【名師伴你行】2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)36光的折射-全反射-

三十六光的折射全反射1．(2021·福建理綜)一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡．下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分別成兩束單色光的是()答案：B解析：解答本題首先要搞清楚七種色光在同一介質(zhì)中折射率的大小關(guān)系，其次還要明確三棱鏡有使光線向底邊偏折的作用．在玻璃中，有n紅<n紫，所以在玻璃中，紅光的折射角大于紫光的折射角，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；三棱鏡有使光線向底邊偏折的作用，折射率越大的光，越偏向底邊，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2．(2021·浙江五校聯(lián)考)如圖所示，扇形AOB為透亮?????柱狀介質(zhì)的橫截面，圓心角∠AOB＝60°，一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質(zhì)，經(jīng)OA折射的光線恰好平行于OB，以下對(duì)介質(zhì)的折射率值及折射光線中恰好射到M點(diǎn)的光線能不能發(fā)生全反射的說(shuō)法正確的是()A.eq\r(3)，不能發(fā)生全反射B.eq\r(3)，能發(fā)生全反射C.eq\f(2\r(3),3)，不能發(fā)生全反射D.eq\f(2\r(3),3)，能發(fā)生全反射答案：A解析：畫出光路圖，并依據(jù)幾何關(guān)系標(biāo)出角度，如圖所示，由圖可知，介質(zhì)的折射率n＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)；由于sin30°＝eq\f(1,2)<eq\f(\r(3),3)＝eq\f(1,n)＝sinC，所以折射光線中恰好射到M點(diǎn)的光線不能發(fā)生全反射，選項(xiàng)A正確．3．(2021·四川攀枝花二模)如圖所示，折射率n＝eq\r(2)的半圓形玻璃磚置于光屏MN的上方，其平面AB與MN的距離h＝10cm.一束單色光沿圖示方向射向圓心O點(diǎn)，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上的O′點(diǎn)．現(xiàn)使玻璃磚繞圓心O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下列關(guān)于光屏上光點(diǎn)的移動(dòng)方向，距O′點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離的說(shuō)法，正確的是()A．向右移動(dòng)，最遠(yuǎn)距離10B．向左移動(dòng)，最遠(yuǎn)距離10C．向右移動(dòng)，最遠(yuǎn)距離10eq\r(2)cmD．向左移動(dòng)，最遠(yuǎn)距離10eq\r(2)cm答案：B解析：當(dāng)玻璃磚繞圓心O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)45°時(shí)，在AB界面發(fā)生全反射，距O′點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)，光屏上光點(diǎn)向左移動(dòng)，最遠(yuǎn)距離10cm4．(2021·安徽省江南十校聯(lián)考)如圖所示，一束含有紅光和藍(lán)光的光線，由空氣射入玻璃三棱鏡，折射后分成了a、b兩束光，其中有一束光在AC邊界發(fā)生了全反射，則下列說(shuō)法中正確的是()A．a(chǎn)為紅光，b為藍(lán)光，發(fā)生全反射的是aB．a(chǎn)為紅光，b為藍(lán)光，發(fā)生全反射的是bC．a(chǎn)為藍(lán)光，b為紅光，發(fā)生全反射的是aD．a(chǎn)為藍(lán)光，b為紅光，發(fā)生全反射的是b答案：B解析：a為紅光，b為藍(lán)光，發(fā)生全反射的是b，選項(xiàng)B正確．5．(2021·安徽省合肥市一模)一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光以入射角θ由空氣射到半圓形玻璃磚表面的A處，AB是半圓的直徑．進(jìn)入玻璃后分為兩束，分別為AC、AD，它們從A到C和從A到D所用的時(shí)間分別為t1和t2，則()A．AC是藍(lán)光，t1小于t2 B．AC是紅光，t1小于t2C．AC是藍(lán)光，t1等于t2 D．AC是紅光，t1大于t2答案：C解析：由于藍(lán)光折射率大于紅光，所以折射光線靠近法線，則AC為藍(lán)光，排解B、D選項(xiàng)．