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1、2022年高考物理大一輪復習 第3講 光的折射和全反射模擬檢測(選修3-4)
1.(單選)(xx年福建卷)一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚,O點為該玻璃磚截面的圓心,下圖中能正確描述其光路圖的是( )
【答案】A 【解析】當光從光疏介質射入光密介質,必然可以發(fā)生折射,且入射角大于折射角,B、D項錯誤,當光從光密介質射入光疏介質時,如果入射角大于臨界角就會發(fā)生全反射,如A選項所示,A項正確;如果入射角小于臨界角,也會發(fā)生折射,且入射角小于折射角,C項錯誤.
2.(xx年合肥聯(lián)考)圖12-3-10甲為某同學利用半圓形玻璃磚測定玻璃折射率n的裝置示意圖.他讓光從空氣射向玻璃磚,在正確操作后
2、,他利用測出的數(shù)據(jù)作出了圖乙所示的折射角正弦(sin γ)與入射角正弦(sin i)的關系圖象.則下列說法正確的是( )
圖12-3-10
A.該玻璃的折射率n=
B.該玻璃的折射率n=1.5
C.光由空氣進入該玻璃磚中傳播時,光波頻率變?yōu)樵瓉淼谋?
D.光由空氣進入該玻璃磚中傳播時,光波波長變?yōu)樵瓉淼?.5倍
【答案】B
【解析】由折射定律n=sin i/sin γ可知折射角正弦(sin γ)與入射角正弦(sin i)的關系圖像斜率的倒數(shù)表示折射率,所以n=3/2=1.5,選項A錯誤,B正確;光由空氣進入該玻璃磚中傳播時,光波頻率不變,由n=,v=fλ可知,光波波長變?yōu)樵瓉?/p>
3、的,選項C、D錯誤.
3.(多選)(xx年北京模擬)如圖12-3-11所示,a、b為兩束不同頻率的單色光,以45°的入射角射到玻璃磚的上表面,直線OO′與玻璃磚垂直且與其上表面交于N點,入射點A、B到N點的距離相等,經玻璃磚上表面折射后兩束光相交于圖中的P點.下列說法正確的是( )
圖12-3-11
A.在真空中,a光的傳播速度大于b光的傳播速度
B.在玻璃中,a光的傳播速度大于b光的傳播速度
C.玻璃對a光的折射率小于玻璃對b光的折射率
D.同時增大入射角,則b光在下表面先發(fā)生全反射
E.通過玻璃磚后a、b光均沿原來的方向傳播
【答案】BCE
【解析】由于光在真空中傳
4、播速度均相等,選項A錯誤;由圖知,b光偏折得厲害,所以b光的折射率較大、傳播速度較小,選項B、C正確.由折射定律可知,a、b光在下表面入射角均小于臨界角,a、b光均能在下表面射出去,不能發(fā)生全反射,選項D錯誤;光線通過平行玻璃磚后傳播方向不會改變,而只發(fā)生側移,故選項E正確.
4.(xx年山東卷)如圖12-3-12所示,一段橫截面為正方形的玻璃棒,中間部分彎成四分之一圓弧形狀,一細束單色光由MN端面的中點垂直射入,恰好能在弧面EF上發(fā)生全反射,然后垂直PQ端面射出.
圖12-3-12
(1)該玻璃棒的折射率為________.
(2)若將入射光向N端平移,當?shù)谝淮紊涞交∶鍱F上時_
5、_______(填“能”、“不能”或“無法確定能否”)發(fā)生全反射.
【答案】(1) (2)能
【解析】(1)如圖所示,單色光照射到EF弧面上時恰好發(fā)生全反射,由全反射的條件可知C=45°
由全反射條件sin C=得n=.
(2)當入射光向N端移動時,光線在EF面上的入射角將增大,所以能發(fā)生全反射.
5.(xx年安陽二模)如圖12-3-13所示,一橫截面為圓形的透明玻璃體,真空中一束激光沿平行于直徑AB的方向從M點射入玻璃體,其折射光線恰好通過B點,激光在玻璃體中傳播的速度為(c為光速),求:
圖12-3-13
(1)透明玻璃體的折射率;
(2)激光束在M點對應的折射角的度數(shù).
【答案】(1)
(2)60°
【解析】(1)據(jù)題激光在玻璃體中傳播的速度為v=,則
透明玻璃體的折射率 n==.
(2)設光在M點的入射角為i,折射角為γ.
由幾何關系有:i=2γ
根據(jù)折射定律有 n=
聯(lián)立解得 i=60°.