推荐高考物理二轮复习100考点千题精练第十五章鸭部分专题15.11与光的折射定律相关的计算问题

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2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第十五章鸭部分专题15.7测量玻璃的折射率2018011

专题15.7 测量玻璃的折射率1. (2015·四川成都三模)图2甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图。

他让光从空气射向玻璃砖，在正确操作后，他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦(sin r)与入射角正弦(sin i)的关系图象。

则下列说法正确的是()图22A.该玻璃的折射率n＝3B.该玻璃的折射率n＝1.52C.在由空气进入该玻璃中传播时，光波频率变为原来的3D.在由空气进入该玻璃中传播时，光波波长变为原来的1.5倍【参考答案】B2．(2016·温州期中)如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的__________面不能用手直接接触。

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图乙所示。

计算折射率时，用________(填“d”或“e”)点得到的值较小，用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。

【参考答案】光学d e3．(2016·宁波期中) “测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D。

在插入第四个大头针D时，应使它________________。

如图是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a′是描在纸上的玻璃砖的两个边。

根据该图可算得玻璃的折射率n＝________。

(计算结果保留两位有效数字)【答案】挡住C及A、B的像 1.8(1.6～1.9)【名师解析】测定玻璃折射率的实验是利用大头针观看进入玻璃的入射光线，在另一侧插入大头针C挡住前面的A、B的像，同样插入大头针D挡住C及A、B的像，C和D两点确定了出射光线，利用入射点和出射点的连线来确定折射光线，作出法线FG，连接OO′，以O点为圆心画圆，分别交AB、OO′于E、Q两点，分别过E、Q向GF作垂线EG、FQ并用毫米刻度尺测其sin θ1 EG长度，如图所示，根据n＝可得：n＝＝1.8。

高中物理习题汇编第十五章光的反射和折射.pdf

C．光可能在表面N发生全反射。
D．由于M与N平行，光只要通过M就不可能在表面N发生全反射。
Байду номын сангаас
【错解】光束从空气中射到玻璃砖表面M上，是由光疏媒质到光密媒质，不可能发生全反射，而从表面N射出空气
，是由光密媒质到光疏媒质，光可能发生全反射，故选B，C。
【错解原因】机械地记住光从光密媒质到光疏媒质，可能发生全反射，而不具体分析光通过表面M后射到N表面光线
．
14．如图20-19所示，在三棱镜中BC面镀有反射膜，一束白光斜射入AB面，经棱镜后在屏幕的bc段形成彩色光带
，则b点的颜色是色．（屏幕距棱镜的AC面较近且与AC面平行）
15．如图20-20，玻璃体ABC是截面半径为R的半圆形柱体的一部分，O为圆心，OC＝OB＝R，∠AOB＝60°，折射率
B．若进入介质Ⅱ中，传播方向一定改变
C．若进入介质Ⅱ中，传播速度一定改变 D．不一定能进入介质Ⅱ中传播
6．一束光线从空气射入水中，入射角为40°，在界面上光的一部分被反射，另一
部分被折射，则反射光线和折射光线之间的夹角θ是（）
A．100°<θ140° C．θ<140° D．50°<θD B．d=D C．d 45°时会发生全反射现象
n＝2．一束平行光垂直AB面入射玻璃体，在BC弧面上有光线射出的部分其弧长为
．
16．由某种透光物质制成的等腰直角棱镜ABO，两腰长都是16 cm．为了测定这种物质的折射率，将棱镜放在直角坐
标系中，并使两腰与ox、oy轴重合，如图20-21所示．从OB边的C点注视A棱，发现A棱的视位置在OA边D点．在C、D两点
B．无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°
C．欲使折射角r＝30°，应以i＝45°的角度入射

高考物理二轮复习100考点千题精练第十五章鸭部分专题15.6与光的折射定律相关的问题

专题15.6 与光的折射定律相关的问题一．选择题1.(5分)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．红光由空气进入水中，波长变短，颜色不变B．夜晚人们看到的天上星星的位置总比其实际位置低C．白光通过三棱镜后在屏上出现彩色条纹是光的一种干涉现象D．红光在玻璃砖中的传播速度比紫光在玻璃砖中的传播速度大E．光纤通信利用了全反射原理，光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率【参考答案】ADE2．(2016·湖南衡阳联考)(1)(5分)如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a、b，垂直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是________。

(填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分)A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小C．a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长D．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光大E．a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b光先发生全反射【参考答案】ADE3．(2016·嘉兴高三测试)如图是一段拉伸速度不均匀而形成的不合格光纤产品，呈圆台形。

一单色光射到上边界O 点并射出光纤，进入真空中时，入射角为30°，折射角为53°(sin 53°＝0.8)，则()A ．此光纤的折射率为0.625B ．该单色光在光纤中的传播速度为1.875×108m/sC ．减小单色光在O 点的入射角可以提高光能传输效率D ．同一单色光在此光纤内的全反射临界角比在圆柱形光纤中大【参考答案】B 【名师解析】单色光的折射率n ＝sin 53°sin 30°＝1.6，A 错误；光在介质中的速度大小为v ＝c n＝1.875×108 m/s ，B 对；如果要提高光的传输效率，就要减小光的折射，应增大单色光在O 点的入射角，C 错误；全反射临界角由折射率和介质决定，入射光和光纤材料不变，只是形状发生改变时，全反射临界角保持不变，D 错误。

全国版2019版高考物理一轮复习第15章鸭部分55光的折射和全反射能力训练.doc

全国版2019版高考物理一轮复习第15章鸭部分55光的折射和全反射能力训练1.(多选)一束光从某介质进入真空，方向如图所示，则下列判断中正确的是( ) A ．该介质的折射率是33B ．该介质的折射率是 3C ．该介质相对真空发生全反射的临界角小于45°D ．光线按如图所示的方向入射，无论怎样改变入射方向都不可能发生全反射现象E ．如果光从真空射向介质，则不可能发生全反射现象答案 BCE解析上面是介质，下面是真空，入射角i ＝30°，折射角r ＝60°，则折射率n ＝sin rsin i ＝sin60°sin30°＝3，A 错误、B 正确；sin C ＝1n ＝33<22，则C <45°，C 正确；光线按如图所示的方向入射，当入射角大于临界角时，就会发生全反射现象，D 错误；光从真空射向介质，不可能发生全反射现象，E 正确。

2.(2017·陕西渭南二模)(多选)a 、b 两种单色光组成的光束从玻璃进入空气时，其折射光束如图所示，则关于a 、b 两束光的说法正确的是( )A ．玻璃对a 光的折射率小于对b 光的折射率B ．增大入射角时，a 光首先发生全反射C ．a 光的频率大于b 光的频率D ．在真空中a 光的波长大于b 光的波长E ．分别用这两束光照射双缝干涉实验装置，在光屏上都能出现干涉条纹，a 光的相邻条纹间距大于b 光答案 ADE解析 a 光的偏折程度小于b 光，所以玻璃对a 光的折射率小于对b 光的折射率，增大入射角，b 光首先发生全反射，A 正确、B 错误；折射率大的光频率大，所以a 光的频率小于b 光的频率，C 错误；根据c ＝λf 知，a 光的波长长，再由Δx ＝ldλ，a 光的相邻条纹间距大于b 光，D 、E 正确。

