2022年高中物理总复习之巩固练习-光的折射、全反射、色散.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 【稳固练习】一、挑选题1、2022 北京海淀二模 平行的 a、b 两种单色光的光束以相同的入射角从空气斜射向某种长方形玻璃砖上外表的同一位置,在玻璃砖下外表将分开为不同的单色光光束；假设 a 光的频率小于 b 光的频率,就以下光路图中正确的选项是2、2022 四川模拟如下图,真空中有一个半径为 R,质量匀称分布的玻璃球,由 a、b 两种单色光组成的复合光束射入该玻璃球,当入射角 等于 60时,其折射光和出射光束如下图；已知 a 光束第一次射出此玻璃球后的出射光束相对复合光束的偏转角也为60, c 为真空中的光速,就以下说法正确的选项是A. a

2、光在玻璃中穿越的时间为t3RcB. 用同一装置分别进行双缝干预试验时,b 光的亮条纹间距必a 光大些C. a、b 光从真空进入玻璃球,其频率将变小D. 适当增大入射角 ,a、b 光束都可能发生全反射3、2022 新课标卷 如图,一束光沿半径方向射向一块半圆形玻 璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为 ,经折射后射出 a、b 两束光线,就A. 在玻璃中, a 光的传播速度小于 b 光的传播速度名师归纳总结 B. 在真空中, a 光的波长小于b 光的波长第 1 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C. 玻璃砖对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率D

3、. 假设转变光束的入射方向使 角逐步变大,就折射光线a 第一消逝b 光E. 分别用 a、b 光在同一个双缝干预试验装置上做试验,a 光的干预条纹间距大于的干预条纹间距4、如图,一个三棱镜的截面为等腰直角 ABC, A 为直角；此截面所在平面内的光线沿平行于 BC 边的方向射到 AB 边,进入棱镜后直接射到 AC 边上,并刚好能发生全反射；该棱镜材料的折射率为6A. B. 22C. 3 D. 325、在一次争论中,老师问道：“假设水中相同深度处有 a、b、c 三种不同颜色的单色点光源,有人在水面上方同等条件下观测发觉,b 在水下的像最深,c照亮水面的面积比 a 的大；关于这三种光在水中的性质,同

4、学们能做出什么判定？”有同学答复如下： c 光的频率最大 a 光的传播速度最小 b 光的折射率最大 a 光的波长比 b 光的短依据老师的假定,以上答复正确的选项是A. B. C. D. 6、频率不同的两束单色光1 和 2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如下图,以下说法正确的选项是A. 单色光 1 的波长小于单色光 2 的波长B. 在玻璃中单色光1 的传播速度大于单色光2 的传播速度C. 单色光 1 通过玻璃板所需的时间小于单色光2 通过玻璃板所需的时间名师归纳总结 D. 单色光 1 从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2 从玻璃到空气的全反射临界角第 2 页,共 10 页7、已

5、知某种介质对某单色光的临界角为,就A该介质对此单色光的折射率等于1；sinB此单色光在该介质中的传播速度等于csin c 是真空中的光速 ；C此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sin倍；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - D此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1倍；sin8、如图,红光和紫光以相同的入射角i 从空气斜射到长方体型玻璃砖上外表的同一点进入玻璃中进行传播,对于进入玻璃的红光和紫光,以下说法中正确的选项是A紫光的折射角比红光的折射角大B玻璃对紫光的折射率较大,紫光可能不会从玻璃砖下外表射出C紫光和红光将从玻璃砖下外表的同一点射出D紫光

6、和红光从玻璃砖下外表射出后肯定平行9、自行车上的红色尾灯不仅是装饰品,也是夜间骑车的安全指示灯,它能把来自后面的光 照反射回去；某种自行车尾灯可简化为由很多整齐排列的等腰直角棱镜折射率 n 2 组成,棱镜的横截面如下图；一平行于横截面的光线从 O 点垂直 AB边射入棱镜, 先后经过 AC 边和 CB 边反射后, 从 AB 边的 O 点射出,就出射光线是A平行于 AC 边的光线B平行于入射光线的光线C平行于 CB 边的光线D平行于 AB 边的光线10、如下图是一观看太阳光谱简易装置,一加满清水的碗放在有阳光的地方,将平面镜M 斜放入水中,调整其倾斜角度,使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射,最终

