2020届高三物理一轮复习：第十四章 第3讲 光的折射 全反射

课时作业(四十三)

一、选择题

1．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是()

A．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象

B．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大

C．海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景

D．一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化

E．一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散

解析：一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，A正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，C错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，D错误；白光斜射入水中，由于水对不同色光的折射率不同，各种色光将分开，故E正确．答案：ABE

2．一光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，可看成一段直线，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播，下列关于光导纤维的说法正确的是()

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大，光传播时在外套与外界的界面上发生全反射

C．波长越长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

E．若紫光以如图所示角度入射时，恰能在光纤中发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，不能在光纤中发生全反射

解析：当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故选项A正确，B错误；波长越长的光，频率越小，介质对它的折射率n越小，根据公式v

＝c

n，光在光纤中传播的速度越大，故选项C正确，D错误；根据sin C＝

1

n知，折射率越大，

全反射临界角越小，红光的折射率小，则全反射临界角大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能发生全反射，故选项E正确．

答案：ACE

3．(2019·贵州六校联考)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A 点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点．图中O点为A、B连线与分界面的交点．下列说法正确的是()

A ．O 1点在O 点的右侧

B ．蓝光从空气中射入水中时，速度变小

C ．若沿AO 1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B 点正下方的C 点

D ．若沿AO 1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点

E ．若蓝光沿AO 方向射向水中，则折射光线有可能通过B 点正上方的D 点

解析：据折射定律知，光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知O 1点应在O 点的左侧，故A 错；光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时，速度变小，故B 对；紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过B 点正下方的C 点，故C 对；若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过B 点正上方的D 点，故D 对；若蓝光沿AO 方向射入，根据折射定律知，折射光线不可能过B 点正上方的D 点，故E 错．

答案：BCD

4．一束光从空气射向折射率n ＝2的某种玻璃的表面，如图所示，i 代表入射角，则( )

A ．当入射角i ＝30°时，折射角r ＝45°

B ．无论入射角i 为多大，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

D ．当入射角i ＝arctan 2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直

E ．当入射角大于临界角时，会发生全反射

解析：根据折射定律得n ＝sin i sin r ＝sin 30°sin r ＝2，sin r ＝24

，故A 错误；当入射角最大时，折射角最大，最大入射角为90°，根据折射定律得n ＝sin i sin r ＝sin 90°sin r

＝2，解得最大折射角r ＝45°，故B 正确；欲使折射角r ＝30°，根据折射定律n ＝sin i sin r ＝sin i sin 30°

＝2，解得i ＝45°，故C 正确；设入射角为α时反射光线与折射光线垂直，则折射角为(90°－α)，根据折射定律

得n ＝sin i sin r ＝sin αsin (90°－α)

＝2＝tan α，解得α＝arctan 2，故D 正确；光从空气射入玻璃时，无论入射角多大，都不会发生全反射，故E 错误．

答案：BCD

5．水下一点光源发出a 、b 两单色光．人在水面上方向下看，如图所示，水面中心Ⅰ区域有a 光、b 光射出，Ⅱ区域只有a 光射出．下列判断正确的是( )

A ．a 、b 光从Ⅰ区域某点倾斜射出时，a 光的折射角小

B ．在真空中，a 光的波长大于b 光的波长

C ．水对a 光的折射率大于对b 光的折射率

D ．水下b 光不能射到图中Ⅱ区域

E ．水下a 、b 光能射到图中Ⅱ区域以外区域

解析：根据题述，b 光发生全反射的临界角较小，由sin C ＝1n

，可知水对b 光的折射率较大，对a 光的折射率较小，a 、b 光从Ⅰ区域某点倾斜射出时，a 光折射角小，选项A 正确，C 错误；由折射率随光的频率的增大而增大可知，a 光的频率较小，波长较长，选项B 正确；水下b 光能射到题图中Ⅱ区域，由于在题图中Ⅱ区域发生了全反射，Ⅱ区域只有a 光射出，选项D 错误；水下a 、b 光能射到图中Ⅱ区域以外区域，由于发生了全反射，不能射出水面，选项E 正确．

答案：ABE

6．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A

B ．该玻璃砖的折射率n ＝1.5