1、课时跟踪检测五十九 光的折射 全反射【基础过关】1(2017届河南洛阳一中周练)直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图a、b光相比()A玻璃对a光的折射率较大B玻璃对a光的临界角较小Cb光在玻璃中的传播速度较小Db光在玻璃中的传播时间较短解析：由题图可知，b光进入玻璃球偏折的更厉害，故玻璃对b的折射率较大，A错误；由n以及b的折射率较大可知b的临界角较小，故B错误；由v以及b的折射率较大可知b在玻璃中的传播速度较小，故C正确；由于b在玻璃中位移大，波速较小，故时间较长，D错误答案：C2.(多选)(2016届山西忻州一中月考)两束平行的光斜
2、射到平行玻璃砖，经玻璃砖折射后如图所示，则关于这两束光的说法中正确的是()AA光的折射率比B光的折射率小B从玻璃砖下表面射出的两束光可能不平行CA光在玻璃砖中的传播速度比B光在玻璃砖中的传播速度小D增大A光在上界面的入射角，则进入玻璃砖的光线在下界面不可能发生全反射解析：折射后光路如题图所示，A偏折的程度大，所以A光的折射率比B光的折射率大，A错误；由于光线从下表面出射角和从上表面的入射角相等，所以从玻璃砖下表面射出的两束光一定平行，B错误；A光的折射率比B光的折射率大，由n，所以A光在玻璃砖中的传播速度比B光在玻璃砖中的传播速度小，C正确；增大A光在上界面的入射角，由于在玻璃砖下表面的入射角
3、不可能大于临界角，则进入玻璃砖的光线在下界面不可能发生全反射，D正确答案：CD3.(多选)(2016届辽宁葫芦岛模拟)x只含有a、b两种单色光的复色光由某种介质射向真空，光路如图所示，则下列说法正确的是()Aa光在介质中的传播速度比b光大Ba光的频率比b光大Ca光的临界角比b光小Da光的折射率比b光的折射率小解题思路：根据发生全反射的条件知a光的折射率较小，由v知速度的关系解析：由于b光发生了全反射，而a光没有，故a光的临界角较大，C错误；由n可知a光的折射率较小，由v可知a光在介质中速度较大，故A、D正确；由于a光的折射率较小，故频率较低，B错误答案：AD4.(2016届徐州市高三期末)可见
4、光通信是利用LED灯的光线实现上网的新型高速数据传输技术如图所示，ABCD是LED闪光灯的圆柱形封装玻璃体，其横截面的直径ABd，厚度ADd.LED灯(可视为点光源)固定在玻璃体CD面的圆心O.玻璃体的折射率为，光在真空中的传播速度为c.求：(1)光在玻璃体中传播的速度；(2)光线OA在AB面发生折射时的折射角解析：(1)vc；(2)由题意知入射角为30，n，所以折射角r45.答案：(1)c(2)45【提升过关】一、单项选择题1. (2017届安徽皖江名校联盟月考)如图所示，红色细光束a射到折射率为的透明球表面，入射角为45，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线a与出射光
5、线b之间的夹角为()A30 B45C60 D75解题思路：画出光路图，根据折射定律及几何关系求解即可. 解析：光路图如右：透明球折射率为，由n，可知r30，所以入射光线a与出射光线b之间的夹角为2(4530)30，A正确答案：A2.(2016届河南焦作定位测试)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30，E、F分别为边AB、BC的中点，则()A光从空气进入棱镜，波长变大B光从空气进入棱镜，光速变大C该棱镜的折射率为D从F点出射的光束与入射到E点的光束平行解析：由v，vf可知，介，光从空气进入棱镜，波长变小，光速变小，则A、B错
6、误；在E点作出法线可知入射角为60，折射角为30，由n可得n，C正确；三棱镜两次折射使得光线都偏向底边，不会与入射到E点的光速平行，D错误答案：C3(2017届龙岩综测)一束红色的细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图(a)所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强度随着的变化而变化，如图(b)的图线所示下列说法正确的是()A透明体对红光的折射率为B红光在透明体中的速度大小与在真空中的相同C红光的折射光线的频率会随着折射光线强度的增大而增大D红光在透明体内发生全反射的临界角为30解析：由图(b)得到30时发生全反射，故全反射的临界角C60，故n，故A项正确，D项错误；
7、根据v，红光在透明体中的光速小于真空中的光速，故B项错误；光线的频率与介质的折射率无关，故红光的折射光线的频率不变，故C项错误答案：A4.打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切割在12的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是()A若2，光线一定在OP边发生全反射B若2，光线会从OQ边射出C若1，光线会从OP边射出D若1，光线会在OP边发生全反射解析：从MN边垂直入射，由几何关系可知光线射到PO边上时的入射角i，据题：在12的范围内，才能使从MN边垂直入射
