【精编】2020版高考物理一轮复习第15章机械振动与机械波光电磁波与相对论第3讲光的折射全反射模拟新人教版选.pdf

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1、文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.1文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.光的折射全反射1(2016四川物理)某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r，做出 sin isin r图象如图乙所示。则导学号(B)A光由A经O到B，n1.5 B光由B经O到A，n1.5 C光由A经O到B，n0.67 D光由B经O到A，n0.67 解析 由题图乙可知，入射角i小于折射角r，则可知光是从玻璃砖进入空气，即光由B经O到A；由折射率公式，nsi

2、nrsini0.90.61.5，B项正确。2(2015安徽理综)如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为。已知棱镜顶角为，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为导学号(A)A.sin2sin2B.sin2sin2C.sin sin2Dsin sin2 解析 当出射角i和入射角i相等时，在棱镜面上发生折射时的折射角与由棱镜到空气的入射角相等，由几何关系和对称性分析可知，折射角等于2，入射角i2，则棱镜对该光的折射率nsin 2sin 2，故 A项正确。3(2016全国卷)如图，在注满水的游

3、泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为 3.0 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43。导学号(1)求池内的水深；文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.2文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0m。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(结果保留1 位有效数字)。答案(1)2.6m(2)0.7m 解析(1)如图，设到达池边光线的入射角为i。依题意，水的折射率n43，光线

4、的折射角90。由折射定律有nsinisin由几何关系有sinill2h2式中，l 3m，h是池内水的深度。联立式并代入题给数据得h7m 2.6m(2)设此时救生员的眼睛到池边的距离为x。依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为45。由折射定律有nsini sin式中，i是光线在水面的入射角。设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a。由几何关系得siniaa2h2xlah式中h 2m。联立式得x(37231)m0.7m4(2016全国卷)如图，玻璃球冠的折射率为3，其底面镀银，底面的半径是球半径的32倍；在过球心O且垂直于底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长

5、线恰好过底面边缘上的A点。求该光 线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。导学号 答案 150 解析 设球半径为R，球冠底面中心为O，连接OO，则OOAB。令OAO，有 cosOAOA32RR即30由题意MAAB所以OAM60设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，则光线的光路图如图所示。设光线在M点的入射角为i，折射角为r，在N点的入射角为i，反射角为i，玻璃折射率为n，由于文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.3文档收集于互联网，已整理，word 版本可编辑.OAM为等边三角形，有i60由折射定律有sininsinr代入题给条件n3得r30作底面在N点的法线

6、NE，由于NEAM，有i30根据反射定律，有i30连接ON，由几何关系知MANMON，故有MNO60由式得ENO30于是ENO为反射角，ON为反射光线。这一反射光线经球面再次折射后不改变方向。所以，经一次反射后射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角为180ENO1505(2017贵州遵义航天高级中学模拟)如图所示，半圆形玻璃砖紧靠墙壁放置，一束复色光线自左侧倾斜入射，光线与OO夹角为 30。光线出射时在PQ上出现一个光点和一条彩色光带，已知复色光的折射率从n12到n23，半圆形玻璃砖半径为0.1m，求：导学号(1)屏幕上光点到彩色光带最下端的距离；(2)不断增大，当彩色光带消失时，光点距离N点有多远？答案(1)0.27m(2)0.1m 解析(1)光点为反射光线形成的，光点距离N点的距离x1Rtan60 310m，彩色光带最下端为折射率最小的光线，由n1sin2sin，245，则最下端距N点的距离x2Rtan45110m，屏幕上光点到彩色光带最下端的距离xx1x21310m 0.27m。(2)由题意可得，当折射率为2、临界角为45的光线恰好发生全反射时，彩色光带完全消失，此时光点距离N点的距离x3Rtan45 0.1m。