2021高三统考人教物理一轮(经典版)课时作业：第15章第1讲光的折射、全反射

合集下载

课时作业15—人教版高中物理选择性必修第一册课件(共28张PPT)

4．如图所示为地球及其大气层，高空有侦察卫星 A 接收到地
球表面 P 处发出的光信号，则 A 感知到的发光物应在( B )
A．图中 P 点 B．图中 P 点靠近 M 的一侧 C．图中 P 点靠近 N 的一侧 D．以上位置都有可能
解析：由于大气层的存在，侦察卫星在 A 处接收到的 P 处发出的光信号的光路大致如图中实线所示，由图可知选项 B 正确，A、C、D 错误．
解析：由折射率概念可知：折射率与介质有关，对于同一束光介质的折射率不变，即 n＝ssiinnθθ12不变，又 n＝vc，故 n 始终大于 1.
8.在用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，其实验光路如图所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是
( ABD )
A．为了减少作图误差，C 和 D 的距离应适当取大一些 B．为了减少测量误差，A、B 连线与法线 NN′的夹角应适当大一些 C．若 A、B 的距离较大时，通过玻璃砖会看不到 A、B 的像 D．若 A、B 连线与法线 NN′间夹角过大时，有可能在 bb′ 一侧看不清 A、B 的像
解析：由折射定律可知，在入射角相同的情况下，折射角越小，介质的折射率越大，介质对光线的偏折程度越大．
3．关于光的折射现象叫光的折射 B．折射定律是托勒密发现的 C．人观察盛水容器的底部，发现水变浅了 D．若光从空气射入液体中，它的传播速度一定增大
二、非选择题 10．如图所示，等腰直角棱镜 ABO 的两腰长都是 16 cm.为了测定它的折射率，棱镜放在直角坐标系中，使两腰与 Ox、Oy 轴重合．从 OB 边的 C 点注视 A 点，发现 A 点的视位置在 OA 边上的 D 点，在 C、D 两点插上大头针，测出 C 点的坐标位置(0,12)， D 点的坐标位置(9,0)，由此计算出该棱镜的折射率为43.

2021高考物理(新高考版)一轮复习教师用书：专题十五考点1 光的折射、全反射 Word版含答案

姓名，年级：时间：专题十五光学、电磁波、相对论简介考点1 光的折射、全反射422考向1考查光的折射定律1.[2019全国Ⅰ,34（2），10分］如图，一艘帆船静止在湖面上,帆船的竖直桅杆顶端高出水面 3 m。

距水面 4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端,该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin 53°=0.8）.已知水的折射。

率为43(1)求桅杆到P点的水平距离;（2）船向左行驶一段距离后停止,调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍照射在桅杆顶端,求船行驶的距离.必备知识:光的折射定律、三角函数知识、几何知识。

关键能力:图象理解应用能力;应用数学处理物理问题的能力。

解题指导:根据直角三角形边角关系，作出光路图。

考向2考查光的折射、全反射现象2.[2019全国Ⅲ,34（2），10分］如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=30°.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。

（1）求棱镜的折射率；（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。

求此时AB边上入射角的正弦.必备知识：光的折射定律、全反射临界角、三角函数知识、几何知识.关键能力:作图能力；应用数学处理物理问题的能力.解题指导:分析求解问题时,关键要注意两点:(1）分析光路图时,要明确相关角度的几何关系；（2）要实现题给要求的光路,明确BC边恰好有光射出,即刚好不发生全反射。

应用几何知识和三角函数知识即可求解。

考法1 光的折射和反射现象的分析及求解1如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10 cm，折射率n=√3，直径AB与屏幕垂直并接触于A点,激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心O,结果在水平屏幕MN上出现了两个光斑。

求两个光斑之间的距离L.,解得r=60°画出如图所示光路图,设折射角为r,根据折射定律可得n=sinrsini由题知，PQ⊥AB，所以两个光斑P、Q之间的距离L=。

2021届(人教版)新高三高考物理一轮复习同步练习卷：光的折射全反射

光的折射全反射1.酷热的夏天,在平坦的柏油公路上,你会看到在一定距离之外,地面显得格外明亮,仿佛是一片水面,似乎还能看到远处车、人的倒影,但当你靠近“水面”时,它也随你的靠近而后退,对此现象解释正确的是()A.此“水面”存在,但在较远的地方B.“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉C.太阳辐射到地面,使地表空气温度升高,折射率小,发生全反射D.太阳辐射到地面,使地表空气温度升高,折射率大,发生全反射2.(多选)如图是在高山湖泊边拍摄的一张风景照片,湖水清澈见底,近处湖面水下的景物(石块、沙砾等)都看得很清楚,而远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影,其景物则根本看不到。

下列说法中正确的是()A.远处山峰的倒影非常清晰,是因为山峰的光线在水面上发生了全反射B.光线由水射入空气,光的波速变大,波长变长C.远处水面下景物的光线射到水面处,入射角很大,可能发生了全反射,所以看不见D.近处水面下景物的光线射到水面处,入射角较小,反射光强而折射光弱,因此有较多的能量射出水面而进入人眼睛中3.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1.875×108 m/sC.减小单色光在O点的入射角可以提高光的传输效率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4.如图,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。

一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖,在O点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带。

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,观察到各色光在光屏上陆续消失。

在光带未完全消失之前,反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是()A.减弱,紫光B.减弱,红光C.增强,紫光D.增强,红光5.如图,a和b都是厚度均匀的平玻璃板,它们之间的夹角为ϕ,一细光束以入射角θ从P点射入,θ>ϕ。

