2024屆高三物理復(fù)習(xí)小練習(xí)(四十六)　光的折射 全反射（學(xué)生版）

2024屆高三一輪復(fù)習(xí)小練(四十六)光的折射全反射1．(2021年8省聯(lián)考·遼寧卷)如圖所示，一束單色光從介質(zhì)1射入介質(zhì)2，在介質(zhì)1、2中的波長(zhǎng)分別為λ1、λ2，頻率分別為f1、f2，則()A．λ1<λ2B．λ1>λ2C．f1<f2D．f1>f2eq\f(c,v)2.(2021年8省聯(lián)考·江蘇卷)如圖所示，一束激光照射在橫截面為正方形的透明玻璃柱上，光線與橫截面平行，則透過玻璃柱的光線可能是圖中的()A．① B．②C．③ D．④eq\f(sini1,sinr1)eq\f(sini2,sinr2)3．(2021·遼寧高考)一束復(fù)色光從空氣射入光導(dǎo)纖維后分成a、b兩束單色光，光路如圖所示，比較內(nèi)芯中的a、b兩束光，a光的()A．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角小B．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角小C．頻率小，發(fā)生全反射的臨界角大D．頻率大，發(fā)生全反射的臨界角大eq\f(1,n)4．如圖所示，由某種透明介質(zhì)制成的長(zhǎng)直細(xì)圓柱體置于真空中。某種單色光在介質(zhì)中傳輸，經(jīng)過多次全反射后從右端射出。若以全反射臨界角傳輸?shù)墓饩€剛好從右端以張角2θ出射，則此介質(zhì)的折射率為()A.eq\r(1＋sin2θ) B.eq\r(1＋cos2θ)C.eq\r(1＋cos2θ) D.eq\r(1＋sin2θ)eq\f(1,n)eq\f(sinθ,sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)－α)))eq\r(1＋sin2θ)5．(2020·浙江7月選考)如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點(diǎn)垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入射角θ＝60°時(shí)，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為c，則()A．玻璃磚的折射率為1.5B．OP之間的距離為eq\f(\r(2),2)RC．光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為eq\f(\r(3),3)cD．光從玻璃到空氣的臨界角為30°eq\f(sinθ,sinr)eq\f(\r(R2＋x2)sinθ,x)eq\f(1,n)eq\f(x,R)eq\f(\r(3),3)eq\r(3)eq\f(\r(3),3)eq\f(c,n)eq\f(\r(3),3)6.(多選)由透明玻璃材料制作的三棱柱工件如圖所示，其截面ABC為直角三角形，∠ACB＝30°?，F(xiàn)有一條光線沿著截面從AC邊上的O點(diǎn)以45°的入射角射入工件，折射后到達(dá)BC邊發(fā)生全反射，之后垂直AB邊射出。已知CO＝eq\f(1,3)AC＝L，下列說法正確的是()A．光線在AC邊的折射角為30°B．該光線在該透明玻璃材料中發(fā)生全反射的臨界角為45°C．光線在BC邊的入射角為30°D．光線在工件中的傳播時(shí)間為eq\f(5\r(2)L,2c)eq\f(sin45°,sin30°)eq\r(2)eq\f(1,n)eq\f(3,2)eq\f(c,n)eq\f(OD＋DE,v)eq\f(5\r(2)L,2c)7.(2020·山東等級(jí)考)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示。光源S到S1、S2的距離相等，O點(diǎn)為S1、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光源S發(fā)出的波長(zhǎng)為λ的光，經(jīng)S1出射后垂直穿過玻璃片傳播到O點(diǎn)，經(jīng)S2出射后直接傳播到O點(diǎn)，由S1到O點(diǎn)與由S2到O點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為Δt。