【上课用】高三物理一轮复习光的折射、反射与全反射备考必刷卷.docx

《【上课用】高三物理一轮复习光的折射、反射与全反射备考必刷卷.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【上课用】高三物理一轮复习光的折射、反射与全反射备考必刷卷.docx（15页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高中物理一轮复习光的折射、反射与全反射备考必刷卷一、单选题（共7题）1.一束只含红光和紫光的复色光沿PO方向射入玻璃三棱镜后分成两束光，并沿OM和ON方向射出，如图所示，已知OM和ON两束光中只有一束是单色光，则（ ） A.OM为复色光，ON为紫光B.OM为复色光，ON为红光C.OM为紫光，ON为复色光D.OM为红光，ON为复色光2.一束光由空气射入某介质，当入射光线和界面的夹角为30时，折射光线恰好与反射光线垂直，则光在该介质中的传播速度是（光在真空中的传播速度为c）（ ） A.c2B.3c3C.3c2D.3 c3.光在某种介质中传播的速度为 1.5108m/s ，那么，光从此介质射向空气并

2、发生全反射的临界角应为（ ） A.60B.45C.30D.754.如图所示，从点光源S发出的一束细白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带下面的说法中正确的是( ) A.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率B.b侧光更容易产生衍射现象C.若改变白光的入射角，在屏上最先消失的是b侧光D.通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距 5.如图所示，一束光由空气射入某种介质，该介质的折射率等于（ ） A.sin50sin55B.sin55sin50C.sin40sin35D.sin35sin406.为了测定某上表面平整的透明胶状介质的折

3、射率，往该介质中垂直插入一长 =4cm 的细铁丝，在介质上表面以细铁丝为圆心，用墨水涂出一个半径 r=3cm 的圆，从上表面恰好看不见细铁丝，如图所示。胶状介质的折射率为（） A.2B.53C.54D.437.如图所示，一束白光沿半径方向射向半圆形玻璃砖的圆心O，折射后发生了色散，a、b为最外侧的两束光，下列说法错误的是（ ） A.a为紫光、b为红光B.a光的折射率小于b光的折射率C.a光在玻璃中的传播速度小于b光D.逐渐增大入射角，a光先发生全反射二、多选题（共5题）8.如图所示，两块半径均为R的半圆形玻璃砖正对放置，折射率均为n 2 ；沿竖直方向的两条直径BC、BC相互平行，一束单色光正对

4、圆心O从A点射入左侧半圆形玻璃砖，知AOB60若不考虑光在各个界面的二次反射，下列说法正确的是（ ） A.减小AOB，光线可能在BC面发生全反射B.BC，BC间距大小与光线能否从右半圆形玻璃砖右侧射出无关C.如果BC，BC间距大于 3R3 ，光线不能从右半圆形玻璃砖右侧射出D.如果BC，BC间距等于 3R3 ，光线穿过两个半圆形玻璃砖的总偏折角为159.如图甲是十分罕见的全圆形彩虹，全圆形彩虹和一般彩虹一样，都是太阳光经过水滴的两次折射和一次反射形成的，其光路图可简化为图乙所示，其中a、b是两种不同频率的单色光，则（ ） A.两种单色光在水中的速度vavb B.两种色光的光子在真空中的动量pa

5、xb D.两束光照射同一种金属均有光电子逸出，光电子最大初动能EkaEkb 10.如图所示， a 、 b 为两束不同频率的单色光，以 45 的入射角射到玻璃砖的上表面，直线 OO 与玻璃砖垂直且与其上表面交于 N 点，入射点A、 B 到 N 点的距离相等，经玻璃砖上表面折射后两束光相交于图中的 P 点，则下列说法正确的是（ ） A.在真空中， a 光的传播速度大于 b 光的传播速度B.玻璃对 a 光的折射率小于 b 光的折射率C.同时增大入射角，则 b 光在下表面先发生全反射D.对同一双缝干涉装置， a 光的相邻亮条纹间距比 b 光的相邻亮条纹间距宽11.下列说法中正确的是( ) A.在海边，

6、海浪一阵阵推向海滩，说明机械波的能量是量子化的B.在电磁波的发射中，频率越高的电磁波越容易发射出去C.不同频率的光在真空中传播时，波速相同D.在照相机镜头前加装增透膜，可以减弱反射光的影响12.如图所示，两束平行的黄光射向截面ABC为正三角形的玻璃三棱镜，已知该三棱镜对该黄光的折射率为 2 ，入射光与AB界面夹角为45，光经三棱镜后到达与BC界面平行的光屏PQ上，下列说法中正确的是（ ） A.两束黄光从BC边射出后仍是平行的B.黄光经三棱镜折射后偏向角为30C.改用红光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些D.改用绿光以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些E.若让入射角