2021高考物理一轮复习专题95光的折射全反射及波动性练习含解析人教版.doc

专题95 光的折射、全反射及波动性1．[2020·重庆市摸底](多选)下列说法正确的是( )A．受迫振动的频率总等于驱动力的频率B．一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率不变D．红外线是一种光波E．狭义相对论认为，物体的质量随着物体速度的增大而减小2．[2020·长春质检](多选)下列说法正确的是( )A．简谐运动的周期与振幅无关B．弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F＝－kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数C．在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度D．在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽E．在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必须比波长小或者相差不多3．[2020·海口调研](多选)下列有关光学现象描述正确的是( )A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的B．光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理C．在双缝干涉实验中条纹变宽，可能是将入射光由红光变为绿光造成的D．光从真空中以相同的入射角斜射入水中，红光的偏折程度小于紫光的偏折程度E．A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光先发生全反射4．[2020·湖北重点中学摸底](多选)下列说法正确的是( )A．在潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里B．光纤通信利用了全反射的原理C．泊松亮斑的发现支持了光的波动说D．人们利用慢中子来研究晶体的结构是利用了中子发生的干涉现象E．变化的磁场一定产生变化的电场5．[2019·北京卷]利用图1所示的装置(示意图)，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样．下列关于P处放置的光学元件说法正确的是( )A．甲对应单缝，乙对应双缝B．甲对应双缝，乙对应单缝C．都是单缝，甲对应的缝宽较大D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大6．如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°.一束红光垂直AB边射入，从AC 边上的D点射出，其折射角为60°，则玻璃对红光的折射率为________．若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射角________(填“小于”“等于”或“大于”)60°.7．(多选)ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光( )A．a光的频率比b光的频率小B．b光比a光更容易发生衍射现象C．在棱镜内，a光的传播速度比b光的大D．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小E．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距较小8.[2020·重庆市模拟]如图所示，一容器内装有深为h的某透明液体，底部有一点光源K，可向各个方向发光，该透明液体的折射率为n，液面足够宽．已知真空中光的传播速度为c，求：(ⅰ)能从液面射出的光，在液体中经过的最短时间t；(ⅱ)液面上有光射出的区域的面积S.9．[2020·广东七校联考]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．10.[2020·包头市质检]如图所示，一透明半圆柱体的折射率n＝2、半径R＝0.4 m、长L＝1.2 m，一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，部分柱面有光线射出．求：(ⅰ)光在半圆柱体中出射时的临界角θ；(ⅱ)该部分柱面的面积S(结果保留一位有效数字)．11．[2019·全国卷Ⅲ]如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A＝90°，∠B＝30°.一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出．(ⅰ)求棱镜的折射率；(ⅱ)保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出．求此时AB边上入射角的正弦．12．[2020·西安中学模拟]半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO′的截面如图所示．位于截面所在平面内的一细束光线，以角i0由O点入射，折射光线由上边界的A点射出．当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射．求A、B两点间的距离．13.[2020·江南十校模拟]如图所示，扇形BAC 为透明柱状介质的横截面，半径为R ，圆心角A 为30°.现有一细束单色光MN 平行于AC 由N 点从AB 面射入介质．已知光束MN 到AC 的距离R3，且此光束从AB 面射入介质后恰好在BC 面上的P 点发生全发射．求该介质的折射率．14．[2019·全国卷Ⅰ]如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m ．距水面4 m 的湖底P 点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°(取sin 53°＝0.8)．已知水的折射率为43.(ⅰ)求桅杆到P 点的水平距离；(ⅱ)船向左行驶一段距离后停止，调整由P 点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离．专题95 光的折射、全反射及波动性1．ABD 受迫振动的频率总是等于驱动力的频率，A 正确；一切波都能发生干涉现象，干涉是波特有的现象，B 正确；当波源与观察者靠近时，接收到的频率增大，当波源与观察者远离时，接收到的频率减小，C 错误；红外线是一种比可见光波长长的光波，D 正确；根据相对论原理，当物体的速度增大时，其运动质量要增大，E 错误．2．ABE 3.BDE 4.ABC5．A 本题考查光的干涉和衍射现象，体现了科学推理的素养．单缝衍射图样中心亮纹较宽，两侧亮纹宽度逐渐变窄，故甲图样为单缝衍射图样；双缝干涉图样相邻两条亮纹的宽度相同，对应乙图样．故A 正确，B 、C 、D 均错．6. 3 大于解析：根据题述和图示可知，折射角i ＝60°，入射角r ＝30°，由折射定律得，玻璃对红光的折射率n ＝sin isin r＝ 3.若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在D 点射出时的折射角大于60°.7．ACD 在CD 边和AE 边都只有a 光射出，说明b 光发生了全反射，而a 光没有发生全反射，b 光的临界角较小，由临界角公式sin C ＝1n，可知b 光的折射率较大，a 光的频率比b光的频率小，选项A 正确．根据n ＝c v可知，在棱镜内，a 光的传播速度比b 光的传播速度大，选项C 正确．以相同的入射角从空气斜射入水中，根据折射定律n ＝sin isin r ，折射率越大，折射角越小，选项D 正确．根据频率与波长的关系可知，a 光的频率比b 光的频率小，a 光的波长比b 光的波长长，a 光比b 光更容易发生衍射现象，选项B 错误．由双缝干涉实验得出的相邻亮(暗)条纹间距公式Δx ＝l dλ可知，波长较长的单色光的干涉条纹间距较大，即让a 、b 两束光分别通过同一双缝干涉实验装置，a 光的相邻亮条纹间距大，选项E 错误．8．(ⅰ)nh c (ⅱ)πh2n 2－1解析：(ⅰ)光在液体中的速度为v ＝cn在液体中经过的最短时间为光垂直水平面射出时，即vt ＝h t ＝nh c(ⅱ)液面上有光射出的范围是半径为r 的圆，光在液面发生全反射的临界角为C ，有sin C ＝1ntan C ＝r hr ＝hn 2－1液面上有光射出的面积S ＝πr 2，解得 S ＝πh 2n 2－1 9．(ⅰ) 3 (ⅱ)33R 解析：(ⅰ)设光线BM 在M 点的入射角为i ，折射角为r ，由几何图形可得i ＝30°，r ＝60°根据折射定律知n ＝sin rsin i解得玻璃的折射率n ＝ 3(ⅱ)光线BN 恰好在N 点发生全反射，则sin C ＝1n设球心到BN 的距离为d ，可知d ＝R sin C 解得d ＝33R 10．(ⅰ)π6(ⅱ)0.5 m 2解析：(ⅰ)半圆柱体的横截面如图所示，其中O 为截面圆的圆心OO ′＝R ＝0.4 m ，如图示光线在B 点处恰好发生全反射有 sin θ＝1n解得θ＝π6(ⅱ)由S ＝2RL ·∠O ′OB 解得S ＝0.5 m 211．(ⅰ) 3 (ⅱ)3－22解析：本题考查了光的折射、全反射，突出应用数学知识处理物理问题的能力，体现了核心素养中模型建构、科学论证要素，有利于培养考生的应用与创新价值观．(ⅰ)光路图及相关量如图所示．光束在AB 边上折射，由折射定律得 sin isin α＝n ① 式中n 是棱镜的折射率．由几何关系可知α＋β＝60°②由几何关系和反射定律得β＝β′＝∠B ③联立①②③式，并代入i ＝60°得n ＝3④(ⅱ)设改变后的入射角为i ′，折射角为α′，由折射定律得 sin i ′sin α′＝n ⑤依题意，光束在BC 边上的入射角为全反射的临界角θc ，且 sin θc ＝1n⑥由几何关系得θc ＝α′＋30°⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为 sin i ′＝3－22⑧ 12.⎝ ⎛⎭⎪⎫1n 2－1－n 2－sin 2i 0sin i 0R解析：光路如图当光线在O 点的入射角为i 0时，折射角为r 0，由折射定律得n ＝sin i 0sin r 0设AD 间的距离为d 1，由几何关系得 sin r 0＝RR 2＋d 21若光线在B 点恰好发生全反射，则在B 点的入射角恰好等于临界角C ，设BD 间的距离为d 2，则有sin C ＝1n由几何关系得sin C ＝d 2R 2＋d 22则A 、B 间的距离d ＝d 2－d 1联立解得d ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1n 2－1－n 2－sin 2i 0sin i 0R13．n ＝ 3解析：光路图如图所示，可知AN ＝2R /3，AP ＝R ，∠i ＝60°，在△ANP 中，由正弦定理得ANsin C＝APsin90°＋rsin isin r＝n sin(90°＋r )＝cos r ＝1－sin 2rsin C ＝1n联立解得n ＝ 3 14．(ⅰ)7 m (ⅱ)5.5 m解析：(ⅰ)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x 1，到P 点的水平距离为x 2；桅杆高度为h 1，P 点处水深为h 2；激光束在水中与竖直方向的夹角为θ.由几何关系有x 1h 1＝tan 53°① x 2h 2＝tan θ② 由折射定律有 sin 53°＝n sin θ③设桅杆到P 点的水平距离为x ，则x ＝x 1＋x 2④联立①②③④式并代入题给数据得x ＝7 m⑤(ⅱ)设激光束在水中与竖直方向的夹角为45°时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为i ′，由折射定律有sin i ′＝n sin 45°⑥设船向左行驶的距离为x ′，此时光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x 1′，到P 点的水平距离为x 2′，则x 1′＋x 2′＝x ′＋x ⑦ x 1′h 1＝tan i ′⑧ x 2′h 2＝tan 45°⑨ 联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得x ′＝(62－3) m≈5.5 m⑩。

