(2021新人教版)高中物理选修性必修第一册课时分层作业 17 全反射练习.doc
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1、1/8 课时分层作业课时分层作业(十七十七)全反射全反射 (建议用时:建议用时:25 分钟分钟) 考点一考点一全反射现象全反射现象 1如图所示如图所示,夏天夏天,在平静无风的海面上在平静无风的海面上,向远方望去向远方望去,有时能看到山峰有时能看到山峰、 船舶船舶、集市集市、庙宇等出现在空中庙宇等出现在空中,沙漠里有时也会看到远处的水源沙漠里有时也会看到远处的水源、仙人掌近仙人掌近 在咫尺在咫尺,可望而不可及可望而不可及,这就是这就是“蜃景蜃景”下列有关下列有关“蜃景蜃景”的说法中错误的的说法中错误的 是是() A海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小海面上上层空气的折射率比下层空气的折射
2、率要小 B沙面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小沙面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小 CA 是是“蜃景蜃景”,B 是景物是景物 DC 是是“蜃景蜃景”,D 是景物是景物 B沙漠里下层空气温度比上层高沙漠里下层空气温度比上层高,故沙漠地表附近的空气折射率从下到故沙漠地表附近的空气折射率从下到 上逐渐增大上逐渐增大,远处的景物发出的光线射向沙漠地表时远处的景物发出的光线射向沙漠地表时,由于不断被折射由于不断被折射,越来越来 越偏离法线方向越偏离法线方向,进入下层的入射角不断增大进入下层的入射角不断增大,以致发生全反射以致发生全反射,光线反射回光线反射回 空气空气,人们逆着光线看去人们
3、逆着光线看去,就会看到倒立的景物就会看到倒立的景物,从而产生了沙漠从而产生了沙漠“蜃景蜃景”现现 象象海面上的上层空气的温度比下层空气的温度高海面上的上层空气的温度比下层空气的温度高,故海面上的上层空气的折故海面上的上层空气的折 射率比下层空气的折射率要小射率比下层空气的折射率要小,近处的景物反射的光线射向空中时近处的景物反射的光线射向空中时,不断被折不断被折 射射,射向折射率较小的上一层的入射角增大到临界角时射向折射率较小的上一层的入射角增大到临界角时,就会发生全反射现象就会发生全反射现象, 光线就会从高空的空气层返回折射率较大的下一层光线就会从高空的空气层返回折射率较大的下一层, 从而产生
4、从而产生“蜃景蜃景”现象现象 故故 A、C、D 正确正确,B 错误错误 2已知某种介质的折射率已知某种介质的折射率 n 2,在这种介质与空气的交界面在这种介质与空气的交界面 MN 上有光 上有光 线入射线入射,如图所画的光路中如图所画的光路中,哪个是正确的哪个是正确的(MN 上部是空气上部是空气,MN 下部是介下部是介 质质)() 2/8 C首先判定是否发生全反射首先判定是否发生全反射,sin C1 n 1 2, ,临界角临界角 C 45,当光从光密介质射向光疏介质且入射角当光从光密介质射向光疏介质且入射角C 时发生全时发生全 反射反射,故故 A、B 错误错误;由题中由题中 D 图知图知:入射
5、角入射角230,折射角折射角 160,所以所以 nsin 1 sin 2 3 2,故故 D 错误错误;由折射率由折射率 n sin 1 sin 2知 知,只有只有 C 光路图正确光路图正确 3(多选多选)如图所示如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面有一束平行于等边三棱镜截面 ABC 的单色光从空气射的单色光从空气射 向向 E 点点,并偏折到并偏折到 F 点点,已知入射方向与边已知入射方向与边 AB 的夹角的夹角30,E、F 分别为分别为边边 AB、BC 的中点的中点,则下列说法正确的是则下列说法正确的是() A从从 F 点出射的光线与入射到点出射的光线与入射到 E 点的光线平行点的光线平行 B
