折射定律有 式中，為全反

8、射臨界角。由幾何關(guān)系得 代入題所給條件得 9.（09·寧夏·35.（2）一棱鏡的截面為直角三角形ABC，A=30o，斜邊ABa。棱鏡材料的折射率為n=。在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45o的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡射出的點(diǎn)的位置（不考慮光線沿原來(lái)路返回的情況）。解析：設(shè)入射角為i，折射角為r，由折射定律得 由已知條件及式得 如果入射光線在法線的右側(cè)，光路圖如圖1所示。設(shè)出射點(diǎn)為F，由幾何關(guān)系可得 即出射點(diǎn)在AB邊上離A點(diǎn)的位置。 如果入射光線在法線的左側(cè)，光路圖如圖2所示。設(shè)折射光線與AB的交點(diǎn)為D。由幾何關(guān)系可知，在D點(diǎn)的入射角 設(shè)全發(fā)射的臨界角為，則 由和已知條

9、件得 因此，光在D點(diǎn)全反射。 設(shè)此光線的出射點(diǎn)為E，由幾何關(guān)系得DEB= 聯(lián)立式得 即出射點(diǎn)在BC邊上離B點(diǎn)的位置。10.（08·全國(guó)·21）一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角射入，穿過(guò)玻璃磚自下表射出.已知該玻璃對(duì)紅光的折射率為1.5.設(shè)紅光與藍(lán)光穿過(guò)玻璃磚所用的時(shí)間分別為t1和t2，則在從0°逐漸增大至90°的過(guò)程中 （ B ）A.t1始終大于t2 B.t1始終小于t2C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2解析：設(shè)折射角為，玻璃磚的厚度為h，由折射定律n= ，且n= ，在玻璃磚中的時(shí)間為t= ，聯(lián)立解得t2，紅光

10、頻率較小，為零時(shí)，t1t2，為90°時(shí)，趨近漸近線，初步判定該函數(shù)為單調(diào)函數(shù)，通過(guò)帶入為其它特殊值，仍然有t1t2，故B對(duì)。11.(08·全國(guó)·15)一束單色光斜射到厚平板玻璃的一個(gè)表面上，經(jīng)兩次折射后從玻璃板另一個(gè)表面射出，出射光線相對(duì)于入射光線側(cè)移了一段距離。在下列情況下，出射光線側(cè)移距離最大的是 （ D ）A.紅光以30°的入射角入射B.紅光以45°的入射角入射C.紫光以30°的入射角入射D.紫光以45°的入射角入射解析：因?yàn)橥N介質(zhì)對(duì)紫光的折射率較大，故入射角相同時(shí)，紫光側(cè)移距離較大，A、B項(xiàng)錯(cuò)；設(shè)入射角為i,折射角

11、為r,則側(cè)移距離,可見(jiàn)對(duì)于同一種色光,入射角越大,側(cè)移距離越大,D項(xiàng)正確。12.（08·四川·21）如圖，一束單色光射入一玻璃球體，入射角為60°。己知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行。此玻璃的折射率為 ( C )A. B.1.5 C. D.2O60°ABCD解析：如圖，為光線在玻璃球內(nèi)的光路圖.A、C為折射點(diǎn)，B為反射點(diǎn)，作OD平行于入射光線，故，所以，玻璃的折射率 .13.（08·重慶·19）如圖是一個(gè)圓柱體棱鏡的截面圖，圖中E、F、G、H將半徑OM分成5等份，虛線EE1、FF1、 GG1、HH1平行

12、于半徑ON,ON邊可吸收到達(dá)其上的所有光線.已知該棱鏡的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線 ( B )A.不能從圓孤射出 B.只能從圓孤射出C.能從圓孤射出 D.能從圓孤射出 解析：本題考查光的折射有關(guān)的知識(shí)，本題為中等難度題目。由該棱鏡的折射率為 可知其臨界角C滿足：,可求出GG1右邊的入射光線沒(méi)有發(fā)生全反射，其左邊的光線全部發(fā)生全反射。所以光線只能從圓弧NG1射出。14.（08·寧夏·32）一半徑為R的1/4球體放置在水平面上，球體由折射率為的透明材料制成?，F(xiàn)有一束位于過(guò)球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再?gòu)呢Q直表面射出，如圖

13、所示。已知入射光線與桌面的距離為。求出射角。解析：設(shè)入射光線與1/4球體的交點(diǎn)為C，連接OC，OC即為入射點(diǎn)的法線。因此，圖中的角為入射角。過(guò)C點(diǎn)作球體水平表面的垂線，垂足為B。依題意，COB=。又由OBC知sin= 設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為，由折射定律得 由式得 由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角(見(jiàn)圖)為30°。由折射定律得 因此，解得.本題考查幾何光學(xué)知識(shí)，通過(guò)畫(huà)光路圖，根據(jù)折射定律，由幾何關(guān)系列式求解。15.(08·山東·37）麥克斯韋在1865年發(fā)表的電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波。（1）一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播，某時(shí)刻電場(chǎng)橫波圖象如圖1所示.求該光波的頻率。（2）圖2表示兩面平行玻璃磚的截面圖，一束平行于CD邊的單色光入射到AC界面上，a、b是其中的兩條平行光線。光線a在玻璃磚中的光路已給出。畫(huà)出光線b從玻璃磚中首次出射的光路圖.并標(biāo)出出射光線與界面法線夾角的度數(shù)。答案 見(jiàn)解析解析：(l）設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v，波長(zhǎng)為.頻率為f，則f= v= 聯(lián)立式得f 從波形圖上讀出波長(zhǎng)=4×10-7m，代人數(shù)據(jù)