2019届高~考-物理(人教版~)第一轮预习复习课时作业x3-4-3光地折射全反射.doc

#*第 3 课时 光的折射 全反射基本技能练 1(2014·浙江暨阳联考)有经验的捕鱼人都知道，如果在岸上把鱼枪射向水中的目标是射不中鱼的，这是因为鱼反射的光在通过水面时发生了折射。不考虑光的频率不同对折射率的影响，下列说法正确的是( )A要让鱼枪射中鱼，必须瞄准鱼的上方发射B如果用高能激光笔照射水中的鱼，那么只要对准鱼在水中的像即可照到鱼C捕鱼人在岸上不同的位置看到的鱼的位置不变D由于全反射现象，人只要离开鱼一定的水平距离，鱼反射出的光就不会到达捕鱼人的眼睛解析 根据光的折射定律，岸上的人看到的是鱼的像，像的位置比实物浅一点，故选项 A 错；用高能激光笔照射水中的鱼，遵循光的折射定律，只要对准鱼在水中的像即可照到鱼，故选项 B 对；在岸上不同位置观察到的鱼的位置不同，故选项 C 错；根据全反射条件，水中的鱼能看到范围在 180°内的水面上的物体，所以由光路的可逆性可知，不论人离开鱼多远，人均能看到鱼，故选项 D 错。答案 B2如图 1 所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经折射后，汇聚在屏上同一点，若 n1和 n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列判断正确的有( )#*图 1An1n2，a 为红光，b 为蓝光Dn1>n2，a 为蓝光，b 为红光解析 由于红光的频率低于蓝光的频率，有 n1n2，由光路图可知，a 为蓝光，b 为红光，A 正确。答案 A3.在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。光盘截面示意如图 2 所示，若入射的红、蓝混合激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向。下列说法中正确的是( )图 2A图中光束是蓝光，光束是红光B对同一小孔，光束的衍射现象更明显C在透明介质层中光束比光束传播得更快D若光束、以相同且逐渐增大的入射角从透明介质层射向空气中，则光束先发生全反射解析 由蓝光的频率大于红光的频率可知，蓝光的折射率大于红光的折射率，#*由题图可知，光束是蓝光，光束是红光，故 A 正确；由于红光波长较长，红光更容易发生衍射现象，故 B 错误；根据 v 可得出，在透明介质层中光cn束比光束传播得更慢，故 C 错误；根据全反射条件 sin C 易知，光束1n、以相同且逐渐增大的入射角从透明介质层射向空气中时，光束先发生全反射，D 错误。答案 A4(多选)(2014·南京质检)如图 3 所示，有一束平行于等边三棱镜截面 ABC 的单色光从空气射向 E 点，并偏折到 F 点，已知入射方向与边 AB 的夹角为30°，E、F 分别为边 AB、BC 的中点，则( )图 3A该棱镜的折射率为3B光在 F 点发生全反射C光从空气进入棱镜，波长变小D从 F 点出射的光束与入射到 E 点的光束平行解析 在 E 点作出法线可知入射角为 60°，折射角为 30°，折射率为，选项3A 正确；由光路的可逆性可知，在 BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，选项 B 错误；由关系式 介，可知选项 C 正确；从 F 点出射的空气n反射光线与法线的夹角为 30°，折射光线与法线的夹角为 60°，由几何关系知，不会与入射到 E 点的光束平行，选项 D 错误。#*答案 AC5.发出白光的细线光源 ab 长度为 l0，竖直放置，上端 a 恰好在水面以下，如图 4所示。现考虑线光源 ab 发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以 l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则( )图 4Al1l2>l0Cl2>l1>l0 Dl22，光线一定在 OP 边发生全反射B若 >2，光线会从 OQ 边射出#*C若 <1，光线会从 OP 边射出D若 <1，光线会在 OP 边发生全反射解析 在题图中，要使光线可在 OP 边发生全反射，图中光线在 OP 边上的入射角大于 90°2。从 OP 边上反射到 OQ 边的光线，入射角大于 90°(180°31)3190°可使光线在 OQ 边上发生全反射。若 2，光线不能在 OP边上发生全反射；若 1，光线不能在 OQ 边上发生全反射，综上所述，选项 D 正确。答案 D9如图 8 甲所示，是空气中一折射率为的透明玻璃砖，图乙是它的截面图，3左侧是半径为 R 的半圆，右侧是长 4R、宽 2R 的长方形。一束单色光从左侧A 点沿半径方向与长边成 45°角射入玻璃砖，求光线从 A 点射入玻璃砖到刚好射出玻璃砖的时间为多少？(光在空气中的速度为 c，结果可以保留根号)图 8解析 设光从玻璃射向空气的临界角为 C，则sin C <，则 C<45°1n1312所以光在玻璃砖内发生 5 次全反射，光路如图所示光程 L(28)R2光在玻璃砖中的速度 vcn#*所以传播时间 t 。Lv2 38 6Rc答案 2 38 6Rc10(2014·陕西五校三模)如图 9 所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，已知水对该光的折射率为 ，玻璃对该光的折射率为 1.5，容器底部玻璃的厚度为 d，水的深度也43为 d。求：图 9(1)该光在玻璃和水中传播的速度(光在真空中的传播速度为 c)；(2)水面形成的光斑的面积(仅考虑直接由光源发出的光线)。解析 (1)由 v 得，光在水中的速度为 v1 c，cn34光在玻璃中的速度为 v2 c。23(2)根据几何关系画出光路图，如图所示。光恰好在水和空气的分界面发生全反射时 sin C ，1n134#*在玻璃与水的分界面上，由相对折射关系可得sin Csin n2n1解得：sin 23代入数据可计算出光斑的半径rd(tan tan C)()d3 772 55水面形成的光斑的面积 Sr27312 35d235答案 (1) c C (2) 23347312 35d235112014·海南卷，16(2)如图 10 所示，矩形 ABCD 为一水平放置的玻璃砖的截面，在截面所在平面有一细束激光照射玻璃砖，入射点距底面的高度为 h，反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到 AB 的距离分别为 l1和 l2，在截面所在平面内，改变激光束在 AB 面上入射点的高度与入射角的大小，当折射光线与底面的交点到 AB 的距离为 l3时，光线恰好不能从底面射出，求此时入射点距离底面的高度 H。图 10解析 设玻璃砖的折射率为 n，入射角和反射角为 1，折射角为 2，由光的折射定律 nsin 1sin 2根据几何关系有 sin 1，sin 2hl2 1h2hl2 2h2#*因此求得 nl2 2h2l2 1h2根据题意，折射光线在某一点刚好无法从底面射出，此时发生全反射，设在底面发生全反射时的入射角为 3，有sin 3 ，由几何关系得 sin 31nl3l2 3H2解得 Hl3l2 2l2 1l2 1h2答案 l3l2 2l2 1l2 1h2