【优化探究】2014年新课标高考总复习人教物理选修3-4-2-1光的折射全反射.docVIP

光的折射　全反射 1．一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是(　　) A．小于40°　　　　　　B．在50°～100°之间 C．在100°～140°之间 D．大于140° 解析：由＝n1，折射角θ2θ1＝40°，由反射定律得θ3＝θ1＝40°，如图所示，故折射光线与反射光线的夹角φ＝180°－θ3－θ2＝140°－θ2，则100°φ140°.答案：C 2．如图所示，AB、CD分别是置于空气中厚玻璃砖的上下两个表面，且ABCD，光线经AB表面射向玻璃砖，当折射光线射到CD表面上时，下列说法中正确的是(　　)不可能发生全反射；　只要适当增大入射角θ1，就可能在CD面上发生全反射；　只要玻璃砖的厚度足够大，就可能在CD面上发生全反射；　由于不知道玻璃的折射率，故无法判断． A．只有正确 B．只有正确 C．正确 D．只有正确 解析：如图所示，折射光线O1O2能否在CD面上发生全反射，取决于是否满足全反射的条件，由于玻璃的折射率大于空气的折射率．故折射光线O1O2是从光密介质射向光疏介质，设折射光线O1O2在CD面上的入射角为θ1′，则θ1′＝θ2.据折射率的定义可得n＝.(其中θ190°)据临界角定义可得n＝.可得θ1′＝θ2C. 故折射光线O1O2在CD面上不能发生全反射． 答案：A 3．(2013年宁波八校联考)如图所示是一观察太阳光谱简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上，即可观察到太阳光谱的七色光带．逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是(　　)A．红光→紫光，红光 B．紫光→红光，红光 C．红光→紫光，紫光 D．紫光→红光，紫光 解析：根据折射定律作出光路图可知，此七色光带从上到下的排列顺序是红光→紫光；因为紫光的折射率n最大，根据公式sin C＝1/n可知，其从水中射向水平面时发生全反射的临界角最小，所以最先消失．综上分析，正确选项为C. 答案：C 4．(2012年高考海南单科)一玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角θ为锐角，折射率为.现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜．不考虑棱镜内部的反射．若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图)，且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角θ可在什么范围内取值？解析：设入射光线经玻璃折射时，入射角为i，折射角为r，射到棱镜右侧面的入射角为α.根据折射定律有：sin i＝nsin r 由几何关系得 θ＝α＋r 当i＝0时，由式知r＝0，α有最大值αm(如图)，由式得 θ＝αm 同时αm应小于玻璃对空气的全反射临界角，即 sin αm 由式和题给条件可得，棱镜顶角θ的取值范围为 0°θ45° 答案：0°θ45° (时间：45分钟，满分：100分) [命题报告·教师用书独具] 知识点 题号 对光的折射、全反射现象的认识 1、2 光的折射定律的应用 3、4、10 全反射的条件及应用 5、7、8 光的色散现象 6 光的折射率的计算 12 光的折射和全反射的综合 9、11 一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内) 1．(2013年唐山月考)酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影．但当你靠近“水面”时，它却随你靠近而后退．对此现象正确的解释是(　　) A．出现的是“海市蜃楼”，是由于光的折射造成的 B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉 C．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射 D．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发生全反射 解析：酷热的夏天地面温度高，地面附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射． 答案：D 2．很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是(　　) 解析：红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以红光发生全反射的临界角较蓝光大，蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故C正确． 答案：C 3．(2012年高考北京理综)一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的(　　) A．速度变慢，波长变短 B．速度不变，波长变短 C．频率增高，波长变长 D．频率不变，波长变长 解析：单色光从空气射入玻璃，光的频率f不变；波长λ＝，其中λ0为光在空气中的波长，n为玻璃对空气的折