3．(2017·安徽皖南八校联考)(多选)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚平行玻璃砖，单色光1、2在玻璃砖中折射角分别为30°和60°，其光路如图所示，下列说法正确的是( )A ．出射光线1和2一定是平行光B ．单色光1的波长大于单色光2的波长C ．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度D ．图中单色光1、2通过玻璃砖所需的时间相等E ．单色光1从玻璃射到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃射到空气的全反射临界角答案 ADE解析光线在平行玻璃砖上表面的折射角等于在下表面的入射角，由光路可逆性原理可知，出射光线的折射角等于入射光线的入射角，因此出射光线1和2相互平行，A 正确；在上表面，单色光1比单色光2偏折程度大，则单色光1的折射率大、频率大、波长短，B 错误；根据v ＝c n知，单色光1在玻璃砖中的传播速度小，C 错误；设入射角为i 、玻璃砖的厚度为d ，单色光1、单色光2折射角分别为r 1＝30°，r 2＝60°，由n ＝sin i sin r ，光在玻璃中传播距离l ＝dcos r，光在玻璃中的传播速度v ＝cn ，可知光在玻璃中传播时间t ＝l v ＝d sin ic sin r cos r＝2d sin i c sin2r ，又sin2r 1＝sin60°＝32，sin2r 2＝sin120°＝32，所以单色光1与单色光2通过玻璃砖所需时间相等，D 正确；根据sin C ＝1n知，单色光1的折射率大，则临界角小，E 正确。

高考物理重点难点知识专题讲解：光的折射全反射

可逆
的.
4.折射率：光从真空
射入某种介质发生折射时，
入射角 θ1 的正弦与折射角 θ2 的正弦之比，叫做介质的绝对 sin θ 1 折射率，简称折射率.表示为 n＝ . sin θ 2 实验证明，介质的折射率等于光在真空中与在该介质 c 中的传播速度之比，即 n＝ .任何介质的折射率都大于1 . v 两种介质相比较，折射率较大的介质叫做光密介质，折射率较小的介质叫做光疏介质.
d＝
2 2 n － sin i0 1 － R⑥方法 (1)确定光是从光密介质进入光疏介质； 1 (2)应用 sin C＝确定临界角； n (3)根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射； (4)如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图； (5) 运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题.
【解析】如图所示，根据折射率定义有，sin∠1 ＝nsin∠2，nsin∠3＝1，已知∠1＝45° ， ∠ 2＋ ∠3＝ 90° ，解得 n＝ 6 ，A 对. 2
【答案】A
变式 2 空气中悬浮着一颗球形小水珠，一束阳光水平入射，如图所示.n 甲、n 乙和 n 丙分别表示水对甲光、乙光和丙光的折射率.以下表述正确的是( ) A.n 甲>n 乙>n 丙 B.波长 λ 的关系 λ 甲<λ 乙<λ 丙 C.频率 ν 的关系 ν 甲<ν 乙<ν 丙 D.光由水珠出射到空气的折射角关系 θ 甲＝θ 乙＝θ 丙
知识点二
光的全反射
1.光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象称为全反射现象. 2.发生全反射的条件： ①光线从光密介质斜射向光疏介质. ②入射角大于或等于临界角. 3.临界角：折射角等于 90°时的入射角.设光线从 _ 某种介质射向真空或空气时的临界角为 C，则 sin C 1 ＝ . n

高考物理一轮复习第15章鸭部分55光的折射和全反射课件

C．根据 n＝vc可知，介质的折射率与介质中的光速成反比
D．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成正比
解析介质的折射率 n 由介质本身及光的频率决定，与入射角、折射角无关，A、B 错误；光在不同介质中光速不同，这正是光发生折射的原因，n 与 v 成反比，C 正确；把 v＝λf 代入 n＝vc得 n＝λcf，即 n 与 λ 成反比，D 错误。
t＝Lv＝3
3R。 c
(3)由 sinC＝n1得 C＝arcsin 33。
考点 3 棱镜和光的色散
1．全反射棱镜
(1)形状：截面为 _等__腰__直__角__三角形的棱镜。
(2)光学特性： ①当光垂直于截面的直角边射入棱镜时，光在截面的斜
边上发生 __全__反__射___，光射出棱镜时，传播方向改变了 ___9_0_°____。
解析因紫光的折射率大于红光的折射率，紫光的临界角小于红光的临界角，入射角相同时发生全反射的一定是紫光，所以 OM 为红光，红光折射的同时有一部分要发生反射，所以 ON 应为含有红光和紫光的复色光，C 正确。
(2)由折射率与速度的关系 n＝vc得 v＝nc＝3.0×2108 m/s≈2.12×108 m/s。
3．(人教版选修 3－4 P47 例题改编)人站在距槽边 D 为 L＝1.2 m 处，刚好能看到槽底 B 的位置，人眼距地面的高度为 H＝1.6 m。槽中注满某透明液体时，人刚好能看到槽中央 O 点处。求液体的折射率及光在液体中的传播速度。
第15章选修3－4 第55课时光的折射和全反射
考点
考点 1 折射定律及折射率的应用 1．光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时， _传__播__方__向__会改

高考物理二轮复习100考点千题精练第十五章选考部分专题15.3机械波的传播(2021学年)

201８年高考物理二轮复习100考点千题精练第十五章选考部分专题15.3 机械波的传播编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望（２01８年高考物理二轮复习１００考点千题精练第十五章选考部分专题15．3 机械波的传播)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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专题１5.3 机械波的传播１.（5分）(2018金考卷）一列沿着ｘ轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形如图甲所示,图甲中某质点的振动图像如图乙所示。

下列说法正确的是__＿________。

(填正确答案标号。

选对一个得２分,选对2个得4分,选对3个得5分；每错选一个扣３分,最低得分为0分）A.图乙表示质点L的振动图像B．该波的波速为0． 5ｍ/sC.t=8s时质点M的位移为零D．质点Ｋ在０～4s内所经过的路程为３。

２ｍＥ.质点Ｌ在0~1s内沿x轴正方向移动0.５m【参考答案】ABD（5分)【命题意图】本题考查振动图像、波动图像、机械波传播及其相关的知识点。

２.（2０16·河北保定调研)（１）(5分）一列简谐机械横波沿ｘ轴正方向传播,波速为2 ｍ/ｓ。

某时刻波形如图所示,a、b两质点的平衡位置的横坐标分别为x a＝2.５ m,x b=４.5 m,则下列说法中正确的是_＿____＿_.(填正确答案标号。

选对1个得2分,选对2个得4分，选对3个得5分.每选错１个扣3分，最低得分为０分)A.质点b振动的周期为4 ｓＢ.平衡位置x=10。

5 m处的质点（图中未画出)与质点a的振动情况总相同Ｃ.此时质点ａ的速度比质点ｂ的速度大D．质点a从图示时刻开始在经过1/4个周期的时间内通过的路程为2 ｃｍＥ．如果该波在传播过程中遇到尺寸小于８m的障碍物,该波可发生明显的衍射现象【参考答案】ABE3.(２016·湖南十三校联考)一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波,波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是( ）A．这列波的振幅为４ cmＢ.这列波的周期为1 sC.此时x=4 ｍ处质点沿y轴负方向运动Ｄ．此时x＝4 m处质点的加速度为0【参考答案】D【名师解析】由题图可知，这列波的振幅为２ｃｍ，波长λ=8 m,而波速v=4 m/ｓ,知周期T=＼f(λ,v)=错误!ｓ=2 s,则A、Ｂ项错误;根据振动方向与波传播方向的关系,可知此时x＝4 m处的质点沿y轴正方向运动，其加速度为0，则C项错误,D项正确。

