全国通用版2019版高考物理大一轮复习第十四章振动和波光相对论第39讲光的折射全反射实战演练.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 十四 章 第 39 讲 光的折射 全反射 1如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖， O 点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是 ( A ) 解析 光从玻璃砖射向空气时，如果入射角大于临界角，则发生全反射，如果入射角小于临界角，则在界面处既有反射光线，又有折射光线，但折射角应大于入射角，选项 A 正确，C 错误当光从空气射入玻璃砖时，在界面处既有反射光线，又有折射光线，且入射角大于折射角，选项 B、 D 错误 2打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将 OP、 OQ 边与轴线的夹角 切磨在 1 2，光线一定在 OP 边发生全反射 B若 2，光线会从 OQ 边射

2、出 C若 C， i2C，于是有 30 C3 2时， OQ 边一定全反射， OP 边可能发生部分反射，选项 A、 B 错误；当 nb B a b， na b， nanb 解析 由题图知，三棱镜对 b 光的折射率较大所以 na b，所以选项 B 正确， A、 C、 D 错误 4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 i 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 .已知棱镜顶角为 ，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为 ( A ) Asin 2sin 2Bsin 2sin 2C sin 2D sin 2解析 如图所

3、示，设 AB 面上的折射角为 ， AC 面上的入射角为 ，由于 i，由光的折射定律及光路可逆知 ，又设两法线的夹角为 ，则由几何关系得： 180 ，又由 180 ，则解得 2 ，又由几何关系得 i i ，解得 i 2 ，则棱镜对该色光的折射率 n sin isin sin 2sin 2，故选项 A 正确 5 (2017 全国卷 )如图，一半径为 R 的玻璃半球， O 点是半球的球心，虚线 OO 表【 精品教育资源文库 】 示光轴 (过球心 O 与半球底面垂直的直线 )已知玻璃的折射率为 1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出 (不考虑被半球的内表面反射后的光线 )

4、求： (1)从球面射出的 光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； (2)距光轴 R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到 O 点的距离 解析 (1)如图，从底面上 A 处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为 i，当 i等于全反射临界角 iC时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为 l.此时有 i iC， 设 n 是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有 nsin iC 1， 由几何关系有 sin i lR. 联立 式并利用题给条件， 得 l 23R. (2)设与光轴相距 R3的光线在球面 B 点发生折射时的入射角和折射角分别为 i1和 r1，由折射定律有 nsin i1 sin r1.

5、 设折射光线与光轴的交点为 C，在 OBC 中，由正弦定理有 sin CR r1OC ， 由几何关系有 C r1 i1， sin i1 13， 联立 式及题给条件得 【 精品教育资源文库 】 OC 2 35 R2.74 R 答案 (1)23R (2)2.74R 6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 43 (1)求池内的水深； (2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为 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

6、夹角恰好为 45. 求救生员的眼睛到池边的水平距离 (结果保留一位有效数字 ) 解析 (1)如图，设到达池边的光线的入射角为 i.依题意，水的折射率 n 43，光线的折射角 90. 由折射定律有 nsin i sin ， 由几何关系有 sin i ll2 h2， 式中， l 3 m， h 是池内水的深度联立 式并代入题给数据得 h 7 m2.6 m (2)设此时救生员的眼睛到池边的距离为 x.依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为 45 由折射定律有 nsin i sin ， 式中， i 是光线在水面的入射角设池底点光源 A 到水面入射点的水平距离 为 a.由几何关系有 sin i aa2 h2， x l a h ， 式中 h 2 m联立 式得 x (3 723 1)m0.7 m 答案 (1)2.6 m (2)0.7 m