2018年高考物理大一輪復習第14章機械振動機械波光電磁波與相對論第3節(jié)光的折射全反射課時規(guī)范訓練

1、第3節(jié) 光的折射 全反射課時規(guī)范訓練基礎(chǔ)鞏固題組1(多選)已知介質(zhì)對某單色光的臨界角為，則()A該介質(zhì)對此單色光的折射率為B此單色光在該介質(zhì)中傳播速度為csin (c為真空中光速)C此單色光在該介質(zhì)中的波長是真空中波長的sin 倍D此單色光在該介質(zhì)中的頻率是真空中的解析：選ABC.介質(zhì)對該單色光的臨界角為，它的折射率n，A正確；此單色光在介質(zhì)中的傳播速度vcsin ，B正確；波長0sin ，C正確；光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，D錯誤2如圖，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長分別為a、b，該玻璃對單色光a、b的折射率分別為na、nb，則()Aab，nanbBab，nanb

2、Cab，nanbDab，nanb解析：選B.由題圖可知，在入射角相同的情況下，光線a的偏折程度小于光線b的偏折程度，因此光線a的折射率小于光線b的折射率，故選項A、D錯誤；由于折射率越大頻率越高，因此光線a的頻率小于光線b的頻率，由c可知光線a的波長大于光線b的波長，選項B正確3某同學通過實驗測定半圓形玻璃磚的折射率n.如圖甲所示，O是圓心，MN是法線，AO、BO分別表示某次測量時光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑該同學測得多組入射角i和折射角r，作出sin isin r圖象如圖乙所示則()A光由A經(jīng)O到B，n1.5B光由B經(jīng)O到A，n1.5C光由A經(jīng)O到B，n0.67D光由B經(jīng)O到A，n0.67

3、解析：選B.光線從空氣斜射入介質(zhì)時，入射角大于折射角，從題圖可以看出對應的折射角比入射角大，故光是從介質(zhì)射入空氣中，即光由B經(jīng)O到A，由sin isin r圖象的斜率表示折射率的倒數(shù)，可得n1.5，選項B正確4光纖通信中信號傳播的主要載體是光導纖維，它的結(jié)構(gòu)如圖所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播下列關(guān)于光導纖維的說法中正確的是()A內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C波長越短的光在光纖中傳播的速度越大D頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大解析：選A.光纖內(nèi)芯比外套折射率大，在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生

4、全反射，A對，B錯；頻率大的光，波長短，折射率大，在光纖中傳播速度小，C、D錯5打磨某剖面如圖所示的寶石時，必須將OP、OQ邊與軸線的夾角切磨在12，光線一定在OP邊發(fā)生全反射B若2，光線會從OQ邊射出C若1，光線會從OP邊射出D若1，光線會在OP邊發(fā)生全反射解析：選D.光線發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，入射角i大于臨界角C.光線從圖示位置入射，到達OP邊時入射角i1，越小，i1越大，發(fā)生全發(fā)射的可能性越大，根據(jù)題意，要在OP邊上發(fā)生全反射，應滿足2，A、B錯誤若光線在OP上發(fā)生全反射后到達OQ邊，入射角i23，越大，i2越大， 發(fā)生全反射的可能性越大，根據(jù)題意，要在OQ邊上發(fā)

5、生全反射，應滿足1，C錯誤、D正確6某研究性學習小組利用插針法測量半圓形玻璃磚的折射率實驗探究方案如下：在白紙上作一直線MN，并作出它的一條垂線AB，將半圓形玻璃磚(底面的圓心為O)放在白紙上，它的直徑與直線MN重合，在垂線AB上插兩枚大頭針P1和P2，然后在半圓形玻璃磚的右側(cè)插上適量的大頭針，可以確定光線P1P2通過玻璃磚后的光路，從而求出玻璃磚的折射率實驗中提供的器材除了半圓形玻璃磚、木板和大頭針外，還有量角器等(1)某同學用上述方法測量玻璃磚的折射率，他在畫出的垂線AB上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi)，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時看到P1、P2的像，