2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第十五章鸭部分专题15.11与光的折射定律相关的计算问题

专题15.11 与光的折射定律相关的计算问题1.（2017全国II 卷·34·2）一直桶状容器的高为2l ，底面是边长为l 的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD ′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。

容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料。

在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D 点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率。

【参考答案】1.55设液体的折射率为n ，由折射定律：n sin i 1=sin r 1N sin i 2=sin r 2依题意：r 1+ r 2=90° 联立解得：n 2=22121sin sin i i +由几何关系：sin i 1l，sin i 23l =35联立解得：2．（10分）（2017全国III 卷·34·2）如图，一半径为R 的玻璃半球，O 点是半球的球心，虚线'OO 表示光轴（过球心O 与半球底面垂直的直线）。

已知玻璃的折射率为1.5。

现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。

求：（i ）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；（ii ）距光轴3R的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离。

【参考答案】（i ）23R （ii【名师解析】（i ）如图，设最大距离为d ，入射角为i ，折射角为θ，折射率为n ，由光的折射定律：sin 1sin i nθ=① 当光恰能折射出时，90θ=，即： sin 1sin90 1.5i =② 得：2sin 3i =③ 由几何关系可知： sin d i R=④ 则：sin d R i =⋅⑤ 即：23d R =⑥由三角形外角与内角关系，可得：180αθ=-⑩i βθ=-⑪根据正弦定理：sin sin L Rαβ=⑫ 联立⑦⑨⑩⑪⑫得： (35L R =⑬3.（2018广州一模）如图为一玻璃球过球心的横截面，玻璃球的半径为R ，O 为球心，AB 为直径，来自B 点的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB ，另一光线BN 恰好在N 点发生全反射，已知∠ABM ＝30°，求： (i)玻璃的折射率； (ii)球心O 到BN 的距离。

2019年高三物理一轮总复习专题15.1 光的反射和折射名师伴学.doc

2019年高三物理一轮总复习专题15.1 光的反射和折射名师伴学1. 关于折射率，下列说法正确的是( )A ．某种介质的折射率等于光在介质中传播速度v 和光在真空中的传播速度c 的比值B ．折射角和入射角的大小决定着折射率的大小C ．两种介质相比较，折射率小的介质折光性较差D ．任何介质的折射率都大于1E ．折射率的大小由介质本身决定【答案】 CDE2. 如图所示，光在真空和某介质的界面MN 上发生折射，由图可知( )A ．光是从真空射入介质的B ．光是由介质射入真空的C ．介质的折射率为32D ．介质的折射率为 3E ．反射光线与折射光线的夹角为90° 【答案】 BDE【解析】根据题图可知，入射角为30°，折射角为60°，反射光线与折射光线垂直，光是从介质射入真空的，折射率n ＝sin i sin r ＝sin 60°sin 30°＝3，只有B 、D 、E 正确．3．假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将________(填“提前”或“延后”)。

