备考2020年高考物理一轮复习：52 光的折射全反射

更新时间：2019-11-07 浏览次数：251 类型：一轮复习

一、单选题

1. (2019高二下·杭州期末) 如图所示，放在暗室中的口径较大不透明的薄壁圆柱形浅玻璃缸充满水，缸底中心有一红色发光小球（可看作点光源），从上往下看，则观察到（）

A . 水面有一个亮点 B . 充满水面的圆形亮斑 C . 发光小球在水面上的像 D . 比小球浅的发光小球的像

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2. (2019高二下·攀枝花期末) 半径为R的半圆柱介质截面如图所示，O为圆心，AB为直径，Q是半圆上的一点，QO垂直于AB。某单色光从Q点射入介质，入射角为60°，从直径AB上的P点射出，已知P点距O点的距离为 $\text{[math]}$ ，光在真空中传播速度为c，则该单色光从Q点传到P点的时间为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2019高二下·昌平期末) 如图所示，a是由两种单色光组成的一束复色光，射向半圆玻璃砖的圆心O，折射后分成b、c两种单色光。由此可知（）

A . 玻璃对c光的折射率较大 B . c光在玻璃中的传播速度较大 C . b光的频率较小 D . b光的光子能量较小

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4. (2019高二下·天津期末) 如图所示，空气中有一折射率为 $\text{[math]}$ 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AB上的光，则AB上有光透出部分的弧长为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2019高二下·天津期末) 如图是一个横截面为等腰直角三角形 ABC 的玻璃棱镜，其材料的折射率为n=1.6，一细束单色光从 AC 边上靠近 A 端的某点以平行于 AB 的方向射向棱镜，该光束射入此棱镜后可能的结果是（）

A . 直接从 AB 边射出 B . 直接从 BC 边射出且向顶点 C 偏折 C . 从 BC 边沿平行于 AB 的方向射出 D . 直接从 BC 边射出且向 AB 边偏折

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6. (2019高二下·天津期末) 如图所示，光从 A 点射入圆形玻璃，而从 B 点射出，若出射光线相对于入射光线的偏向角为 30°，AB 弧所对的圆心角为 120°，下列说法正确的是（）

A . 玻璃的折射率是 $\text{[math]}$ B . 玻璃的折射率是 $\text{[math]}$ C . 光线在 A 点的入射角为 105° D . 玻璃的折射率是 $\text{[math]}$

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7. (2019高二下·北碚期末) 如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为 $\text{[math]}$ 。已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. (2019高二下·湖州期末) 如图所示，△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°。则下列说法正确的是（）

A . 玻璃对红光的折射率为 $\text{[math]}$ B . 红光在玻璃中的传播速度大小为 $\text{[math]}$ C . 若使该束红光绕O点顺时针转过60°角，则光不会从AC面射出来 D . 若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60°

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9. (2019高二下·沈阳月考) 太阳光的可见光部分照射到地面上，通过一定的装置可观察太阳光谱，如图所示是一简易装置。一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上即可观察到太阳光谱的七色光带。逐渐增大平面镜倾斜角度，各色光陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光是（）

A . 红光一紫光，红光 B . 紫光一红光，红光 C . 红光一紫光，紫光 D . 紫光一红光，紫光

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10. (2019高二下·广元月考) 如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，直径MN，一细束白光从Q点垂直于直径MN的方向射入半圆形玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到光屏P上，得到由红到紫的彩色光带。已知QM=R/2。如果保持人射光线和屏的位置不变，只使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动，移动的距离小于R/2，则有（）

A . 半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上红光最先消失 B . 半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上紫光最先消失 C . 半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上红光最先消失 D . 半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上紫光最先消失

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二、多选题

11. (2019高二下·嘉兴期末) 如图，一三棱镜放在真空中，两束光a、b平行射到其上，经折射后交于光屏上的同一个点P，则（）

A . a光的波动性更强 B . 若a光照射某金属表面可产生光电效应，则b光也一定可以 C . 增大两束光的入射角θ，则a光先在光屏上消失 D . 在同一双缝干涉实验中，仅把a光照射换用b光，观察到的条纹间距变大