2021届高三人教版物理一轮复习 2022年高考分类题库考点16 光学 Word版含答案

考点16 光学一、选择题1.(2022·北京高考)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i与折射角r 照旧满足rsinsin α=n,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(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( )【解题指南】本题为信息赐予题,肯定要把握两个关键信息:(1)折射线与入射线位于法线的同一侧;(2)电磁波的折射率n=-1,即折射角与入射角大小相等。

【解析】选B。

依据题目所给负折射率的意义,两个角应当在法线的同一侧;折射率等于-1,说明折射角与入射角大小相等,B正确,A、C、D错误。

2.(2022·浙江高考)关于下列光学现象,说法正确的是( )A.水中蓝光的传播速度比红光快B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射C.在岸边观看前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉试验,用红光时得到的条纹间距更宽【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:(1)知道光在介质中传播速度的公式;(2)知道产生全反射的条件;(3)知道双缝干涉条纹间距公式。

【解析】选C、D。

光在介质中的传播速度v=nc,其中n是折射率,由于蓝光折射率大于红光折射率,所以蓝光传播速度比红光慢,A项错误;光从光密介质向光疏介质传播时,可能发生全反射,所以B项错误;视深h和实际深度H关系为h=nH, 所以鱼的实际深度比看到的要深,C项正确;条纹间距λdly=∆,由于红光波长大于蓝光波长,所以红光得到的条纹间距更宽,D项正确。

3.(2022·福建高考)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( )【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)光的折射定律;(2)光的全反射发生的条件。

2020_2021学年新教材高中物理课时作业十五光的干涉含解析新人教版选择性必修一

课时作业(十五) 光的干涉限时：25分钟一、单项选择题1．关于光的干涉，下列说法中正确的是( )A．在双缝干涉现象中，相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B．在双缝干涉现象中，把入射光由波长较长的红光换成波长较短的紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽C．在双缝干涉现象中，将绿光换成红光，相邻两个亮条纹间距将变宽D．在双缝干涉现象中，入射光为白光时得到的彩色条纹为内红外紫2．某同学利用如图所示实验观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏．当让一束阳光照射A屏时，C屏上并没有出现干涉条纹，移走B后，C上出现一窄亮斑．分析实验失败的原因可能是( )A．单缝S太窄B．单缝S太宽C．S到S1和S2距离不相等D．阳光不能作为光源3．如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光通过滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )A．a的上表面和b的下表面B．a的上表面和b的上表面C．a的下表面和b的上表面D．a的下表面和b的下表面4．如图所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上P点出现第三条暗条纹，已知光速为c，则P点到双缝的距离之差r2－r1应为( )A.c2fB.3c2fC.2c3fD.5c2f5．如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图．图乙为用绿光进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹．若已知红光、绿光和紫光的波长大小关系为红光的波长最长，紫光的波长最短．则以下说法正确的是( )A．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短二、多项选择题6．分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，已知λ红>λ紫，在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则( )A．Δx1<Δx2B．Δx1>Δx2C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx增大D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx不变7．如图所示是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则下列说法正确的是( )A．屏上的干涉条纹的间距将变大B．屏上的O点可能出现暗条纹C．屏上的P1位置仍然可能为亮条纹的中心D．屏上的P1位置可能为暗条纹的中心三、非选择题8.杨氏干涉实验证明光的确是一种波。

第1讲光的折射全反射-2025版物理大一轮复习

光的折射全反射目标要求1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律。

2.掌握发生全反射的条件并会用全反射的条件进行相关计算。

考点一光的折射定律和折射率1.光的折射定律如图所示，入射光线、折射光线和法线在□1同一平面内，入射光线与折射光线分居□2法线的两侧；入射角的正弦值与折射角的正弦值之比为一常数。

2.折射率(1)定义：在物理学中，把光从□3真空射入某种介质发生折射时，入射角的□4正弦值与折射角的□5正弦值的比，叫作这种介质的折射率。

(2)定义式：n ＝□6sin θ1sin θ2。

(3)计算公式：n ＝cv。

因为v <c ，所以任何介质的折射率都□7大于1。

(4)当光从真空(或空气)斜射入某种介质时，入射角□8大于折射角；当光由介质斜射入真空(或空气)时，入射角□9小于折射角。

【判断正误】1.无论是光的折射，还是反射，光路都是可逆的。

(√)2.若光从空气射入水中，它的传播速度一定增大。

(×)3.根据n ＝cv可知，介质的折射率与光在该介质中的传播速度成反比。

(√)1.对折射率的理解(1)公式n ＝sin θ1sin θ2中，不论光是从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角。