【答案】延后【解析】假如地球周围没有大气层，太阳光将沿直线传播，如图所示．在地球上B点的人们将在太阳到达A′点时看到日出；而地球表面有大气层，由于空气的折射率大于1，并且离地球表面越近，大气层越密，折射率越大，太阳光将沿如图所示AB曲线射入在B处的人眼中，使在B处的人看到了日出．但B处的人认为光是沿直线传播，则认为太阳位于地平线上的A′点，而此时太阳还在地平线下，日出的时间提前了，所以无大气层时日出的时间将延后．4．如果光线以大小相等的入射角，从真空射入不同介质，若介质的折射率越大，则折射角越________，说明折射光线偏离原来方向的程度越________.【答案】小大课堂讲练● 典例分析【要点提炼】一：反射定律和折射定律1．光的反射(1)定义光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象．(2)反射定律反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角．2．光的折射和折射定律二：折射率 1．物理意义反映介质的光学性质的物理量． 2．定义光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，简称折射率，即n ＝sin θ1sin θ2.3．折射率与光速的关系某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即n ＝c v.4．特点任何介质的折射率都大于1. 三;测定玻璃的折射率 1．实验目的掌握测玻璃折射率的方法；加深对折射定律的理解． 2．实验过程用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线，用量角器测入射角i 和折射角r ，根据折射定律计算出玻璃的折射率n ＝sin isin r. 3．实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板(或直尺)、铅笔． 4．实验步骤(1)如图所示，把白纸用图钉钉在木板上．在白纸上画一条直线aa ′作为玻璃砖的上界面，画一条线段AO 作为入射光线，并过O 点画出界面aa ′的法线NN ′.(2)把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边跟aa ′严格对齐，并画出玻璃砖的另一个长边bb ′.(3)在AO 线段上竖直地插上两枚大头针P 1、P 2.(4)眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B 把A 挡住，在眼睛这侧沿视线方向插上大头针P 3，使它把P 1、P 2挡住．(5)用同样的方法在玻璃砖的bb ′一侧再插上大头针P 4，使P 4能同时挡住P 3本身和P 1，P 2的虚像．记下P 3、P 4的位置，移去玻璃砖和大头针．过P 3、P 4引直线O ′B 与bb ′交于O ′点，连接O 、O ′两点，OO ′就是入射光AO 在玻璃砖内的折射光线的方向．入射角i ＝∠AON ，折射角r ＝∠O ′ON ′.(6)用量角器量出入射角i 和折射角r .从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值，记录在自己设计的表格里．(7)用上面的方法分别测出入射角是15°、30°、45°、60°和75°时的折射角．查出入射角和折射角的正弦值，把这些数据也记录在上述的表格里．(8)计算出不同入射角时sin isin r的值．比较一下，看它们是否接近一个常数．求出几次实验中测得的sin isin r的平均值，就是玻璃的折射率．5．注意事项(1)玻璃砖的上折射面必须与直线aa ′严格对齐，才能准确地确定法线，准确地画出入射角和折射角．(2)实验时，尽可能将大头针竖直地插在纸上，且P 1和P 2之间、P 2和O 之间、P 3和P 4之间、P 3和O ′之间距离要稍大一些．重合的时候要看玻璃砖里面的像，而不是看玻璃砖上面的大头针的头部．(3)入射角i 应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜过大，在操作时，手不能触摸玻璃砖光洁的光学面，更不能用玻璃砖的界面代替直尺画界线．(4)在实验的过程中玻璃砖与白纸的位置都不能改变． 6．数据处理及误差分析此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，找出入射角和折射角的正弦值，再代入n ＝sin θ1sin θ2中求玻璃的折射率．除运用此方法之外，还有以下处理数据的方法：在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 交于C 点，与OO ′(或OO ′的延长线)交于D 点，过C 、D 两点分别向NN ′作垂线，交NN ′于C ′、D ′，用直尺量出CC ′和DD ′的长，如图所示．由于sin α＝CC ′CO ，sin β＝DD ′DO. 而CO ＝DO ，所以折射率n 1＝sin αsin β＝CC ′DD ′. 重复以上实验，求得各次折射率，然后求其平均值即为玻璃折射率的测量值．典例分析：【典例1】.如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是( )A ．bO 可能是入射光线B ．aO 可能是入射光线C ．cO 可能是入射光线D ．Ob 可能是反射光线E ．PQ 可能是法线【答案】 BDE【典例2】．如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是什么？【答案】光的折射【解析】太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，使人感觉太阳的位置比实际位置偏高．【总结反思】 1．光的方向光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化(斜射)，并非一定变化，当光垂直界面入射时，传播方向就不发生变化．2．入射角与折射角的大小关系光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定．当光从真空斜射入介质时，入射角大于折射角；当光从介质斜射入真空时，入射角小于折射角．3．在反射、折射现象中，光路都是可逆的．【典例3】．一束光由空气射入某介质时，入射光线与反射光线间的夹角为90°，折射光线与反射光线间的夹角为105°，则该介质的折射率n ＝______，光在该介质中的传播速度v ＝____c ．(c 为真空中光速)【答案】222【总结反思】 1．关于正弦值当光由真空射入某种介质中，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但正弦值之比是一个常数．2．关于常数n入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数，但不同介质具有不同的常数，说明常数反映着该介质的光学特性．3．光传播速度介质的折射率n 跟光在其中的传播速率v 有关，即n ＝c v，由于光在真空中的传播速率c大于光在任何介质中的传播速率v，所以任何介质的折射率n都大于1.因此，光从真空斜射入任何介质时，入射角均大于折射角；而光由介质斜射入真空时，入射角均小于折射角．4．决定因素介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小只能由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化．5.注意事项（1）折射率的定义式中θ1为真空空气中的光线与法线的夹角，不一定是入射角；θ2为介质中的光线与法线的夹角，也不一定是折射角（2）介质的折射率与介质的密度没有必然的联系.密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度较大，但水的折射率较小.【典例4】．在“测定玻璃折射率”的实验中：(1)操作步骤如下：①先在白纸上画出一条直线aa′代表两种介质的界面，过aa′上的O点画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线．②把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐．③在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像．调整视线方向，直到P1的像被P2挡住．再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3，记下P3、P4的位置．④移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4作为折射光线，测量出入射角θ1与折射角θ2，填入表格中．上述操作步骤中存在严重的缺漏，应做的补充是________________________________ ________________________________________________________________________.(2)实验中测出了多组入射角θ1与折射角θ2，并作出了sin θ1－sin θ2图象如图所示．则下列说法正确的________．A．实验时，光线是由空气射入玻璃B．玻璃的折射率为0.67C ．玻璃的折射率为1.5 【答案】 (1)见解析． (2)C【解析】 (1)步骤②中应在白纸上画出玻璃砖的另一个界面bb ′，步骤④中应通过P 3，P 4的连线与bb ′的交点O ′和aa ′上的入射点O ，作出玻璃砖中的光线OO ′.【典例5】由某种透明物质制成的等腰直角棱镜AOB ，两腰都为16 cm ，且两腰与Ox 与Oy 轴都重合，如图所示，从BO 边的C 点注视A 点，发现A 点的位置在D 点，在C 、D 两点插上大头针，测出C 点的坐标为(0,12)，D 点的坐标为(9,0)，由此可以算出该透明物质的折射率为多大？【答案】 43【解析】假设从A 点发出一条光线射在C 点，经折射后，射入眼睛．当逆着折射光线看去，好似光线是从D 点射出．sin θ1＝cos ∠ACO ＝12122＋162＝1220 sin θ2＝cos ∠DCO ＝12122＋92＝1215所以，该透明物质的折射率n ＝sin θ2sin θ1＝2015＝43.课后巩固 ● 课时作业1．如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形．细的单色光束从空气射向柱体的O 点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2.已知玻璃柱的折射率为3，入射角为45°(相应的折射角为24°)．现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O 点垂直于纸面的轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则( )A ．光束1转过15°B ．光束1转过30°C ．光束2转过的角度小于15°D ．光束2转过的角度大于15°【答案】BC2．一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是( )A ．小于40°B ．在50°～100°之间C ．在100°～140°之间D ．大于140°【答案】C 【解析】由sin θ1sin θ2＝n>1，得折射角θ2<θ1＝40°，由反射定律得θ3＝θ1＝40°，如图所示，故折射光线与反射光线的夹角φ＝180°－θ3－θ2＝140°－θ2，所以100°<φ<140°.3．有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种介质，光线的传播方向以及光线与介质分界面的夹角如图所示，由此可以判断( )A ．光在介质Ⅱ中传播的速度最小B ．介质Ⅲ的折射率最小C ．光在介质Ⅰ中的传播速度最大D ．介质Ⅲ的折射率最大【答案】AB4．如图所示，有玻璃三棱镜ABC ，顶角A 为30°，一束光线垂直于AB 射入棱镜，从AC 射出进入空气，测得出射光线与入射光线夹角为30°，则棱镜的折射率为( )A.12B.22C. 3D.33【答案】C【解析】顶角A 为30°，则光从AC 面射出时，在玻璃中的入射角θ1＝30°.由于出射光线和入射光线的夹角为30°，所以折射角θ2＝60°.由光路可逆和折射率的定义可知n ＝sin θ2sin θ1＝3，C 项正确．5．如图所示，两块相同的玻璃直角三棱镜ABC ，两者的AC 面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质．一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中( )A．1、2、3(彼此平行)中的任一条都有可能B．4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能C．7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能D．1、2、3、4、5、6、7、8、9中的任一条都有可能【答案】B【解析】光束射到AC面进入未知的透明介质将发生折射，如何折射需要比较未知介质与玻璃的折射率，若未知介质折射率大于玻璃，则折射光偏离水平线向上；若未知介质折射率小于玻璃，则折射光偏离水平线向下；还有可能是未知介质与玻璃的折射率相同，不发生折射的特殊情形．但无论是哪一种可能情形，折射光射到倒立玻璃三棱镜再次折射后一定沿原的方向射出．故4、5、6中的任一条都有可能，B项对．6．如图所示，把由同种材料(玻璃)制成的厚度为d的立方体A和半径为d的半球体B分别放在报纸上，从正上方(对B说是最高点)竖直向下分别观察A、B中心处报纸上的字，下面的说法正确的是( )A．看到A中的字比B中的字高B．看到B中的字比A中的字高C．看到A、B中的字一样高D．A中的字比没有玻璃时的高，B中的字和没有玻璃时的一样【答案】AD7．一条光线从空气射入折射率为2的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线和折射光线的夹角是多大？【答案】 105°【解析】如图所示，根据折射定律sin θ1sin θ2＝n ，则sin θ2＝sin θ1n ＝sin 45°2＝12，θ2＝30°，反射光线与折射光线的夹角是105°.8.两束细平行光a 和b 相距d ，从空气中相互平行地斜射到长方体玻璃砖的上表面，如图所示，若玻璃对a 的折射率大于对b 的折射率，当它们从玻璃砖的下表面射出后，两束光________(仍平行或不平行)，间距________d (填“＝”“＜”或“＞”)．【答案】仍平行＜【解析】如图所示，9．如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P 1、P 2确定入射光线，并让入射光线过圆心O ，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P 3，使P 3挡住P 1、P 2的像，连接OP 3，图中MN 为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A 、D 点．(1)设AB 的长度为l 1，AO 的长度为l 2，CD 的长度为l 3，DO 的长度为l 4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量的有________，则玻璃砖的折射率可表示为________．(2)该同学在插大头针P 3前不小心将玻璃砖以O 为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)．【答案】 (1)l 1、l 3 l 1l 3(2)偏大【解析】 (1)n ＝sin ∠AOB sin ∠DOC ＝AB CD ＝l 1l 3，即需用刻度尺测量的有l 1和l 3.n ＝l 1l 3. (2)玻璃砖以O 为圆心顺时针转，则其法线也顺时针转，设转过小角度α.由作图得n 测＝sin θ1sin θ2，而事实n 真＝θ1＋αθ2＋α.由三角函数知n 测＞n 真，即偏大．10．如图所示，一棱镜的横截面为直角三角形ABC ，∠A ＝30°，斜边AB ＝a .棱镜材料的折射率为n ＝ 2.在此横截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC 边的中点M 射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况).【答案】见解析11．光线以60°的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直．(真空中的光速c ＝3.0×108m/s)(1)画出折射光路图；(2)求出玻璃的折射率和光在玻璃中的传播速度；(3)当入射角变为45°时，折射角等于多大？(4)当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化？说明理由．【答案】 (1)图见解析 (2) 3 1.7×108m/s (3)arcsin 66 (4)不会变化【解析】 (1)由题意知入射角θ1＝60°，反射角β＝60°，折射角θ2＝180°－60°－90°＝30°，折射光路图如图所示(2)n ＝sin θ1sin θ2＝sin 60°sin 30°＝3，根据n ＝c v 得v ＝c n ＝3.0×1083m/s≈1.7×108 m/s.(4)折射率不会变化，折射率反映介质的光学性质，而跟入射角的大小无关．。

