（課標通用）高考物理一輪復習 14 波與相對論 第三節(jié) 光的折射 全反射針對訓練（含解析）-人教版高三全冊物理試題

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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，我們應首先明白，除了題設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·課標全國卷Ⅲ）如圖14

6、－3－29，某同學在一張水平放置的白紙上畫了一個小標記“·”（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記上，小標記位于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 當光線經(jīng)球心O入射時，光路圖如圖14－3－32所示： 設玻璃的折射率為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＝?、? 聯(lián)立以上各式并利用題給條件得OE＝R. 答案：R