2013届高三物理一轮配套练习21光的折射全反射新人教版选修34.doc

第二章 光学·电磁波·相对论 第一节 光的折射·全反射 随堂演练巩固 1.一束单色光由空气射入截面为半圆形的玻璃砖,再由玻璃砖射出,入射光线的延长线沿半径指向圆心,则在如图所示的四个光路图中,有可能用来表示上述光现象的是 ( ) 【解析】 光线由空气射入玻璃砖,入射光线沿法线方向,传播方向不变,到达水平面,再由玻璃砖射入空气,若入射角小于临界角,则有部分光线发生反射,部分光线发生折射,折射角大于入射角,若入射角大于临界角,则发生全反射,故可能的情况为C、D. 【答案】 CD 2.(2011山东理综,37(2))如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰平行于OB. (1)求介质的折射率; (2)折射光线中恰好射到M点的光线(填”能”或”不能”)发生全反射. 【解析】 依题意作出光路图 (1)由几何知识可知, 入射角i=60°,折射角r=30° 根据折射定律得 代入数据解得 . (2)光由介质射向空气发生全反射的临界角,由几何关系可得射向M点的光线的入射角r′=60-r=30因此不能发生全反射. 【答案】 (2)不能 3.如图所示,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°E、F分别为边AB、BC的中点,则( ) A.该棱镜的折射率为 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】 光路图如图所示故A对,B、D错;光从空气进入棱镜,光速变小,波长变小,C对. 【答案】 AC 4.(2010浙江高三调研)DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成.如图所示,激光束以入射角从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后,聚焦到信息记录层的光斑宽度为a,才能有效获取信息.在保证a不变的前提下,减小激光束照到塑料保护层的宽度l(l=a+2b),则( ) A.须满足sin B.须满足sin C.在和n不变时,须减小d D.在和d不变时,须减小n 【解析】 如图,设激光束入射角为时其折射角为r,则由折射率公式有由图可知sin联立可得sin故A正确、B错误;由图可知l=a+2b,而b=dtanr,所以l=a+2dtanr.在和n不变时,r不变,tanr不变,欲减小l则必须减小d,选项C正确;在和d不变??,欲减小l则必须减小tanr,减小r,减小sinr,又sin减小sinr,必须增大n,故D错误. 【答案】 AC 5.(2012江苏苏北四市高三摸底,12C)如图所示,折射率的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方,其平面AB到MN的距离为h=10 cm.一束单色光沿图示方向射向圆心O,经玻璃砖后射到光屏上的O′点.现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动,光屏上的光点将向哪个方向移动?光点离O′点最远是多少? 【解析】 如图所示,设玻璃砖转过角时光点离O′点最远,记此时光点位置为A,此时光线在玻璃砖的平面上恰好发生全反射,临界角为C.由折射定律有sin 由几何关系知,全反射的临界角° 光点A到O′的距离 cm. 【答案】 光屏上的光点将向右移动 10 cm 6.一棱镜的截面为直角三角形ABC,30,斜边AB=a.棱镜材料的折射率为.在此截面所在的平面内,一条光线以45的入射角从AC边的中点M射入棱镜.画出光路图,并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况). 【解析】 设入射角为i,折射角为r,由折射定律得 ① 由已知条件及①式得 r=30° ② 如果入射光线在法线的右侧,光路图如图所示.设出射点为F,由几何关系可得 [来源:学#科#网] ③ 即出射点在AB边上离A点的位置. 如果入射光线在法线的左侧,光路图如图所示.设折射光线与AB的交点为D. 由几何关系可知,在D点的入射角 ° ④ 设全反射的临界角为则 sin ⑤ 由⑤和已知条件得 [来源:学科网] ° ⑥ 因此,光在D点全反射. 设此光线的出射点为E,由几何关系得 ° BD=a-2AF ⑦ BE=DBsin30 ° ⑧ 联立③⑦⑧式得 即出射点在BC边上离B点的位置. 【答案】 见解析 课后作业夯基 (时间:45分钟 必做题满分:100分 选做题:10分) 一、不定项选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分.选对但不全的得5分) 1.(2011安徽理综,15)实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长的变化符合科西经验公式:其中A、B、C是正的常量.太阳光进入三棱镜后发生色散