玻璃片厚度為10λ，玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為1.5，空氣中光速為c，不計(jì)光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的是()A．Δt＝eq\f(5λ,c) B．Δt＝eq\f(15λ,2c)C．Δt＝eq\f(10λ,c) D．Δt＝eq\f(15λ,c)eq\f(c,n)eq\f(10λn,c)eq\f(10λ,c)eq\f(5λ,c)8.打磨某剖面如圖所示的寶石時(shí)，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角θ保持在θ1＜θ＜θ2的范圍內(nèi)，才能使從MN邊垂直入射的光線，在OP邊和OQ邊都發(fā)生全反射(僅考慮如圖所示的光線第一次射到OP邊并反射到OQ邊后射向MN邊的情況)，則下列判斷正確的是()A．若θ＞θ2，光線一定在OP邊發(fā)生全反射B．若θ＞θ2，光線會(huì)從OQ邊射出C．若θ＞θ1，光線會(huì)從OP邊射出D．若θ＜θ1，光線會(huì)在OP邊發(fā)生全反射eq\f(π,2)eq\f(π,2)9．(2022·濟(jì)南模擬)如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種能看見室外全景的貓眼。貓眼可看作是由球冠和圓柱體拼接在一起的復(fù)合形狀的玻璃體。觀察者在室內(nèi)貓眼的中點(diǎn)恰能看到室外的全景。設(shè)墻壁的厚度為d，玻璃的折射率為eq\r(3)，圓柱體的直徑為D＝2eq\r(3)d，則()A．球冠的半徑R＝eq\f(D,2)B．球冠突出墻外的高h(yuǎn)＝eq\f(2－\r(3),2)DC．沿墻壁射向貓眼的極限光線，其入射角為30°D．球冠的球心位置處在貓眼的內(nèi)部eq\f(sini,sinr)eq\r(3)eq\r(3)eq\r(3)eq\f(2－\r(3),2)10．(2021·全國(guó)甲卷)如圖，單色光從折射率n＝1.5、厚度d＝10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速為3×108m/s，則該單色光在玻璃板內(nèi)傳播的速度為________m/s；對(duì)于所有可能的入射角，該單色光通過玻璃板所用時(shí)間t的取值范圍是________s≤t<________s(不考慮反射)。eq\f(c,n)eq\f(3×108,1.5)×eq\f(d,v)eq\f(0.1,2×108)×eq\f(sin90°,sinθ)eq\f(\f(d,cosθ),v)eq\f(d,v\r(1－sin2θ))eq\r(5)×答案：2×1085×10－103eq\r(5)×10－1011．(2022·廣東高考)一個(gè)水平放置的圓柱形罐體內(nèi)裝了一半的透明液體，液體上方是空氣，其截面如圖所示。一激光器從罐體底部P點(diǎn)沿著罐體的內(nèi)壁向上移動(dòng)，它所發(fā)出的光束始終指向圓心O點(diǎn)。當(dāng)光束與豎直方向成45°角時(shí)，恰好觀察不到從液體表面射向空氣的折射光束。已知光在空氣中的傳播速度為c，求液體的折射率n和激光在液體中的傳播速度v。eq\f(1,n)eq\r(2)eq\f(c,n)eq\f(\r(2),2)答案：eq\r(2)eq\f(\r(2),2)c12．(2021·山東等級(jí)考)超強(qiáng)超短光脈沖產(chǎn)生方法曾獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，其中用到的一種脈沖激光展寬器截面如圖所示。在空氣中對(duì)稱放置四個(gè)相同的直角三棱鏡，頂角為θ。一細(xì)束脈沖激光垂直第一個(gè)棱鏡左側(cè)面入射，經(jīng)過前兩個(gè)棱鏡后分為平行的光束，再經(jīng)過后兩個(gè)棱鏡重新合成為一束，此時(shí)不同頻率的光前后分開，完成脈沖展寬。已知相鄰兩棱鏡斜面間的距離d＝100.0mm，脈沖激光中包含兩種頻率的光，它們?cè)诶忡R中的折射率分別為n1＝eq\r(2)和n2＝eq\f(\r(31),4)。取sin37°＝eq\f(3,5)，cos37°＝eq\f(4,5)，eq\f(5,\r(7))＝1.890。(1)為使兩種頻率的光都能從左側(cè)第一個(gè)棱鏡斜面射出，求θ的取值范圍；(