江苏版高考物理一轮复习课时分层作业37光的折射全反射含答案
展开题组一 折射定律和折射率的理解及应用
1.一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1.5
B.此介质的折射率等于eq \r(2)
C.当光线从介质射向真空中时,入射角大于60°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
2.(2023·泰州模拟)一束由红、蓝两单色光组成的光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A处,AB是半圆的直径。光进入玻璃后分为两束,分别为AC、AD,它们从A到C和从A到D的时间分别为t1和t2,则( )
A.AC是红光,t1小于t2
B.AC是蓝光,t1等于t2
C.在玻璃中单色光AC的传播速度大于单色光AD的传播速度
D.若保持入射光束不变,把半圆形玻璃砖稍向左移,则两束光不可能同时到达半圆面
3.(2021·江苏省新高考适应性考试)如图所示,一束激光照射在横截面为正方形的透明玻璃柱上,光线与横截面平行,则透过玻璃柱的光线可能是图中的( )
A.① B.②
C.③ D.④
4.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABM的单色光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、BM的中点,则( )
A.该三棱镜对该单色光的折射率为eq \r(3)
B.光在F点发生全反射
C.光从空气进入棱镜,波长变长
D.从F点出射的光束与入射到E点的光束可能平行
题组二 全反射现象的理解和应用
5.光的反射、折射及全反射是自然界中很常见的现象,在一次实验课上,某小组进行了实验:将一束单色细光束由空气(视为真空)沿着半径方向射入一块半圆柱形透明体,如图甲所示,对其从圆心O点射出后的折射光线的强度用相应传感器进行了记录,发现从O点射出的折射光线的强度随着夹角θ的变化而变化,变化情况如图乙的图线所示,则下列说法正确的是( )
甲 乙
A.当夹角θ小于30°时,在O点处既有反射光,又有折射光
B.圆柱形透明体对该单色光的全反射临界角为30°
C.圆柱形透明体对该单色光的折射率为2
D.圆柱形透明体对该单色光的折射率为eq \f(2\r(3),3)
6.(2021·湖南卷)我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验,认识到光沿直线传播。身高1.6 m的人站在水平地面上,其正前方0.6 m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞,直径为1.0 cm ,深度为1.4 cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时,由于孔洞深度过大,使得成像不完整,如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质,不考虑光在透明介质中的反射。
(1)若该人通过小孔能成完整的像,透明介质的折射率最小为多少?
(2)若让掠射进入孔洞的光能成功出射,透明介质的折射率最小为多少?
题组三 折射定律和全反射现象的综合应用
7.(2022·江苏常州期末)在安静的夜晚钓鱼是一种乐趣。如图所示,平静湖面岸边的垂钓者,眼睛恰好位于岸边水面正上方h1=0.9 m的高度处,浮标Q离岸边P点s1=1.2 m 远,当鱼饵灯M与浮标的水平距离s2=1.8 m时,垂钓者恰好观察到Q挡住了M的像,已知水的折射率n=eq \f(4,3)。求:
(1)鱼饵灯离水面的深度h2;
(2)如果鱼饵被鱼拖着下沉,则被鱼饵灯照亮的水面范围将变大还是变小?
8.如图为用一个折射率为n=eq \r(2)的透明介质做成的四棱柱的横截面图,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°。现有一条光线从图示的位置垂直入射到棱镜的AB面上,请回答下列问题:
(1)画出完整的光路图,确定射出的光线。(标注好角的度数)
(2)为实现上述光路,该透明介质的折射率取值应该在什么范围?
9.(2023·江苏南京师大附中模拟)反光膜是一种广泛用于道路交通标志的材料,基本结构如图所示。光照射到反光膜的玻璃珠上时,经折射后射到反射层反射,最终平行于原入射方向反向射出玻璃珠。玻璃珠是半径为R的均匀球体,AB是入射光线,其出射光线与光线AB的间距为eq \r(3)R。
(1)请作出光线AB从射入到射出玻璃珠的完整光路图;
(2)求玻璃珠的折射率n。
10.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α的正弦值为eq \f(\r(3),3),DO2⊥CO2,透明材料对单色光的折射率为eq \f(2\r(3),3),光在真空中传播速度为c,求:
(1)O1O2与O2E的夹角θ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)
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