（新課標）2019屆高考物理一輪復習 第14章 波與相對論 第三節(jié) 光的折射 全反射達標診斷高效訓練.doc

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第三節(jié) 光的折射 全反射 (建議用時：60分鐘)一、選擇題1.(2018貴州六校聯(lián)考)如圖所示，實線為空氣和水的分界面，一束藍光從空氣中的A點沿AO1方向(O1點在分界面上，圖中O1點和入射光線都未畫出)射向水中，折射后通過水中的B點圖中O點為A、B連線與分界面的交點下列說法正確的是()AO1點在O點的右側(cè)B藍光從空氣中射入水中時，速度變小C若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，則折射光線有可能通過B點正下方的C點D若沿AO1方向射向水中的是一束紅光，則折射光線有可能通過B點正上方的D點E若藍光沿AO方向射向水中，則折射光線有可能通過B點正上方的D點解析：選BCD.據(jù)折射定律，知光由空氣斜射入水中時入射角大于折射角，則畫出光路圖如圖所示，知O1點應(yīng)在O點的左側(cè)，故A錯；光從光疏介質(zhì)(空氣)進入光密介質(zhì)(水)中時，速度變小，故B對；紫光的折射率大于藍光，所以折射角要小于藍光的，則可能通過B點正下方的C點，故C對；若是紅光，折射率小于藍光，折射角大于藍光的，則可能通過B點正上方的D點，故D對；若藍光沿AO方向射入，據(jù)折射定律，知折射光線不可能過B點正上方的D點，故E錯2(2015高考北京卷)“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好玻璃磚，aa和bb分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖所示在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4.在插P3和P4時，應(yīng)使()AP3只擋住P1的像BP4只擋住P2的像CP3同時擋住P1、P2的像解析：選C.實驗中，在插P3時，應(yīng)同時擋住P1、P2的像；在插P4時，應(yīng)同時擋住P3和P1、P2的像選項C正確二、非選擇題3.(2015高考江蘇卷)人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料如圖所示，光線射在一人造樹脂立方體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的P點已知光線的入射角為30，OA5 cm，AB20 cm，BP12 cm，求該人造樹脂材料的折射率n.解析：設(shè)折射角為，由折射定律知：n由幾何關(guān)系知：sin 且OP代入數(shù)據(jù)得n1.5.答案：(或1.5)4(2018桂林市桂林中學模擬)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：將題所描述的光現(xiàn)象的立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖，考慮從玻璃立方體中心O發(fā)出的一條光線，假設(shè)它斜射到玻璃立方體上表面發(fā)生折射，如圖所示，根據(jù)折射定律有nsin sin 式中，n是玻璃的折射率，入射角等于，是折射角現(xiàn)假設(shè)A點是上表面面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點由題意，在A點剛好發(fā)生全反射，故A設(shè)線段OA在立方體上表面的投影長為RA，由幾何關(guān)系有sin A式中a為玻璃立方體的邊長由式得RA由題給數(shù)據(jù)得RA由題意，上表面所鍍的面積最小的不透明薄膜應(yīng)是以RA為半徑的圓所求的鍍膜面積S與玻璃立方體的表面積S之比為由得.答案：5如圖，半徑為R的半球形玻璃體置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面與桌面相切于A點一細束單色光經(jīng)球心O從空氣中射入玻璃體內(nèi)(入射面即紙面)，入射角為45，出射光線射在桌面上B點處測得AB之間的距離為.現(xiàn)將入射光束在紙面內(nèi)向左平移，求射入玻璃體的光線在球面上恰好發(fā)生全反射時，光束在上表面的入射點到O點的距離不考慮光線在玻璃體內(nèi)的多次反射解析：當光線經(jīng)球心O入射時，光路圖如圖(a)所示設(shè)玻璃的折射率為n，由折射定律有n式中，入射角i45，為折射角OAB為直角三角形，因此sin 發(fā)生全反射時，臨界角C滿足sin C在玻璃體球面上光線恰好發(fā)生全反射時，光路圖如圖(b)所示設(shè)此時光線入射點為E，折射光線射到玻璃體球面的D點由題意有EDOC在EDO內(nèi)，根據(jù)正弦定理有聯(lián)立以上各式并利用題給條件得OER.答案：R6(2016高考全國卷)如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的；在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內(nèi)，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點，該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角解析：設(shè)球半徑為R，球冠底面中心為O，連接OO，則OOAB.令OAO，有cos 即30由題意MAAB所以O(shè)AM60設(shè)圖中N點為光線在球冠內(nèi)底面上的反射點，則光線的光路圖如圖所示設(shè)光線在M點的入射角為i，折射角為r，在N點的入射角為i，反射角為i，玻璃折射率為n，由于OAM為等邊三角形，有i60由折射定律有sin insin r代入題給條件n 得r30作底面在N點的法線NE，由于NEAM，有i30根據(jù)反射定律，有i30連接ON，由幾何關(guān)系知MANMON，故有MNO60由式得ENO30于是ENO為反射角，ON為反射光線這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向所以，經(jīng)一次反射后射出玻璃球冠的光線相對于入射光線的偏角為180ENO150.答案：150