2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第3講 光的折射和全反射課時作業(yè)（選修3-4）

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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第3講 光的折射和全反射課時作業(yè)（選修3-4） 一、選擇題(在題后給出的選項中，第1～4題只有一項符合題目要求，第5～9題有多項符合題目要求) 1．如圖K12－3－1所示，一束由兩種色光混合的復(fù)色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面鏡的上表面，得到三束反射光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，平面鏡的上下表面足夠?qū)?，則(　　) 圖K12－3－1 A．光束Ⅰ仍為復(fù)色光，光束Ⅱ、Ⅲ為單色光，且玻璃對光束Ⅲ的折射率大于對光束Ⅱ的 B．改變α角，反射光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行 C．增大α角且保持α≤90°，光束Ⅱ、Ⅲ會遠離光束Ⅰ D．減小α角且保持α>0°，光束Ⅲ可能會

2、從上表面消失 【答案】B 2．(xx年北京豐期末)如圖K12－3－2所示，MN是空氣與某種液體的分界面，一束紅光由空氣射到分界面，一部分光被反射，一部分光進入液體中．當(dāng)入射角是45°時，折射角為30°.以下說法正確的是(　　) 圖K12－3－2 A．反射光線與折射光線的夾角為120° B．該液體對紅光的折射率為 C．該液體對紅光的全反射臨界角為45° D．當(dāng)紫光以同樣的入射角從空氣射到分界面，折射角也是30° 【答案】C 3．一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃，這束光的(　　) A．速度變慢，波長變短 B．速度不變，波長變短 C．頻率增高，波長變長 D．頻率不變，波長變長

3、 【答案】A 4．如圖K12－3－3，半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半徑方向從A點射入玻璃磚，在O點發(fā)生反射和折射，折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶．若入射點由A向B緩慢移動，并保持白光沿半徑方向入射到O點，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失．在光帶未完全消失之前，反射光的強度變化以及光屏上最先消失的光分別是(　　) 圖K12－3－3 A．減弱、紫光 B.減弱、紅光 C．增強、紫光 D.增強、紅光 【答案】C 5．(2011年重慶卷)在一次討論中，老師問道：“假如水中相同深度處有a、b、c三種不同顏色的單色點光源，有人在水面上方同等條件下觀測發(fā)現(xiàn)，b在水下的像最深，c照亮水

4、面的面積比a的大．關(guān)于這三種光在水中的性質(zhì)，同學(xué)們能做出什么判斷？”下列同學(xué)回答正確的是(　　) A．c光的頻率最大 B.a光的傳播速度最小 C．b光的折射率最大 D.a光的波長比b光的短 【答案】BD 6．如圖K12－3－4所示，ABCD是兩面平行的透明玻璃磚，AB面和CD面平行，它們分別是玻璃和空氣的界面，設(shè)為界面Ⅰ和界面Ⅱ.光線從界面Ⅰ射入玻璃磚，再從界面Ⅱ射出，回到空氣中．如果改變光到達界面Ⅰ時的入射角，則(　　) 圖K12－3－4 A．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅰ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象 B．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅱ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象 C．不管入射角多大，光

5、線在界面Ⅰ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象 D．不管入射角多大，光線在界面Ⅱ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象 【答案】CD 7．△OMN為玻璃等腰三棱鏡的橫截面．a(chǎn)、b兩束可見單色光從空氣垂直射入棱鏡底面MN，在棱鏡側(cè)面OM、ON上反射和折射的情況如圖K12－3－5所示．由此可知(　　) 圖K12－3－5 A．棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的小 B．棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的大 C．玻璃棱鏡對a光的折射率比對b光的大 D．玻璃棱鏡對a光的折射率比對b光的小 【答案】BD 8．華裔科學(xué)家高錕獲得xx年諾貝爾物理獎，他被譽為“光纖通訊之父”．光纖通訊中信號傳播的主要載體是光導(dǎo)纖維，它的結(jié)構(gòu)如

6、圖K12－3－6所示，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播．下列關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法中正確的是(　　) 圖K12－3－6 A．內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射 B．內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射 C．波長越長的光在光纖中傳播的速度越大 D．頻率越大的光在光纖中傳播的速度越大 【答案】AC 9．(xx年浙江卷)關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說法正確的是(　　) A．水中藍光的傳播速度比紅光快、 B光從空氣射入玻璃時可能發(fā)生全反射 C．在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實際深度比看到的要深 D．分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙

7、縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬 【答案】CD 二、非選擇題 10．(xx年南通調(diào)研)如圖K12－3－7所示，一根長直棒AB豎直地插入水平池底，水深a＝0.8 m，棒露出水面部分的長度b＝0.6m，太陽光斜射到水面上，與水面夾角α＝37°，已知水的折射率n＝，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： (1)太陽光射入水中的折射角β； (2)棒在池底的影長l. 圖K12－3－7 【答案】(1)β＝37°　(2)l＝1.4 m 【解析】(1)設(shè)折射角為β，則n＝ 代入數(shù)據(jù)解得β＝37° (2)影長l＝btan(90°－α)＋atan β 代入數(shù)據(jù)解得l

8、＝1.4 m. 11．半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖K12－3－8所示，O點為圓心，OO′為直徑MN的垂線．足夠大的光屏PQ緊靠在玻璃磚的右側(cè)且與MN垂直．一束復(fù)色光沿半徑方向與OO′成θ＝30°角射向O點，已知復(fù)色光包含有折射率從n1＝到n2＝的光束，因而光屏上出現(xiàn)了彩色光帶． (1)求彩色光帶的寬度； (2)當(dāng)復(fù)色光入射角逐漸增大時，光屏上的彩色光帶將變成一個光點，求θ角至少為多少？ 圖K12－3－8 【答案】(1)(1－)R　(2)45° 【解析】(1)由折射定律 n＝，n2＝ 代入數(shù)據(jù)，解得： β1＝45°，β2＝60° 故彩色光帶的寬度為：Rta

9、n 45°－Rtan 30°＝(1－)R. (2)當(dāng)所有光線均發(fā)生全反射時，光屏上的光帶消失，反射光束將在PN上形成一個光點．即此時折射率為n1的單色光在玻璃表面上恰好先發(fā)生全反射，故 sin C＝＝ 即入射角θ＝C＝45° . 12．(xx年株洲二模)某次探礦時發(fā)現(xiàn)一天然透明礦石，經(jīng)測量其折射率n＝.人工打磨成球形后置于空氣中(如圖K12－3－9所示)，已知球半徑R＝10 cm，MN是一條通過球心O的直線，單色細光束AB平行于MN射向球體，B為入射點，AB與MN間距為d＝5 cm，CD為出射光線．求： (1)光從B點傳到C點的時間； (2)CD與MN所成的角α. 圖K12－3－9 【答案】(1)×10－9s　(2)30° 【解析】光路圖如圖． (1)光線在B點界面的入射角與折射角分別為θ1、θ2. 由數(shù)學(xué)知識得：sin θ1＝＝＝，θ1＝45° 由折射率n＝ 得sin θ2＝＝＝ 光在球體中傳播的速度 v＝ BC間的距離 s＝2Rcos θ2 則光線在球中傳播的時間 t＝＝＝×10－9s. (2)在C點折射角為β，根據(jù)光路可逆性得：β＝θ1＝45°　 由幾何知識得： ∠COP＝π－θ1－∠BOC＝180°－45°－120°＝15° 因α＋∠COP＝β，得 α＝β－∠COP＝45°－15°＝30°.