(2)折射率与入射角的大小无关，与介质的密度无关，光密介质不是指密度大的介质。

(3)折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关。

同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小。

(4)同一种色光，在不同介质中虽然波速、波长不同，但频率不变。

2.光路的可逆性在光的折射现象中，光路是可逆的。

如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线发生折射。

如图所示，激光笔发出一束激光射向水面O 点，经折射后在水槽底部形成一光斑P 。

已知入射角α＝53°，水的折射率n ＝43，真空中光速c ＝3.0×108m/s ，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。

高三物理一轮复习课时作业3：12.3光的折射全反射

第3课时光的折射全反射一、选择题1．如图所示，a，b两束不同的单色光平行地从空气射入水中，发生折射，α>β，则下述结论正确的是()A．水对光束a的折射率较大B．水中光束b的速度较小C．光束a的频率较大D．若从水中射向空气发生全反射，光束a的临界角较光束b的临界角大2．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3．如图所示，空气中有一折射率为2的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光．若只考虑首次入射到圆弧AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为()A.16πRB.14πRC.13πR D.512πR 4．(2014年北京卷)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i 与折射角r 依然满足sin isin r ＝n ，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(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( )5．一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC 为直角三角形(AC 边未画出)，AB 为直角边，∠ABC ＝45°；ADC 为一圆弧，其圆心在BC 边的中点．此玻璃的折射率为1.5.P 为一贴近玻璃砖放置的、与AB 垂直的光屏．若一束宽度与AB 边长度相等的平行光从AB 边垂直射入玻璃砖，则( )A．从BC边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光B．屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度C．屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度D．当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小，然后变大6．(2014年福建卷)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()7．如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab部分形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是()A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D．在三棱镜a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率8．如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束反射光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，平面镜的上下表面足够宽，则()A．光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光，且玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的B．改变α角，反射光束Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行C．增大α角且保持α≤90°，光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束ⅠD．减小α角且保持α>0°，光束Ⅲ可能会从上表面消失二、非选择题9．(2013年新课标全国Ⅰ卷)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间．10．(2013年海南卷)如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，AC平行于光屏MN，与光屏的距离为L.棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2.一束很细的白光由棱镜的侧面AB垂直射入，直接到达AC面并射出．画出光路示意图，并标出红光和紫光射在光屏上的位置；求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离．11．(2014年全国卷Ⅱ)一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面．在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上．已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率．12．在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示．(1)根据图甲画出完整的光路图；(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n＝________(保留3位有效数字)；(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示．图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和________(填“A”或“B”)．答案一、选择题1．『解析』在水中光束b 的偏折大，其折射率较大，选项A 错误；光束b 在水中的折射率较大，根据关系式v ＝c /n 可知，其在水中的速度较小，选项B 正确；光束b 的折射率较大，频率较大，选项C 错误；根据公式sin C ＝1/n 可知，光束a 的折射率n 较小，临界角较大，选项D 正确．『答案』BD2．『解析』水对各种色光的折射率不同，其中对红光的偏折作用最小，对紫光的偏折作用最大，由光进入水珠的第一次折射及光路图知可能的顺序为：d 为红光、c 为黄光、b 为蓝光、a 为紫光，所以选项B 正确．『答案』B3．『解析』本题考查光的折射与全反射，意在考查考生综合应用数学知识，正确作出几何光路图解决几何光学问题的能力．作出如图所示的几何光路图，其中ON 为从O 点入射的折射光线，故圆弧NB 段没有光线射出，由折射定律sin i sin r ＝n 可知sin45°sin ∠BON ＝2，即∠BON ＝30°.若在圆弧AB 上的M 点，折射光线发生了全反射，则圆弧AM 段没有光线射出，由sin C ＝1n 可得C ＝45°，由几何关系则有∠AOM ＝90°－45°－30°＝15°.所以圆弧AB 上有光透出的长度为s ＝90°－15°－30°360°×2πR ＝14πR ，B 正确．『答案』B4．『解析』由题意可知该材料的折射率n ＝－1，由折射定律可知，入射角和折射角相等，且入射光和折射光在法线的同侧，故选项B 正确．『答案』B5．『解析』入射到BC 边上的光线入射角为45°，由玻璃的折射率n ＝1.5，则临界角为C ＝arcsin 23<45°，所以入射到BC 边的光线发生全反射，无光线从BC 边射出，选项A 错误；从BC 边反射到AC 的光线平行于AB 射到AC 边上，光路如图所示．射向BC 边靠近B 点和C 点的光线经BC 边反射后，射到AC 面上的入射角接近45°，光线在AC 面上发生全反射，靠近D 点的光线经AD 面折射，在屏上出现一亮区，但亮区宽度比AB 边小．由于AB ＝AC ，所以选项B 正确，选项C 错误；由光路图可知，光线经AC 边折射后向中心偏折，汇聚光束，当光线相交后，又会增大，故选项D 正确．『答案』BD6．『解析』光线只有从光密介质入射到光疏介质且入射角大于全反射的临界角时才会发生全反射，而玻璃相对于空气是光密介质，故选项B 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，选项D 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，故选项A 错误．『答案』A7．『解析』红色光的折射率小于紫色光的折射率，故a 侧是紫色光，b 侧是红色光，选项A 错误，选项C 正确；在真空中红光的波长大于紫光的波长，选项B 正确，根据n ＝c v 得v ＝cn，所以在三棱镜中红色光的传播速率大于紫色光的传播速率，选项D 错误．『答案』BC8．『解析』所有光都在上表面发生反射．故光束Ⅰ仍为复色光，折射进玻璃砖的光，折射率大的折射角小，经反射再折射出来靠近入射光，选项A 错误；根据反射定律，光束Ⅰ的反射角等于入射角，光束Ⅱ、Ⅲ经折射、反射、折射后射出玻璃砖的折射角相等且等于最初的入射角，故三束光束平行，选项B 正确；增大α角，也就是减小了入射角，折射角也减小，故光束Ⅱ、Ⅲ将靠近光束Ⅰ，选项C 错误；根据平行玻璃砖的特点，光经折射后在上表面的入射角等于第二次折射后的折射角，只要光能射进玻璃砖，说明折射角小于临界角，故光肯定能射出，选项D 错误．『答案』B 二、非选择题9．『解析』(1)设光线在端面AB 上的C 点入射，见光路图．入射角为i ，折射角为γ，由折射定律有sin i ＝n ·sin r设该光线射向玻璃丝内壁D 点的入射角为α，为使该光线可在此光导纤维中传播，应有α≥θ，式中θ是光线在玻璃丝内发生全反射的临界角，满足sin θ＝1n.由几何关系得α＋r ＝90° 由以上关系得sin i ≤n 2－1.(2)光在玻璃丝中的传播速度大小为v ＝c n.光线从玻璃丝端面AB 传到其另一端面所需的时间为T ＝Lv 2其v 2为光在玻璃丝中沿轴线方向的分速度，有v 2＝v sin α，光在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从AB 端面传到另一端面所用时间最长．由以上各式得T max ＝Ln 2c .『答案』(1)sin i ≤n 2－1(2)Ln 2c10．『解析』光路如图所示，红光和紫光在AC 面上的入射角相同，设为i ，折射角分别为r 1，r 2，它们射到屏上的位置离O 点的距离分别为d 1和d 2，由折射定律得n 1sin i ＝sin r 1① n 2sin i ＝sin r 2② 由几何关系得i ＝∠A ③ d 1＝L tan r 1④ d 2＝L tan r 2⑤联立①②③④⑤并利用题中条件得，红光和紫光在光屏上的位置之间的距离为 d 2－d 1＝L ⎝⎛⎭⎪⎫n 24－n 22－n 14－n 21.『答案』L ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 24－n 22－n 14－n 21 11．『解析』从圆形发光面边缘A 点发出的一条光线，该光线射到上表面圆纸片的边缘且此光线刚好发生全反射，此种情况下发光面发出的光全部被纸片遮挡如图所示．由折射定律n ＝1sin α，由几何关系sin α＝LL 2＋h 2，L ＝R －r ，联立以上各式解得n ＝1＋h 2R －r2.『答案』n ＝1＋⎝⎛⎭⎫h R －r 212．『解析』(1)连接两大头针1、2，延长线与梯形玻璃砖上表面交于O ，再连接两大头针3、4，延长线与梯形玻璃砖下表面交于O ′，再连接OO ′，标上箭头以示光线传播方向．(2)入射角θ的正弦：sin θ＝CD OC ，折射角β的正弦sin β＝C ′D ′OC ′，可取OC ＝OC ′，则折射率n ＝sin θsin β＝CDC ′D ′.用刻度尺测量CD 、C ′D ′，代入测量数据可得n ＝1.51.(3)光斜射入两底面平行的玻璃砖一个表面，折射光线会从另一个表面平行原入射光线射出玻璃砖．乙图中两条平行光线入射，P 1P 2左边的光线会从梯形玻璃砖另一底面平行射出，是沿着大头针3并与B 方向平行射出；而光线P 1P 2将由梯形玻璃砖侧面出射，方向为P 3和A 的连线．『答案』(1)图见解析 (2)1.51 (3)A。

