光的反射、折射专题+答案

光的反射、折射专题

一、选择题

1.（多选）如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路图如图所示．MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿

O1O2方向不断左右移动光屏，可在光屏上得到一个光斑P，根据该光路图，下列说法正确的是（）

A. 该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小

B. A光的频率比B光的频率高

C. 在该玻璃体中，A光比B光的速度大

D. 在真空中，A光的波长比B光的波长长

【答案】A,C,D

【解析】【解答】解：ABD、通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，则该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率，而折射率越大，光的频率越高，说明A光的频率比B光的频率低，由c=λγ知，A光的波长比B光的长，A、D符合题意，B不符合题意；

C、根据v= 得知，A光的折射率较小，则A光在玻璃砖中的速度较大．C符合题意．

故答案为：ACD

2.（多选）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），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逐渐变大

【答案】B,D

【解析】【解答】解：A、材料的折射率n=1.5，临界角小于45°，从AB面射入的所有光线在AC面上都发生全反射，所以没有光线从BC边射出，故A错误；

B、材料的折射率n=1.5，临界角小于45°，从AB面射入的所有光线在AC面上都发生全反射．从AB面中间附近射入的光线到达圆弧ACD面时，入射角较小，不发生全反射，可以从圆弧面折射出来．所以屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度，故B正确；

C、材料的折射率n=1.5，临界角小于45°，从AB面射入的所有光线在AC面上都发生全反射．从AB面中间附近射入的光线到达圆弧ACD面时，入射角较小，不发生全反射，可以从圆弧面折射出来．所以屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度，故C错误；

D、材料的折射率n=1.5，临界角小于45°，从AB面射入的所有光线在AC面上都发生全反射．从AB面中间附近射入的光线到达圆弧ACD面时，入射角较小，不发生全反射，可以从圆弧面折射出来．所以屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度，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，一旦越过，折射光线的交点后，亮区渐渐变大．故D正确；

故选：BD

3.如图，一个棱镜的顶角为θ=41.30°，一束白光以较大的入射角从棱镜的左侧面射入，在光屏上形成从红到紫排列的彩色光带，各色光在棱镜中的折射率和临界角见表．当入射角逐渐减小到0°的过程中，彩色光带的变化情况是（）

色光红橙黄绿蓝紫

折射率 1.513 1.514 1.517 1.519 1.528 1.532

临界角/（°） 41.370 41.340 41.230 41.170 40.880 40.750

A. 紫光最先消失，最后只剩红光、橙光

B. 紫光最先消失，最后只剩红光、橙光、黄光

C. 红光最先消失，最后只剩紫光

D. 红光最先消失，最后只剩紫光、蓝光

【答案】A

【解析】【解答】解：由表格数据看出，紫光的折射率最大，临界角最小，当入射角θ逐渐减小到零的过程中，光线射到棱镜右侧面的入射角减小，紫光的入射角最先达到临界角，发生全反射，最先消失．当入射角θ减小到零时，光线射到棱镜右侧面的入射角等于α=41.30°，小于红光与橙光的临界角，所以这两种光不发生全反射，仍能射到光屏上．故最后光屏上只剩下红、橙两种色光．故A正确．

故选A

4.如图是一个圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM分成5等

份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光

线．已知该棱镜的折射率n= ，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线（）

A. 只能从圆孤NF1射出

B. 只能从圆孤NG1射出

C. 可能从圆孤G1H1射出

D. 可能从圆孤H1M射出

【答案】A

【解析】【解答】解：由临界角公式sinC= 得：sinC= ．

设圆弧的半径为R，RsinC= R，则当光线从F点入射到圆弧面F1点时，恰好发生全反射．当入射点在F1的右侧时，入射角大于临界角，将发生全反射，光线将不能从圆弧射出．当入射

点在F1的左侧时，入射角小于临界角，不发生全反射，光线将从圆弧面射出．

所以光线只能从圆弧NF1射出．故A正确，BCD错误；

故选：A

5.如图所示，空气中在一折射率为的玻璃柱体，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，则圆弧AB上有光透出部分的弧长为（）

A. πR

B. πR

C. πR

D. πR

【答案】A

【解析】【解答】解：光线在AO面折射时，根据折射定律有：=n= ，得：sinr=0.5，可得折射角为：r=30°．

过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出，C到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大．

根据临界角公式：sinC= ，得临界角为：C=45°

如果AB界面上的临界点为D，此光线在AO界面上点E入射，在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°﹣（120°+45°）=15°，所以A到D之间没有光线射出．由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°﹣（30°+15°）=45°

所以有光透出的部分的弧长为πR．

故选：A

6.明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白

光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后

分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（）

A. 若增大入射角i，则b光先消失

B. 在该三棱镜中a光波长小于b光

C. a光能发生偏振现象，b光不能发生

D. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低

【答案】D

【解析】【解答】解：A、根据折射率定义公式n= ，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即n a＜n b，若增大入射角i，在第二折射面上，则两光的入射角减小，依据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角时，才能发生光的全反射，因此它们不会发生光的全反射，故A错误；

B、根据折射率定义公式n= ，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即n a＜n b，则在真空中a光波长大于b光波长，故B错误；

C、只要是横波，均能发生偏振现象，若a光能发生偏振现象，b光一定能发生，故C错误；

D、a光折射率较小，则频率较小，根据E=hγ，则a光光子能量较小，则a光束照射逸出光电子的最大初动能较小，根据qUc= ，则a光的遏止电压低，故D正确；

7.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切割在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