7、由水面折射回空气射到室内白墙上,即可观看到太阳光谱的七色光带；逐步增大平面镜的倾斜角度,各色光将间续消逝,就此七色光带从上到下的排列次序以及最先消逝的光分别是A红光 紫光,紫光B紫光 红光,红光C红光 紫光,红光D紫光 红光,紫光名师归纳总结 11、用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的试验中,已画好玻璃砖界面aa和 bb,不慎将第 3 页,共 10 页玻璃砖向上平移了一些,放在图所示的位置上,而试验中其他操作均正确,测得的折射率将- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A偏大B偏小C不变D无法确定二、填空题1、在阳光照耀下,布满雾气的瀑布上方经常会显现漂亮的

8、彩虹；彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、 内反射, 再折射后形成的；光的折射发生在两种不同介质的 _上,不同的单色光在同种匀称介质中 _不同；2、光导纤维是一种比头发仍细的玻璃丝,这种玻璃丝分为内外两层芯线和包层 ,芯线的折射率比包层的折射率 _；海市蜃楼是光在密度分布不匀称的空气中传播时发生全反射而产生的,缘由是海面上的下层空气的折射率比上层_ ；在沙漠中也会看到“ 海市蜃楼 ”现象,缘由是接近沙面的空气层比上层空气的折射率 _；3、一个三棱镜的顶角为 30 0,当一条光线从它的一个侧面 AB 垂直入射时,从另一个侧面AC 射出,测得出射光线的方向相对于入射光线向棱镜底面偏折300,如下图,据

9、此可知,该三棱镜的折射率为_,光在该棱镜中的传播速度为_；4、如下图,一段横截面为正方形的玻璃棒,中间部分弯成四分之一圆弧外形,一细束单色光由 MN 端面的中点垂直射入,恰好能在弧面 EF 上发生全反射,然后垂直 PQ 端面射出；该玻璃棒的折射率为 _；假设将入射光向 N 端平移,当第一次射到弧面 EF 上时_填 “ 能” “不能 ” 或“无法确定能否 ” 发生全反射；5、如下图,一束激光从O 点由空气射入厚度匀称的介质,经下外表反射后,从上面的A 点名师归纳总结 射出；已知入射角为i ,A 与 O 相距 l,介质的折射率为n,介质的厚度d 为_；第 4 页,共 10 页- - - - - -

10、 -精选学习资料 - - - - - - - - - 6、某同学由于没有量角器,他在完成了光路图以后,以O 点为圆心,长为半径画圆,分别交线段 OA 于 A 点,交 O、O连线延长线于 C 点；过 A 点作法线 NN 的垂线 AB 交 NN于 B点,过 C 点作法线 NN 的垂线 CD 交于 NN 于 D 点,如下图,用刻度尺量得,；由此可得出玻璃的折射率 n=_；三、运算题1、一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯,图为过轴线的截面图,调整入射角 ,光线恰好在水和空气的界面上发生全反射,已知水的折射率为 4,求 sin 的值；32、如下图,游泳池宽度 L=15m ,水面离岸边的高度为

11、 0.5m,在左岸边一标杆上装有一 A 灯, A 灯距地面高 0.5m,在右岸边站立着一个人,E 点为人眼的位置,人眼距地面离 1.5m,假设此人发觉A 灯经水反射所成的像与左岸水面下某处的B 灯经折射后所成的像重合,已知水的折射率为 1.3,就 B 灯在水面下多深处？B 灯在图中未画出3、一半径为 R 的 1/4 球体放置在水平面上,球体由折射率为 3 的透亮材料制成；现有一名师归纳总结 束位于过球心O 的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体外表上,折射入球体后再从竖第 5 页,共 10 页直外表射出,如下图；已知入射光线与桌面的距离为3R/2；求出射角；- - - - - - -精选学习资