8、的光线，在OP边和OQ边都发生全反射，说明临界角C的范围为2C1；若2，光线在PO上入射角i2C，故光线在OP边一定不发生全反射，会从OP边射出A、B选项错误；若1，i1C，故光线在OP边会发生全反射根据几何关系可知光线在OQ边上入射角i较小，光线不会在OQ边发生全反射，C选项错误，D选项正确答案：D二、多项选择题5.(2016届山东寒亭一中月考)根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是()A人看到的是鱼的实像，位置变浅了些B人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些C鱼看到的是人的实像，位置偏低了些D鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些解析：人看到的是鱼发出的光线经过水面折射形成的虚像，光线从水射向空气中时
9、，入射角小于折射角，作出从鱼发出的两条光路，将折射光线反向延长，得到的交点即为鱼的虚像，如图所示，可以看出虚像的位置变浅了，同理，鱼看到的是人发出的光线经过水面折射形成的虚像，根据光路的可逆性原理可知，位置变高了，B、D正确答案：BD6.(2016届北京四中检测)如图，a是一细束由两种不同频率的可见光组成的复色光，射向半圆玻璃砖的圆心O，折射后分为两束b、c，则下列说法中正确的是()Ac光的偏转较b光大，因而玻璃对c光的折射率比玻璃对b光的折射率大Bc光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大Cb光在真空中的波长比c光在真空中的波长小D若b、c两种单色光由玻璃射向空气时发生全反射，其临界角
10、分别为b、c，则有bc解析：由折射定律得，二者入射角等大，c的折射角较小，故c的折射率较大，A正确；由v可知，c的折射率较大，则c的速度小，故B错误；由于c的折射率较大，则c的频率大，波长小，故C错误；由sinC可知，c的折射率较大，故c的临界角较小，D正确答案：AD7. 如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，Rr.现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则()An可能为 Bn可能为2Ct可能为 Dt可能为解析：只经过两次全反射可知第一次
11、入射角为45，反射光路图如图所示根据全反射可知临界角C45，再根据n，可知n；光在透明柱体中运动路程为L4r，运动时间为tL/v4nr/c，则t4r/c，C、D选项均错答案：AB8.一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光()A垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小D若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大解析：由图可知，a光的偏折角大于b光的偏折角，故说明a光的折射率大于b光的折射率，
12、说明a光频率大于b光的频率，a光的波长小于b光，在介质中a光的波速小于b光；垂直穿过同一块玻璃时，不会发生折射，则经过的距离相同，因a光的波速小，故a光所用的时间长，A选项正确；由sinC可知，a光的临界角要小于b光的临界角，B选项正确；由x可知，a光的干涉条纹小于b光的干涉条纹，C选项错误；由EkhW0；由于b光的频率小，故b光光子能量小，则b光照射时逸出的光电子最大初动能要小，D选项错误答案：AB三、计算题9.(2017届贵州遵义航天中学模拟)如图所示，一束单色光射入一半径为0.4 m的玻璃球体，入射角为60，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行求：(1)此玻
13、璃的折射率；(2)光在玻璃球内的传播时间解析：(1)分析如图，可知30，折射率为n.(2)光在玻璃中传播的距离为s4Rcos4Rcos3040.4 m m，v m/s108 m/s，解得t8109 s.答案：(1)(2)8109 s10.(2016届广东东莞实验中学高三期末)如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图圆弧CD是半径为R的四分之一圆周，圆心为O.光线从AB面上的M点入射，入射角i60，光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射，然后由CD面射出已知OB段的长度为l6 cm，真空中的光速c3.0108 m/s.求：(1)透明材料的折射率n；(2)光从M点传播到O点所用的时间t.解题思路：(1)光线射入棱镜后射在BC面上的O点并恰好在BC面上发生全反射根据折射定律分别研究光线在AB面上的折射和在BC面的全反射，即可求解折射率；(2)由公式v求出光在棱镜中的传播速度，由几何关系求出MO间的距离，即可求得时间t.解析：(1)设光线在AB面的折射角为r，根据折射定律得n，设棱镜的临界角为C.由题意，光线在BC面恰好发生全反射，得到sinC，由几何知识可知，rC90，联立以上各式解出n.(2)光在棱镜中传播速度v，由几何知识得，MOnl，故光从M点传播到O点所用的时间t s3.51010 s.答案：(1)(2)3.51010 s