1、课后限时集训(三十五)(时间：40分钟)1.(多选)一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是()A此介质的折射率等于1.5B此介质的折射率等于C当光线从介质射向真空中时，入射角大于45时可发生全反射现象D当光线从介质射向真空中时，入射角小于30时可能发生全反射现象E光进入介质后波长变短BCE由题图及折射率定义得，n，选项A错，B对；当光线从介质射向真空中时，发生全反射的临界角C满足sin C，解得C45，即入射角大于等于45时可发生全反射现象，选项C对，D错；光进入介质后光速变小，而频率不变，由知，选项E对。2.(多选)水下一点光源，发出a、b两单色光。人在水面上
2、方向下看，水面中心区域有a光、b光射出，区域只有a光射出，如图所示。下列判断正确的是()Aa、b光从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b光不能射到图中区域E水下a、b光能射到图中区域以外区域ABE根据题述可知，b光发生全反射的临界角较小，由sin C可知，水对b光的折射率较大，对a光的折射率较小，a、b光从区域某点倾斜射出时，a光的折射角小，A正确，C错误；由折射率随光的频率的增大而增大可知，a光的频率较小，波长较长，B正确；水下b光能射到题图中区域，由于水下b光在题图中区域发生了全反射，区域只有a光射出，D错误；水
3、下a、b光能射到题图中区域以外区域，由于发生了全反射，不能射出水面，E正确。3.(多选)如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后射出a、b两束光线。则()A在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B在真空中，a光的波长小于b光的波长C在真空中，a光的波长大于b光的波长D玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率E若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失ABE通过题图可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率，选项D错误；a光的频率大于b光的频率，波长小于b光的波长，选项B正确，C错误；由n知，在玻
4、璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项A正确；入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a光首先消失，选项E正确。4.(多选)如图所示，空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置；一束由红、蓝两种色光混合而成的细光束，从空气中以某一角度(030当光线从左上方射向液面刚好发生全反射时，光路如图乙所示乙由图乙可知290C60，290解得260光线从液面射出，必须满足260综上可知为使光线能从液体表面射出，的取值范围应为3060。答案(1)30(2)300)。近年来，人们针对电磁波某些频段设计的人工材料，可以使折射率为负值(n0)，称为负折射率介质。电磁波从正折射率介质入射到负折
5、射率介质时，符合折射定律，但折射角为负，即折射线与入射线位于法线同侧，如图1所示。点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后，在另一侧成实像。如图2所示，其中光线SO垂直于介质平板，则图中画出的4条折射线(标号为1、2、3、4)之中，正确的是()图1图2A1B2 C3D4D由题中的材料可知，点波源发出的电磁波经一负折射率介质时，折射光线和入射光线应位于法线的同侧，则A、B错误；又要求在介质平板另一侧成实像，而光线3所成的像是从介质中折射出的光线的反向延长线与SO的交点，该像应是虚像，则C错误；由题意可知折射光线4符合题意，则D正确。8(多选)(2020山东高考)截面为等腰直角三角形的三棱镜如图
6、甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BBCC面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为，只考虑由DE直接射向侧面AACC的光线。下列说法正确的是()图甲图乙A光从AACC面出射的区域占该侧面总面积的B光从AACC面出射的区域占该侧面总面积的C若DE发出的单色光频率变小，AACC面有光出射的区域面积将增大D若DE发出的单色光频率变小，AACC面有光出射的区域面积将减小AC由全反射临界角与折射率的关系sin C可知，临界角为45，即光线垂直BC方向射出在AC面恰好发生全反射，由几何知识可知光从AACC面出射的区域占
7、该侧面总面积的，所以A项正确，B项错误；若DE发出的单光色频率减小，则折射率n随之减小，由sin C可知，其临界角增大，所以AACC面有光出射的区域面积将增大，C项正确，D项错误。9.(2020河北张家口摸底联考)如图所示为一玻璃砖的横截面，其中OAB是半径为R的扇形，AOB45，OBD为等腰直角三角形。一束光线从距O点的P点垂直于OD边射入，光线恰好在BD边上发生全反射，最后从弧AB上某点第一次射出玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c，求：(1)玻璃砖对该光线的折射率；(2)光从P点射入到第一次射出玻璃砖的过程中，光在玻璃砖中传播的时间。解析(1)作出光路图，如图所示，由几何关系得sinOE
8、P光线恰好发生全反射，所以OEPC，sin C解得n。(2)由几何关系知，BD边与OA边平行，光线在OA边上也恰好发生全反射，有PEEGGFQHR因此sinQOH，则QOH30OHRcos 30R因此光在玻璃中传播的路程sPEEFFQEFOHR光在玻璃中传播的时间tR。答案(1)(2)R10.如图所示，ABCD是某种透明材料的截面，AB面为平面，CD面是半径为R的圆弧面，O1O2为对称轴，一束单色光从O1点斜射到AB面上折射后照射到圆弧面上E点，刚好发生全反射。已知单色光在AB面上入射角的正弦值为，DO2CO2，透明材料对单色光的折射率为，光在真空中传播速度为c，求：(1)O1O2与O2E的夹角的大小；(2)光在透明材料中传播的时间(不考虑光在BC面的反射)。(结果可以用根号表示)解析本题通过直线和曲线界面的组合考查光的折射和反射问题。(1)由折射定律有n，可得r30，光在圆弧面上E点刚好发生全反射，因此有sin C，临界角C60，由几何关系可知rC，30。(2)由几何关系知O1ER，光在E点的反射光线EF平行于AB，则EFRsin 45Rsin 30，EF，光在材料中传播的速度为vc，因此材料中传播时间为t，t。答案(1)30(2)