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2019年高考物理一轮总复习第十二章第1讲光的折射、全反射课时提能演练新人教版
一、选择题本大题共5小题每小题6分共30分每小题只有一个选项正确
1.xx·龙岩模拟如图所示在水面下同一深度并排紧挨着放置分别能发出红光、黄光、蓝光和紫光的四个灯泡一人站在这四盏灯正上方离水面有一定距离处观察他感觉离水面最近的那盏灯发出的光是 A.红光B.黄光C.蓝光D.紫光【解析】选D从空气中观察灯泡时灯泡发出的光经水面折射后进入观察者的眼睛折射光线的延长线交于一点这点就是灯的虚像像的位置比实际位置离水面的距离要近些竖直向下看时有h=h0因紫光的折射率最大故紫光的视深最小
2.一束白光通过三棱镜折射后在屏上形成了彩色光带以下说法错误的是 A.红光最先穿过棱镜B.偏折最大的是紫光C.在玻璃中速度最大的是紫光D.在玻璃中速度最大的是红光【解析】选C由光的色散可知七色光中紫光偏折最大折射率最大据v=可知在玻璃中紫光的速度最小B正确C错误;红光折射率最小在玻璃中速度最大最先穿过棱镜A、D正确故选C
3.xx·泉州模拟很细的一束光沿AO方向入射到玻璃砖侧面上的O点进入玻璃砖后分成Ⅰ、Ⅱ两束部分光路如图所示以下分析中正确的是 A.光束Ⅰ在玻璃中的折射率大B.光束Ⅰ在玻璃中的传播速度小C.逐渐减小入射角i光束Ⅱ在玻璃砖的上表面先发生全反射D.光束Ⅱ在玻璃中的波长大【解析】选C由题图可知光束Ⅱ折射率大A错;据v=可知光束Ⅰ在玻璃中的传播速度大B错;据sinC=可知光束Ⅱ临界角小光束Ⅱ先发生全反射C对;光束Ⅱ折射率大频率大据λ=可知光束Ⅱ在玻璃中的波长小D错
4.如图所示空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体其内圆半径为r外圆半径为RR=r现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出设透明柱体的折射率为n光在透明柱体内传播的时间为t若真空中的光速为c则 A.n可能为 B.n可能为
1.2C.t可能为D.t可能为【解题指南】解答本题时应明确以下两点:1依题意画出光路图2确定临界光线寻找几何关系从而得到n的取值范围【解析】选A只经过两次全反射光路图如图所示可知第一次入射角为45°根据全反射条件可知临界角C≤45°再根据n=可知n≥故A对B错;光在透明柱体中运动路程为L=4r运动时间为t==则t≥则C、D均错
5.如图所示半圆形玻璃砖的半径为R直径为MN一束白光从Q点以垂直于直径MN的方向射入半圆形玻璃砖从玻璃砖的圆弧面射出后打到光屏上得到由红到紫的彩色光带已知QM=如果保持入射光线和光屏的位置不变而使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动移动的距离小于则有 A.半圆形玻璃砖向上移动的过程中屏上红光最先消失B.半圆形玻璃砖向上移动的过程中屏上紫光最先消失C.半圆形玻璃砖向下移动的过程中屏上红光最先消失D.半圆形玻璃砖向下移动的过程中屏上紫光最先消失【解析】选D当玻璃砖上移时从玻璃进入空气的光线的入射角在减小所以不管哪种色光都不会发生全反射故A、B错在向下移动时由于从玻璃进入空气的光线的入射角在增大紫光的临界角最小入射角增大后先达到紫光的临界角最后达到红光的临界角所以紫光首先发生全反射在屏上消失故C错D对【总结提升】解答全反射类问题的技巧解答全反射类问题时要抓住发生全反射的两个条件:一是光必须从光密介质射入光疏介质二是入射角大于或等于临界角利用好光路图中的临界光线准确地判断出恰好发生全反射的光路图是解题的关键且在作光路图时尽量与实际相符这样更有利于问题的分析
二、非选择题本大题20分要有必要的文字说明和解题步骤有数值计算的要注明单位
6.能力挑战题如图所示一单色光束a以入射角i=60°从平行玻璃砖上表面O点入射已知平行玻璃砖厚度d=10cm玻璃砖对该单色光束的折射率n=则1光束从上表面进入玻璃砖的折射角为多少2光束在玻璃砖中传播的时间为多少3光束从下表面出射后相对入射光线的侧移量是多少【解析】1由折射定律:n=得:sinr==r=30°6分2光在玻璃砖中传播的距离为ss==cm4分t===×10-9s≈7×10-10s4分3x=sini-r=cm=
5.77cm6分答案:130° 27×10-10s
35.77cm【变式备选】一半圆柱形透明物体横截面如图所示底面AOB镀银图中粗线O表示半圆截面的圆心一束光线在横截面内从M点入射经过AB面反射后从N点射出已知光线在M点的入射角为30°∠MOA=60°∠NOB=30°求:1光线在M点的折射角;2透明物体的折射率【解析】1如图透明物体内部的光路为折线MPNQ、M点相对于底面EF对称Q、P、N三点共线设在M点处光的入射角为i折射角为r∠OMQ=α∠PNF=β根据题意有α=30°
①由几何关系得∠PNO=∠PQO=r于是β+r=60°
②α+r=β
③由
①②③式得r=15°2根据折射率公式有:n===答案:115° 2。