2018年高考考点完全题物理考点通关练课件考点48光的折射全反射

A．光由 A 经 O 到 B，n＝1.5 B．光由 B 经 O 到 A，n＝1.5 C．光由 A 经 O 到 B，n＝0.67 D．光由 B 经 O 到 A，n＝0.67
解析 由 sinisin r 图象可知， 同一光线 sinr>sini， 即 r>i， 故 r 为光线在空气中传播时光线与法线的夹角，则 BO 为入 射光线，OA 为折射光线，即光线由 B 经 O 到 A，折射率 n sinr 0.9 ＝ ＝ ＝1.5，故选项 B 正确，选项 A、C、D 错误。 sini 0.6
解析
sin45° 1 由折射定律有 n＝ ＝ 2， 又 n＝ ＝ 2， sin30° sinC
得全反射临界角 C＝45° ，故 A 正确，B 错误；作出光路图 (图略 )， 由几何关系有 R＝ htanC， 又 S＝ πR2， 解得 S≈22 m2， 故 C 错误，D 正确。
二、真题与模拟 11．[2016· 四川高考]某同学通过实验测定半圆形玻璃砖 的折射率 n。如图甲所示， O 是圆心，MN 是法线，AO、 BO 分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路 径。该同学测得多组入射角 i 和折射角 r，作出 sinisinr 图 象如图乙所示，则 ( )
A．c 光逐渐变暗 B．ab 光带逐渐变亮 C．a 光与 b 光相比，a 光先消失 D．单色光 a 通过玻璃砖所需的时间小于单色光 b 通过 玻璃砖所需的时间
Байду номын сангаас解析
在光带未完全消失之前，折射光线强度减弱，
反射光线的强度加强，选项 A、B 均错误。a 光与 b 光相比， b 光偏折的程度大，其折射率大，临界角小，故 b 光先消失， 选项 C 错误。b 光折射率大，由 n＝ c/v，知单色光 b 在玻璃 砖中的速度小，通过玻璃砖所需的时间长，选项 D 正确。
解析
折射线与入射线应位于法线的同一侧，故选项
A、D 错误。因为材料折射率 n＝－1，在电磁波由空气进入 介质时， sinα＝－ sin(－ β)，得 α＝ β，则 C 项错误。故正确 选项为 B。
5.如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为 L，它的内 芯的折射率为 n1，内部敷层的折射率为 n2，光在空气中的 传播速度为 c，若光从它的一端射入经全反射后从另一端射 出所需的最长时间为 t，这时全反射的临界角 C，满足 sinC n2 ＝ ，则下列说法中正确的是 ( n1 )
解析
光只有从光密介质射向光疏介质且入射角大于
全反射临界角时才会发生全反射现象，而玻璃相对于空气 是光密介质，故 B 项错误；由折射定律可知，光由空气射 入玻璃，入射角大于折射角， D 项错误；由光路可逆原理 可知，光由玻璃射入空气，入射角小于折射角，C 项错误， 只有 A 项正确。
3.如图所示，在空气中有一直角棱镜 ABC，∠A ＝30° ， 一束单色光从 AB 边射入棱镜，入射角为 45° ，最后垂直于 BC 边射出棱镜，则该棱镜的折射率为 ( 2 A. 2 B. 2 C．1.5 D. 3 )
n1L A．n1>n2，t＝ n2c n2 1L C．n1>n2，t＝ n2c
解析
n 1L B．n1<n2，t＝ n 2c n2 1L D．n1<n2，t＝ n 2c
欲使光在 n1 和 n2 的界面上发生全反射，需有
L n1>n2。光在内芯中传播的最长路程为 s＝ ，传播速度为 sinC c s n1L n2 1L v＝ ，故最长时间 t＝ ＝ ＝ 。 v csinC n2c n1
解析
在真空中，a 光的传播速度等于 b 光的传播速
度，选项 A 错误。由图可知，玻璃对 a 光的折射率小于玻 璃对 b 光的折射率， 选项 C 正确。 由 n＝c/v 可知在玻璃中， a 光的传播速度大于 b 光的传播速度，选项 B 正确。增大 入射角，a、b 光都不会在下表面发生全反射，选项 D 错误。 由折射率与波长关系， a 光的折射率小， 说明 a 光的波长大。 L 对同一双缝干涉装置， 由 Δx＝ λ 可得 a 光的相邻亮条纹间 d 距比 b 光的相邻亮条纹间距宽，选项 E 正确。
解析
由题图知，从玻璃砖射出时，入射角相同， a
光的折射角大于 b 光的折射角，玻璃砖对 a 光的折射率大 于对 b 光的折射率，a 光在玻璃中的传播速度比 b 光的小， a 光的频率比 b 光的大，在真空中， a 光的波长较短，a 光 形成的干涉条纹间距较小，选项 A、 B 正确，C、 E 错误； a 光的全反射临界角较小，当入射角 θ 增大时，a 光先发生 全反射，折射光线先消失，选项 D 正确。
解析
由几何关系可知，光线射入棱镜时的折射角为
sin45° 30° ，由光的折射定律可知：n＝ ＝ 2，选项 B 正确。 sin30°
4．以往，已知材料的折射率都为正值 (n>0)。现已有针 对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值 (n<0)，称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角 sini i 与折射角 r 依然满足 ＝n，但是折射线与入射线位于法 sinr 线的同一侧(此时折射角取负值 )。现空气中有一上下表面平 行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射 出。若该材料对此电磁波的折射率 n＝－1，正确反映电磁 波穿过该材料的传播路径的示意图是 ( )
