人教版高中物理一轮总复习课后习题 考点规范练32 光的折射 全反射.docVIP

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考点规范练32光的折射全反射

一、单项选择题

1.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则()

A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球

B.小球所发的光能从水面任何区域射出

C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大

D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大

2.宝石切工是衡量宝石价值的重要指标之一,优秀的切割工艺可以让宝石璀璨夺目。若将某宝石的剖面简化(如图所示,关于虚线左右对称),一束激光垂直MN面入射,恰好分别在PO面、QO面发生全反射后垂直于MN面射出,由此可知该宝石对该激光的折射率为()

A.2 B.3 C.1 D.2

3.如图所示,由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中,某种单色光在介质中传输,经过多次全反射后从右端射出。若以全反射临界角传输的光线刚好从右端以张角2θ出射,则此介质的折射率为()

A.1+sin2θ B.1+cos2θ C.1+cos2

4.如图所示,一小孩(已穿好游泳保护衣)在泳池的水面上以1m/s的速度游泳,t=0时他看到自己正下方的水底有一排水口,t=3s时他恰好看不到排水口了,水的折射率n=43

A.3s后,小孩会再次看到水底的排水口

B.前3s内,小孩看到的排水口越来越明亮

C.泳池的深度为7m

D.t=1s时小孩看到的排水口深度为47

5.水下一点光源,发出a、b两单色光。人在水面上方向下看,水面中心Ⅰ区域有a光、b光射出,Ⅱ区域只有a光射出,如图所示。下列判断不正确的是()

A.a、b光从Ⅰ区域某点倾斜射出时,a光的折射角小

B.在真空中,a光的波长大于b光的波长

C.水对a光的折射率大于对b光的折射率

D.水下a、b光能射到图中Ⅰ区域以外区域

二、多项选择题

6.光的反射、折射及全反射是自然界中很常见的现象。在一次实验课上,某小组进行了实验:将一束单色细光束由空气(视为真空)沿着半径方向射入一块半圆柱形透明体,如图甲所示,对其从圆心O点射出后的折射光线的强度用相应传感器进行了记录,发现从O点射出的折射光线的强度随着夹角θ的变化而变化,变化情况如图乙的图线所示,则下列说法正确的是()

A.当角θ小于30°时,在O点处既有反射光,又有折射光

B.半圆柱形透明体对该单色光的全反射临界角为60°

C.半圆柱形透明体对该单色光的折射率为2

D.半圆柱形透明体对该单色光的折射率为2

7.如图所示,一束光从空气中射向折射率n=2的某种玻璃的表面,θ1表示入射角,则下列说法正确的是()

A.当θ145°时会发生全反射现象

B.只有当θ1=90°时才会发生全反射

C.无论入射角θ1是多大,折射角θ2都不会超过45°

D.欲使折射角θ2=30°,应以θ1=45°的角度入射

三、非选择题

8.(山东卷)一种反射式光纤位移传感器可以实现微小位移测量,其部分原理简化如图所示。两光纤可等效为圆柱状玻璃丝M、N,相距为d,直径均为2a,折射率为n(n2)。M、N下端横截面平齐且与被测物体表面平行。激光在M内多次全反射后从下端面射向被测物体,经被测物体表面镜面反射至N下端面,N下端面被照亮的面积与玻璃丝下端面到被测物体距离有关。

(1)从M下端面出射的光与竖直方向的最大偏角为θ,求θ的正弦值。

(2)被测物体自上而下微小移动,使N下端面从刚能接收反射激光到恰好全部被照亮,求玻璃丝下端面到被测物体距离b的相应范围(只考虑在被测物体表面反射一次的光线)。

考点规范练32光的折射全反射

1.D解析:只要不发生全反射,小球放在缸底什么位置都可以看到,A错误。只有反射角小于临界角的光才能从水面射出,B错误。光的频率是由光源决定的,光从水中射入空气后频率不变,C错误。由公式n=cv

2.A解析:要求激光分别在PO面、QO面发生全反射后垂直MN面射出,所以光路应具有对称性,从而得到光在PO面发生全反射后光线水平。由几何关系可得PO面的入射角为45°,因此n=1sinC

3.D解析:设介质中发生全反射的临界角为α,如图所示,则sinα=1n;单色光经多次全反射后从右端射出时,入射角和反射角满足关系n=sinθsinπ

4.C解析:t=3s时他恰好看不到排水口了,说明在此位置从排水口反射到水面的光发生了全反射,则3s后的位置从排水口反射到水面的光仍发生全反射,小孩仍不会看到排水口,选项A错误。前3s内,从排水口射向水面的光的折射光线逐渐减弱,反射光线逐渐增强,可知小孩看到的排水口越来越暗,选项B错误。由于sinC=1n=34,则tan37°=37,可知水深h=vt

5.C解析:由题分析可知,b光在Ⅰ区域边缘发生了全反射,a光在Ⅱ区域边缘发生了全反射,则知a光的临界角比b光的临界