高三物理一轮复习 12.1 光的折射全反射课时作业

峙对市爱惜阳光实验学校第一高三物理一轮复习 1 光的折射全反射课时作业1．(2021·月考)酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影．但当你靠近“水面〞时，它却随你靠近而后退．对此现象正确的解释是( ) A．出现的是“蜃楼〞，是由于光的折射造成的B．“水面〞不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C．太阳辐射到地面，使地面温度升高，折射率大，发生全反射D．太阳辐射到地面，使地面温度升高，折射率小，发生全反射解析：选D. 酷热的夏天地面温度高，地面附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射．2．(2021·质检)有一块玻璃砖，上、下两面光滑且平行，有一束光线从空气射入玻璃砖，下面给出的四个光路图中正确的选项是( )图12－1－15解析：选D.此题中由于玻璃砖上、下外表平行，光在上外表的折射角于下外表的入射角，上外表能够发生折射，那么下外表一能够发生折射，又因为有折射就有反射，故D正确．3．(2021·高考卷)一束单色光由空气射入玻璃，这束光的( )A．速度变慢，波长变短 B．速度不变，波长变短C．频率增高，波长变长D ．频率不变，波长变长解析：选A.光从空气射入玻璃中，其频率f不变；又由n＝c/v，推出速度v变小；再由v＝λf，推出λ变小．故A正确．4．(2021·一中模拟)市民广场灯光音乐喷泉的水池中，有处于同一深度的假设干彩灯，晚上在彩灯上方附近观察不同颜色彩灯的深度会有所不同，假设所有彩灯均视为点光源，现就红光灯和绿光灯比拟，以下说法正确的选项是( )A．红灯看起来较浅，因为红光折射率较大B．绿灯看起来较浅，因为绿光折射率较小C．绿灯看起来较深，因为绿光折射率较大D．红灯看起来较深，因为红光折射率较小解析：选D.红绿两种色光中，折射率n红＜n绿，设灯的实际深度为H，那么它们在水中视深h＝Hn，红光看起来较深，那么正确答案为D.5．如图12－1－16所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，棱镜材料的折射率为，那么这束光进入棱镜后的光路图为( )图12－1－16 图12－1－17解析：选D.光线垂直AB 面射入，在到达AC 面上时入射角i ＝60°，因光线的临界角C 满足sin C ＝1n，C ＝45°，i ＞C ，所以光线在AC 面发生全反射；光线到达BC 面上的入射角i ′＝30°.由于i ′＜C ，所以有光线从BC 面射出，还有光线经BC 面反射到AC 面上，此时入射角于零度，光线垂直于AC 面射出，D 项正确．6.图12－1－18一个腰直角三棱镜的截面如图12－1－18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，那么从BC 面射出的光线( )A ．仍从Q 点射出，出射光线平行于AB B ．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Q ″点射出，出射光线平行于AB7.图12－1－19某物理兴趣小组用探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P ，让一复色光束SA 射向玻璃砖的圆心O 后，有两束单色光a 和b 射向光屏P ，如图12－1－19所示．他们根据现象提出了以下四个猜测，你认为正确的选项是( )A ．单色光a 的波长小于单色光b 的波长B ．在玻璃中单色光a 的传播速度大于单色光b 的传播速度C ．单色光a 通过玻璃砖所需的时间大于单色光b 通过玻璃砖所需的时间D ．当光束SA 绕圆心O 逆时针转动过程中，在光屏P 上最早消失的是a 光解析：选B.根据光的折射律可知a 光的折射率小于b 光的折射率，那么a光的频率小于b 光的频率，由λ＝c f 可知A 错误；由v ＝cn 可知B 正确；由于复色光在玻璃砖中传播距离相同，根据t ＝R v 可知C 错误；由sin C ＝1n可知D 错误．8．(2021·高三模拟) 图12－1－20光纤维通信是一种化的通信手段，它可以为客户提供大容量、高速度、高质量的通信效劳，为了研究问题方便，我们将光导纤维简化为一根长直玻璃管，如图12－1－20所示．设此玻璃管长为L ，折射率为n .从玻璃管左端面射入玻璃内的光线在玻璃管的侧面上恰好能发生全反射，最后从玻璃管的右端面射出．设光在真空中的传播速度为c ，那么光通过此段玻璃管所需的时间为( )A.n 2L cB.n 2L c 2C.nL cD.nL c2解析：选A.用C 表示临界角，那么有sin C ＝1n，光在玻璃管中的传播速度为v ＝cn .光在沿玻璃管轴线的方向上做匀速传播．所用时间为t ＝Lv cos ⎝⎛⎭⎪⎫π2－C ＝Lv sin C ＝n 2Lc .故A 正确．9.图12－1－21如图12－1－21所示，半圆形玻璃砖的半径R ＝10 cm ，折射率n ＝3，直径AB 与屏幕垂直并接触于A 点．激光a 以入射角i ＝30°射向半圆形玻璃砖的圆心O ，结果在水平屏幕MN 上出现两个光斑，那么两个光斑之间的距离为( )A.2033 cmB ．5 3 cmC.4033cmD ．20 3 cm解析：选C.由折射律可得折射角为60°，再由反射律及三角函数即可求得两个光斑之间的距离为4033cm ，C 正确．10.图12－1－22(2021·州二中高三质检)如图12－1－22所示，匀质透明球体的球心为O ，半径为R ，置于真空中．一条光线CD 平行于直径AOB 射向球体，假设CD 与AOB 的距离H ＝32R ，光线从D 射入球体经一次反射后由E (图中未标出)再次折射回真空中，此时的出射光线刚好与入射光线平行，光在真空中的速度为c ，那么( )A ．球体的折射率为n ＝2B ．球体的折射率为n ＝23C ．光线从D 点射入到从E 点射出球体的总时间为6R /cD ．适当改变入射点的位置，光线进入球体后，可在球体内发生全反射现象解析：选C.连接OD 并，作出法线，连接DB 作出折射光线，可知∠OBD ＝∠ODB ＝γ，设入射角为θ，那么有θ＝2γ，sin θ＝H R ＝32，得θ＝60°，γ＝30°，由折射律有n ＝sin θsin γ＝3，那么选项A 、B 错误；而DB ＝2R cos γ＝3R ，在球体内光速v ＝cn ，因出射光线刚好与入射光线平行，由对称性可知光在球体内传播的路程为s ＝2DB ＝23R ，故光在球体内的总时间为t ＝s v ＝6Rc，选项C 正确；因光入射时的最大入射角为90°，最大折射角为临界角，故在球体内的最大入射角为临界角，光在球体内不会发生全反射，那么选项D 错误．二、非选择题 11.图12－1－23一底面半径为R 的半圆柱形透明体的折射率为n ＝3，横截面如图12－1－23所示，O 表示半圆柱形截面的圆心．一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A 点以60°的入射角入射，求该光线从进入透明体到第一次从B 点离开透明体时，共经历的时间(真空中的光速为c ，sin 35°＝33；计算结果用R 、n 、c 表示)．解析：设此透明物体的临界角为C ，依题意sin C ＝1n，所以C ＝35°当入射角为60°时，由n ＝sin 60°sin γ解得折射角：γ＝30°即此时光线折射后射到圆弧上的C 点，在C 点的入射角为60°，大于临界角，会发生全反射，往后光线水平反射至圆弧上的D 点并在D 点发生全反射，再反射至B 点，从B 点第一次射出．在透明体内的路径为：s ＝3R光在透明体内的速度v ＝cn经历的时间t ＝s v ＝3nRc.答案：3nRc12．(2021·高考课标卷)一玻璃立方体中心有一点状光源．今在立方体的外表镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体．该玻璃的折射率为2，求镀膜的面积与立方体外表积之比的最小值．解析：如图，考虑从玻璃立方体中心O 点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上外表发生折射，根据折射律有n sin θ＝sin α①式中，n 是玻璃的折射率，入射角于θ，α是折射角．现假设A 点是上外表面积最小的不透明薄膜边缘上的一点．由题意，在A 点刚好发生全反射，故αA ＝π2②设线段OA 在立方体上外表的投影长为R A ，由几何关系得 sin θA ＝R AR 2A ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22③式中a 为玻璃立方体的边长．由①②③式得R A ＝a2n 2－1④ 由题给数据得R A ＝a2⑤由题意，上外表所镀的面积最小的不透明薄膜是半径为R A 的圆．所求的镀膜面积S ′与玻璃立方体的外表积S 之比为S ′S ＝6πR 2A6a2⑥由⑤⑥式得S ′S ＝π4.答案：π4。