高三物理复习题光的折射

高三物理复习题：光的折射一、选择填空题1、人看到沉在水杯底的硬币，其实看到的是：〔〕A、硬币的实像，其位置比硬币实际所在位置浅B、硬币的实体，其位置即硬币的实际位置C、硬币的虚像，但位置比硬币的实际位置浅D、硬币的虚像，其位置比硬币的实际位置深2、如下列图，在两束光的交点P前，放一块长方形的玻璃砖那么交点位置：〔〕A、不变B、向左C、向右D、可能向左、也可能向右，由光的颜色决定的3、光线以某一入射角从空气进入折射率为的玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直，那么入射角等于．〔〕A、30°B、45°C、60°D、80°4、光从某种介质射入空气中，入射角i从零开始逐渐增大时，折射角r也随之增大，下述说法正确的选项是〔〕A、比值不变B、比值不变C、比值是一个大于1的常数D、比值是一个小于1的常数5、观察者看见太阳刚从地平线升起时，关于太阳位置的表达正确的选项是〔〕A、太阳位于地平线之上、B、太阳位于地平线之下C、太阳位于地平线D、大气密度不知，无法判断6、水对空气的折射率为4/3，在水面下放一个可以在竖直方向上下移动的点光源，那么在水平上可看到一个面积变化的圆形光斑，假设看到光斑的面积正大扩大，那么( )A、光源正在下沉B、光源正在上浮C、光源不动D、条件缺乏无法确定7、水的折射率等于玻璃的折射率等于，光在水中的传播速度与在玻璃中的传播速度之比等于．8、玻璃的折射率是，水晶的折射率是，让一块厚度为1cm的玻璃片与一块水晶片叠放在一起，假设光线垂直射入时，通过它们所用时间相等，那么水晶片厚度是cm、9、一个大游泳池，池底是水平面，池水深，有一直杆竖直立于地底，浸入水中局部杆是全长的一半，当太阳光以与水平面成37°角射在水面上时，测得杆在池底的影长为，求水的折射率．答案：1、C2、C3、C4、BD5、B6、A7、9：88、0.979、4/3二、典型例题关于折射率的求解一束平行光以45°入射角射向玻璃，在玻璃中的折射角为30°求：〔1〕玻璃的折射率；〔2〕光在玻璃中的传播速度．分析解答：〔1〕折射率〔2〕根据公式那么光在玻璃中的传播速度。

