届高考物理 人教版 第一轮复习课时作业 光的折射 全反射

第3课时光的折射全反射

基本技能练

1．(2014·浙江暨阳联考)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

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。

答案 B

2．如图1所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经折射后，汇聚在屏上同一点，若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列判断正确的有

()

图1

A．n1

B．n1

C．n1>n2，a为红光，b为蓝光

D．n1>n2，a为蓝光，b为红光

解析由于红光的频率低于蓝光的频率，有n1＜n2，由光路图可知，a为蓝光，b为红光，A正确。

答案 A

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2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

()

图2

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

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

可得出，在透明介质层中光束①比光束②传播得生衍射现象，故B错误；根据v＝c

n

更慢，故C错误；根据全反射条件sin C＝1

易知，光束①、②以相同且逐渐增大的入

n

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。

答案 A

4．(多选)(2014·南京质检)如图3所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空

气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则

()

图3

A．该棱镜的折射率为 3

B．光在F点发生全反射

C．光从空气进入棱镜，波长变小

D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行

解析在E点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，折射率为3，选项A正确；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，选项B错

误；由关系式λ介＝λ空气

n

，可知选项C正确；从F点出射的反射光线与法线的夹角为

30°，折射光线与法线的夹角为60°，由几何关系知，不会与入射到E点的光束平行，选项D错误。

答案AC

5.发出白光的细线光源ab长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图4所示。

现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则

()

图4

A．l1l2>l0

C．l2>l1>l0D．l2

解析如图所示，由于蓝光折射率比红光折射率大，则同一点发出的光经过水面折射时，蓝光比红光偏折角大，则沿反方向延长线所成虚像的长度比较小，则l2

答案 D

6.某学习小组利用大色拉油圆桶(去掉上半部)、小石子A来测定水的折射率，如图5所示。

当桶内没有水时，从某点B恰能看到桶底边缘的某点C；当桶内水的深度等于桶高的

一半时，仍沿BC方向看去，恰好看到桶底上的小石子A，A在圆桶的底面直径CD 上。用毫米刻度尺测得直径CD＝16.00 cm，桶高DE＝12.00 cm，AC＝3.50 cm。光在真空中的传播速度为c＝3×108 m/s，求水的折射率n和光在水中的传播速度v。

图5

解析由题意画出光路图，

如图所示。根据折射定律有

n＝sin θ2

sin θ1

＝

O1C

O1C2＋OO21

O1A

O1A2＋OO21

＝4

3

由公式n＝c v得v＝c

n

＝2.25×108 m/s

答案4

3 2.25×10

8 m/s

7．(2014·威海模拟)如图6所示为一半圆形玻璃砖，一足够大的光屏MN与直径PQ平行，圆心O到MN的距离为d，一束由两种单色光组成的复色光沿与竖直方向成θ＝30°角射入玻璃砖的圆心，在光屏上出现了两个光斑，玻璃对两种单色光的折射率分别为n1＝2和n2＝3。求：

图6

(1)离A点最远的光斑与A点之间的距离x；

(2)为使光屏上的光斑消失，复色光的入射角最小为多少？

解析

(1)作出光路图如图所示，折射率为n2＝3的光折射后在光屏上形成的光斑离A点最

远，根据折射定律得n2＝sin α

sin θ

，x＝d tan α＝3d

(2)当复色光的入射角大于或等于两种单色光的临界角时，光屏上的光斑消失。单色光

的折射率越小，临界角越大，由全反射条件sin C＝1

n1

，可得C＝45°，即复色光的入射角最小为45°。

答案(1)3d(2)45°