12、料 - - - - - - - - - 【答案与解析】一、挑选题1、【答案】 A 【解析】光线通过玻璃砖发生了两次折射,在玻璃砖下外表的入射角等于上外表的折射角,依据光路可逆原理可知,在玻璃砖下外表的折射角等于上外表的入射角,由几何关系可知,出射光线与入射光线平行,所以出射时 a、b 两束单色光相互平行,CD 错； a 光的频率小于 b 光的频率,就玻璃对 a 光的折射率比 b 光的小,依据折射定律可知,b 光通过玻璃砖时侧移较大,A 正确, B 错；应选 A；2、【答案】 A 【 解 析 】 a 光 入 射 角 为 i =60 , 折 射 角 为 r=30 , 就 玻 璃 球 对 a 光 的

13、 折 射 率n sin i sin 60 3；光在玻璃球中的传播速度 v c,由几何关系得光在玻璃球中传sin r sin 30 n播的距离 s 2 R cos30 3 R,a 光在玻璃中穿越的时间 t s,联立得 t 3R,A 正确；v c依据光路图读出 b 光偏折程度大于 a 光的偏折程度 ,可知 b 光的折射率大于 a 光的折射率,就 b 光的频率高,波长短,由 x L,就 b 光的干预条纹间距小些,B 错；光的频率由d光源打算,与介质无关,就 a、b 光从真空进入玻璃球,其频率不变,C 错；由于光线射到玻璃球内外表时,入射角等于光线进入玻璃球时的入射角,依据光路可逆知,不行能发生全反射

14、, D 错；应选 A；3、【答案】 ABD 名师归纳总结 【解析】由图可知：玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率,故C 错误；在玻璃第 6 页,共 10 页中,a 光的传播速度小于b 光的传播速度, 故 A 正确；a 光的频率大于b 光的频率 ,在真空中,a 光的波长小于b 光的波长,故B 正确；假设转变光束的入射方向使 角逐步变大,由于a光的折射率大, 就折射光线a 第一消逝, 故 D 正确；a 光的波长小于b 光的波长, 分别用 a、- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - b 光在同一个双缝干预试验装置上做试验,a 光的干预条纹间距小于b 光的干预

15、条纹间距,故 E 错误；【考点】光的折射；光的干预4、【答案】 A 【解析】 三棱镜的截面为等腰直角 ABC ,光线沿平行于 BC 边的方向射到 AB 边,就第一次折射时的入射角等于 45,射到 AC 边上,并刚好能发生全反射,就有 sin C 1,n1 2cos C n 1n由折射定律可得：n sin 45 sin 45,sin90 C cos C联立解得折射率 n 6；应选 A；25、【答案】 C 【解析】依据视深hh,折射率越大视深越小,b 在水下的像最深,对水的折射率最小,n频率最小,在水中的传播速度最大,波长最大,错对；分析全反射：设照亮水面的半径为 R,水的深度为h,sin C界角

16、大于 a 的, c 的折射率小于 错对,故正确选项为 C；6、【答案】 AD 1, tan C R,c 照亮水面的面积比 a 的大,说明 c 的临n ha 的,就 a 的折射率、频率最大,在水中的传播速度最小,【解析】由折射光路知,1 光线的折射率大,频率大,波长小,在介质中的传播速度小,产生全反射的临界角小,AD 对, B 错；n sin i,在玻璃种传播的距离为 l d,传播sin r cos rc l d sin i 2 sin i速度为 v,所以光的传播时间为 t,1 光线的折射角小,所n v c sin r cos r c sin 2 r经受的时间长,C 错误；7、【答案】 ABC

17、【解析】依据全反射临界角的定义应有 n 1可知选项 A 是正确的；光在介质中的传播sin速度 v c c sin,因此选项 B 也是正确的；光在介质中的波长nv c 1 1 c 1真空 = 真空 sin,因此选项 C 也是正确的；f n f n f n某一单色光在任何介质中传播时,频率不变,光色不变,因此选项 D 是错误的；应选 ABC ；8、【答案】 D 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【解析】 紫光的折射率比红光的折射率大,入射角相同, 就紫光的折射角比红光的折射角小,A 错误； 由于在玻璃砖上外表的折射角与