2021版新高考物理人教版一轮课件：14.1 光的折射全反射

n
(4)如图所示的光导纤维传输过程，由此可知，光导纤维的传输原理：利用光的_全__反__射__。
2.光的色散： (1)图示：
(2)色散现象：白光通过三棱镜会形成_由__红__到__紫__七种色光组成的彩色光谱。 (3)成因：由于n红<n紫，所以以相同的入射角射到棱镜界面时，红光和紫光的折射角_不__同__，紫光折射得更明显些，当它们射出另一个界面时，紫光的偏折角_最__大__，红光的偏折角_最__小__。
世纪金榜导学号
(1)求棱镜的折射率；
(2)保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，
直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。
【解析】(1)光路图及相关量如图所示。光束在AB边上折射，由折射定律得
sini =n ①
sin
式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知 α+β=60° ② 由几何关系和反射定律得 β=β′=∠B ③ 联立①②③式，并代入i=60°得n= 3 ④
【解析】(1)设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距
离为x2；桅杆高度为h1，P点处水深为h2；激光束在水中与竖直方向的夹角为
θ。由几何关系有
x1 h1
=tan53°
①
x2 =tanθ
h2
②
由折射定律有sin53°=nsinθ
③
设桅杆到P点的水平距离为x，则x=x1+x2 ④ 联立①②③④式并代入题给数据得x=7 m ⑤
h2
联立⑤⑥⑦⑧⑨式并代入题给数据得 x′=(6 2-3) m=5.5 m ⑩ 答案：(1)7 m (2)5.5 m
题型2 玻璃介质类
【典例2】(2019·全国卷Ⅲ)如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，