6、原因是_.為同時看到P1、P2的像，他應采取的措施是_.(2)在采取相應措施后，請在半圓形玻璃磚的右側(cè)畫出所插大頭針的可能位置，并用“”表示，作出光路圖(3)為計算折射率，將應測量的物理量標注在光路圖上，并由此得出折射率的計算公式為n_.解析：(1)在半圓形玻璃磚的右側(cè)區(qū)域內(nèi)，不管眼睛在何處，都無法透過玻璃磚同時看到P1、P2的像，原因是入射光線AB離圓心較遠，在半圓形面發(fā)生了全反射；為同時看到P1、P2的像，他應采取的措施是：沿著MN方向，向M點方向平移玻璃磚(2)光路如右圖所示(3)折射率的計算公式為n.答案：(1)入射光線AB離圓心較遠，在半圓形面發(fā)生了全反射沿著MN方向向M點方向平移玻

7、璃磚(2)見解析(3)見解析7如圖所示，AOB是截面為扇形的玻璃磚的橫截面圖，其頂角76，今有一細束單色光在橫截面內(nèi)從OA邊上的點E沿垂直于OA的方向射入玻璃磚，光線直接到達AB面且恰好未從AB面射出已知OEOA，cos 530.6，試求：(1)玻璃磚的折射率n；(2)光線第一次從OB射出時折射角的正弦值解析：(1)因OEOA，由數(shù)學知識知光線在AB面的入射角等于37，光線恰好未從AB面射出，所以AB面入射角等于臨界角，則臨界角為C37.由sin C得n.(2)據(jù)幾何知識得76，則OB面入射角為1802C30.設(shè)光線第一次從OB射出的折射角為r，由n得sin r.答案：(1)(2)綜合應用題組

8、8如圖所示，直角三角形ABC是一玻璃磚的橫截面，ABL，C90，A60.一束單色光PD從AB邊上的D點射入玻璃磚，入射角為45，DB，折射光DE恰好射到玻璃磚BC邊的中點E，已知光在真空中的傳播速度為c.求：(1)玻璃磚的折射率；(2)該光束從AB邊上的D點射入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所需的時間解析：(1)作出光路圖，如圖所示，過E點的法線是三角形的中位線，由幾何關(guān)系可知DEB為等腰三角形，故DEDB.由幾何知識知光在AB邊折射時折射角為30，所以n .(2)設(shè)臨界角為，有sin ，可解得45，由光路圖及幾何知識可判斷，光在BC邊發(fā)生全反射，在AC邊第一次射出玻璃磚根據(jù)幾何知識可知EF，則光束

9、從AB邊射入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所需要的時間t.代入v可解得t.答案：(1)(2).9半徑為R的固定半圓玻璃磚的橫截面如圖所示，O點為圓心，OO與直徑AB垂直，足夠大的光屏CD緊靠在玻璃磚的左側(cè)且與AB垂直，一光束沿半徑方向與OO成30射向O點，光屏CD區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑，已知玻璃的折射率為.求：(1)當變?yōu)槎啻髸r，兩光斑恰好變?yōu)橐粋€；(2)當光束沿半徑方向與OO成30射向O點時，光屏CD區(qū)域兩個光斑的距離解析：(1)光屏上的兩個光斑恰好變?yōu)橐粋€，說明光線恰好在AB面發(fā)生全反射，n代入數(shù)據(jù)可得45(2)當30時，如圖所示光線在AB面同時發(fā)生反射和折射，反射光線沿半徑射出到P點，30可得Rcot R在AB面發(fā)生折射，由n解得sin ，45可得R則兩光斑間距離(1)R答案：(1)45(2)(1)R10一玻璃立方體中心有一點狀光源今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值解析：光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體，表示光線第一次到達表面時發(fā)生全反射的區(qū)域不需要鍍膜，發(fā)生非全反射的區(qū)域需要鍍膜考慮從玻璃立方體中心O點發(fā)出一條光線，假設(shè)它斜射到玻璃立方體上表面發(fā)生折射，由折射定律可知nsin sin 式中，n為折射率，為入射角，為折射角現(xiàn)假