（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測（八十一）光的折射 全反射（重點(diǎn)突破課）（含解析）

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1、（通用版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)檢測（八十一）光的折射 全反射（重點(diǎn)突破課）（含解析） 1．(多選)一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心，選項(xiàng)圖中能正確表述其光路的是(　　) 解析：選ACE　由折射定律可知，光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，折射角大于入射角，可能發(fā)生全反射，由此判斷A、C正確；光從空氣射到玻璃磚表面，應(yīng)有折射光線，且折射角小于入射角，B、D錯(cuò)誤，E正確。 2.(多選)水下一點(diǎn)光源，發(fā)出a、b兩單色光。人在水面上方向下看，水面中心Ⅰ 區(qū)域有a光、b光射出，Ⅱ 區(qū)域只有a光射出，如圖所示。下列判斷正確的是(　　) A．a(chǎn)、b光從Ⅰ區(qū)域某點(diǎn)傾斜射出

2、時(shí)，a光的折射角小 B．在真空中，a光的波長大于b光的波長 C．水對a光的折射率大于對b光的折射率 D．水下b光不能射到圖中Ⅱ區(qū)域 E．水下a、b光能射到圖中Ⅱ區(qū)域以外區(qū)域 解析：選ABE　根據(jù)題述可知，b光發(fā)生全反射的臨界角較小，由sin C＝可知，水對b光的折射率較大，對a光的折射率較小，a、b光從Ⅰ區(qū)域某點(diǎn)傾斜射出時(shí)，a光的折射角小，A正確，C錯(cuò)誤；由折射率隨光的頻率的增大而增大可知，a光的頻率較小，波長較長，B正確；水下b光能射到題圖中Ⅱ區(qū)域，由于水下b光在題圖中Ⅱ區(qū)域發(fā)生了全反射，Ⅱ區(qū)域只有a光射出，D錯(cuò)誤；水下a、b光能射到題圖中Ⅱ區(qū)域以外區(qū)域，由于發(fā)生了全反射，不能射出

3、水面，E正確。 3．(多選)光纖通訊中信號(hào)傳播的主要載體是光纖，它的結(jié)構(gòu)如圖所示，可看成一段直線，其內(nèi)芯和外套的材料不同，光在內(nèi)芯中傳播。下列關(guān)于光纖的說法中正確的是(　　) A．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)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大，光傳播時(shí)在外套與外界的界面上發(fā)生全反射 C．波長越長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 E．若紫光以如圖所示角度入射時(shí)，恰能在光纖中發(fā)生全反射，則改用紅光以同樣角度入射時(shí)，不能在光纖中發(fā)生全反射 解析：選ACE　由光纖的應(yīng)用原理可知，內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界

4、面上發(fā)生全反射，故A正確，B錯(cuò)誤；波長越長的光，頻率越小，介質(zhì)對它的折射率n越小，根據(jù)公式v＝，光在光纖中傳播的速度越大，故C正確，D錯(cuò)誤；根據(jù)sin C＝知，折射率越大，全反射臨界角越小，光纖對紅光的折射率小，則全反射臨界角大，若紫光恰能發(fā)生全反射，則紅光不能發(fā)生全反射，故E正確。 4.(多選)如圖所示，空氣中有兩塊材質(zhì)不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置；一束由紅、藍(lán)兩種色光混合而成的細(xì)光束，從空氣中以某一角度θ(0<θ<90°)入射到第一塊玻璃板的上表面。下列說法正確的是(　　) A．在第一塊玻璃板下表面一定有出射光 B．在第二塊玻璃板下表面一定沒有出射光 C．第二塊玻璃板下表

5、面的出射光方向一定與入射光方向平行 D．第二塊玻璃板下表面的出射光一定在入射光延長線的左側(cè) E．第一塊玻璃板下表面的兩條出射光線中藍(lán)光一定在紅光的右側(cè) 解析：選ACD　光線從第一塊玻璃板的上表面射入，在第一塊玻璃板上表面的折射角和下表面的入射角相等，根據(jù)光路可逆性知，光在第一塊玻璃板下表面一定有出射光，同理，在第二個(gè)玻璃板下表面也一定有出射光，A正確，B錯(cuò)誤；因?yàn)楣庠诓ＡО迳媳砻娴恼凵浣呛拖卤砻娴娜肷浣窍嗟?，根?jù)光路可逆性知，下表面的出射光的折射角和上表面的入射光的入射角相等，即兩光線平行，所以第二塊玻璃板下表面的出射光方向一定與入射光方向平行，C正確；光線在玻璃板中發(fā)生偏折，由于折射角

