2023版高考物理一轮复习课时分层作业四十一光的折射全反射.docx

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1、课时分层作业(四十一)光的折射全反射基础题组1(多选)关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是()A一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化E一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散2.(多选)一光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，可看成一段直线，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播，下列关于光导纤维的说法中正确的是()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

2、射率比外套的大，光传播时在外套与外界的界面上发生全反射C波长越长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E若紫光以如图所示角度入射时，恰能在光纤中发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，不能在光纤中发生全反射3.2022四川南充模拟(多选)如图所示，两束平行的黄光射向截面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，入射光与AB界面夹角为45，光经AB界面进入三棱镜后直接从BC界面射出下列说法中正确的是()A两束黄光从BC界面射出后仍是平行的B黄光经三棱镜折射后射出方向与入射方向间的偏向为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

3、以相同的角度入射，出射光束仍然平行，但其偏向角大些E若让入射角增大，则出射光束不平行4.如图所示，一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上，光线与横截面平行，则透过玻璃柱的光线可能是图中的_52022浙江省宁波市五校适应性考试如图，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角83，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用，则玻璃砖的折射率为_6(多选)某同学用插针法测梯形玻璃砖ABCD的折射率，如图所示，用MN和PQ分别表示入射光线和出射光线，他测得光线在AB面的入射角i60，玻璃砖的AB面和CD面之间

4、相距为d，N点和PQ所在直线之间的距离为d，则下列说法正确的是()A光线MN与PQ一定平行B光线MN与PQ可能不平行C光线在AB面的折射角为30D光线在CD面的入射角为60E玻璃砖的折射率n7将自然光引入室内进行照明是一种新型的绿色能源技术某科技兴趣小组设计了一种接收太阳光的实验装置如图所示为过装置中心轴线的截面，上部的集光球是半径为R的某种均匀透明材料的半球体，下部为导光管，两部分的交界面是PQ.若只有PQ上方高度hR范围内的光束平行于PQ射入后，能直接通过PQ面进入导光管(不考虑集光球内表面的反射)，求该材料的折射率8.2021河北卷，节选将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对

5、放置，圆心上下错开一定距离，如图所示用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为.当60时，A右侧恰好无光线射出；当30时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h.不考虑多次反射求：()半圆柱体对该单色光的折射率；()两个半圆柱体之间的距离d.综合题组92022泰安模拟空气中放一折射率n2透明的玻璃球，在玻璃球内有一离球心距离为d4 cm的点光源S可向各个方向发光，点光源发出的所有光都能够射出玻璃球则玻璃球半径R一定满足_10.2022河南郑州模拟如图所示，ABCD是某种透明材料的截面，AB面为平面，CD面是半径为R的圆弧面，O1O2为对称轴，一束单色光从O1点斜射到AB面上

6、折射后照射到圆弧面上E点，刚好发生全反射已知单色光在AB面上入射角的正弦值为，DO2CO2，透明材料对单色光的折射率为，光在真空中传播速度为c，求：(1)O1O2与O2E的夹角的大小；(2)光在透明材料中传播的时间(不考虑光在BC面的反射).(结果可以用根号表示)课时分层作业（四十一）光的折射全反射1解析：一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，A正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，C错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，D错误；白光斜射入水中，由于水对不同色光的折射率不同，各种色光

7、将分开，故E正确答案：ABE2解析：当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故A正确、B错误；波长越长的光，频率越小，介质对它的折射率n越小，根据公式v，光在光纤中传播的速度越大，故C正确、D错误；根据sin C知，折射率越大，全反射临界角越小，红光的折射率小，则全反射临界角大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能发生全反射，故E正确答案：ACE3.解析：如图所示，由折射率公式n，可得r30，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45，因此光束的偏向角为30，则两束光平行，故A、B正确；由于同种材料对不同的色光的折射率

8、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，故C错误，D正确；若让入射角增大，则折射角增大，但出射光束仍然平行，故E错误答案：ABD4解析：光线射入玻璃柱上表面时，根据折射定律n，n1，则12，所以折射光线向右偏折；根据折射现象中光路可逆，光线射出玻璃柱下表面时，折射角等于其在上表面的入射角1，所以出射光线与入射光线平行，光路图如图所示，故光线可能是.答案：5解析：根据题意，光路图如图所示，因E点为OA的中点，所以光线在上的入射角30，83，光线在OB面恰好发生全反射，则光线在玻璃中发生全反射的临界角C180237，又sin C，解得n.

9、答案：6解析：由于AB与CD平行，光线MN与PQ一定平行，A正确，B错误；如图，连接NP，NP即为在AB面上的折射光线，过N作NH垂直于PQ，由题意，NHd，在直角NHP中，sin （ir），而NP cos rd，联立解得r30，即光线在AB面的折射角为30，在CD面的入射角为30，C正确，D错误；由折射定律得n，E正确答案：ACE7解析：由于不考虑集光球内表面的反射，所以最上面的一条光线的光路图如图所示，由几何关系可知sin 解得60可知入射角160折射角230根据折射定律可知，材料的折射率n.答案：8解析：（）由题意可知，光线在半圆柱体内发生全反射的临界角C60，根据全反射规律有n解得半圆

10、柱体对该单色光的折射率n（）当30时，设出射光线与法线的夹角为，光线沿B的半径射出，则光线经过B的圆心，由几何关系可知光线在B中的折射角为30，光路图如图所示由折射定律有n解得sin ，则tan 由几何关系可知，A、B圆心的高度差Hd tan HR sin 30h联立得d（2hR）答案：（）（）（2hR）9.解析：光路如图，光源S发出的一条光线射到球面上的P点有，可得：sin ，对于位置已固定的光源，d与R都是定值，当sin 越大时，光线射到玻璃球的入射角就越大，光线越容易发生全反射，要求所有的光线都不会全反射，就是要求当sin 最大（90）时，不会发生全反射，即：sin nd24 cm8 cm.答案：大于8 cm10解析：（1）由折射公式有n可得r30光在圆孤面上刚好发生全反射，因此有sin C临界角C60由几何关系可知rC30.（2）作完整光路图如图所示由几何关系知O1ER，光在E点的反射光线EF平行于AB，则EFR sin 45R sin 30光在材料中传播的速度vc因此光在材料中传播时间t .答案：（1）30（2）