18、在玻璃砖下外表的入射角相等,所以都不能发生全反射, B 错误；任何单色光通过玻璃砖后都平行于入射光射出,但发生了侧移,而且紫光的侧移大, C 错误, D 正确；应选 D；9、【答案】 B 【解析】光线在 AB 界面射入时,与界面垂直,传播方向不变,射到 AC 界面时,入射角等于 45,由临界角的运算公式：sinC 1,可知玻璃的临界角为 C45,光在 AC 界面发n生全反射,同理可知光在 CB 界面也发生全反射,作出光路图可知,选项 B 正确；10、【答案】 A【解析】依据偏折程度大的是紫光,偏折程度小的是红光,可知从上到下的排列次序是：红光 紫光；紫光临界角小,最简单发生全发射,所以最先消逝

19、的是紫光；应选 A ；11、【答案】 C 【解析】经过玻璃砖的光路如图中实线所示,由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线,如图中虚线所示,由几何学问可知,测出的折射角与正确值相同；二、填空题1、【答案】界面；的传播速度2、【答案】大、大、小【解析】在夏季,白昼海水温度比较低,特殊是有冷水流经过的海面,水温更低,下层空气受水温更低,下层空气受水温影响,比上层空气更冷,所以显现下冷上暖的反常现象正常情形是下暖上凉, 平均每上升 100 米,气温降低 0.6 左右；下层空气原来就因气压较高,密度较大, 现在再加上气温又较上层更低,密度就显得特殊大,因此空气层下密上疏的差异反常显著；发生在沙漠里的“海

20、市蜃楼 ”,就是太阳光遇到了不同密度的空气而显现的折射现象；沙漠里,白天沙石受太阳炙烤,沙层外表的气温快速上升；由于空气传热性能差,在无风时,沙漠上空的垂直气温差异特别显著,下热上冷,上层空气密度高,下层空气密度低；当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时,光的速度发生了转变,经过光的折射, 便将远处的绿洲出现在人们眼前了；在海面或江面上,有时也会显现这种3、【答案】3 ,3 108m s ；“海市蜃楼 ”的现象；名师归纳总结 【解析】作出AC 面的法线,可知在介质中的入射角为300,在空气中的折射角为600,第 8 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - -

21、- - - - - 依据折射率公式nsin 603,sin 30光在该棱镜中的传播速度为vc3.0 108,n3108m/s；n34、【答案】2能；2；sinC1【解析】如图,临界角C=45 ,2入射角大于临界角,能发生全反射；5、【答案】略；【解析】设折射角为r,折射定律sin sini；n；几何关系sinrd2l22r 2解得介质的厚度为：dn2sin2il2sini6、【答案】【解析】由图可知：sini=sin AOB=AB/OA ,sinr=sinCOD=CD/OC ,2 2,AB AO OB 6.00 cm,代入解得： n=1.50 三、运算题1、【答案】sin71,当光线从左侧射入

22、时,由折射定律有3【解析】当光线在水面发生全放射时有sin Cn7 3；sinn,联立这两式代入数据可得sinsin2C2、【答案】名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【解析】如下图,设水面为CF,A 到水面点 C 的距离为1L ,B 灯与水面点C 之间的距离为L ,人眼到水面上点F 之间的距离为L ,点 C、D 之间的距离为L ,由 A 灯光的反射得LL44L 1LL 315L 4L40.50.5得L =5m. 1.50.5对 B 灯光的折射过程,有 sin i sin CBD 2 525 L 25sin r si

23、n CA D 2 25 1sin i 1 1,解得：L =4.35m,即灯在水面下 4.35m 深处；sin r n 1.33、【答案】60【解析】设入射光线与 1/4 球体的交点为 C,连接 OC,OC 即为入射点的法线；因此,图中的角 为入射角； 过 C 点作球体水平外表的垂线,3知 sin 2设光线在 C 点的折射角为 ,由折射定律得 n sin3 sin由式得 30 垂足为 B；依题意, COB=；又由 OBC名师归纳总结 由几何关系知,光线在球体的竖直外表上的入射角r见图为30；第 10 页,共 10 页由折射定律得sinr1sin3因此sin3,解得602- - - - - - -