高中物理 章末通關演練（四）光的折射與全反射 魯科版-4

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精章末通關演練（四）光的折射與全反射(時間：60分鐘滿分：100分）一、選擇題(共8小題，每小題6分，共48分，每小題只有一個選項正確。)1讓光線斜射過一塊兩面平行的玻璃磚，以下判斷中正確的是(）a出射光線的方向與玻璃的折射率有關，n越大，則偏向角越大b出射光線的方向與玻璃磚的厚度有關c光線通過玻璃磚后側向移動而方向不變d光線通過玻璃磚時沒有發(fā)生折射,出射光線方向不變2(福建高考）如圖1所示，一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚，o點為該玻璃磚截面的圓心，下圖能正確描述其光路的是(）圖13(四川高考)光射到兩種不同介質的分界面，分析其后的傳播情形可知()a折射現象的出現說明光

2、是縱波b光總會分為反射光和折射光c折射光與入射光的傳播方向總是不同的d發(fā)生折射是因為光在不同介質中的傳播速度不同4一束光從空氣射入折射率n的某種玻璃的表面,則以下說法錯誤的是（)a當入射角大于45時,會發(fā)生全反射現象b無論入射角多大，折射角都不會超過45c欲使折射角等于30，應以45角入射d當入射角等于arctan時，反射光線恰好跟折射光線垂直5在一次討論中，老師問道：“假如水中相同深度處有a、b、c三種不同顏色的單色點光源，有人在水面上方同等條件下觀測發(fā)現,b在水下的像最深，c照亮水面的面積比a的大。關于這三種光在水中的性質，同學們能做出什么判斷？有同學回答如下:（）c光的頻率最大a光的傳播

3、速度最小b光的折射率最大 a光的波長比b光的短根據老師的假定，以上回答正確的是(）a bc d6.兩束不同頻率的平行單色光a、b從空氣射入水中，發(fā)生了圖2所示的折射現象()。下列結論中正確的是（）圖2a光束b的頻率比光束a低b在水中的傳播速度,光束a比光束b小c水對光束a的折射率比水對光束b的折射率小d若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大7.如圖3所示，一個三棱鏡的截面為等腰直角abc，a為直角。此截面所在平面內的光線沿平行于bc邊的方向射到ab邊，進入棱鏡后直接射到ac邊上，并剛好能發(fā)生全反射.該棱鏡材料的折射率為()圖3a.b.c。 d。8.如圖4所示,直角三角形abc

4、為一透明介質制成的三棱鏡截面,且bac30，有一束平行光線垂直射向ac面，已知這種介質的折射率為n2,則（）圖4a可能有光線垂直ab邊射出b光線只能從bc邊垂直射出c光線只能從ac邊垂直射出d一定既有光線垂直bc邊射出，又有光線垂直ac邊射出二、非選擇題(共4小題，共計52分。解答題寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數值計算的要注明單位)9(12分）用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側豎直插上兩枚大頭針p1、p2,然后在玻璃磚的另一側觀察,調整視線使p1的像被p2的像擋住，接著在眼睛所在的一側插兩枚大頭針p3和p4，使p3擋住p1和p2的像，

5、p4擋住p3以及p1和p2的像，在紙上標出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓如圖5甲所示(o為兩圓弧圓心，圖中已畫出經過p1、p2點的入射光線）。圖5（1）在圖上補畫出所需的光路。（2)為了測出玻璃的折射率，需要測量入射角和折射角，請在圖中的ab分界面上畫出這兩個角。(3）多次改變入射角，測得幾組入射角和折射角，根據測得的入射角和折射角的正弦值，畫出了如圖乙所示的圖像，由圖像可知該玻璃的折射率n_。10。 (12分）透明光學材料制成的直角三棱鏡,b30，其折射率為，一束波長為566 nm的單色光垂直于ac面射向棱鏡(如圖6所示)，入射點為o，求：圖6（1）此單色光在棱鏡中的波長;(2)該光射出棱鏡時

6、的折射角。11（14分）(重慶高考）利用半圓柱形玻璃，可減小激光光束的發(fā)散程度.在如圖7所示的光路中，a為激光的出射點，o為半圓柱形玻璃橫截面的圓心，ao過半圓頂點。若某條從a點發(fā)出的與ao成角的光線,以入射角i入射到半圓弧上，出射光線平行于ao，求此玻璃的折射率。圖712. (14分）(新課標全國卷）一個半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為r的半圓，ab為半圓的直徑,o為圓心，如圖8所示.玻璃的折射率為n。圖8(1)一束平行光垂直射向玻璃磚的下表面，若光線到達上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在ab上的最大寬度為多少？(2）一細束光線在o點左側與o相距r處垂直于ab從下方入射，求此光線從玻璃

