（新课标）高考物理一轮总复习第十四章第三讲光的折射全反射练习（含解析）

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1、光的折射全反射[A组·基础题]1．如图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n＝，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线(B)A．不能从圆弧NF1射出B．只能从圆弧NG1射出C．能从圆弧G1H1射出D．能从圆弧H1M射出2．(多选)一束光从空气射向折射率n＝的某种玻璃表面，下列说法正确的是(BCD)A．入射角大于45°时，会发生全反射现象B．无论入射角多大，折射角都不超过45°C．欲使折射角等于30°，应以45°入射角入射D．当入射角等于arctan时，

2、反射光线和折射光线垂直E．当入射角等于arctan时，入射光线和反射光线垂直3.(2018·九江模拟)如图所示，用插针法测定玻璃的折射率的实验中，以下各说法中正确的是(A)①P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度　②P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度　③入射角θ1适当大些，可以提高准确度　④入射角太大，入射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行　⑤P1、P2的间距和入射角的大小均与实验的准确度无关A．①③　　　　　　B．②④C．③⑤　　　D．①④解析：因为实验中的入射光线和折射光线都是隔着玻璃砖观察在一直线上的大头针确定的，相互

3、间的距离太小，容易出现偏差，①正确，②错误；入射角适当大些，相应的折射角也增大，折射现象较明显，容易测量些，③正确；⑤错误．由于光通过玻璃砖时，各相关角度互相制约着，其出射角恒等于入射角，而对于入射的界面，光线是从光疏介质射入光密介质，折射角必小于入射角，当入射角趋于最大值90°时，折射角也趋于最大值θmax，而对于出射的界面，在玻璃砖内的折射光线的入射角最大值也只能为θmax，根据光路可逆原理，出射角最大值也趋于90°，即始终能透过玻璃砖看到入射光线，④错误．故选A.4．某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所

4、示．(1)此玻璃的折射率计算式为n＝(用图中的θ1、θ2表示)．(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．解析：(1)据题意可知入射角为(90°－θ1)，折射角为(90°－θ2)，则玻璃的折射率为n＝＝.(2)玻璃砖越宽，光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定，测量结果越准确．故应选用宽度大的玻璃砖来测量．答案：(1)(或)　(2)大5．如图所示，一半径为R的圆柱形玻璃砖放置在水平地面上，一束由红光和紫光组成的细光束从玻璃砖的A点水平射入，最后在玻璃砖右侧的地面上形成两个光点．已知OA＝，该玻璃砖对红光的折射率为，

5、对紫光的折射率为，求地面上两个光点之间的距离．解析：因为OO′＝R，OA＝，所以∠AO′O＝30°，∠OO′B＝60°设红光折射后的折射角为β，由折射定律得＝解得β＝45°，由几何关系得∠BO′D＝75°设蓝光折射后的折射角为α，由折射定律得＝解得α＝60°由几何关系得∠BO′C＝60°由几何知识可得BC＝R，BD＝R两个光点间的距离为CD＝BD－BC＝R.答案：R6．如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A＝60°，∠C＝90°；一束极细的光于AC边距C点为a的点E垂直AC面入射，AC＝a，棱镜的折射率n＝.求：(1)光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角；(2

6、)光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c)．解析：(1)如图所示，因为光线在D点发生全反射，由反射定律和几何知识得∠4＝30°，则＝n，sin∠5＝第一次射入空气的折射角∠5＝45°.(2)设光线由O点到E点所需的时间t，则t＝，v＝，由数学知识得OD＝a，DE＝a，由以上各式可得a.答案：(1)45°　(2)a[B组·能力题]7.一半径为R的球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成．现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示．已知入射光线与桌面的距离为R，光在真空中的传播速度

7、为c，求：(1)出射角θ；(2)光穿越球体的时间．解析：(1)设入射光线与球体的交点为C，连接OC，OC即为入射点的法线．因此，图中的角α为入射角．过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B，如图所示．依题意，∠COB＝α又由△OBC知sinα＝设光线在C点的折射角为β，由折射定律得n＝联立得β＝30°由几何关系知，光线在球体的竖直表面上的入射角γ如图所示为30°由折射定律得＝因此sinθ＝，解得θ＝60°.(2)由几何知识知△ACO为等腰三角形，故2AC·cos30°＝R光线在球体内的传播速度为