课时作业15—【人教版教材】高中物理选择性必修第一册上课课件

答案：1.55
解析：设从光源发出直接射到 D 点的光线的入射角为 i1，折射角为 r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点 C，连接 C、 D，交反光壁于 E 点，由光源射向 E 点的光线，反射后沿 ED 射向 D 点．光线在 D 点的入射角为 i2，折射角为 r2，如图所示．设液体的折射率为 n，由折射定律有 nsini1＝sinr1①
正确的是( AD )
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
解析：如图所示，放在 B 中心的字反射的光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故人看到字的位置是字的真实位置．而放在 A 中心的字经折射，人看到的位置比真实位置要高．
解析：实验时，要将大头针竖直插在纸上，且 A 和 B 之间、 B 与 O 之间、C 与 D 之间、C 与 O′之间距离要稍大一些，入射角 θ1 应适当大一些，以减小测量角度的误差，但不宜太大．
9．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 来说是最高点)竖直向下分别观察 A、B 中心处报纸上的字，下面的说法
解得 sinθ2＝12，故 θ2
又有 BC＝2Rcosθ2，则 t＝BvC＝nBcC＝2nRccosθ2 得：t＝ 36×10－9 s
(2)由几何关系可知∠COP＝15° 又∠ECP＝θ1＝45° 由几何关系可得 α＝30°.
•
1.一方面，城市是可爱的。它创造了现代文明，并耀武扬威地显摆着现代文明的物质成果，引诱着人们集聚其中。
•
4.浊雾笼罩下的财富不夜城，不仅侵蚀了星星的亮光，而且泯灭了心灵的光芒，使我们的眼睛近视、散光且老花，失去了辨别真伪、美丑、善恶的天然能力，使我们的心迷茫且苦闷。生活在城市，我们几乎忘了：夜，本该是黑的，本该是有星星的，本该是安静的，本该带着人们心安理得地歇息的。

人教版高中物理选择性必修第一册课后作业15光的折射

人教版高中物理选择性必修第一册课后作业15 光的折射(建议用时：45分钟)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解析：某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c 与光在介质中传播速度v 的比值，A 不对；折射率与折射角和入射角的大小无关，B 不对．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°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．答案：BDE3．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”)．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．答案：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________．解析：根据折射定律，sin θ1sin θ2＝n 12，当光以相等的入射角从真空向介质入射时，sin θ1一定，n 12越大，sin θ2就越小，θ2越小，说明光偏离原来的传播方向的角度就越大．答案：小大5．插入水中的筷子，水里部分从水面斜着看起来是向________曲折．解析：由光的折射定律知，水中的筷子所成的像比实际位置浅，则应向上曲折．答案：上6．用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa ′和bb ′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．解析：可作出经过玻璃砖的光路图，由几何知识可知，测出的折射角与正确值相同．答案：不变7．一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？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°.答案：105°8．一条光线以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，求折射光线与反射光线的夹角φ.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°.答案：100°＜φ＜140°9．两束细平行光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________(选填“仍平行”或“不平行”)，间距______d (选填“＝”“＜”或“＞”)．解析：如图所示，光线经两表面平行的玻璃砖后方向不变，出射光线是平行的，根据折射定律得n a ＝sin isin r a，n b ＝sin i sin r b，由题意知，n a ＞n b ，则r a ＜r b ，故d ′＜d .答案：仍平行＜10．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”)．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＝sin （ θ1＋α）sin （ θ2＋α）.由三角函数知n 测＞n 真，即偏大．答案：(1)l 1、l 3l 1l 3(2)偏大 11．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)．解析：设入射角为i ，折射角为r ，由折射定律得：sin isin r ＝n ……①，由已知条件及①式得r ＝30°……②，光路图如图所示．设出射点为F ，由几何关系可得AF ＝38a ……③，即出射点在AB 边上离A 点38a 的位置．答案：见解析12．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 ＝3.0×108 m/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．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 ＝3.0×1083 m/s≈1.7×108 m/s.(3)据n ＝sin θ1sin θ2得sin θ2＝sin θ1n ，将sin θ1＝sin 45°＝22及n ＝3代入上式，可求得sin θ2＝6 6，解得θ2＝arcsin6 6.(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．答案：(1)图见解析(2)3 1.7×108 m/s(3)arcsin66(4)不会变化。

全国版高考物理一轮复习第15章鸭部分55光的折射和全反射习题课件

第二十九页，共51页。
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
3。
第十四页，共51页。
5.
(2017·河北石家庄质检)如图所示，一束平行于直径 AB
的单色光照射到玻璃球上，从 N 点进入玻璃球直接打在 B
点，在 B 点反射后从 P 点射出玻璃球(P 点未画出)。已知玻
璃球的半径为 R，折射率 n＝ 3，光在真空中的传播速度
为 c，求：
(1)入射点 N 与出射点 P 间的距离；
3 3<
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。
第四页，共51页。
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( )
第十页，共51页。
30°，r2＝60°，由 n＝ssiinnri，光在玻璃中传播距离 l＝codsr，
光在玻璃中的传播速度 v＝nc，可知光在玻璃中传播时间 t
＝vl ＝
dsini ＝2dsini，又 csinrcosr csin2r
sin2r1＝ sin60°＝
23， sin2r2＝
sin120°＝ 23，所以单色光 1 与单色光 2 通过玻璃砖所需时

2021高三统考人教物理一轮(经典版)学案：第15章第1讲光的折射、全反射 Word版含解析

姓名，年级：时间：第十五章光电磁波相对论简介高考地位高考对光的知识的考查主要以选择题和计算题为主,实验题和光路作图题的考查频率也很高。

试题的难度中等，分值在10分左右.高考对电磁波及相对论简介的考查以识记和理解为主,题型以选择题或填空题形式出现,试题难度不大，分值在5分左右。

考纲下载1.光的折射定律(Ⅱ）2．折射率(Ⅰ)3.全反射、光导纤维(Ⅰ）4。

光的干涉、衍射和偏振现象(Ⅰ）5．电磁波的产生（Ⅰ)6．电磁波的发射、传播和接收（Ⅰ）7．电磁波谱（Ⅰ）8．狭义相对论的基本假设(Ⅰ)9．质能关系（Ⅰ）实验二:测定玻璃的折射率实验三：用双缝干涉测光的波长考纲解读1.考查对光的折射定律的理解与应用。

2．考查全反射现象及其分析.3．考查光的干涉条件，干涉条纹的分析以及对衍射、偏振等现象的理解。

4．考查折射率、波长的测量。

5．考查对麦克斯韦的两个基本假设和电磁波概念的理解。

6．理解电磁波谱的组成以及各波段电磁波的性质、传播特点与用途。

7．理解狭义相对论的基本假设，并能应用其处理简单的实际问题。

8．理解质能关系公式,并能进行简单计算。

第1讲光的折射、全反射主干梳理对点激活知识点光的折射定律Ⅱ折射率Ⅰ1．折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向01改变的现象.2．折射定律（1）内容：折射光线与入射光线、法线处在错误!同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的错误!两侧；入射角的正弦与折射角的正弦错误!成正比。

(2）表达式：错误!错误!＝n12，式中n12是比例常数.（3)在光的折射现象中,光路是错误!可逆的。

3．折射率（1)定义：光从真空射入某种介质发生折射时，错误!入射角的正弦与错误!折射角的正弦的比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率，用符号n表示。

（2）物理意义：折射率仅反映介质的09光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小.（3)定义式：n＝错误!,不能说n与sinθ1成正比、与sinθ2成反比，对于确定的某种介质而言，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