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12. (2019高二下·邢台期末) 如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经三棱镜折射后会聚于光屏M上的一点N，这两束单色光分别用a、b表示。对于这两束光的颜色以及在玻璃中的传播速度，下列说法中正确的是：（）

A . a为红光，在玻璃中的传播速度小于b光 B . a为蓝光，在玻璃中的传播速度小于b光 C . b为红光，在玻璃中的传播速度大于a光 D . b为蓝光，在玻璃中的传播速度大于a光

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13. (2019高二下·北碚期末) 如图所示，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜截面，且 $\text{[math]}$ ，有一束平行光线垂直射向AC面。已知这种介质的折射率 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 不可能有光线垂直于AB边射出 B . 不可能有光线从BC边垂直射出 C . 不可能有光线从AC边垂直射出 D . 一定既有光线垂直于BC边射出，又有光线垂直于AC边射出

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14. (2019高二下·湖州期末) 如图所示，实线为空气和水的分界面，一束红光从空气中的A点沿AO₁方向(O₁点在分界面上，图中O₁点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点，下列说法正确的是（）

A . O₁点在O点的右侧 B . 红光从空气中射入水中时，速度变小 C . 若沿AO方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点 D . 若红光从水中的B点沿BO方向射向界面，则红光在界面处有可能发生全反射

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三、解答题

15. (2019·揭阳模拟) 如图为一半径为R的固定半圆柱玻璃砖的横截面，OA为水平直径MN的中垂线，足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且平行OA放置。一束复色光沿与AO成θ角（θ=30°）的半径方向射向O点并在光屏上形成彩色光带和一个光斑，光带的最高点与N点的距离为 $\text{[math]}$ ；增大入射角，当θ=45°时，光屏上恰好只出现一个光斑，求：

（i）玻璃对复色光的折射率范围；

（ii）当θ=30°时，彩色光带的宽度。

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16. (2019高二下·天津期末) 潜水员在水中抬头仰望，由于光线在空气和水的界面发生全反射，他能看见河底的物体，如果水深为 H，潜水员仰望时，眼睛到河底距离为 h，水的折射率为 n，则潜水员能较清楚地看到河底物体和潜水员的最短水平距离是多少？

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17. (2019高二下·湖州期末) 如图所示，AOBC为某种透明介质的截面图，△AOC为直角三角形，∠A＝30°，BC是以O为圆心、半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角30°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑，已知该介质对红光和柴光的折射率分别为 $\text{[math]}$ 、2。求屏幕MN上两个亮班间的距离(不考虑光的多次反射)

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四、综合题

18. (2019高二下·昌平期末) 如图所示，一束单色光以入射角i=60°从平行玻璃砖上表面O点入射，光束从上表面进入玻璃砖的折射角γ=30°。已知真空中的光速c=3.0×10⁸m/s。求：
1. （1）玻璃砖的折射率n；
2. （2）光在玻璃砖中的传播速度v；
3. （3）若增大入射角i ，光在玻璃砖下表面是否会发生全反射？并说明理由。
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19. (2019高二下·邢台期末) 如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m。从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4/3。
1. （1）求池内的水深；
2. （2）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0 m。当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°。求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）。
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20. (2019高二下·邢台期末) 如图所示，某棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC，其折射率为 $\text{[math]}$ .一束单色光从AB面入射，恰好在AC面上发生全反射，求：
1. （1）光在AB面的入射角的正弦值
2. （2）光在棱镜中的传播速度．
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21. (2019高二下·资阳期末) 如图所示，折射率 $\text{[math]}$ 的透明介质的横截面由等腰直角三角形AOC和圆心为O、半径为R的四分之一圆弧BC组成。一束单色光从M点以α=45°入射角由真空射入透明介质中，已知M点与AB之间距离为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c。求：
1. （1）这种透明介质对于真空的临界角C；
2. （2）通过计算，画出光在透明介质中传播的光路图；
3. （3）单色光在透明介质中的传播时间t（有光折射时，不考虑反射）。
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