7、增大，则出射光束不平行三、综合题（共4题）13.一个圆心为O ， 半径为r的半圆柱玻璃砖如图放置，其直边 EF 沿竖直方向，在 EF 右侧距离为 2r 的地方有一足够大的竖直光屏，A为玻璃砖上的一点，B为光屏上的一点，且O、A、B在同一水平线上。一单色光沿与水平方向成60角从A点射入玻璃砖，经过 EF 边打在右侧光屏上的G点（未画出），已知 BG 两点的竖直距离为 733r 。 （1）求此玻璃砖的折射率； （2）若该单色光在真空中的传播速度为c ， 求其从A点传播到G点所用的时间。 14.如图所示，一段圆柱形光导纤维长 L=30cm ，圆形截面内芯直径 d=4.0cm ，内芯的折射率 n1=3

8、 ，外套的折射率 n2=2 ，光从光导纤维的左端中心以入射角 1=60 射入，经多次全反射后，从右端面射出已知光在真空中的传播速度为 3108m/s ，求： （1）光线从空气进入光导纤维的折射角 2 ； （2）光从左端传播到右端所需的时间t； （3）光在光导纤维中发生全反射的次数N。 15.如图甲所示，S是水下深度为d处的一个点光源，它发出两种单色光a和b，水面上形成了一个被照亮的圆形区域，其中间为复色光形成的区域，周边的环状区域为单色光形成的，如图乙所示，A点为环状区域内某点（乙图中未标出）。已知水对a和b的折射率分别为n1和n2（n1n2）。 （1）完善图甲中的光路图并分析判断环状区域是由

9、哪种单色光形成的； （2）求环状区域的面积。 16.如图所示，边长为L的等边三棱镜 ABC,BC 面镀有反光膜（厚度不计）。一单色光从 AB 面上的D点与 AB 面成 30 角射入三棱镜，经 BC 镜面反射后，从 AC 边上的E点射出。已知B点到D点的距离 LBD=L3，C 点到E点的距离 LCE=2L3 ，光在真空中的传播速度为c。求： （1）三棱镜的折射率； （2）该单色光从 AC 边射出时的折射角及其在三棱镜中的传播时间。 答案解析部分一、单选题1.【答案】 D 【解析】【解答】ON为反射光，应为复色光；而折射后只有一束光线，故有一束光发生了全反射；而红光与紫光相比较，紫光的折射率较大，

10、临界角较小，故紫光发生了全反射；可知OM应为红光D符合题意，ABC不符合题意 故答案为：D. 【分析】相同的介质对于不同颜色的光来说有不同的折射率，光的频率越大，介质的折射率就越大，结合折射定律分析求解即可。2.【答案】 B 【解析】【解答】由题意，入射角为 i=60 又因为反射角等于入射角，所以反射角为 i=60因为反射光线与折射光线的夹角等于90，故折射角为 r=1809060=30则得折射率 n=sinisinr=3光在该介质中的传播速度 v=cn=33c故答案为：B。 【分析】根据入射角与反射角的关系求出折射角，进而求出折射率，再求出光在介质中传播的速度。3.【答案】 C 【解析】【解

11、答】由公式得：介质折射率 n=cv=31081.5108=2 ；正好发生全反射，则有 sinC=1n ，所以 C=arcsin1n=arcsin12=30 ，C符合题意 故答案为：C【分析】由于光是从介质射向空气，所以在折射定律公式中，折射率应该是折射角的正弦与入射角的正弦相比.当恰好发生全反射时的入射角叫临界角若是光是从空气射向介质则折射率应该是入射角的正弦与折射角的正弦相比.光的全反射必须从光密介质进入光疏介质，同时入射角大于临界角4.【答案】 B 【解析】【解答】由图可以看出,a侧光偏折得较厉害,三棱镜对a侧光的折射率较大,所以a侧光,波长较小,b侧光,波长较大,又v=c/n,所以三棱镜

