限时规范训练高考领航第3讲光的折射全反射公开课.docx

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1、限时规范训练基础巩固题组L （多项选择）介质对某单色光的临界角为仇贝!1（A.该介质对此单色光的折射率为尚B.此单色光在该介质中传播速度为csin，（c为真空中光速）C.此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sin，倍D.此单色光在该介质中的频率是真空中的命解析：选ABC.介质对该单色光的临界角为仇它的折射率A正确；此单色 olll Lz光在介质中的传播速度D=csin仇B正确；波长萌=1=一加，=2osin仇C正确；光的2o频率是由光源决定的，与介质无关，D错误.2 .光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如下图，其内芯和外套材 料不同，光在内芯中传播.以下关于光导纤维的说法中正确

2、的选项是（）A,内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B.内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C.波长越短的光在光纤中传播的速度越大D.频率越大的光在光纤中传播的速度越大解析：选A.光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，A对，B 错；频率大的光，波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C、D错.3 .如下图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光。、b,波长分别为九、九,该玻璃对单色光、的折射率分别为八”，贝!|（）A/I“”CD.4?幺方,解析：选B. 一束光经过三棱镜折射后，折射率小的光偏折较小，而折射率小的光波 长较长.所

3、以儿九，应选项B正确.4 .（2018全国卷I）如图，ABC为一玻璃三棱镜的横截面，ZA=30, 一束红光垂直.假设.假设AB边射入,从AC边上的D点射出，其折射角为60。,那么玻璃对红光的折射率为(选填“小于” “等于”(选填“小于” “等于”改用蓝光沿同一路径入射，那么光线在。点射出时的折射角或“大于”)60。. 解析：根据题述和图示可知，i=60。，y=30,由折射定律，玻璃对红光的折射率 “sin y=5.假设改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，那么 光线在D点射出时的折射角大于60.答案：V3大于5.(2019天津卷)某小组做测定玻璃的折射率实验，所

4、用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸.(1)以下哪些措施能够提高实验准确程度.A.选用两光学外表间距大的玻璃砖B.选用两光学外表平行的玻璃砖C.选用粗的大头针完成实验D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些(2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞 如以下图所示，其中实验操作正确的选项是.(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心 作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、5点作法线NV的垂线，垂足分 别为C、D点,如下图，那么玻璃的折射率=.(用图中线段的字母表示)解析：(1)测玻璃的折射率关

5、键是根据入射光线和出射光线确定在玻璃中的传播光线， 因此选用光学外表间距大的玻璃砖以及使同侧两枚大头针的距离大些都有利于提高实验准 确程度，减小误差；两光学外表是否平行不影响折射率的测量，为减小误差，应选用细长 的大头针，应选A、D.（2）两光学外表平行的玻璃砖的入射光线与出射光线平行，在空气中的入射角大于玻璃 中的折射角，画图可知正确的图为D.玻璃的折射率玻璃的折射率故 n-BD9答案：AD (2)D (3)第6.如图，一半径为R的玻璃半球，。点是半球的球心，虚线00,表示光轴（过球心。与 半球底面垂直的直线）.玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上, 有些光线能从球面射

6、出（不考虑被半球的内外表反射后的光线）.求：从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值;距光轴4的入射光线经球面折射后与光轴的交点到0点的距离.解析：（1）如图，从底面上A处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i,当i 等于全反射临界角ic时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为1.i=ic 设n是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有nsin心=1由几何关系有sin2联立式并利用题给条件，得/=飙.R设与光轴相距Q的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为力和门，由折射定律有/tsin ii = sin %设折射光线与光轴的交点为C,在05。中，由正弦定理有一上二加二舞九

7、） KL/C由几何关系有NC=- ii联立式及题给条件得0C=3Q可佝R42.74艮答案：（1）京（2）2.741?能力提升题组7 .（多项选择）如下图，0102是半圆形玻璃砖过圆心的法线，、办是关于。1。2对称的两束 平行单色光束，两光束从玻璃砖右方射出后的光路图如下图，那么以下说法正确的选项是（）A.该玻璃砖对。光的折射率比对力光的折射率小8 .有可能是绿光，。是红光C.两光束从空气进入玻璃的过程中各自的频率均不变D.在真空中，a光的波长比力光的波长长E.在两光束交汇处一定能看到干涉条纹解析：选ACD.由题图可知，力光偏离原来的传播方向较多，玻璃对。光的折射率大, 故A正确；玻璃对。光的折