2021高考物理一轮温习课时作业（五十五）光的折射定律全反射

课时作业(五十五) 光的折射定律全反射班级：____________ 姓名：____________1.(14年北京高考)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．位于空气中的这种材料，入射角i与折射角r仍然知足sin i/sin r＝n，可是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．若该材料对于电磁波的折射率n＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示用意是( )ABCD2．有经验的打鱼人都知道，若是在岸上把鱼枪射向水中的目标是射不中鱼的，这是因为鱼反射的光在通过水面时发生了折射．不考虑光的频率不同对折射率的影响，下列说法正确的是( )A．要让鱼枪射中鱼，必需对准鱼的上方发射B．若是用高能激光笔照射水中的鱼，那么只要对准鱼在水中的像即可照到鱼C．打鱼人在岸上不同的位置看到的鱼的位置不变D．由于全反射现象，人只要离开鱼必然的水平距离，鱼反射出的光就不会抵达打鱼人的眼睛3.在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘上的信息一般是通过激光束来读取的．光盘截面示意如图所示，若入射的红、蓝混合激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向．下列说法中正确的是( )第3题图A ．图中光束①是蓝光，光束②是红光B ．对同一小孔，光束①的衍射现象更明显C ．在透明介质层中光束①比光束②传播得更快D ．若光束①、②以相同且逐渐增大的入射角从透明介质层射向空气中，则光束②先发生全反射4．(多选)如图为一直角棱镜的横截面，∠bac ＝90°，∠abc ＝60°，一平行细光束从O 点沿垂直于bc 面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率n ＝2，若不考虑原入射光在bc 面上的反射光，则有光线( )第4题图A ．从ab 面射出B ．从ac 面射出C ．从bc 面射出，且与bc 面斜交D ．从bc 面射出，且与bc 面垂直5．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n 随波长λ的转变符合科西经验公式： n ＝A ＋B λ2＋C λ4，其中A 、B 、C 是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示．则( )第5题图A ．屏上c 处是紫光B ．屏上d 处是红光C．屏上b处是紫光 D．屏上a处是红光6．图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R＝2cm，折射率n＝ 3.真空中一束光线沿平行于直径AB的方向从D点射入该透明体，折射光线恰好通过B点．已知真空中光速c ＝3.0×108m/s，求：(1) 光在透明体中的传播速度v；(2) 入射点D与AB间的距离d.第6题图7.有一顶角为直角的玻璃砖，放在空气中，一光束斜射入玻璃砖的一个侧面，如图所示，然后投射到它的另一个侧面．若该玻璃砖全反射临界角为42°，问：(1) 这束光线可否从另一侧面射出？(2) 若光线能从侧面射出，玻璃砖折射率应知足何条件？第7题图8．在折射率为n，厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S，从S发出的光线SA以入射角θ入射到玻璃板上表面，通过玻璃板后从下表面射出，如图所示．若沿此光线传播的光从光源S到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中传播时间相等，点光源S到玻璃板上表面的垂直距离l应是多少？第8题图。

高考物理一轮复习课后限时作业52光的折射全反射课件高三全册物理课件

界面时，折射角小于30°，选项D错误．
12/8/2021
4.(多选)如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单光色，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是
( BC )
A．c光的频率最高 B．在真空中c光的波长最长 C．玻璃对c光的折射率最小 D．在三棱镜中c光传播速度最小
12/8/2021
交点到O点的距离．
12/8/2021
解析：(1)如图甲所示，光束由C处水平射入，在B处发生 3
全反射，∠OBC为临界角sin∠OBC＝OOCB＝ 3RR＝ 33，由临界角公式得：n＝sin∠1OBC＝ 3.
12/8/2021
(2)如图乙所示，光束由D点水平射入，在E点发生折射，入射角为∠OED＝α，折射角为∠NEF＝β，
面入射点的水平距离为a.由几何关系有
sini′＝
a a2＋h2
x＋l＝a＋h′
式中，h′是CD的距离，h′＝2 m．联立以上各式得
x＝3
273－1 m≈0.7 m.
答案：(1)2.6 m (2)0.7 m
12/8/2021
12/8/2021
12/8/2021
12/8/2021
9.如图所示是一个半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA方向入射，保持入射方向不变，不考虑光线在透明物体内部的反射．
(1)将细光束平移到距O点
3 3
R处的C点，此时透明体左侧恰
好不再有光线射出，求透明体对该单色光的折射率；
(2)若细光束平移到距O点0.5R处，求出射光线与OA轴线的
12/8/2021
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sini＝RL ③

人教版江苏专用高中物理选择性必修第一册课时分层作业15光的折射含答案

课时分层作业(十五)光的折射◎题组一光的折射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，以下说法不正确的是()A．Ob不是入射光线B．aO是入射光线C．Oc是入射光线D．Ob是反射光线C[由于入射角等于反射角，入射光线、反射光线关于法线对称，所以aO、Ob应是入射光线或反射光线，PQ是法线。

又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，所以aO是入射光线，Ob是反射光线，Oc是折射光线。

故C错误，A、B、D正确。

]2．关于光的反射与折射，下列说法正确的是()A．光发生反射时，光的传播方向不一定改变B．光发生反射时，光的传播方向不可能改变90°C．光发生折射时，一定伴随着反射现象D．光发生反射时，一定伴随着折射现象C[发生反射时，光的传播方向一定发生改变，且可以改变90°，A、B错；发生折射时，一定伴随着反射现象，但有反射现象，不一定有折射现象，C对，D错。

]3．一个人站在湖边，观察离岸一段距离的水下的一条鱼，这个人看到的鱼的位置和鱼在水下真实的位置相比较，下列说法正确的是()A．在鱼真实位置正下方某处B．在鱼真实位置上方某处C．在鱼真实位置下方偏向观察者的某处D．所给条件不足，无法确定观察到的鱼的位置B[人在岸上观察离岸一段距离的水下的鱼，来自鱼的光(实际上是鱼反射的光)经折射后射入人的眼睛，人看到的是鱼的像。

如图所示，把鱼看作一个发光点S，人看到的是折射光的反向延长线的交点S′，所以选项B正确。

]4．设大气层为均匀介质，当太阳光照射地球表面时，如图所示。

则有大气层与没有大气层时相比，太阳光覆盖地球的面积()A．前者较小B．前者较大C．一样大D．无法判断B[当太阳光照到地球表面的大气层时，平行光发生折射，因为是由真空射向大气层，所以折射角小于入射角，光线偏向地球，使得没有大气层时平行光无法照射到地球表面的光线照到了地球，阳光覆盖面积变大，故B正确。