（浙江專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 光學(xué) 電磁波 考點(diǎn)強(qiáng)化練32 光的折射 全反射

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1、（浙江專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 光學(xué) 電磁波 考點(diǎn)強(qiáng)化練32 光的折射 全反射1.(2017奉化聯(lián)考)在沒有月光的夜間,一個池面較大的水池底部中央有一盞燈S(可視為點(diǎn)光源),小魚在水中游動,它向上方水面看去,看到了亮點(diǎn)S1;小鳥在水面上方飛翔,它向下方水面看去,看到了亮點(diǎn)S2。設(shè)水中無雜質(zhì),周圍無光源,水面平靜,下面的說法正確的是()A.小魚看到S1,是屬于光的反射現(xiàn)象,S1的位置與小魚的位置無關(guān)B.小魚看到S1,是屬于光的折射現(xiàn)象,S1的位置與小魚的位置有關(guān)C.小鳥看到S2,是屬于光的反射現(xiàn)象,S2的位置與小鳥的位置有關(guān)D.小鳥看到S2,是屬于光的折射現(xiàn)象,S2的位置與小鳥

2、的位置無關(guān)2.華裔科學(xué)家高錕獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎,他被譽(yù)為“光纖通訊之父”。光纖通訊中信號傳播的主要載體是光導(dǎo)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(dǎo)纖維的說法正確的是()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3.(多選)如圖所示,一束光從空氣中射向折射率為n=的某種玻璃的表面,1表示入射角,則下列說法正確的是()A.當(dāng)145時會發(fā)生全反射現(xiàn)象B.只有當(dāng)1=90時才會發(fā)生全反射C.無論

3、入射角1是多大,折射角2都不會超過45D.欲使折射角2=30,應(yīng)以1=45的角度入射4.實(shí)驗(yàn)表明,可見光通過三棱鏡時各色光的折射率n隨波長的變化符合柯西經(jīng)驗(yàn)公式:n=A+,其中A、B、C是正的常量。太陽光進(jìn)入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如圖所示,則()A.屏上c處是紫光B.屏上d處是紅光C.屏上b處是紫光D.屏上a處是紅光5.一束復(fù)色光由空氣斜射向一塊平行平面玻璃磚,經(jīng)折射分成兩束單色光a、b。已知a光的頻率小于b光的頻率,下列光路圖正確的是()6.很多公園的水池底都裝有彩燈,當(dāng)一細(xì)束由紅、藍(lán)兩色組成的燈光從水中斜射向空氣時,關(guān)于光在水面可能發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象,下列光路圖正確的是()7.某同學(xué)測量

4、玻璃磚的折射率,準(zhǔn)備了下列器材:激光筆、直尺、刻度尺、一面鍍有反射膜的平行玻璃磚。如圖所示,直尺與玻璃磚平行放置,激光筆發(fā)出的一束激光從直尺上O點(diǎn)射向玻璃磚表面,在直尺上觀察到A、B兩個光點(diǎn),讀出OA間的距離為20.00 cm,AB間的距離為6.00 cm,測得圖中直尺到玻璃磚上表面距離d1=10.00 cm,玻璃磚厚度d2=4.00 cm。玻璃的折射率n=,光在玻璃中傳播速度v= m/s(光在真空中傳播速度c=3.0108 m/s,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。8.利用半圓柱形玻璃,可減小激光光束的發(fā)散程度。在如圖所示的光路中,A為激光的出射點(diǎn),O為半圓柱形玻璃橫截面的圓心,AO過半圓頂點(diǎn)。若某條

5、從A點(diǎn)發(fā)出的與AO成角的光線,以入射角i入射到半圓上,出射光線平行于AO,求此玻璃的折射率。9.(多選)為了從坦克內(nèi)部觀察外部目標(biāo),在厚度為20 cm的坦克壁上開了一個直徑為12 cm的孔,若在孔內(nèi)分別安裝由同一材料制成的如圖所示的三塊玻璃,其中兩塊玻璃的厚度相同。坦克內(nèi)的人在同一位置通過玻璃能看到的外界的角度范圍是()A.圖1的大于圖2的B.圖1的小于圖3的C.圖2的小于圖3的D.圖2的等于圖3的10.明代學(xué)者方以智在陽燧倒影中記載:“凡寶石面凸,則光成一條,有數(shù)棱則必有一面五色”,表明白光通過多棱晶體折射會發(fā)生色散現(xiàn)象。如圖所示,一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b,下列說法正確的

6、是()A.若增大入射角i,則b光先消失B.在該三棱鏡中a光波長小于b光C.a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象,b光不能發(fā)生D.若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng),則a光的遏止電壓低11.如圖所示,一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體,O點(diǎn)為球心;下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體,圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入,該光線與OC之間的距離為0.6R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射)。求該玻璃的折射率。12.直線P1P2過均勻玻璃球球心O,細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱,由空氣射入玻璃球的光路如圖。a、b光相比()A.玻璃對a光的折射率較大B

7、.玻璃對a光的臨界角較小C.b光在玻璃中的傳播速度較小D.b光在玻璃中的傳播時間較短13.如圖所示,一束紅光和一束藍(lán)光平行入射到三棱鏡上,經(jīng)折射后,會聚在屏上同一點(diǎn),若n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍(lán)光的折射率,下列判斷正確的有()A.n1n2,a為藍(lán)光,b為紅光B.n1n2,a為紅光,b為藍(lán)光D.n1n2,a為藍(lán)光,b為紅光14.(多選)如圖所示,兩束平行的甲光和乙光,相距為d,斜射到置于空氣中的矩形玻璃磚上,若光線在玻璃磚內(nèi)不重疊,當(dāng)它們從玻璃磚的下表面射出時()A.若甲為紫光,乙為紅光,則兩條出射光線間距離一定大于dB.若甲為紫光,乙為紅光,則兩條出射光線間距離可能小于dC.若甲為紅光