2021届新高考版高考物理一轮复习训练：专题十五考点1 光的折射、全反射

专题十五光学、电磁波、相对论简介考点1 光的折射、全反射1.[2020吉林长春监测,多选]下列有关光现象的说法正确的是()A.在太阳光照射下,水面上的油膜出现彩色花纹是光的全反射现象B.光导纤维丝内芯的折射率比外套的折射率大,光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C.白光穿过玻璃砖,各单色光在玻璃砖中速度不相等,红光速度最大,紫光速度最小D.露珠的晶莹透亮现象,是由光的全反射引起的E.全息照相技术应用了光的衍射2.[2020浙江台州适应性考试,多选]如图所示,Ox轴沿水平方向,Oy轴沿竖直向上方向.在x≥0,y≥0的矩形区域内存在某种分布范围足够广的介质.其折射率只随着y的变化而变化.有两束细光束a、b从O点射入介质,沿如图所示的路径传播.下列判断正确的是()A.此介质的折射率随着y的增大而增大B.介质对a光的折射率比对b光的折射率大C.产生海市蜃楼现象与上述现象的光学原理类似D.细光束a在继续传播的过程中可能会发生全反射3.[2020四川成都毕业班摸底,8分]如图,△ABC是横截面为直角三角形的玻璃三棱镜,一平行于CB边的细激光束从AC边上的某点射入棱镜后,在AB边上的D点部,∠C=30°,空气分反射、部分折射,其中反射光刚好与AC边平行.已知AB=L,AD=L3中的光速为c.(1)试通过计算,判断光束第一次射到BC边时是否发生全反射;(2)求光束自进入棱镜到第一次从AC边射出所经历的时间.4.[2020山西太原名校定时训练,10分]有一玻璃棱镜,横截面为如图所示的圆心角为90°的扇形,扇形的半径为R,一束细光以垂直于OP的方向射向OP界面,当入射点M距O点0.5R时,在圆弧PQ界面上的折射角为45°.已知光在真空中的传播速度为c.(1)求此种玻璃的折射率;(2)若此入射光可以在OP方向上移动,是否存在反射光垂直OQ方向从OQ界面射出的情况;如果有,请作出最简单的光路图,并求出此种情况下光在该玻璃棱镜中的传播时间.5.[2020福建五校第二次联考,10分]如图所示为半圆形玻璃砖的横截面,半圆的圆心为O、半径为R.一光线以入射角i=45°从AB面上的A点射入,经AB面折射后进入玻璃砖.玻璃砖对该光线的折射率n=√2,光在真空中传播的速度大小为c.求:(1)该光线从AB面进入玻璃砖的折射角r及其在玻璃砖中发生全反射的临界角C;(2)该光线在玻璃砖内传播的时间t.考点1光的折射、全反射1.BCD在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色花纹是薄膜干涉现象,故A错误;光导纤维丝内芯的折射率比外套的折射率大,光传播时在内芯与外套的界面发生全反射,故B正确;白光穿过玻璃砖,各单色光在玻璃砖中速度不相等,红光速度最大,紫光速度最小,故C正确;露珠看起来晶莹透亮,因为光在露珠内表面发生了全反射,故D正确;全息照相技术应用了光的干涉,故E错误.2.CD介质的折射率随着y的变化而变化,由题图可知,y一定时,入射角小于折射角,则知此介质的折射率随着y的增大而减小,A错误;由光线的偏折程度知介质对a光的折射率比对b光的折射率小,B错误;海市蜃楼发生时空气折射率随高度的增大而减小,与此介质折射率的变化相似,C正确;光从光密介质进入光疏介质,若入射角大于临界角,则发生全反射,D正确.3.解析:(1)设光在AC边的入射点为E,在BC边的反射点为F,在AC边的出射点为G,光路如图所示.由图结合题意可知,在D点反射角为30°,∠ADE=60°,△ADE为等边三角形在E点折射时,入射角i=60°,折射角r=90°-∠AED=30°(1分)根据折射定律n=sinisinr(1分)解得n=√3设发生全反射的临界角为C',则有sin C'=1n =√33(1分)在F点,入射角为60°,因sin 60°=√32>√33,故该处会发生全反射.(1分)(2)光束在G点发生折射进入空气由几何知识得FG=ED=AD=L3DF=AB-ADcos60°=4L3(1分)故光束进入棱镜到第一次从AC边射出所通过的路程s=ED+DF+FG=2L(1分)光在棱镜中的速度v=cn(1分)又s=vt解得光束自进入棱镜到第一次从AC边射出所经历的时间t=2√3Lc.(1分)4.解析:(1)由折射定律可知n=sin45°sin∠ONM(1分)由几何关系可得sin ∠ONM=0.5RR=0.5(1分)联立可得n=√2.(1分)(2)符合题目要求的最简单光路就是在圆弧界面只发生一次全反射,然后就从OQ界面射出的情况,光路如图所示.(1分)由反射定律及几何关系可知此时∠EFO=45°(1分)又sin ∠EFO=√22=1n=sin C,故光在F点恰好发生全反射(1分)由几何关系可知EF=FG=√2R2(1分)而n=cv (1分)所以t=EF+FG v=√2Rc √2=2Rc .(2分)5.解析:(1)根据折射定律有n=sinisinr (1分) 解得r=30°(1分) 又sin C=1n (1分) 解得C=45°.(1分)(2)由几何关系可知,光线在P 1、P 2点的入射角均为60°(大于C ),故光线在P 1、P 2点均发生全反射,并恰好从B 点射出玻璃砖,光路图如图所示(2分) 光线在玻璃砖内传播的总路程为 L=3R (1分) 又t=Lv (1分)v=cn (1分) 解得t=3√2R c.(1分)。

高考物理二轮复习专题讲义(详解)：光学专题 094.光的折射

光的折射1.折射定律(1)内容：如图1所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比.(2)表达式：sin θ1sin θ2＝n .(3)在光的折射现象中，光路是可逆的. 2.折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量. (2)定义式：n ＝sin θ1sin θ2.(3)计算公式：n ＝cv ，因为v <c ，所以任何介质的折射率都大于1.(4)当光从真空(或空气)射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气)时，入射角小于折射角.3.折射率的理解(1)折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关.(2)折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质. (3)同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小.一、光的折射定律（1）折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，（2）入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n sin isin =γ折射定律的各种表达形式： 021sin 1sin sin C v c n ===θθ (θ1为入、折射角中的较大者。

)在光的折射现象中，光路也是可逆的。

二、折射率：（1）光从真空射入某种介质时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比γsin isin n =（2）折射率等于光在真空中的速度c 跟光在这种介质中的速度v 之比，n= c/v ．三、通过平行玻璃砖的光线当光线从玻璃砖上表面入射，从下表面射出时，其特点是：⑴光线通过平行玻璃砖后的出射光线和入射光线平行且有侧向位移。

侧向位移的大小跟平行玻璃砖的厚度及入射角、折射率有关。

⑵各种色光在第一次入射时发生色散（第二次折射不再色散）；⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关； ⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。

四、通过棱镜的光线（1）光线通过三棱镜两次向底面偏折，通过三棱镜所成的像向顶角偏移，偏折角度θ跟棱镜材料的折射率有关，折射率越大，偏折角度越大.偏折角度θ还跟入射角的大小有关系.（2）白光通过三棱镜后产生色散现象，（3）全反射棱镜是横截面成等腰直角三角形的三棱镜。

