1、【 精品教育资源文库 】 练案 38 光的折射 全反射 一、选择题 (本题共 8 小题， 1 4 题为单选， 5 8 题为多选 ) 1 (2018 福建月考 )如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光 a、 b，波长分别为 a、 b，该玻璃对单色光 a、 b 的折射率分别为 na、 nb，则 导学号 21993348 ( B ) A anb B a b， na b， nanb 解析 由图可知，在入射角相同的情况下，光线 a 的偏折程度小于光线 b 的偏折程度，因此玻 璃对光线 a 的折射率小于对光线 b 的折射率，故选项 A、 D 错误；由于折射率越大的光频率越高，因此光线 a 的频率小
2、于光线 b 的频率，由 c f 可知光线 a 的波长大于光线b 的波长，因此选项 B 正确。 2如图所示的是一个透明圆柱体的横截面，一束单色光平行于直径 AB 射向圆柱体，光线经过折射后恰能射到 B 点。已知入射光线到直径 AB 的距离为 32 R， R 是圆柱体的半径。已知光在真空中的传播速度为 c，则 导学号 21993349 ( B ) A该透明圆柱体介质的折射率为 2 B该单色光从 C 点传播到 B 点的时间为 3Rc C折射光线过 B 点时可能发生全反射 D改变入射光线到直径 AB 的距离，折射光线仍然能够射到 B 点 解析 连接 OC，则 OC 是 C 点的法线，设入射角为 i，折
3、射角为 r，则 sini 32 ， i 60 ，由几何知识得 r 30 。折射率 n sinisinr 3， A 错误； sBC 2Rcos30 3R，光在玻璃中的传播速度 v cn c3， t sBCv 3Rc ， B 正确；只要光线能从 C 点进入玻璃，就能从B 点射出玻璃，不可能发生全反射， C 错误；改变入射光线到直径 AB 的距离，由折射定律可【 精品教育资源文库 】 知折射光线不可能射到 B 点， D 错误。 3 (2018 重庆检测 )虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成 M
4、N 和 PQ 两条彩色光带，光路如图所示。 M、 N、 P、 Q 点的颜色分别为 导学号 21993350( A ) A紫、红、红、紫 B红、紫、红、紫 C红、紫、紫、红 D紫、红、紫、红 解析 白光中的可见光部分从红到紫排列，对同一介质的折射率 n 紫 n 红 ，由折射定律知紫光的折射角较大，由光路可知，紫光将到达 M 点和 Q 点，而红光到达 N 点和 P 点，故选 A。 4 (2018 四川检测 )直线 P1P2过均匀玻璃球球心 O，细光束 a、 b 平行且关于 P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图。 a、 b 光相比 导学号 21993351 ( C ) A玻璃对 a 光的折射率较
5、大 B玻璃对 a 光的临界角 较小 C b 光在玻璃中的传播速度较小 D b 光在玻璃中的传播时间较短 解析 A 项，根据 a 光和 b 光的光路可知， b 光从空气进入玻璃球的折射角小于 a 光，则 b 光的折射率大于 a 光的折射率，故 A 项错误。 B 项，根据折射定律得，全反射的临界角满足 n 1sin C，根据 A 项分析可知， a 光的折射率小于 b 光的折射率，所以玻璃对 a 光的临界角较大，故 B 项错误。 C 项，根据 A 项分析可知， a 光的折射率小于 b 光的折射率；根据折射率 n cv得， b 光在玻璃中的传播速度较小；根据图可知， b 光在玻璃中 的传播距离大于 a
6、 光在玻璃中的传播距离，所以 b 光在玻璃中的传播时间较长，故 C 项正确， D 项错误。综上所述，本题正确答案为 C。 【 精品教育资源文库 】 5 (2018 浙江名校质检 )某大学研制出了正六棱柱 “ 隐形衣 ” 。有同学将该正六棱柱放进装满水的透明鱼缸，向着棱的方向看，可以看到鱼缸另一侧大学的校徽；用一支铅笔穿过正六棱柱中心轴线的孔洞，再向棱方向观察，铅笔插进孔洞的那段 “ 消失 ” 不见 (如图甲所示，图乙为光路说明图 )，关于此实验的说法正确的是 导学号 21993352 ( BD ) A “ 隐形 ” 的原理是光发生了全反射 B光由水进入该介质，折射角大于入射角 C “ 隐形
7、” 的原理是光被介质吸收了 D光在该介质中传播的速度大于在水中传播的速度 解析 “ 隐形 ” 的原理是光发生了折射，不是全反射，选项 A 错误；由光路图可知光由水进入该介质，折射角大于入射角，选项 B 正确； “ 隐形 ” 的原理是光被介质折射后绕过了铅笔，选项 C 错误；因光在该介质中的折射角大于在水中的入射角，该介质相对水是光疏介质，可知光在该介质中传播的速度大于在水中传播的速度，选项 D 正确。 6 (2018 山东日照检测 )如图所示，杯中装满水，上方有一点 A，杯底有一点 B， A、 B连线和水面的交点为 O，现在 A 点用很细的一束红光照向水面上的 P 点，正好在 B 点形成亮点，
8、若在 A 点用很细的另一种光照向水面上的 Q 点，也正好在 B 点形成亮点，下列说法正确的是 导学号 21993353 ( ABE ) A不管另一种光是什么颜色， P 点和 Q 点都在 O 点的右边 B若另一种光是紫光， Q 点距 O 点较远 C若另一种光是紫光， Q 点距 O 点较近 D若另一种光是黄光， P 点和 Q 点都在 O 点的左边 E若另一种光是橙光， Q 点距 O 点较远 解析 光从空气斜射入水中发生折射，根据折射定律可知，折射角小于入 射角，故要在 B 点形成亮点， P、 Q 都应在 O 点的右边，故 A 正确， D 错误；假设紫光也照向水面上的 P点，由于紫光的折射率大于红光