6、小于入射角，可知第二塊玻璃板下表面的出射光一定在入射光延長線的左側(cè)，D正確；藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率，所以玻璃板對藍(lán)光的折射率大于對紅光的折射率，故藍(lán)光的偏折程度大，出射光線中藍(lán)光在紅光的左側(cè)，E錯(cuò)誤。 5．(2018·全國卷Ⅰ)如圖，△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，∠A＝30°。一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點(diǎn)射出，其折射角為60°，則玻璃對紅光的折射率為________。若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，則光線在D點(diǎn)射出時(shí)的折射角________(填“小于”“等于”或“大于”)60°。 解析：根據(jù)光路的可逆性及折射率定義有n＝＝；玻璃對藍(lán)光的折射率比對紅光的折射率大，沿同一路徑入射時(shí)，

7、入射角仍為30°不變，對應(yīng)的折射角變大，因此折射角大于60°。 答案：　大于 6．(2017·江蘇高考)人的眼球可簡化為如圖所示的模型。折射率相同、半徑不同的兩個(gè)球體共軸。平行光束寬度為D，對稱地沿軸線方向射入半徑為R的小球，會(huì)聚在軸線上的P點(diǎn)。取球體的折射率為，且D＝R。求光線的會(huì)聚角α。(示意圖未按比例畫出) 解析：如圖所示，由幾何關(guān)系得sin i＝ 解得i＝45° 由折射定律＝n 解得r＝30° 且i＝r＋，解得α＝30°。 答案：30° 7.如圖所示的圓柱形容器中盛滿折射率n＝2的某種透明液體，容器高為H，底部安裝一塊平面鏡，底面直徑L＝2H，在圓心正上方高為h處

8、有一點(diǎn)光源S。要使人從液體表面上任意位置處能夠觀察到點(diǎn)光源S發(fā)出的光，h應(yīng)該滿足什么條件？ 解析：設(shè)點(diǎn)光源S通過平面鏡所成的像為S′，作出光路圖如圖所示。 要使人從液體表面上任意位置處能夠觀察到點(diǎn)光源S發(fā)出的光，即相當(dāng)于像S′發(fā)出的光 則入射角θ≤C，C為全反射臨界角，則有：sin C＝ 根據(jù)幾何關(guān)系得：tan θ＝，且L＝2H 解得：h≥(－1)H 故(－1)H≤h

9、求光線在AB端面上的入射角應(yīng)滿足的條件； (2)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時(shí)間。 解析：(1)設(shè)光線在AB端面上C點(diǎn)入射，入射角為i，折射角為r，如圖所示，由折射定律有 n＝① 設(shè)該光線射向玻璃絲內(nèi)壁D點(diǎn)的入射角為α，為了使該光線可在此玻璃絲中傳播，應(yīng)有α≥θ② 式中θ是光線在玻璃絲內(nèi)發(fā)生全反射時(shí)的臨界角，它滿足sin θ＝③ 由幾何關(guān)系得α＋r＝90°④ 由①②③④式得sin i≤。⑤ (2)光在玻璃絲中傳播速度的大小v＝⑥ 由(1)可得，光速在玻璃絲軸線方向的分量 vz＝vsin α⑦ 光線從玻璃絲AB端面?zhèn)鞑サ狡淞硪欢嗣嫠钑r(shí)間 t＝⑧

10、 光線在玻璃絲中傳播，在內(nèi)壁處剛好發(fā)生全反射時(shí)sin α＝，光線從AB端面?zhèn)鞑サ狡淞硪欢嗣嫠璧臅r(shí)間最長，由②③⑥⑦⑧式得tmax＝。⑨ 答案：(1)sin i≤　(2) 9.(2019·四川雙流中學(xué)模擬)如圖所示為某種透明材料制成的一柱形棱鏡的橫截面圖，CD是半徑為R的四分之一圓弧面，圓心為O；光從AB面上的M點(diǎn)入射，入射角為θ，光進(jìn)入棱鏡后恰好在BC面上的O點(diǎn)發(fā)生全反射，然后由CD面射出。已知OB段的長度為L，真空中的光速為c。求： (1)透明材料的折射率n； (2)該光在透明材料內(nèi)傳播的時(shí)間t。 解析：(1)設(shè)光在AB面的折射角為r，光路如圖所示 根據(jù)折射定律得n＝ 設(shè)光在透明材料中發(fā)生全反射的臨界角為θC，由題意，光在BC面恰好發(fā)生全反射，可得 sin θC＝ 由幾何知識(shí)可知r＋θC＝90° 解得n＝。 (2)光在透明材料中的傳播速度v＝ 由幾何知識(shí)得MO＝＝nL 該光在透明材料內(nèi)傳播的時(shí)間 t＝＝。 答案：(1)　(2)