际位置高
解析
人看到青蛙，是青蛙反射的光线在水面经折射
后进入人眼，由于折射角大于入射角，且人看到青蛙的位 置在折射光线的反向延长线上，故人看到青蛙的位置偏高； 同理可分析，青蛙看到人头部的位置比实际位置也偏高。
2．如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖， O 点为 该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是 ( )
备考正能量：光的折射定律的分析和计算、折射率，全 反射及临界角的计算是高考命题的热点，试题一般为选择 题、计算题，难度中等。预计今后高考对此考点的考查不会 有太大变化。
第1步 狂刷小题· 练基础
一、基础与经典 ( 1 ．人站在岸边看到水中的青蛙，下列说法正确的是 ) A．人看到青蛙的位置和青蛙看到人头部的位置都比实 B．人看到青蛙的位置和青蛙看到人头部的位置都比实 际位置低 C．人看到青蛙的位置比实际位置高，青蛙看到人的头 部位置比实际位置低 D．人看到青蛙的位置比实际位置低，青蛙看到人的头 部位置比实际位置高
8. (多选)如图所示，上、下表面平行的玻璃砖的厚度为 L，玻璃砖的折射率 n＝ 3，若光从上表面 AB 射入的入射 角 i＝60° ，光在真空中的光速为 c，则( )
A．折射角 r＝30° 2 3 B．光在玻璃中传播的时间为 L 3c 2L C．光在玻璃中传播的时间为 c D．改变入射角 i，光在下表面 CD 可能发生全反射
12．[2015· 全国卷Ⅱ](多选 )如图，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 θ，经 折射后射出 a、b 两束光线。则( )
A．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 θ 角逐渐变大，则折射光 线 a 首先消失 E． 分别用 a、 b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验， a 光的干涉条纹间距大于 b 光的干涉条纹间距
9.如图所示，AOB 为透明扇形玻璃砖，圆心角∠AOB＝ 60° ，OM 为∠AOB 的角平分线，一束平行于 OM 的单色光 在空气中由 OA 边射入玻璃砖，经 OA 面折射后的光线恰好 平行于 OB。则下列说法中正确的是 ( )
A．该玻璃的折射率为 2 B．经 OA 面折射后的光线在 AMB 面都将发生全反射 C．该入射光在空气中的波长与在玻璃砖中的波长相等 D．该入射光在空气中的频率与在玻璃砖中的频率相等
6．如图，一束白光沿半径方向从 A 点射入半圆形玻璃 砖，在 O 点发生反射和折射，折射光照在光屏上， a、b 为 折射光的上下边界，c 为反射光。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， 可以观察到各色光 在光屏上陆续消失，在光带未完全消失之前，下列说法正确 的是( )
10．(多选)国内最长的梅溪湖激光音乐喷泉采用了世界 一流的喷泉、灯光和音响设备。假设喷泉的水池中某一彩灯 发出的一条光线在水面的入射角为 30° ，从水面上射出时的 折射角是 45° 。则下列说法正确的是 ( ) A．光在水面发生全反射的临界角为 45° B．光在水面发生全反射的临界角为 60° C． 被水池中 7 m 深处的一彩灯 (视为点光源)照亮的水 面面积约为 25 m2 D． 被水池中 7 m 深处的一彩灯 (视为点光源)照亮的水 面面积约为 22 m2
解析
sini sini sin60° 由 n＝ ， sinr＝ ＝ ＝0.5， 得 r＝30° ， sinr n 3
c 故 A 正确；光在玻璃中传播的速度为 v＝ ，由几何知识可 n L 知光在玻璃中传播的路程为 s＝ ，则光在玻璃中传播的 cosr s nL 3L 2L 时间为 t＝ ＝ ＝ ＝ ，故 B 错误，C 正确；由 v ccosr ccos30° c 于光在 CD 面上的入射角等于光在 AB 面上的折射角， 根据 光路可逆原理知光一定能从 CD 面射出，故 D 错误。
第一部分
考点通关练
考点48 光的折射、全反射
考点名片 考点细研究：(1)光的折射定律； (2)折射率；(3)全反射、 光导纤维等。 其中考查到的如： 2016 年四川高考第 5 题、 2016 年全国卷Ⅰ第 34 题 (2)、 2016 年全国卷Ⅲ第 34 题 (2)、2015 年四川高考第 3 题、2015 年重庆高考第 11 题 (1)、2015 年安 徽高考第 18 题、2015 年天津高考第 2 题、2015 年江苏高考 第 12 题 B(3)、2015 年山东高考第 38 题 (2)、2014 年北京高 考第 20 题、2014 年四川高考第 3 题、2014 年重庆高考第 11 题 (1)、2014 年福建高考第 13 题、2014 年全国卷Ⅰ第 34 题 (2)、 2014 年山东高考第 38 题 (2)、2014 年江苏高考第 12 题 B(3)等。本知识点为高考的重点内容。