高考物理一轮总复习第十五章第3课时光的折射全反射限时规范训练含解析新人教版

高考物理一轮总复习第十五章第3课时光的折射全反射限时规范训练含解析新人教版光的折射全反射[基础巩固题组](20分钟，50分)1．一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时( )A ．速度相同，波长相同B ．速度不同，波长相同C ．速度相同，频率相同D ．速度不同，频率相同解析：选D.不同的单色光频率不相同，同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率不会发生改变；由公式v ＝c n 可以判断，水的折射率大于空气的，所以该单色光进入水中后传播速度减小．故选项D 正确．2．(2017·高考北京卷)如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a 、b 两束单色光．如果光束b 是蓝光，则光束a 可能是( )A ．红光B ．黄光C ．绿光D ．紫光解析：选D.由题图可知，光束a 的折射角小，根据n ＝sin i sin γ知，光束a 的折射率大于光束b 的折射率，频率越大，折射率越大，且已知光束b 是蓝光，选项中频率大于蓝光频率的只有紫光，故光束a 可能是紫光，D 项正确．3．(多选)已知介质对某单色光的临界角为θ，则( )A ．该介质对此单色光的折射率为1sin θB ．此单色光在该介质中传播速度为c sin θ(c 为真空中光速)C ．此单色光在该介质中的波长是真空中波长的sin θ倍D ．此单色光在该介质中的频率是真空中的1sin θ解析：选ABC.介质对该单色光的临界角为θ，它的折射率n ＝1sin θ，A 正确；此单色光在介质中的传播速度v ＝c n ＝c sin θ，B 正确；波长λ＝v f ＝c sin θc /λ0＝λ0sin θ，C 正确；光的频率是由光源决定的，与介质无关，D 错误．4．光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，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( )A ．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 ．波长越短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解析：选A.光纤内芯比外套折射率大，在内芯与外套的界面上发生全反射，A 对，B 错；频率大的光，波长短，折射率大，在光纤中传播速度小，C 、D 错．5．(多选)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的单色光从空气射入E 点，并偏折到F 点，已知入射方向与边AB 的夹角为θ＝30°，E 、F 分别为边AB 、BC 的中点，则下列说法正确的是( )A ．该棱镜的折射率为 3B ．光在F 点发生全反射C ．光从空气进入棱镜，波长变短D ．光从空气进入棱镜，波速变小E ．从F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行解析：选ACD.在E 点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，由n ＝sin 60°sin 30°可得折射率为3，故A 正确；由几何关系可知，在BC 边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B 错；由公式v ＝c n可知，光从空气进入棱镜，波速变小，又v ＝λf ，光从空气进入棱镜，波长变短，故C 、D 正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E 点的光束平行，故E 错误．6．如图所示，将半径为R 的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，直径恰好水平，轴线OO ′垂直于水平桌面．位于O 点正上方某一高度处的点光源S 发出一束与OO ′夹角θ＝60°的单色光射向半球体上的A 点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B 点，已知O ′B ＝32R ，光在真空中传播速度为c ，不考虑半球体内光的反射，求： (1)透明半球体对该单色光的折射率n ；(2)该光在半球体内传播的时间．解析：(1)光从光源S 射出经半球体到达水平桌面的光路如图．光由空气射向半球体，由折射定律，有n ＝sin θsin α，因CD ＝O ′B ＝32R ，则在△OCD 中，sin ∠COD ＝32得∠COD ＝60°由几何知识知γ＝∠COD ＝60°光由半球体射向空气，由折射定律，有n ＝sin γsin β故α＝β，由几何知识得α＋β＝60°故α＝β＝30°，解得n ＝ 3(2)光在半球体中传播的速度为v ＝cn ＝33c 由几何关系知AC ＝AO ，且AC sin α＋AO ＝O ′B解得AC ＝33R 光在半球体中传播的时间t ＝AC v ＝R c .答案：(1) 3 (2)R c[能力提升题组](25分钟，50分)1．如图所示，光液面传感器有一个像试管模样的玻璃管，中央插一块两面反光的玻璃板，入射光线在玻璃管内壁与反光板之间来回发生反射，进入到玻璃管底部，然后在另一侧反射而出(与光纤原理相同)．当透明液体的折射率大于玻璃管壁的折射率时，就可以通过光液面传感器监测出射光的强弱来判定玻璃管是否被液体包住了，从而了解液面的高度．以下说法正确的是( )A ．玻璃管被液体包住之后，出射光强度增强B ．玻璃管被液体包住之后，出射光消失C ．玻璃管被液体包住之后，出射光强度减弱D ．玻璃管被液体包住之后，出射光强度不变解析：选C.玻璃管被液体包住之前，由于玻璃管之外是光疏介质空气，光线发生全反射，没有光线从玻璃管壁中射出．当玻璃管被透明液体包住之后，液体的折射率大于玻璃管壁的折射率时，光线不再发生全反射，有一部分光线进入液体，反射光的强度会减弱，故C 正确．2．(多选)如图所示为一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a 、b 垂直于底边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是( )A ．玻璃对a 光的折射率小于对b 光的折射率B ．a 光和b 光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小C ．a 光和b 光在玻璃中传播时a 光的波长小于b 光的波长D ．在相同条件下进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距比b 光的大E ．a 光和b 光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则b 光先发生全反射解析：选ADE.两束光在直角边的入射角i 相同，折射角γa <γb ，由折射定律得n a <n b ，选项A 正确；光从一种介质进入另一种介质时频率不变，选项B 错误；由n ＝cv知在玻璃中，v a >v b ，且f a <f b ，由λ＝v f 知，λa >λb ，选项C 错误；由双缝干涉条纹间距公式Δx ＝L dλ知，Δx a >Δx b ，选项D 正确；由sin C ＝1n知，C a >C b ，故b 光先发生全反射，选项E 正确．3．打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP 、OQ 边与轴线的夹角θ切磨在θ1<θ<θ2的范围内，才能使从MN 边垂直入射的光线在OP 边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP 边并反射到OQ 边后射向MN 边的情况)，则下列判断正确的是( )A ．若θ＞θ2，光线一定在OP 边发生全反射B ．若θ>θ2，光线会从OQ 边射出C ．若θ<θ1，光线会从OP 边射出D ．若θ<θ1，光线会在OP 边发生全反射解析：选D.光线发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质时，入射角i 大于临界角C .光线从图示位置入射，到达OP 边时入射角i 1＝π2－θ，θ越小，i 1越大，发生全反射的可能性越大，根据题意，要在OP 边上发生全反射，应满足θ＜θ2，A 、B 错误．若光线在OP 上发生全反射后到达OQ 边，入射角i 2＝3θ－π2，θ越大，i 2越大，发生全反射的可能性越大，根据题意，要在OQ 边上发生全反射，应满足θ>θ1，C 错误，D 正确．4．(2017·高考全国卷Ⅰ)如图，一玻璃工件的上半部是半径为R 的半球体，O 点为球心；下半部是半径为R 、高为2R 的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜．有一平行于中心轴OC 的光线从半球面射入，该光线与OC 之间的距离为0.6R .已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)．求该玻璃的折射率．解析：如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行．这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C 点反射．设光线在半球面的入射角为i ，折射角为γ.由折射定律有sin i ＝n sin γ①由正弦定理有sin γ2R ＝sin i －γR② 由几何关系，入射点的法线与OC 的夹角为i .由题设条件和几何关系有sin i ＝L R③式中L 是入射光线与OC 的距离，L ＝0.6R .由②③式和题给数据得sin γ＝6205④ 由①③④式和题给数据得n ＝ 2.05≈1.43答案： 2.05(或1.43)5．如图所示，在注满水的游泳池的池底有一点光源A ，它到池边的水平距离为3.0 m ．从点光源A 射向池边的光线AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为43. (1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为 2.0 m ．当他看到正前下方的点光源A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数字)．解析：(1)光由A 射向B 恰好发生全反射，光路如图甲所示．甲则sin θ＝1n ，得sin θ＝34又|AO |＝3 m ，由几何关系可得：|AB |＝4 m ，|BO |＝7 m ，所以水深7 m.(2)光由A 点射入救生员眼中光路图如图乙所示．乙由折射定律n ＝sin 45°sin α可知sin α＝328 tan α＝323＝32323设|BE |＝x ，由几何关系得tan α＝|AQ ||QE |＝3 m －x7 m代入数据得x ＝(3－316123) m≈1.3 m，由几何关系得，救生员到池边的水平距离为|BC |＝2 m －x ≈0.7 m答案：(1)7 m (2)0.7 m。