12、中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率,此题A不符合题意； b光的波长更长，因此更容易发生衍射现象，B符合题意；a光折射率大，因此先消失的是a光，C不符合题意由双缝干涉的公式 x=ld ，因此b光的条纹间距大于a光的条纹间距，D不符合题意故答案为：B 【分析】利用折射角的大小可以判别折射率的大小，利用折射率可以比较传播的速率大小及波长的大小；利用波长的大小可以判别b侧光更容易发生衍射现象；利用折射率大小可以判别先消失的光；利用波长的大小可以比较干涉条纹间距的大小。5.【答案】 C 【解析】【解答】根据折射定律可得 n=sin(9050)sin(9055)=sin40sin35 故答案为：C。【

13、分析】注意公式 n=sinisinr 中的角为入射线（折射线）与法线的夹角6.【答案】 B 【解析】【解答】光路如图 胶状介质的折射率为 n=1sinC=2+r2r=53故答案为：B。 【分析】利用几何关系可以求出全反射的临界角大小，利用全发射定律可以求出折射率的大小。7.【答案】 B 【解析】【解答】AB由图可知两束光的入射角相等，a的折射角大于b的折射角，通过折射定律可知玻璃砖对a光的折射率比玻璃砖对b光的折射率大，由于折射率越大，光的频率越大，则a光的频率比b光的频率大，紫光的频率比红光的频率大，A为紫光，b为红光。A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C由于玻璃砖对a光的折射率大，根

14、据 v=cn可知a光在玻璃中的传播速度小于b光，C正确，不符合题意；D根据 sinC=1n可知玻璃射入空气时，b光的临界角越大，所以若保持入射点O不变，逐渐增大入射角，a光先发生全反射，D正确，不符合题意。故答案为：B。 【分析】利用折射的角度可以比较折射率的大小，利用折射率的大小可以判别光的颜色；利用折射率的大小可以比较光的传播速度；利用折射率的大小可以判别临界角的大小。二、多选题8.【答案】 A,D 【解析】【解答】解：A、光路图如图所示： 玻璃砖的临界角为 sinC=1n=22 ，解得C45，所以减小AOB，光线可能在BC面发生全反射，A符合题意；D、由折射定律可得OOD45，则OOOD

15、 3R3 ，ODE120，在ODE中，由正弦定理可得 ODsinOED=OEsinODE ，又 sinODE=32 ，代入数据可得OED30，由折射定律可得FEG45，所以光线EF相对于光线AO偏折了15，D符合题意；BC、BC间距越大，从右半圆圆弧出射光线的入射角就越大，可能超过临界角，所以BC、BC间距大小与光线能否从右半圆形玻璃右侧射出有关，且当人射角小于45时均可从右侧面射出，BC不符合题意。故答案为：AD。 【分析】利用几何关系结合折射定律可以判别光线能否在BC面发生全反射；利用折射定律可以求出光线的偏折角度；利用间距对入射角的影响可以判别光线射出的位置。9.【答案】 A,D 【解析

16、】【解答】A第一次折射时，a光的折射角比b光的小，而a、b两光的入射角相等，根据折射定律知a光的折射率大于b光的折射率，由 v=cn 分析可知，在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定小于b光，vapb ， B不符合题意；C根据 x=Ld 可知，a光波长小，则两束光经同一双缝干涉装置，其干涉条纹间距 xaEkb ， D符合题意。故答案为：AD。 【分析】利用光的折射角可以比较折射率的大小，利用折射率的大小可以比较光的频率及传播速度的大小，利用光的频率可以比较光的波长及动量的大小；利用波长的大小可以比较干涉条纹间距的大小；利用光的频率大小可以比较光电效应其逸出光电子最大初动能的大小。10.【答案】

17、B,D 【解析】【解答】A在真空中，光的传播速度都相同，所以 a 光的传播速度等于 b 光的传播速度，则A不符合题意； B由几何关系可知， a 光的折射角比b光的折射角大，根据 n=sinisinr则玻璃对 a 光的折射率小于 b 光的折射率，所以B符合题意；C玻璃的两个表面平行，无论怎么改变入射角，根据光路可逆性可知，两束光都不会发生全反射，所以C不符合题意；D a 光的折射率小，频率小，波长较长，由公式 x=Ld可知，对同一双缝干涉装置， a 光的相邻亮条纹间距比 b 光的相邻亮条纹间距宽，所以D符合题意；故答案为：BD。 【分析】在真空中光的传播速度都相等；利用折射角的大小可以比较折射率

