《(課標(biāo)通用)高考物理一輪復(fù)習(xí) 14 波與相對論 第三節(jié) 光的折射 全反射針對訓(xùn)練(含解析)-人教版高三全冊物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(課標(biāo)通用)高考物理一輪復(fù)習(xí) 14 波與相對論 第三節(jié) 光的折射 全反射針對訓(xùn)練(含解析)-人教版高三全冊物理試題(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三節(jié) 光的折射 全反射
1.(多選)兩束不同頻率的平行單色光a、b分別由水射入空氣發(fā)生如圖14-3-23所示的折射現(xiàn)象(α<β),下列說法正確的是( ?。?
圖14-3-23
A.隨著a、b入射角度的逐漸增加,a先發(fā)生全反射
B.水對a的折射率比水對b的折射率小
C.a、b在水中的傳播速度va>vb
D.a、b入射角為0°時,沒有光線射入空氣中
解析:根據(jù)折射率的定義可知,水對b光的折射率大,B正確;根據(jù)n=可知,隨著入射角的增加,b光先發(fā)生全反射,A錯誤;根據(jù)v=知,a在水中的傳播速度大,C正確;a、b的入射角為0°時,光線不發(fā)生偏折,垂直進入空氣中,D錯誤.
答案:BC
2、
圖14-3-24
2.如圖14-3-24所示,兩束細(xì)平行單色光a、b射向置于空氣中橫截面為矩形的玻璃磚的下表面,設(shè)玻璃磚足夠長,若發(fā)現(xiàn)玻璃磚的上表面只有一束光線射出,則下列說法中正確的是( )
A.其中有一束單色光在玻璃磚的上表面發(fā)生了全反射
B.在玻璃中單色光a的傳播速率小于單色光b的傳播速率
C.單色光a的折射率小于單色光b的折射率
D.若單色光a為黃光,則單色光b可能為紅光
圖14-3-25
解析:a、b光射入玻璃磚的光路如圖14-3-25所示,由光路的可逆性可知,兩束光不會發(fā)生全反射,A錯誤;a光折射率小于b光,由n=得,a光在玻璃中的傳播速率大,B錯誤
3、,C正確;光的頻率越大,折射率越大,a光的折射率小,則頻率小,D錯誤.
答案:C
3. (多選)如圖14-3-26所示,一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為θ,經(jīng)折射后射出a、b兩束光線.則( ?。?
圖14-3-26
A.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度
B.在真空中,a光的波長小于b光的波長
C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率
D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,則折射光線a首先消失
解析:通過光路圖可看出,折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度,玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率,選項C錯誤.a光的頻率大于b光的頻率
4、,波長小于b光的波長,選項B正確.由n=知,在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度,選項A正確.入射角增大時,折射率大的光線首先發(fā)生全反射,a光首先消失,選項D正確.
答案:ABD
圖14-3-27
4. (多選)如圖14-3-27所示,兩塊相同的玻璃等腰三棱鏡ABC置于空氣中,兩者的AC面相互平行放置,由紅光和藍光組成的細(xì)光束平行于BC面從P點射入,通過兩棱鏡后,變?yōu)閺腶、b兩點射出的單色光,對于這兩束單色光( ?。?
A.紅光在玻璃中傳播速度比藍光大
B.從a點射出的為紅光,從b點射出的為藍光
C.從a、b兩點射出的單色光不平行
D.從a、b兩點射出的單色光仍平行,且平
5、行于BC
圖14-3-28
解析:由玻璃對藍光的折射率較大可知,A正確.由偏折程度可知B正確.對于C、D兩選項,我們應(yīng)首先明白,除了題設(shè)給出的兩個三棱鏡外,二者之間又形成一個物理模型——平行玻璃磚(不改變光的方向,只使光線發(fā)生側(cè)移).中間平行部分只是使光發(fā)生了側(cè)移.略去側(cè)移因素,整體來看,仍是一塊平行玻璃板,AB∥BA.所以出射光線仍平行.作出光路圖如圖14-3-28所示,可知光線Pc在P點的折射角與光線ea在a點的入射角相等,據(jù)光路可逆,則過a點的出射光線與過P點的入射光線平行,由此,D選項正確.
答案:ABD
圖14-3-29
5.(2018年高考·課標(biāo)全國卷Ⅲ)如圖14
6、-3-29,某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個小標(biāo)記“·”(圖中O點),然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標(biāo)記上,小標(biāo)記位于AC邊上.D位于AB邊上,過D點做AC邊的垂線交AC于F.該同學(xué)在D點正上方向下順著直線DF的方向觀察,恰好可以看到小標(biāo)記的像;過O點做AB邊的垂線交直線DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm.求三棱鏡的折射率.(不考慮光線在三棱鏡中的反射)
解析:
圖14-3-30
過D點作AB邊的法線NN′,連接OD,則∠ODN=α為O點發(fā)出的光線在D點的入射角;設(shè)該光線在D點的折射角為β,如圖14-3-30所示.
根據(jù)折射定律有nsinα=sinβ.①
7、
式中n為三棱鏡的折射率.
由幾何關(guān)系可知β=60°.②
∠EOF=30°.③
在△OEF中有EF=OEsin∠EOF. ④
由③④式和題給條件得OE=2 cm.⑤
根據(jù)題給條件可知,△OED為等腰三角形,有α=30°.
由①②⑥式得n=.⑦
答案:
6.(2016年高考·海南卷)如圖14-3-31所示,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(xì)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),
圖14-3-31
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
8、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:
圖14-3-32
當(dāng)光線經(jīng)球心O入射時,光路圖如圖14-3-32所示:
設(shè)玻璃的折射率為n,
由折射定律有n=?、?
式中,入射角i=45°,r為折射角,△OAB為直角三角形,因此sinr=?、?
發(fā)生全反射時,臨界角C滿足
sinC=③
在玻璃體球面上光線恰好發(fā)生全反射時,光路圖如圖14-3-33所示:
圖14-3-33
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∠EDO=C?、?
在△EDO內(nèi),根據(jù)正弦定理有= ⑤
聯(lián)立以上各式并利用題給條件得OE=R.
答案:R