（课标通用）高考物理一轮复习 14 波与相对论 第三节 光的折射 全反射针对训练（含解析）-人教版高三全册物理试题

第三节 光的折射 全反射1.（多选）两束不同频率的平行单色光a、b分别由水射入空气发生如图14323所示的折射现象（），下列说法正确的是（）图14323A.随着a、b入射角度的逐渐增加，a先发生全反射B.水对a的折射率比水对b的折射率小C.a、b在水中的传播速度vavbD.a、b入射角为0时，没有光线射入空气中解析：根据折射率的定义可知，水对b光的折射率大，B正确；根据n可知，随着入射角的增加，b光先发生全反射，A错误；根据v知，a在水中的传播速度大，C正确；a、b的入射角为0时，光线不发生偏折，垂直进入空气中，D错误.答案：BC图143242.如图14324所示，两束细平行单色光a、b射向置于空气中横截面为矩形的玻璃砖的下表面，设玻璃砖足够长，若发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出，则下列说法中正确的是（）A.其中有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射B.在玻璃中单色光a的传播速率小于单色光b的传播速率C.单色光a的折射率小于单色光b的折射率D.若单色光a为黄光，则单色光b可能为红光图14325解析：a、b光射入玻璃砖的光路如图14325所示，由光路的可逆性可知，两束光不会发生全反射，A错误；a光折射率小于b光，由n得，a光在玻璃中的传播速率大，B错误，C正确；光的频率越大，折射率越大，a光的折射率小，则频率小，D错误.答案：C3. （多选）如图14326所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线.则（）图14326A.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中，a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失解析：通过光路图可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，选项C错误.a光的频率大于b光的频率，波长小于b光的波长，选项B正确.由n知，在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项A正确.入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a光首先消失，选项D正确.答案：ABD图143274. （多选）如图14327所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，变为从a、b两点射出的单色光，对于这两束单色光（）A.红光在玻璃中传播速度比蓝光大B.从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光C.从a、b两点射出的单色光不平行D.从a、b两点射出的单色光仍平行，且平行于BC图14328解析：由玻璃对蓝光的折射率较大可知，A正确.由偏折程度可知B正确.对于C、D两选项，我们应首先明白，除了题设给出的两个三棱镜外，二者之间又形成一个物理模型平行玻璃砖（不改变光的方向，只使光线发生侧移）.中间平行部分只是使光发生了侧移.略去侧移因素，整体来看，仍是一块平行玻璃板，ABBA.所以出射光线仍平行.作出光路图如图14328所示，可知光线Pc在P点的折射角与光线ea在a点的入射角相等，据光路可逆，则过a点的出射光线与过P点的入射光线平行，由此，D选项正确.答案：ABD图143295.（2018年高考课标全国卷）如图14329，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“”（图中O点），然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上.D位于AB边上，过D点做AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O点做AB边的垂线交直线DF于E；DE2 cm，EF1 cm.求三棱镜的折射率.（不考虑光线在三棱镜中的反射）解析：图14330过D点作AB边的法线NN，连接OD，则ODN为O点发出的光线在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为，如图14330所示.根据折射定律有nsinsin.式中n为三棱镜的折射率.由几何关系可知60.EOF30.在OEF中有EFOEsinEOF. 由式和题给条件得OE2 cm.根据题给条件可知，OED为等腰三角形，有30.由式得n.答案：6.（2016年高考海南卷）如图14331所示，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点.一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面），图14331入射角为45，出射光线射在桌面上B点处.测得AB之间的距离为.现将入射光束在纸面内向左平移，求射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的入射点到O点的距离.不考虑光线在玻璃体内的多次反射.解析：图14332当光线经球心O入射时，光路图如图14332所示：设玻璃的折射率为n，由折射定律有n式中，入射角i45，r为折射角，OAB为直角三角形，因此sinr发生全反射时，临界角C满足sinC在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时，光路图如图14333所示：图14333设此时光线入射点为E，折射光线射到玻璃体球面的D点，由题意有EDOC在EDO内，根据正弦定理有联立以上各式并利用题给条件得OER.答案：R