1、第十二章第3讲(对应学生用书P299)考点题号错题统计折射定律1、2、3、6全反射现象4、5、9实验8综合应用7、10、11、12一、选择题1(2013福建高考)一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是()解析：选B光的频率越高，折射率越大，所以紫光的偏折程度大，B正确2(2014太原五中测试)如图所示，直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上，BAC.从点光源S发出的一细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上，适当调整入射光SO的方向当SO与AC成角时，其折射光与镜面发生一次反射，从AC面射出后恰好与SO重合，则此棱镜
2、的折射率为()A.B.C.D.解析：选A根据题意可知，光在AC上发生折射，入射角为，折射角为，根据折射定律可得折射率n，选项A正确3.如图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90、半径为R的扇形OAB.一束平行光平行于横截面，以45入射角照射到OA上，OB不透光若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出部分的弧长为()A.RB.RC.RD.R解析：B由sin C可知，光在该玻璃柱体中发生全反射的临界角C45.根据折射定律可知，所有光线从OA进入玻璃柱后的折射角均为30.从O点入射后的折射光线将沿半径从C点射出假设从E点入射的光线经折射后到达D点时刚好发生全反射，则ODE45.
3、如图所示，由几何关系可知45，故弧长R，B正确4(2014浙江重点中学联考)OMON为半圆形玻璃砖的横截面，OO为过截面圆心且垂直于MN的直线，两条可见单色光线a、b距OO的距离为d，从空气中垂直MN射入玻璃砖中，在半圆形界面上发生反射和折射的实际情况如图所示，下列说法错误的是()Aa光在玻璃砖内的频率和在空气中的相等B a光在玻璃砖内的传播速度比在空气中的小Ca光的频率比b光的大D在玻璃砖中，a光的波长比b光的大解析：选D单色光线a、b进入玻璃砖并从玻璃砖射向空气时，入射角相同，而a光发生了全反射，这说明a光的临界角小于b光，根据临界角公式sin C1/n可知，a光的折射率较大，即nanb，
4、单色光的频率由光源决定，与介质无关，所以选项A正确；根据关系式vc/n可知，a光在玻璃砖内的传播速度比在空气中的小，所以选项B正确；a光的折射率较大，频率也较大，在玻璃砖中，a光的波长比b光的小，选项C正确，D错误本题答案为D.5(2013天津高考)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO为直径MN的垂线足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO夹角较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大角，当时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则()A玻璃砖对A光的折射率比对B光的大BA
5、光在玻璃砖中传播速度比B光的大C时，光屏上只有1个光斑D时，光屏上只有1个光斑解析：选AD光线在O点发生折射和反射， A光的光斑先消失，说明A光先发生全反射，由n可知A正确，由n可知，B错误时，光屏上有2个光斑，时，光屏只有1个反射光形成的光斑，C错误，D正确6如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，A为直角此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射该棱镜材料的折射率为()A.B.C.D.解析：选A如图所示，n，同时sin C，由几何关系知C90，联立解得n.7(2014金丽衢十二校联考)如图所示，紫光从均匀物质a通过其他三层均匀物
6、质b、c、d传播，每层的表面彼此平行，最后紫光又进入另一层均匀物质a.在各个表面的折射都画在图中(未画出相应的反射)，则()Ab物质的折射率大于d物质的折射率Bc物质的折射率最小C另一层物质a的出射光线一定与物质a中的入射光线平行D若改为红光，仍按原光线方向入射，红光有可能在物质d和另一层物质a的交界处发生全反射解析：选BC设紫光入射到各界面的入射角依次为1、2、3、4，从各界面出射的折射角依次为1、2、3、4，物质a、b、c、d的折射率依次为na、nb、nc、nd，因每层的表面彼此平行，则有21，32，43，由折射定律得：nasin 1nbsin 1，nbsin 2ncsin 2，ncsin
7、 3ndsin 3，ndsin 4nasin 4，可推得sin 1sin 4，即14，知另一层物质a的出射光线一定与物质a中的入射光线平行，故选项C正确；由题图知3124，可得ncnanbnd，则b物质的折射率小于d物质的折射率，c物质的折射率最小，故选项A错误，选项B正确；若改为红光，仍按原光线方向入射，同理可得：红光在物质d和另一层物质a的交界处不会发生全反射，出射光线一定与物质a中的入射光线平行，故选项D错误二、非选择题8.测定玻璃等腰直角三棱镜折射率的实验中，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛
8、所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针的位置和三棱镜轮廓如图所示 (1)通过作图，画出通过P1、P2的入射光线在棱镜中的折射光线；(2)如果测得该棱镜的折射率为1.5，则垂直于AB边入射的光线能否从BC边或AC边射出_(选填“能”或“不能”)解析：(1)如图所示(2)设发生全反射的临界角为C，则sin Csin 45，故垂直于AB边入射的光线在AC边或BC边会发生全反射，不能射出答案：(1)见解析图(2)不能9(2013江苏高考)下图为单反照相机取景器示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，ABBC.光线垂直AB射入，分别在C
9、D和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？(计算结果可用三角函数表示)解析：由题意知，入射角22.5因两次反射都为全反射，折射率最小值n.答案：10.一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，右图为过轴线的截面图，调整入射角，光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为，求sin 的值解析：当光线在水面发生全反射时有sin C当光线从左侧射入时，由折射定律有n联立这两式代入数据可得sin .答案：11如图所示，半圆形透明介质的横截面，其半径为R.一束光从半圆形透明介质的边缘以入射角60射入透明介质，光束
10、在半圆形透明介质的弧形面发生两次反射后刚好从半圆形透明介质的另一边缘射出已知光在真空中传播的速度为c.求：(1)半圆形透明介质的折射率(2)光线在半圆形透明介质中传播的时间 (3)半圆形透明介质的全反射临界角解析：(1)由图中几何关系可知，光束折射角r30，由折射定律，玻璃砖的折射率n；(2)光线在半圆形透明介质中传播的速度vc/nc/，光线在半圆形透明介质中传播的距离L3R，光线在半圆形透明介质中传播的时间tL/v3R/c.(3)由sin C1/n可得半圆形透明介质的全反射临界角Carcsin(/3)答案：(1)(3)3R/c(3)arcsin(/3)12(2013新课标全国高考)图示为一光
11、导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面已知光在真空中的传播速度为c.(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间解析：(1)设光线在端面AB上C点(见图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律有sin in sin r设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有式中，是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足nsin 1由几何关系得r90由式得sin i(2)光在玻璃丝中传播速度的大小为v光速在玻璃丝轴线方向的分量为vzvsin 光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到另一端面所需的时间最长，由式得Tmax答案：(1)sin i(2)