8、,乙為紫光,則兩條出射光線間距離可能大于dD.若甲為紅光,乙為紫光,則兩條出射光線間距離一定小于d考點(diǎn)強(qiáng)化練32光的折射全反射1.A由題意知,小魚看到的S1是屬于光的反射現(xiàn)象,由光的反射定律知,S1的位置與燈S關(guān)于水面對稱,與小魚的位置無關(guān),則選項(xiàng)A正確,B錯誤;小鳥看到的S2是屬于光的折射現(xiàn)象,由光的折射定律知,S2的位置與小鳥的位置有關(guān),則選項(xiàng)C、D錯誤。2.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。3.CD發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),且入射角大于臨界角,所以選項(xiàng)A、B均錯誤;由折射率

9、n=可知,當(dāng)入射角最大為90時,折射角2=45,所以C正確;由折射率n=可知,選項(xiàng)D正確。4.D可見光中紅光波長最長,折射率最小,折射程度最小,所以a為紅光,而紫光折射率最大,所以d為紫光。5.D兩種單色光射入玻璃磚時的折射角小于入射角,據(jù)此可排除選項(xiàng)A、B;已知a光的頻率小于b光的頻率,那么a光在玻璃磚中的折射率較小,入射角相同時,折射角較大,選項(xiàng)D正確。6.C紅光、藍(lán)光都要發(fā)生反射,紅光的折射率較小,根據(jù)sin C=可知紅光發(fā)生全反射的臨界角比藍(lán)光大,所以藍(lán)光發(fā)生全反射時,紅光不一定發(fā)生,故C正確。7.答案 1.22.5108解析 作出光路圖如圖所示,根據(jù)幾何知識可得入射角i=45,折射角

10、r=37,故折射率n=1.2,故v=2.5108 m/s。8.答案 解析 設(shè)光在玻璃中的折射角為r,如圖,由圖中幾何關(guān)系可知,i=+r,所以r=i-。由折射定律得n=。9.AD光線穿過玻璃磚后,出射光線和入射光線平行,光路圖如圖所示,圖1中的在玻璃磚中的入射角大于圖2、圖3中玻璃磚中的入射角,根據(jù)折射定律,射入空氣的折射角圖1最大,根據(jù)光的可逆原理,知圖1觀察到的角度范圍最大。由圖可以知道,出射光線和入射光線平行,在圖2和圖3中,由幾何關(guān)系知,兩光線在玻璃磚中的入射角相等,則在空氣中的折射角也相等,即圖2和圖3觀察的范圍相同。故A、D正確,B、C錯誤。10.D設(shè)折射角為,在右界面的入射角為,根

11、據(jù)幾何關(guān)系有:+=A,根據(jù)折射定律n=,增大入射角i,折射角增大,減小,而增大才能使b光發(fā)生全反射,故A錯誤;由光路圖可知,a光的折射率小于b光的折射率(nab),故B錯誤;根據(jù)光電效應(yīng)方程和遏止電壓的概念可知:最大初動能Ek=h-W0,再根據(jù)動能定理-eUc=0-Ek,即遏止電壓Uc=-,可知入射光的頻率越大,需要的遏止電壓越大,nanb,則a光的頻率小于b光的頻率(ab),a光的遏止電壓小于b光的遏止電壓,故D正確;光是一種橫波,橫波有偏振現(xiàn)象,縱波沒有,有無偏振現(xiàn)象與光的頻率無關(guān),故C錯誤。11.答案 1.43解析 如圖所示,根據(jù)光路的對稱性和光路可逆性,與入射光線相對于OC軸對稱的出射

12、光線一定與入射光線平行。這樣,從半球面射入的折射光線,將從圓柱體底面中心C點(diǎn)反射。設(shè)光線在半球面的入射角為i,折射角為r。由折射定律有sin i=nsin r由正弦定理有由幾何關(guān)系,入射點(diǎn)的法線與OC的夾角為i。由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有sin i=式中L是入射光線與OC的距離。由式和題給數(shù)據(jù)得sin r=由式和題給數(shù)據(jù)得n=1.43。12.C由題圖知,光線通過玻璃磚后,b光的偏折角大,則玻璃對b光的折射率較大,故A錯誤;玻璃對a光的折射率較小,知玻璃對a光的臨界角較大,故B錯誤;由v=知,b光在玻璃中的傳播速度較小,故C正確;b光在玻璃磚中通過的路程較大,傳播速度較小,b光在玻璃中的傳播時間較長,故D錯誤。13.A由于紅光的頻率低于藍(lán)光的頻率,有n1n2,由光路圖可知,a為藍(lán)光,b為紅光,A正確。14.AD根據(jù)光學(xué)規(guī)律知兩束出射光線仍平行;紅光和紫光對玻璃磚的折射率不同,紫光的折射率大,紫光的側(cè)移量大,紅光的側(cè)移量小,用極限法,紅光的側(cè)移量小,小到等于零,不偏轉(zhuǎn),沿直線傳播。若甲為紫光,乙為紅光,兩條出射光線間距離一定大于d,如圖a所示,選項(xiàng)A正確,B錯誤;若甲為紅光,乙為紫光,則兩條出射光線間距離一定小于d,如圖b所示,選項(xiàng)C錯誤,D正確。