8、射率大，力光的频率高，故B错误；光在不同介质中传播，频 率不变，故C正确；根据真空中波速。=入，方光频率高，波长短，故D正确；由于、b 两束光频率不相等，相遇时不会产生干涉条纹，故E错误.8.如下图，光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃 板，入射光线在玻璃管内壁与反光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一 侧反射而出（与光纤原理相同）.当透明液体的折射率大于玻璃管壁的折射率时，就可以通过 光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度.以 下说法正确的选项是（）/反光板入射光线、X。出射光线A.玻璃管被液体包住之后，出射光强度增

9、强B.玻璃管被液体包住之后，出射光消失C.玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱D.玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变解析：选C.玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管之外是光疏介质空气，光线发生全 反射，没有光线从玻璃管壁中射出.当玻璃管被透明液体包住之后，液体的折射率大于玻 璃管壁的折射率时，光线不再发生全反射，有一局部光线进入液体，反射光的强度会减弱， 故C正确.9 .（多项选择）如下图，有一束平行于等边三棱镜截面4BC的单色光从空气射入点，并 偏折到F点，入射方向与边A3的夹角为0=30。，E、尸分别为边A3、8C的中点，那么 以下说法正确的选项是（）A.该棱镜的折射率为审B.光在尸点发生全

10、反射C.光从空气进入棱镜，波长变短D.光从空气进入棱镜，波速变小E.从尸点出射的光束与入射到E点的光束平行解析：选ACD.在E点作出法线可知入射角为60。，折射角为30。，由=乎黑可得 折射率为故A正确；由几何关系可知，在5C边上的入射角小于临界角，不会发生全 反射，B错；由公式。=：可知，光从空气进入棱镜，波速变小，又光从空气进入棱 镜，波长变短，故C、D正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E 点的光束平行，故E错误.10 .小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如下图，他进行 的主要步骤是.a.用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d.b.先把白纸固定在木板上，

11、将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心0、直径Ab、的法线OC.c.将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径Ab垂直放置.d.调节激光器，使尸。光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心0,并使长直尺MN的左右两侧均出现亮点，记下左侧亮点到A点的距离xi,右侧亮点到A点的距离切.那么：（1）小明利用实验数据计算此玻璃砖折射率的表达式为=.（2）关于上述实验，以下说法正确的选项是.A.在N8OC的范围内，改变入射光线尸。的入射角，直尺MN上可能只出现一个亮 点B.左侧亮点到A点的距离xi 一定小于右侧亮点到A点的距离x2C.左侧亮点到A点的距离xi 一

12、定大于右侧亮点到A点的距离X2D.要使左侧亮点到A点的距离xi增大，应减小入射角解析：（1）设光线在A3面上的入射角为“，折射角为夕，根据几何关系有：“乙sin-贝”折射率 =sin a=齐福。（2）当入射角大于或等于发生全反射的临界角时，直尺MN上只出现一个亮点，故A正 确.光从玻璃射入空气，折射角大于入射角，通过几何关系知，xiLK K由几何关系，入射点的法线与。的夹角为i.由题设条件和几何关系有式中L是入射光线与0C的距离，L=0.6R.由式和题给数据得sin由式和题给数据得=隹而七1.43答案：隹丽或1.43)12 .如下图，在注满水的游泳池的池底有一点光源4它到池边的水平距离为3.0

13、 m.从 点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为*(1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0 m.当他看到正 前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45。.求救生员的眼 睛到池边的水平距离(结果保存1位有效数字).解析：(1)光由A射向3恰好发生全反射，光路如图甲所示.13那么sin夕=储得sin 0=-又|A0|=3m,由几何关系可得：|AJ?|=4m, BO=yft m,所以水深由 m.光由A点射入救生员眼中光路图如图乙所示.sin 45由折射无律”可知sin夕=平 O33回tan 6= r-= c V2323设|BE|=x,由几何关系得tan a=AQ 3 mx QE= V? m代入数据得x=(3唠，ml.3 m,由几何关系得，救生员到池边的水平距离为BC=2 mx0.7 m答案：(l)S m (2)0.7 m