人教版高中物理选择性必修第一册课后习题 第4章 光 分层作业26 光的折射和全反射.docVIP

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分层作业26光的折射和全反射

A组必备知识基础练

题组一折射率与光路

1.(辽宁大连高二期末)如图所示,MN是空气与某种液体的分界面,一束红光由空气射到分界面,一部分光被反射,一部分光进入液体中。当入射角是45°时,折射角为30°,则以下说法正确的是()

A.反射光线与折射光线的夹角为90°

B.该液体对红光发生全反射的临界角为45°

C.该液体对红光的折射率为3

D.当紫光以同样的入射角从空气射到分界面时,折射角也是30°

2.(浙江湖州高二月考)如图所示,平面上有一个厚度不计的发光圆环,半径为r,圆心为O。现用一个半径为R的透明半球盖住圆环(球心与圆环圆心重合),若圆环发出的光能全部射出半球,则半球的折射率可能为()

A.2Rr B.

C.3R2r D.

3.(山东青岛高二月考)如图所示,AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图,其顶角θ=83°,今有一束单色光在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖,一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出,不考虑多次反射作用,sin37°=0.6,则玻璃砖的折射率为()

A.53 B.

C.3 D.5

4.(江苏盐城高二月考)在桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为 ()

A.r B.1.5r C.2r D.2.5r

题组二光的折射与全反射的综合问题

5.(多选)(山西运城期中)如图所示,一束光由空气射到透明介质球的A点,入射角为i,则()

A.当i足够大时,在A点将发生全反射

B.当i足够大时,光从球内向外射出时将发生全反射

C.无论i多大,在A点都不会发生全反射

D.无论i多大,光从球内向外射出时,都不会发生全反射

6.(江西南昌高二月考)某玻璃棱镜的截面如图所示,由半径为R的四分之一圆和直角三角形构成,∠C=30°,玻璃折射率为2,一平行细光束从AC边上的D点射入该玻璃棱镜,OD=22

A.有光从AB边射出

B.有光从BC边水平射出

C.有光从AO边射出

D.有光从OC边射出

7.(山东临沂月考)如图所示,半径为R、球心为O的半球内为真空,M为其顶点,半球外介质的折射率为2。一束以MO为中心,截面半径r=12

A.πR2 B.π

C.π(3-1)2R2 D.π(2-1)2R2

B组关键能力提升练

8.(安徽合肥高二期末)如图所示,玻璃三棱镜的截面为直角三角形,其中∠A=60°,∠B=30°,∠C=90°,一束单色光照射到BC面上的D点,当入射角i=60°时,光线折射到AB边上没有光线射出,光线反射到AC面上与BC平行,则该玻璃的折射率为()

A.3 B.2 C.1+32

9.如图所示,AB为空气与某种介质的界面,直线MN垂直于界面AB,光由空气射入折射率n=3的这种介质。已知光在空气中的传播速度约为3×108m/s。

(1)当入射角i=60°时,求折射角r;

(2)求光在这种介质中的传播速度大小v;

(3)若光由这种介质射向空气,求发生全反射的临界角的正弦值sinC。

10.如图所示,三角形ABC为三棱镜的截面图,∠C=90°,∠B=30°,BC边与水平面平行,O、D分别为AC、AB两边的中点,AC边长为L。位于截面所在平面内的一束单色光,与水平方向成i0=60°角由O点入射,折射光线由BC边上的E点射出,且OC=CE。当光在O点的入射角减小至某一值时,折射光线在BC边上的F点(图中未画出)恰好发生全反射。真空中光速为c。

(1)求该棱镜对该单色光的折射率n;

(2)光在F点发生全反射时,求AC边上的入射角及光由O点传播至F点所用的时间。

C组核心素养拔高练

11.(全国甲卷)如图所示,边长为a的正方形ABCD为一棱镜的横截面,M为AB边的中点。在截面所在平面内,一光线自M点射入棱镜,入射角为60°,经折射后在BC边的N点恰好发生全反射,反射光线从CD边的P点射出棱镜。求棱镜的折射率以及P、C两点之间的距离。

参考答案

分层作业26光的折射和全反射

1.B解析由反射定律可知反射角为45°,由几何知识可得反射光线与折射光线的夹角为180°-45°-30°=105°,A错误;由折射定律可得该液体对红光的折射率为n=sinθ1sinθ2

2.B解析设恰好发生全反射,如图所示,则临界角sinC=rR=1n,得n=Rr

3.A解析如图所示,因E点为OA的中点,所以入射角α=30°,β=θ=83°,临界角C=180°-2α-β=37°,OB面恰好发生全反射,则