6、该棱镜的折射率为该棱镜的折射率为 3 C光线在光线在 F 点发生全反射点发生全反射 D光线从空气进入棱镜后光线从空气进入棱镜后,传播速度变小传播速度变小 BD如图所示如图所示,由几何关系可知由几何关系可知,光线在光线在 F 点的入射角等于光线在点的入射角等于光线在 AB 边边 上的折射角上的折射角,由光路的可逆性知由光路的可逆性知,光线在光线在 F 点不可能发生全反射点不可能发生全反射,而且从而且从 F 点点 出射的光线与出射的光线与 BC 边的夹角为边的夹角为,所以从所以从 F 点出射的光线与入射到点出射的光线与入射到 E 点的光线不点的光线不 平行平行,A、C 错误;由几何知识得错误;由几
7、何知识得,光线在光线在 AB 边上的入射角为边上的入射角为 i60,折射角折射角 为为 r30, 则该棱镜的折射率为则该棱镜的折射率为 nsin i sin r 3, B 正确正确; 光线从空气进入棱镜后光线从空气进入棱镜后, 频率不变频率不变,传播速度变小传播速度变小,D 正确正确 4如图所示为一横截面为等腰直角三角形的三棱镜如图所示为一横截面为等腰直角三角形的三棱镜,光线光线 O 从三棱镜的一从三棱镜的一 3/8 直角边垂直射入直角边垂直射入,光线光线 O 在棱镜表面发生全反射的临界角为在棱镜表面发生全反射的临界角为 40,关于图中画出关于图中画出 的的 a、b、c 三条光线三条光线,下列
8、说法正确的是下列说法正确的是() Aa 是光线是光线 O 的出射光线的出射光线 Bb 是光线是光线 O 的出射光线的出射光线 Cc 是光线是光线 O 的出射光线的出射光线 Da、b、c 都不是光线都不是光线 O 的出射光线的出射光线 B光线光线 O 射入到三棱镜的底边时射入到三棱镜的底边时,由几何关系可知入射角为由几何关系可知入射角为 45,大于临大于临 界角界角,即光线会在三棱镜的底边发生全反射即光线会在三棱镜的底边发生全反射,之后垂直入射到三棱镜的另一直之后垂直入射到三棱镜的另一直 角边上角边上,光线垂直射出三棱镜光线垂直射出三棱镜,即即 b 是光线是光线 O 的出射光线的出射光线,选项选
9、项 B 正确正确 5a、b 两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中,光路如图所光路如图所 示示关于关于 a、b 两种单色光两种单色光,下列说法中正确的是下列说法中正确的是() A该种玻璃对该种玻璃对 a 光的折射率较大光的折射率较大 Bb 光在该玻璃中传播时的速度较大光在该玻璃中传播时的速度较大 Ca 光的频率较小光的频率较小 D两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时,a 光的临界角较小光的临界角较小 C由题图看出由题图看出 b 光的折射角小于光的折射角小于 a 光的折射角光的折射角,b 光的偏折程
10、度大光的偏折程度大,根据根据 折射定律得知玻璃对折射定律得知玻璃对 b 光的折射率大于对光的折射率大于对 a 光的折射率光的折射率,故故 A 错误错误;由由 vc n可 可 知知,在该玻璃中在该玻璃中 a 光的传播速度大于光的传播速度大于 b 光的传播速度光的传播速度,故故 B 错误;由临界角公错误;由临界角公 式式 sin C1 n得知 得知,折射率越大折射率越大,临界角越小临界角越小,则可知则可知 a 光的全反射临界角大于光的全反射临界角大于 b 光的全反射临界角光的全反射临界角,故故 D 错误错误;玻璃对玻璃对 b 光的折射率大于对光的折射率大于对 a 光的折射率光的折射率,则则 b 光
11、的频率大于光的频率大于 a 光的频率光的频率,故故 C 正确正确 4/8 考点二考点二全反射现象的应用全反射现象的应用 6如图所示如图所示,入射光入射光 1 经全反射棱镜经全反射棱镜(即等腰直角三角形棱镜 即等腰直角三角形棱镜)折射折射、反射反射 后沿与入射光线平行且相反的方向射出后沿与入射光线平行且相反的方向射出,如图中光线如图中光线 2 所示所示,若将棱镜绕若将棱镜绕 A 点点 顺时针方向转过一个较小的角度顺时针方向转过一个较小的角度(如图中虚线所示如图中虚线所示),则则() A出射光线顺时针偏转出射光线顺时针偏转角角 B出射光线逆时针偏转出射光线逆时针偏转角角 C出射光线顺时针偏转出射光
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