7、磚射出點的位置。答 案1選c光線經過兩次折射后,出射光線與入射光線的方向平行,即方向不變，但發(fā)生了側移，c正確。2選a光只有從光密介質射向光疏介質且入射角大于全反射臨界角時才會發(fā)生全反射現象，而玻璃相對于空氣是光密介質，故b項錯;由折射定律可知，光由空氣射入玻璃，入射角大于折射角，d項錯;由光路可逆原理可知，光由玻璃射入空氣，入射角小于折射角，c項錯，故a項對。3選d本題考查光的折射現象的相關知識，意在考查考生對光的折射現象的識記、理解等能力.光屬于電磁波，是一種橫波，另外光的折射現象的出現不能說明光是縱波，故a選項錯誤;當光從光密介質射向光疏介質，且入射角足夠大時，會在分界面處發(fā)生全反射現象

8、，此時只有反射光線而折射光線消失,故b選項錯誤；當光垂直射到兩種不同介質的分界面時，折射光線與入射光線的傳播方向是相同的，故c選項錯誤；當光射到兩種不同介質的分界面時會發(fā)生折射現象，這是因為不同介質對光的（絕對）折射率n不同,即光在不同介質中的傳播速度不同，故d選項正確.4。選a對b項可以從光的可逆性考慮，即光線從介質射向空氣，入射角為45時,折射角為90，反之，折射角不會超過45，所以b正確；sin r，i45，n時,等式成立，c正確；如圖所示,1arctan，若反射光線與折射光線垂直，則34902，sin3，sin3cos2cos1與已知條件相符，故d正確。由于光線從光疏介質射向光密介質，

9、不可能產生全反射現象，故本題選a。5選c由視深與實深的關系式h視可知b光的折射率最小，故錯誤，即b、d兩項均錯；c光從水下照亮水面的面積比a的大，說明c光不容易發(fā)生全反射，即c光的折射率比a光的小，其頻率也小于a的頻率，故錯誤,a項錯誤，綜上可知nbncna，fbfcfa，再由v及cf可得均正確。6選c由公式n，可得折射率nanb,c正確；由于nanb知頻率fafb，a錯誤；由v知傳播速度vavb,b錯誤；由sin c知臨界角，cacb，d錯誤。7.解析：選a作出幾何光路圖，如圖所示。由折射規(guī)律可得n，若光線在ac邊上的d點發(fā)生全反射，則sin ，由幾何關系又有r90,結合以上三式可得n2，即

10、n,正確答案為a。8選d因為n2，而sin c，所以sin c,c30，射到ab邊的入射角i30,發(fā)生了全反射，此光線反射到ac邊的入射角i60，再次發(fā)生全反射而垂直射到bc邊上，從bc邊射出,同理，射到bc邊上的光線，經兩次全反射后垂直ac射出。9解析：（1）連接p3、p4與cd交于一點，此交點即為光線從玻璃磚中射出的位置，又由于p1、p2的連線與ab的交點即為光線進入玻璃磚的位置，連接兩交點即可作出玻璃磚中的光線，如圖所示。(2)連接o點與光線在ab上的入射點即為法線，作出入射角和折射角如圖中i、r所示。(3）圖像的斜率kn，由題圖乙可知斜率為1.5,即玻璃的折射率為1.5.答案:（1)(

11、2)見解析(3）1.510解析：（1)n 400 nm（2）sin cc4560故光線在ab面發(fā)生全反射光線在bc面的折射角為r解得r45。答案：（1）400 nm（2）4511解析：本題主要考查光的折射、折射率的計算，意在考查考生對光路分析和幾何知識的運用能力。設折射角為r，根據光路圖，尋找?guī)缀侮P系有ir，又由折射率公式n，解得玻璃的折射率n。答案:12解析：(1)在o點左側，設從e點射入的光線進入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角，則oe區(qū)域的入射光線經上表面折射后都能從玻璃磚射出，如圖甲所示。由全反射條件有甲sin 由幾何關系有oersin 由對稱性可知，若光線都能從上表面射出,光束的寬度最大為l2oe聯立式，代入已知數據得lr（2)設光線在距o點r的c點射入后,在上表面的入射角為,由幾何關系及式和已知條