高考物理二轮复习综合训练——光的折射(word版含答案)

光的折射一、选择题（共15题）1．高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”，这种膜是用球体反射元件制成的。

如图所示，反光膜内均匀分布着球形的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为1.6，入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→折射后恰好和入射光线平行，则光进入玻璃珠后的折射角的正弦值为（）A．0.96B．0.8C．0.6D．0.32．真空中有一个透明圆柱体，其横截面的半径为R，如图所示，现有两束平行且相距为d的同种单色光相对于圆心O对称地照射到圆上，两束光线分别经一次折射后相交于圆周上同一点，则圆柱体对单色光的折射率是（）AB C D3．线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示。

a、b光相比（）A．玻璃对a光的折射率较大B．玻璃对a光的临界角较大C．b光在玻璃中的传播速度较大D．b光在玻璃中的传播时间较短4．一种“光开关”的“核心区”如图虚框区域所示，其中1、2是两个完全相同的截面为等腰直角三角形的棱镜，直角边与虚框平行，两斜面平行，略拉开一小段距离，在两棱镜之间可充入不同介质以实现开关功能。

单色光a从1的左侧垂直于棱镜表面射入，若能通过2，则为“开”，否则为“关”，已知棱镜对a的折射率为1.5，下列说法正确的是（）A．单色光a在棱镜中的波长是在真空中波长的1.5倍B．若不充入介质，则实现“开”功能C．若充入的介质相对棱镜是光疏介质，有可能实现“开”功能D．若充入的介质相对棱镜是光密介质，有可能实现“关”功能5810m/s，要使光由玻璃射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角，则入射角应是（）A．30°B．37°C．45°D．60°6．如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足（）A B．无论折射率是多大都有可能C．折射率可取大于1的任意值D7．平行玻璃砖的厚度为d，折射率为n，一束光线以入射角α射到玻璃砖上，出射光线相对于入射光线的侧移距离为Δx，如图所示，则Δx决定于下列哪个表达式()A ．Δx ＝d (1) B ．Δx ＝d (1C ．Δx ＝d sin α(1) D ．Δx ＝d cos α(18．如图所示，扇形AOB 为透明玻璃砖截面示意图，圆心角60AOB ∠︒＝，OM 为AOB ∠的角平分线，平行于OM 的单色光在空气中OA 边射入玻璃砖，经OA 面折射后的光线恰平行于OB 面。

高考物理光的折射试题经典

高考物理光的折射试题经典一、光的折射选择题1．如图所示中分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则()．A．2与1的波长、频率相等，波速不等B．2与1的波速、频率相等，波长不等C．3与1的波速、频率、波长均相等D．3与1的频率相等，波速、波长均不等2．如图所示，是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况，由图判断下面说法中正确的是( )A．入射角大于折射角，声波在介质Ⅰ中的波速大于它在介质Ⅱ中的波速B．入射角大于折射角，Ⅰ可能是空气，Ⅱ可能是水C．入射角小于折射角，Ⅰ可能是钢铁，Ⅱ可能是空气D．介质Ⅰ中波速v1与介质Ⅱ中波速v2满足：1221sinsinvvθθ=3．现有由同一种材料制成的一个透明工艺品，其切面形状图如图所示。

其中，顶部A为矩形形状，高CM=L，边长CD=d，底部B为等边三角形。

现让一束单色光线从B部分MH 边的中点O1表面处沿竖直方向射入，光线进入B后发现折射光线恰好与B部分的HM′平行且经过MM′，最后从A部分的CD边上某点O处射出，光在真空中的传播速度为c。

则（）A．光在工艺品中传播的速度33B．光在工艺品中传播的速度3 2 cC．光在工艺品中传播的时间43 L d+D．光在工艺品中传播的时间23 L d+4．如图所示，光在真空和介质的界面MN上发生偏折，那么下列说法正确的是()A．光是从真空射向介质B．介质的折射率为1.73C．光在介质中的传播速度为1.73×108 m/sD．反射光线与折射光线成90°角E.当入射角增大10°，则折射角也将增大10°5．图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图，AO、DO分别表示某次测量时，光线在空气和玻璃中的传播路径。

在正确操作后，他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦值（sin r）与入射角正弦值（sin i）的关系图象。

则下列说法正确的是（）A．光由D经O到AB．该玻璃砖的折射率 1.5n=C．若由空气进入该玻璃砖中，光的频率变为原来的2 3D．若由空气进入该玻璃砖中，光的波长变为原来的2 3E.若以6036．如图所示，截面为等腰三角形的玻璃砖ABC置于水平地面上，一束单色光由地面上的E 点发出，射向AB边上的M点，BM=BE，经过玻璃砖折射后，从AC边上N点（图中未画出）射出，最后光斑落在地面上的F点，CF=BE，已知玻璃砖的顶角为α，两个底角为β，则以下说法中正确的是（）A．玻璃砖的折射率为coscosαβB．玻璃砖的折射率为cos2sin2βαC．M、N两点一定位于同一水平线上D．若只使入射光的波长增大，由AC面射出时的出射点在N点上方7．2018年1月31日，天空中上演了一场万众瞩目、被称为“超级满月、蓝月亮、红月亮”的月全食大戏，这次月全食历时近5小时，最精彩之处是在发生月全食阶段月亮呈现红色，下列有关月食的说法，其中正确的是__．A．出现月全食现象时，月亮就完全看不到了B．当地球处于太阳和月亮中间时才会出现月食现象C．出现月食现象，是因为月亮处于地球的“影子”中D．月食可能是太阳光经月亮反射到地球大气层时发生全反射形成的E.“红月亮”是太阳光中的红光经地球大气层折射到月球时形成的8．如图所示，插针法“测定平行玻璃砖折射率”的实验中，P1、P2、P3、P4为所插的针，θ1为入射角，θ2为折射角．下列说法正确的是（）A．θ1过小会导致θ2不易准确测量B．θ1过大会导致P1、P2的像模糊C．P1与P2，P3与P4间的距离适当小些D．P3、P4的连线与P1、P2的连线不一定平行9．360°，如图所示，经过界面的折射和反射，光线通过玻璃球后又射入空气.则从玻璃球射入空气的光线( )A．与入射光线不可能相交B．与入射光线可能反向平行C．总共只有三条光线D．可能有无数条光线10．下列说法中正确的是A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的11．一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束蓝光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ∥AB(图中未画光在棱镜内的光路)．如果将一细束绿光仍从P点沿平行底面AB方向射入三棱镜，则从BC面射出的光线A．仍从Q点射出，出射光线平行于ABB．仍从Q点射出，出射光线不平行于ABC ．可能从Q ′点射出，出射光线平行于ABD ．可能从O ″点射出，出射光线平行于AB12．如图，一横截面为直角三角形MNP 的玻璃棱镜，60M ∠=︒，此截面内，一束平行光以60︒入射角射到MN 边上，经折射后由MP 边射出，出射光束与NP 边平行，则该棱镜的折射率为（）A ．2B ．1.5C ．3D ．213．如图所示，由红、绿两单色光组成的光束以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A 处，AD 是半圆的直径。