(江苏专版)2020年高考物理总复习 课时作业五十六 光的折射定律全反射

课时作业五十六光的折射定律全反射

(限时：45分钟)

(班级________ 姓名________)

1．(多选)如图所示，一束细光线a射到Ⅰ、Ⅱ两种介质的界面后，反射光束只有b，折射光束只有c.下列说法中正确的是( )

第1题图

A．若a是复色光，则b、c都一定是复色光

B．若a是单色光，则b、c都一定是单色光

C．若b是复色光，则a、c都一定是复色光

D．若b是单色光，则a、c都一定是单色光

2．有经验的捕鱼人都知道，如果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，必须瞄准鱼的上方发射

B．如果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．捕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，人只要离开鱼一定的水平距离，鱼反射出的光就不会到达捕鱼人的眼睛

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．光盘上的信息通常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．直线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．a、b 光相比( )

第4题图

A．玻璃对a光的折射率较大

B ．玻璃对a 光的临界角较小

C ．b 光在玻璃中的传播速度较小

D ．b 光在玻璃中的传播时间较短

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的变化符合科西经验公式：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 ＝2 cm ，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 ＝3.0×108

m/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)这束光线能否从另一侧面射出？

(2)若光线能从侧面射出，玻璃砖折射率应满足何条件？

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，经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

9．如图所示，某种透明液体的折射率为2，液面上方有一足够长的细杆，与液面交于O，杆与液面成θ＝45°角．在O点的正下方某处有一点光源S，S发出的光经折射后有部分能照射到细杆上．已知光在真空中的速度为c，求：

(1)光在该液体中的传播速度v；

(2)能照射到细杆上折射光对应入射光的入射角．

第9题图

10．“雪碧”的广告词中“晶晶亮，透心凉”描述了光在水中发生全反射的现象．一个边长为L的正方形玻璃杯中盛有雪碧汽水，假设在玻璃杯正中间处有一个小气泡，一束从杯子左下角入射的光在小气泡处恰好发生全反射并从玻璃杯的右下角射出，如图所示．已知θ＝45°，光速为c，杯子厚度不计．求：

(1)汽水的折射率n；

(2)该束光在汽水中传播的时间t.

第10题图

课时作业(五十六)

光的折射定律 全反射1.BD 【解析】 光射到两种介质界面上，一定有反射，但不一定有折射；不同频率的光入射角相同时，折射角一定不同．若a 是复色光，b 一定是复色光，而折射光线只有c ，c 一定是单色光，而且只有这种频率的光发生了折射，其余频率的光都发生了全反射．若b 是复色光，说明a 是复色光，但c 只能

是单色光．若b 是单色光，说明a 一定是单色光，因此c 也一定是单色光．

2．B 【解析】 根据光的折射定律，岸上的人看到的是鱼的像，像的位置比实物浅一点，故选项A 错；用高能激光笔照射水中的鱼，遵循光的折射定律，只要对准鱼在水中的像即可照到鱼，故选项B 对；在岸上不同位置观察到的鱼的位置不同，故选项C 错；根据全反射条件，水中的鱼能看到范围在180°内的水面上的物体，所以由光路的可逆性可知，不论人离开鱼多远，人均能看到鱼，故选项D 错．

3．A 【解析】 由蓝光的频率大于红光的频率可知，蓝光的折射率大于红光的折射率，由题图可知，光束①是蓝光，光束②是红光，故A 正确；由于红光波长较长，红光更容易发生衍射现象，故B 错误；根据v ＝c n

可得出，在透明介质层中光束①比光束②传播得更慢，故C 错误；根据全反射条件sin C ＝1

n

易知，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时，光束①先发生全反射，D 错误．

4．C 【解析】 由于a 、b 光平行且关于过球心O 的直线P 1P 2对称，因此它们的入射角i 相等，根据图中几何关系可知，b 光在玻璃球中的光路偏离进入球之前的方向较多，即b 光的折射角γ较小，根据折射定律有n ＝

sin i sin γ所以玻璃对b 光的折射率较大，故选项A 错误；根据临界角公式有sin C ＝1

n

，所以玻璃对a 光的临界角较大，故选项B 错误；根据折射率的定义式有n ＝c v

，所以b 光在玻璃中的传播速度v 较小，故选项C 正确；根据图中几何关系可知；a 、b 光进入玻璃球后；b 光的光程d 较大；根据匀速直线运动规律有t ＝d v

，所以b 光在玻璃中的传播时间较长，故选项D 错误．

5．D 【解析】 从红光到紫光，光的波长依次减小，折射率依次增大，所以三棱镜对紫光的折射率大，对紫光的偏折程度大，所以a 处为红光、d 处为紫光．

6．(1)3×108 m/s (2) 3 cm 【解析】 (1)v ＝c n ＝3×1083

m/s ＝3×108

m/s (2) 由图知α＝2γ

第6题图

据折射定律n ＝sin αsin γ得2cos γ＝n 所以：故cos γ＝32，解得：γ＝30°.据几何关系得d ＝3

4AB ＝ 3 cm.

7．(1)不能 (2)n ＜ 2 【解析】 (1)由于玻璃的临界角C ＝42°，所以不论入射角θ1为多少，总有折射

角θ2＜42°，则折射光在另一侧面的入射角θ′1＞(90°－42°)＝48°＞C ，所以光线在另一侧面一定会发生全反射、不能出射．(2)因θ2总小于临界角，要在另一侧面能射出，θ′1也应小于临界角，即θ2＜C ，θ′1＝(90°－θ2)＜C ，解得C ＞45°.因：sin C ＝1n ，sin45°＝22＞1

n

，所以n ＜ 2.

8.n 2

d cos θn 2－sin 2θ

【解析】 设折射角为r ，光在玻璃中传播的速度为v ，则有：n ＝sin θsin r 、v ＝c n ；光在空气