高考物理微专题小练习专题83光的反射折射全反射含答案

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2．[2022·山东省日照市二模]物理社团的同学想测量一透明物体的折射率．如图所示，透明物体左右两侧紧靠遮光板，右下方压着一片小树叶，观察点距离透明物体左上边缘的高度为h、水平距离为2h时，恰好看到树叶．移走透明物体(小树叶和遮光板的位置不动)，观察点水平向右移动，当水平移动距离 eq \f(3,2)h时，恰好又看到小树叶．则透明物体的折射率为( )
A． eq \r(3) B． eq \r(5)
C． eq \r(2) D．2
3．如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A＝30°，∠C＝90°.一束单色光与BC边成θ＝30°角从BC边的中点O射入棱镜，棱镜对该单色光的折射率n＝ eq \r(3)，在不考虑多次反射的情况下，该单色光从AB边上射出时的出射角为( )
A．30° B．45°
C．60° D．75°
4．[2022·湖北省华大新高考联盟联考]如图所示，半径为12 cm的半圆形透明柱体与屏幕MN接触于B点，MN垂直于直径AB，一单色光a以入射角53°射向圆心O，反射光线b与折射光线c恰好垂直．已知光在真空中的传播速度为3×108 m/s，则下列说法正确的是( )
A．柱体的折射率为 eq \f(5,4)
B．两个光斑之间的距离为20 cm
C．增大光束a的入射角，可以在O点发生全反射
D．光在介质中的传播速率v＝2.25×108 m/s
5．一名潜水员在夜间进行深水作业，其头盔上的照明灯可看做是点光源向各个方向发射光线，在平静的水面上可看到该光源发出的光只从一个半径r＝1.8 m的圆形区域内射出水面，若水的折射率n＝ eq \f(5,3).求：
(1)此时潜水员的头部在水面下方的深度h；
(2)若在8 s的时间内，我们发现透光的圆形水域半径从1.8 m扩大到6 m，试根据光学知识求出潜水员在水下竖直方向匀速运动的速度vy．
专题83 光的反射、折射、全反射
1．B 由光的折射定律知，光从玻璃进入空气时折射角大于入射角，从空气进入玻璃时折射角小于入射角，所以B正确．
2．D 如图1所示，树叶反射的光线经过折射到达观察点，有几何关系则有sin α＝ eq \f(2h,\r(5)h)＝ eq \f(2,\r(5))，移走透明物体后，光沿直线传播，如图2所示，此时角度β等于有透明物体时的入射角，则有sin β＝ eq \f(2,\f(\r(5)h,2))＝ eq \f(1,\r(5))，则透明物体的折射率n＝ eq \f(sin α,sin β)＝2，D正确，A、B、C错误．
3．C 根据题意可画出光路如图所示
单色光在BC边上入射时，根据折射定律有n＝ eq \f(sin （90°－θ）,sin r)，解得r＝30°，由几何关系得单色光射到AC边上的D点时入射角θ′＝90°－r＝60°，由于sin θ′＞sin C＝ eq \f(1,n)＝ eq \f(\r(3),3)，故单色光在AC边上会发生全反射．根据光路图，由几何关系可知β＝30°，单色光从AB边射出棱镜时，sin α＝n sin β，解得α＝60°，A、B、D错误，C正确．
4．D 由b、c两束光线垂直，可得折射角为37°，折射率n＝ eq \f(sin 53°,sin 37°)＝ eq \f(4,3)，A项错误；两个光斑之间的距离为R tan 53°＋R tan 37°＝25 cm，B项错误；由光疏介质进入光密介质，不会发生全反应，C项错误；光在介质中的传播速率v＝ eq \f(c,n)＝2.25×108 m/s，D项正确．
5．(1)2.4 m (2)0.7 m/s，方向竖直向下
解析：(1)由题意可知潜水员头盔上照明灯发出的光线在透光区域边缘恰好发生全反射，则根据几何关系可知sin C＝ eq \f(r,\r(r2＋h2))＝ eq \f(1,n)
解得h＝2.4 m
(2)当透光的圆形水域半径扩大到r′＝6 m时，设潜水员的深度为h′，由于全反射临界角不变，则根据几何关系可得 eq \f(r,h)＝ eq \f(r′,h′)
解得h′＝8 m
潜水员在水下竖直方向匀速运动的速度为vy＝ eq \f(h′－h,t)＝0.7 m/s，方向竖直向下．