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2019-2020年高考物理大一轮复习第3讲光的折射和全反射课时作业(选修3-4)
一、选择题在题后给出的选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~9题有多项符合题目要求1.如图K12-3-1所示,一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面,得到三束反射光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,平面镜的上下表面足够宽,则 图K12-3-1A.光束Ⅰ仍为复色光,光束Ⅱ、Ⅲ为单色光,且玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的B.改变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会远离光束ⅠD.减小α角且保持α0°,光束Ⅲ可能会从上表面消失【答案】B2.xx年北京丰期末如图K12-3-2所示,MN是空气与某种液体的分界面,一束红光由空气射到分界面,一部分光被反射,一部分光进入液体中.当入射角是45°时,折射角为30°.以下说法正确的是 图K12-3-2A.反射光线与折射光线的夹角为120°B.该液体对红光的折射率为C.该液体对红光的全反射临界角为45°D.当紫光以同样的入射角从空气射到分界面,折射角也是30°【答案】C3.一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的 A.速度变慢,波长变短B.速度不变,波长变短C.频率增高,波长变长D.频率不变,波长变长【答案】A4.如图K12-3-3,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方.一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带.若入射点由A向B缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O点,观察到各色光在光屏上陆续消失.在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是 图K12-3-3A.减弱、紫光B.减弱、红光C.增强、紫光D.增强、红光【答案】C5.2011年重庆卷在一次讨论中,老师问道“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源,有人在水面上方同等条件下观测发现,b在水下的像最深,c照亮水面的面积比a的大.关于这三种光在水中的性质,同学们能做出什么判断?”下列同学回答正确的是 A.c光的频率最大B.a光的传播速度最小C.b光的折射率最大D.a光的波长比b光的短【答案】BD6.如图K12-3-4所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,AB面和CD面平行,它们分别是玻璃和空气的界面,设为界面Ⅰ和界面Ⅱ.光线从界面Ⅰ射入玻璃砖,再从界面Ⅱ射出,回到空气中.如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角,则 图K12-3-4A.只要入射角足够大,光线在界面Ⅰ上可能发生全反射现象B.只要入射角足够大,光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象C.不管入射角多大,光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象D.不管入射角多大,光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象【答案】CD7.△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面.a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图K12-3-5所示.由此可知 图K12-3-5A.棱镜内a光的传播速度比b光的小B.棱镜内a光的传播速度比b光的大C.玻璃棱镜对a光的折射率比对b光的大D.玻璃棱镜对a光的折射率比对b光的小【答案】BD8.华裔科学家高锟获得xx年诺贝尔物理奖,他被誉为“光纤通讯之父”.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K12-3-6所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法中正确的是 图K12-3-6A.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【答案】AC9.xx年浙江卷关于下列光学现象,说法正确的是 A.水中蓝光的传播速度比红光快、B光从空气射入玻璃时可能发生全反射C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽【答案】CD
二、非选择题10.xx年南通调研如图K12-3-7所示,一根长直棒AB竖直地插入水平池底,水深a=
0.8m,棒露出水面部分的长度b=
0.6m,太阳光斜射到水面上,与水面夹角α=37°,已知水的折射率n=,sin37°=
0.6,cos37°=
0.
8.求1太阳光射入水中的折射角β;2棒在池底的影长l.图K12-3-7【答案】1β=37° 2l=
1.4m【解析】1设折射角为β,则n=代入数据解得β=37°2影长l=btan90°-α+atanβ代入数据解得l=
1.4m.11.半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图K12-3-8所示,O点为圆心,OO′为直径MN的垂线.足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直.一束复色光沿半径方向与OO′成θ=30°角射向O点,已知复色光包含有折射率从n1=到n2=的光束,因而光屏上出现了彩色光带.1求彩色光带的宽度;2当复色光入射角逐渐增大时,光屏上的彩色光带将变成一个光点,求θ角至少为多少?图K12-3-8【答案】11-R 245°【解析】1由折射定律n=,n2=代入数据,解得β1=45°,β2=60°故彩色光带的宽度为Rtan45°-Rtan30°=1-R.2当所有光线均发生全反射时,光屏上的光带消失,反射光束将在PN上形成一个光点.即此时折射率为n1的单色光在玻璃表面上恰好先发生全反射,故sinC==即入射角θ=C=45°.12.xx年株洲二模某次探矿时发现一天然透明矿石,经测量其折射率n=.人工打磨成球形后置于空气中如图K12-3-9所示,已知球半径R=10cm,MN是一条通过球心O的直线,单色细光束AB平行于MN射向球体,B为入射点,AB与MN间距为d=5cm,CD为出射光线.求1光从B点传到C点的时间;2CD与MN所成的角α.图K12-3-9【答案】1×10-9s 230°【解析】光路图如图.1光线在B点界面的入射角与折射角分别为θ
1、θ
2.由数学知识得sinθ1===,θ1=45°由折射率n=得sinθ2===光在球体中传播的速度v=BC间的距离s=2Rcosθ2则光线在球中传播的时间t===×10-9s.2在C点折射角为β,根据光路可逆性得β=θ1=45° 由几何知识得∠COP=π-θ1-∠BOC=180°-45°-120°=15°因α+∠COP=β,得α=β-∠COP=45°-15°=30°.。