設(shè)折射角為α，折射光線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，玻璃磚直徑為d，折射率為n，光在真空中的速度為c，光在玻璃中的速度為v，則時(shí)間t＝eq\f(L,v)＝eq\f(dsinα,c/n)，又n＝eq\f(sinθ,sinα)，代入得t＝eq\f(dsinα,csinα)·sinθ＝eq\f(dsinθ,c).所以時(shí)間相等，選項(xiàng)C正確．6．(2021·陜西省質(zhì)檢)如圖所示，ABC是一個(gè)透亮?????的薄壁容器，內(nèi)裝液體，當(dāng)光垂直射向AC面時(shí)，光在AB面恰好發(fā)生全反射，已知光在真空中的傳播速度為c，求液體的折射率及光在該液體中傳播速度多大？答案：eq\f(2\r(3),3)eq\f(\r(3),2)c解析：設(shè)液體的折射率為n，光在里面?zhèn)鞑サ乃俣葹関，發(fā)生全反射的臨界角為C，則由題意知C＝60°所以n＝eq\f(1,sinC)＝eq\f(1,sin60°)＝eq\f(2\r(3),3)又由于n＝eq\f(c,v)所以v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),2)c7．(2021·南京市模擬)如圖所示，某復(fù)合光經(jīng)過(guò)半圓形玻璃磚后分成a、b兩束光，其中光束a與法線的夾角為60°，光束b與法線的夾角為45°，已知光在真空中的速度c＝3.0×108(1)a光在玻璃中的傳播速度是多少？(2)入射光繞O點(diǎn)逆時(shí)針至少再旋轉(zhuǎn)多大角度就無(wú)折射光？答案：(1)1.7×108m/s(解析：(1)a光折射率n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin60°,sin30°)＝eq\r(3)v＝eq\f(c,n)＝1.73×108m/s(2)b光折射率n′＝eq\f(sin45°,sin30°)＝eq\r(2)n′sin(θ＋30°)＝1，θ＝15°8．(2021·東北三省四市模擬)如圖所示，某三棱鏡的截面是始終角三角形，棱鏡材料的折射率為n，底面BC涂黑，入射光沿平行于底面BC的方向射向AB面，經(jīng)AB和AC折射后射出．為了使上述入射光線能從AC面射出，求折射率n的取值范圍．答案：n<eq\f(\r(7),2)解析：由折射定律可得sin60°＝nsinθ若光線在AC邊發(fā)生了全反射現(xiàn)象，由折射定律可得nsinα＝sin90°又α＋θ＝90°得n＝eq\f(\r(7),2)為使光線能從AC邊射出，即n<eq\f(\r(7),2)9．(2021·大連雙基)固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，半徑R＝5cm，O點(diǎn)為圓心，OO′為直徑MN的垂線．玻璃磚下端緊靠水平面PQ，且MN垂直于PQ.一束單色光沿半徑方向射向O點(diǎn)，當(dāng)入射光線與OO′夾角θ＝30°時(shí)，水平面PQ上會(huì)消滅兩個(gè)光斑．漸漸增大夾角θ，當(dāng)θ＝45°時(shí)，水平面NQ區(qū)域的光斑剛好消逝，(1)玻璃磚的折射率；(2)當(dāng)θ＝30°時(shí)兩個(gè)光斑間的距離．答案：(1)eq\r(2)(2)13.7cm解析：(1)當(dāng)θ＝45°時(shí)，水平面NQ區(qū)域的光斑剛好消逝，說(shuō)明光線恰好在MN面發(fā)生全反射sinθ＝eq\f(1,n)所以n＝eq\f(1,sin45°)＝eq\r(2)(2)當(dāng)θ＝30°時(shí)，光線在MN面同時(shí)發(fā)生反射和折射，反射光線沿半徑射出到A點(diǎn)α＝θ＝30°可得AN＝Rcotα＝eq\r(3)R在MN面發(fā)生折射，eq\f(sinβ,sinθ)＝nβ＝45°可得BN＝R＝5則兩光斑間距離AB＝AN＋BN＝(5eq\r(3)＋5)cm≈13.7cm10．(2021·昆明一中期末)如圖所示，ABC為一塊立在水平地面上的玻璃磚的截面示意圖，△ABC為始終角三角形，∠ABC＝90°，∠BAC＝60°，AB邊長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝12m，AC垂直于地面放置．現(xiàn)在有一束單色光垂直于AC邊從P點(diǎn)射入玻璃磚，折射率n＝eq\r(2)，已知PA＝eq\f(1,8)L，該束光最終射到了水平地面上某點(diǎn)，試求該點(diǎn)距離C點(diǎn)的距離．(取tan15°≈0.25)答案：11.2解析：由題意知，設(shè)臨界角為C，有n＝eq\f(1,sinC)可得C＝45°當(dāng)單色光照射到AB上時(shí)入射角為60°，發(fā)生全反射，入射點(diǎn)為R，然后射入到BC面上Q點(diǎn)，入射角為30°設(shè)折射角為θ，有eq\f(sinθ,sin30°)＝n可得θ＝45°最終單色光射到地面上的K點(diǎn)，