高考导练2017年高考物理一轮复习第十三章光第1讲光的折射全反射自主测评新人教版选修3-4

第1讲 光的折射 全反射
自主测评
一、基础知识题组
1．[折射率公式]
图13－1－2
(多选)如图13－1－2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1.73
C ．光在介质中的传播速度为1.73×108
m/s
D ．反射光与折射光线成60°角
解析：因为折射角大于入射角，所以光是从介质射向真空的，选项A 错误．据折射率公式n ＝sin60°sin30°，所以n ＝1.73，选项B 正确．再由折射率n ＝c v
，代入数据得v ＝1.73×108 m/s ，选项C 正确．而反射光线与折射光线成90°角，选项D 错误．
答案：BC
图13－1－3
2．[光的色散现象]
雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图13－1－3中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a 、b 、c 、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( )
A ．紫光、黄光、蓝光和红光
B ．紫光、蓝光、黄光和红光
C ．红光、蓝光、黄光和紫光
D ．红光、黄光、蓝光和紫光
解析：由于太阳光经过小水滴时，受到两次折射，一次反射，在进入小水滴后就被分解成七色光，这七色光再经过水滴内表面反射进入我们的视角，形成七彩的虹，通过比较第一次折射可以看出，入射角均相同，a 光的折射角r 最小而d 光的折射角r 最大，根据其折射
率n ＝sin i sin r
知水对a 光的折射率最大，而对d 光的折射率最小，再由在同种介质中，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的折射率依次增大可判断只有B 正确．
答案：B
3．[光的全反射]
(2014年高考·四川卷)如图13－1－4所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则( )
图13－1－4
A ．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球
B ．小球所发的光能从水面任何区域射出
C ．小球所发的光从水中进入空气后频率变大
D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大
解析：光从水中进入空气，只要在没有发生全反射的区域，就可以看到光线射出，所以
A 、
B 错误；光的频率由光源决定，与介质无关，所以
C 错误；由n ＝c v
得，光从水中进入空气后传播速度变大，所以D 正确．
答案：D
二、规律方法题组
图13－1－5
4．如图13－1－5所示，一玻璃球体的半径为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：
(1)玻璃的折射率．
(2)球心O 到BN 的距离．
解析：(1)设光线BM 在M 点的入射角为i ，折射角为r ，由几何知识可知，i ＝30°，r ＝60°.根据折射定律得
n ＝
sin r sin i ① 代入数据得n ＝3②
(2)光线BN 恰好在N 点发生全反射，则∠BNO 为临界角C
sin C ＝1n
③ 设球心O 到BN 的距离为d ，由几何知识可知
d ＝R sin C ④
联立②③④式得d ＝
33R ⑤ 答案：(1) 3 (2)
33R。