2019届高考物理一轮复习第十四章机械振动机械波光电磁波相对论第3讲光的折射全反射(实验测定玻璃的折

第3讲 光的折射 全反射（实验：测定玻璃的折射率） [课时作业] 单独成册 方便使用

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 ．光导纤维丝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

2.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示．下列说

法中正确的是( )

A ．此介质的折射率等于1.5

B ．此介质的折射率等于 2

C ．当光线从介质射向真空中时，入射角大于45°时可发生全反射现象

D ．当光线从介质射向真空中时，入射角小于30°时可能发生全反射现象

E ．光进入介质时波长变短

解析：n ＝sin 45°sin 30°

＝2，选项A 错，B 对．当光线从介质中射向真空中时，随入射角增大折射角增大，当折射角等于90°时，即发生全反射，此时入射角为C ，则有n ＝2＝sin 90°sin C

，解得C ＝45°，即入射角大于等于45°时发生全反射现象，选项C 对，D 错．因进入介质后光速变小，而频率不变，故E 对．

答案：BCE

3．如图所示，两束不同频率的平行单色光a 、b 从水中以相同角度射入空气(空气折射率为

1)发生如图所示的折射现象(α<β)，下列说法正确的是( )

A ．随着a 、b 入射角的逐渐增加，a 先发生全反射

B ．水对a 的折射率比水对b 的折射率小

C ．在水中的传播速度v a >v b

D ．在空气中的传播速度v a >v b

E ．当a 、b 入射角为0°时，光线不偏折，但仍然发生折射现象

解析：由于α<β，所以折射率n a 小于n b ，B 正确．由n ＝c v 知，在水中的传播速度v a >v b ，C

正确．由sin C ＝1n

知随着a 、b 入射角的逐渐增加，b 先发生全反射，A 错误．a 、b 在空气中的传播速度都是光速，D 错误．当a 、b 入射角为0°时，光线虽然不偏折，但仍然发生折射现象，E 正确．

答案：BCE

4.如图所示，有一束平行于等边三棱镜横截面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θ＝30°，E 、F 分别为

边AB 、BC 的中点，则下列说法正确的是( )

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，波长变长

D ．光从空气进入棱镜，光速变小

E ．从

F 点出射的光束与入射到E 点的光束相比较偏折了60°

解析：如图所示作出光路的两个法线，两次入射角i 、i ′和两次折射角

r 、r ′，由题意和几何知识可知i ＝60°，r ＝30°，i ′＝30°，则该

棱镜的折射率为n ＝

sin i sin r ＝3，A 正确．i ′＝30°

，故光在F 点不会发生全反射，B 错误．光从空气进入棱镜，频率不变，传播速度v ＝c n ，光速变小，波长变短，C 错误，D 正确．由n ＝sin r ′sin i ′

，代入数据得r ′＝60°，E 正确．

答案：ADE

5．如图所示是一玻璃球体，其半径为R ，O 为球心，AB 为水平直径．M 点是玻璃球的最高点，来自B 点的光线BD 从D 点射出，出射光线平行于AB ，已知∠ABD ＝30°，光在真空中的传播速度为c ，则( )

A ．此玻璃的折射率为 3

B ．光线从B 到D 需用时3R c

C ．该玻璃球的临界角应小于45°

D ．若增大∠ABD ，光线不可能在DM 段发生全反射现象

E ．若减小∠ABD ，从AD 段射出的光线均平行于AB

解析：由题图可知光线在D 点的入射角为i ＝30°，折射角为r ＝60°，由折射率的定义得n ＝sin r sin i 知n ＝3，A 正确；光线在玻璃中的传播速度为v ＝c n ＝33

c ，由题图知BD ＝3R ，所以光线从B 到D 需用时t ＝BD v ＝3R c

，B 正确；若增大∠ABD ，则光线射向DM 段时入射角增大，射向M 点时为45°，而临界角满足sin C ＝1n ＝33<22

＝sin 45°，即光线可以在DM 段发生全反射现象，C 正确，D 错误；要使出射光线平行于AB ，则入射角必为30°，E 错误． 答案：ABC

二、非选择题

6．如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的________面不能用手直接接触．在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a 、b 、c 的位置相同，且插在c 位置的针正好挡住插在a 、b 位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d 、e 两点，如图乙所示．计算折射率时，用________(选填“d ”或“e ”)点得到的值较小，用________(选填“d ”或“e ”)点得到的值误差较小．

解析：光学面若被手接触污染，会影响观察效果，增加实验误差；分别连

接cd 和ce 并延长到界面，与界面分别交于f 、g 两点，由n ＝sin θ1sin θ2

不难得出用d 点得到的折射率值较小，过c 点的出射光线应平行于ab ，利

用直尺比对并仔细观察，可知ec ∥ab ，故用e 点得到的折射率值误差较

小．