18、的大小；利用折射率的大小可以比较临界角的大小；利用折射率的大小可以比较光的波长的大小，利用光的波长可以比较干涉条纹间距的大小。11.【答案】 B,C 【解析】【解答】A机械波的波峰虽然是不连续的，但机械波蕴含的机械能是连续的，非量子化的，A与题意不符； B在电磁波的发射中，频率越高的电磁波能量越大，越容易发射出去，B与题意相符；C所有的光在真空中的速度都是相等的，与频率的大小无关，C与题意相符；D反射光属于偏振光，在照相机镜头前加装偏振片，可以减弱反射光的影响，D与题意不符。故答案为：BC。 【分析】结合介质的折射率求解光在该介质中的传播速度，介质相同，光的传播速度就相同。12.【答案】 A,

19、B,D 【解析】【解答】AB.如图所示， 由折射率公式 n=sinisinr ，可知r=30，由几何关系可知折射光在三棱镜内平行于底边AC，由对称性可知其在BC边射出时的出射角也为i=45，因此光束的偏向角为30，且两束光平行，A符合题意，B符合题意；CD.由于同种材料对不同的色光的折射率不同，相对于黄光而言红光的折射率小，绿光的折射率较大，因此折射后绿光的偏向角大些，红光的偏向角小些，C不符合题意，D符合题意；E.若让入射角增大，则折射角按一定的比例增大，出射光束仍然平行，E不符合题意。故答案为：ABD。 【分析】利用折射定律可以判别出射光线的方向；利用对称性可以判别偏向角的大小；利用折射率

20、的大小可以比较偏向角的大小；入射角增大时其出射光线仍就平行。三、综合题13.【答案】 （1）光线的光路图如图所示，设光线在A点的入射角和折射角分别为 1 和 2 ， BG=rtan2+2rtan1 解得 2=30 n=sin1sin2=3 （2）由几何关系 AD=rcos1=233r 光线从A到D的时间 t1=ADcn=2rc DG=2rcos1=4 光线从D到G的时间 t2=DGc=4rc 则光线从A到G的时间 t=t1+t2=6rc 【解析】【分析】（1）画出光经过玻璃砖折射的光路图，利用几何关系可以求出折射角的大小，结合折射定律可以求出折射率的大小； （2）已知光传播的路径，利用几何关系

21、可以求出光传播的路程，结合传播的速度可以求出传播所花的时间。14.【答案】 （1）解：由折射定律有 n1=sin1sin2 代入数据得 2=30 （2）解：光在内芯的传播速度 v=cn1 光在内芯中传播的距离 s=Lcos2 光从左端传播到右端所需的时间 t=sv 解得 t=2109s （3）解：由几何关系有 N=Ld2tan60odtan60o+1 代入数据得 N=4.8 取 N=4 次【解析】【分析】（1）光线从空气进入纤维，利用折射定律结合折射率的大小可以求出折射角的大小； （2）已知折射率的大小可以求出光传播的速度大小，结合传播的距离可以求出传播的时间； （3）光发生全反射时其入射角要

22、小于反射角，利用几何关系可以求出全反射的次数。 15.【答案】 （1）解：完善图甲中的光路图如下 由全反射规律可得 sinC=1n 由n1n2得，a光全反射临界角小，故单色光环状区域是由b光形成的（2）解：设O为点光源S正上方的点，a、b光射出水面的临界角分别为a、。 由全反射规律可得 sin=1n1 则复色光的圆形区域半径 r1=dn121 由全反射规律可得 sin=1n2 则半径 r2=dn221 故环状区域的面积为 S=r22r12=d2(1n2211n121) 【解析】【分析】（1）根据光的折射定律画出光路图，在由折射率与临界角的关系求解。 （2）由光路图结合全反射定律和几何关系列方程

23、求解。16.【答案】 （1）解：根据题意，由反射光线的对称性画出光路图如图所示 由几何关系可知，入射角 i=9030 由B点到D点的距离 LBD=L3、C 点到E点的距离 LCE=2L3 可知，三角形 BDF 和三角形 ECF 均为等边三角形，折射角 r=30 根据折射定律得 n=sinisinr ，解得三棱镜的折射率 n=3 （2）解：由几何关系可知，光在 AC 边上射出时的入射角 i=30 根据折射定律得 n=sinisinr ，解得 r=60 光在棱镜中的传播速度大小 v=cn ，光在棱镜中的传播距离 s=L=vt 光在棱镜中的传播时间 t=3Lc 【解析】【分析】（1）画出光线在界面折射的光路图，利用几何关系可以求出入射角的大小和折射角的大小，结合几何关系可以求出折射率的大小； （2）利用折射定律结合光在AC边入射角的大小可以求出折射角的大小；利用传播的路程和传播的速度可以求出光在介质中传播的时间。