9、的折射率，根据折射定律， n sinisinr，可知紫光的折射角较【 精品教育资源文库 】 小，折射光线更靠近法线，则杯底上亮点落在 B 点左侧，所以要使紫光照向水面上的 Q 点，也正好在 B 点形成亮点， Q 点距离 O 点更远，故 B 正确；蓝色和橙光的折射率都比红光的大，同理，若另一种光是蓝光或橙光， Q 点距离 O 点更远，故 C 错误， E 正确。 7 (2018 吉林延边州月考 )如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束单色 细光束由真空沿着径向与 AB 成 角射入，对射出的折射光线的强度随 角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示。图丙是用这种材料制成的透明体，左侧是半径为 R
10、 的半圆柱体，右侧是长为 8R、高为 2R 的长方体，一束该单色光从左侧 A 点沿半径方向，且与长方体的长边成 37 角射入透明体。已知光在真空中传播的速度为 c，以下说法中正确的是导学号 21993354 ( BCE ) A该透明材料的临界角是 37 B该透明材料的临界角是 53 C该透明材料的折射率为 54 D该透明材料的折射 率为 53 E光线在透明体中传播的总时间为 55R4c 解析 由图乙可知， 37 时，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角 C，即 C 53 ，故 A 错误， B 正确；根据全反射临界角公式 n 1sinC，得该透明材料的折射率为 54，故
11、C 正确， D 错误；因为临界角为 53 ，光线的透明体中刚好发生 3 次全反射，光路图如图所示，则光程为 L 11R，光在该透明体中传播的总时间为 t LvnLc 55R4c ，故 E 正确。 8 (2018 河北冀州检测 )如图所示，上、下表面平行的玻璃砖置于空气中，一束复色光斜射到上表面，穿过玻璃后从下表面射出，分成 a、 b 两束单色光，下列说法正确的是导学号 21993355 ( ACD ) 【 精品教育资源文库 】 A a、 b 两束单色光相互平行 B a 光在玻璃中的传播速度大于 b 光的传播速度 C在玻璃中 a 光发生全反射的临界角小于 b 光的临界角 D用同一双缝干涉装置进
12、行实验， a 光的条纹间距小于 b 光的条纹间距 解析 光线经平行玻璃砖射出后，出 射光线与入射光线平行，选项 A 正确；由图可知a 光的折射率大于 b 的折射率，由于 n cv，因此 a 光在玻璃中的传播速度小于 b 光的传播速度小于 b 光的传播速度，选项 B 错误；由 n 1sinC，可知选项 C 正确；由于 a 光的折射率大于 b 光的折射率，因此 a 光的频率大于 b 光，波长小于 b 光的，干涉条纹间距与波长成正比，选项 D 正确。 二、非选择题 9 (2018 山东省潍坊市高三上学期期末试题 )一束激光经 S 点被分成 a 和 b 两束后，穿过玻璃球的光路如图所示， O 为球心。
13、入射时光束 a 和 b 与 SO 的夹角均为 30 ，射入玻璃球时的入射角均为 r1 60 ，出射时光束均与 SO 平行。光在真空中的速度为 c3.010 8m/s，求光在玻璃球中的速度。 导学号 21993356 答案： 610 8m/s 解析 作出出射点的法线如图所示，由几何关系，有 r1 ， r2 r3， r4， r2 r3 【 精品教育资源文库 】 又 n cv， n sinr1sinr2 sinr4sinr3代入数据可得 v 610 8m/s 10 (2018 河南洛阳检测 )一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记 P 离水面的高度为 h1 0.6m，尾部下端 Q 略高于水面，赛
14、艇正前方离赛艇前端 s1 0.8m 处有一浮标，示意如图。一潜水员在浮标前方 s2 3.0m 处下潜到深度为 h2处时，看到标记 P 刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端 Q，继续下潜 h 2.0m，恰好能看见 Q(已知水的折射率 n 43)。求：导学号 21993357 (1)深度 h2； (2)赛艇的长度 l。 (可用根式表示 ) 答案： (1)4m (2)(187 7 3.8)m 解析 (1)设过 P 点光线恰好被浮标挡住时，入射角、折射角分别为 、 ，则 sin s1s21 h21 sin s2s22 h22 水的折射率为 n sinsin 由 式联立，并代入数据解得 h2 4m。 (2)潜水员和 Q 点连线与竖直方向的法线夹角刚好为临界角 C，则 sinC 1n 34 【 精品教育资源文库 】 又由几何知识得 tanC s1 s2 lh2 h 联立 式解得 l (187 7 3.8)m。 11 (2018 河北检测 )如图，有一玻璃圆柱体，横截面半径为 R 10cm，长为 L 100cm。一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的 A 点，与玻璃圆柱体左端面距离 d 4cm，点光源向
