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高考物理一轮复习第十三章光第讲光的折射全反射模拟试题选修-创新

第1讲光的折射全反射

高考·模拟·创新

1．(2015年高考·重庆卷)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MN 和PQ 两条彩色光带，光路如图13－1－18所示．M 、N 、P 、Q 点的颜色分别为( )

图13－1－18

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小，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. 答案：A

2．(2015年高考·四川卷)直线P 1P 2过均匀玻璃球球心O ，细光束a 、b 平行且关于P 1P 2对称，由空气射入玻璃球的光路如图13－1－19.a 、b 光相比( )

图13－1－19

A ．玻璃对a 光的折射率较大

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：由图可知，光束a 的偏折程度小于b ，从而可得n a

可得a 光的临界角较大，B 错；由n ＝c v

可得v a >v b ，C 项正确；由图可知，b 光在玻璃中传播的距离较a 光的长，速度又较小，所以b 光在玻璃中传播的时间较长，D 错，故选C. 答案：C

3．(2015年高考·安徽卷)如图13－1－20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θ.已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为(

)

图13－1－20

A.sin α＋θ2sin α2

B.sin α＋θ2sin θ2

C.sin θ

sin θ－α2 D.sin αsin α－θ2 解析：设光线在AB 面上的折射角为r ，由几何关系有θ＝2(i －r )，α＝2r ，从而求出

i ＝α＋θ2，r ＝α2，由折射定律n ＝sin i sin r ＝sin α＋θ2sin α2

.只有选项A 正确．答案：A

4．(2015年高考·课标全国卷Ⅱ

)

图13－1－21

(多选)如图13－1－21，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a 、b 两束光线．则( )

A ．在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度

B ．在真空中，a 光的波长小于b 光的波长

C ．玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率

D ．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a 首先消失

解析：由图可知：玻璃砖对a 光的折射率大于对b 光的折射率，故C 错误；在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度，故A 正确；a 光的频率大于b 光的频率，在真空中，a 光的波长小于b 光的波长，故B 正确；若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，因为a 光的折射率大，则折射光线a 首先消失，故D 正确．

答案：ABD

图13－1－22

如图13－1－22用某种透光物质制成的直角三棱镜ABC ；在垂直AC 面的直线MN 上插两枚大头针P 1、P 2，在AB 面的左侧透过棱镜观察大头针P 1、P 2的像，调整视线方向，直到P 1的像________，再在观察的这一侧先后插入两枚大头针P 3、P 4，使P 3________，P 4________，记下P 3、P 4的位置，移去大头针和三棱镜，过P 3、P 4作直线与AB 面相交于D ，量出该直线与AB 面的夹角为45°，则该透光物质的折射率n ＝__________，并在图中正确的画出完整的光路图．

解析：

图13－1－23

折射率的测定原理是依据折射定律n ＝sin θ1sin θ2

，利用插针法将光在介质中的传播路线确

定，从而测出相应的入射角θ1和折射角θ2，求解出n 值．而插针便是利用它挡住物体(大头针)的像，用P 3挡住P 1、P 2的像是为了确定入射光线，用P 4挡住P 3和P 1、P 2的像是为了确定出射光线．由题条件可画出如图13－1－23所示完整光路图，且θ1＝45°，θ2＝30°，

∴n ＝sin θ1sin θ2＝sin45°sin30°＝2/21/2

＝ 2. 答案：被P 2的像挡住挡住P 1、P 2的像挡住P 1、P 2的像和P 3 2 光路图见图13－1

－23

光的折射和全反射

页脚内容1 考点一光的折射和全反射 13．[2015·江苏单科,12B(3)](难度★★)人造树脂是常用的眼镜镜片材料．如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P 点．已知光线的入射角为30°，OA ＝5 cm ，AB ＝20 cm ，BP ＝12 cm ，求该人造树脂材料的折射率n . 14．[2015·山东理综，38(2)](难度★★★)半径为R 、介质折射率为n 的透明圆柱体，过其轴线OO ′的截面如图所示．位于截面所在平面内的一细束光线，以角i 0由O 点入射,折射光线由上边界的A 点射出．当光线在O 点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B 点恰好发生全反射．求A 、B 两点间的距离． 15. [2015·海南单科，16(2)，8分](难度★★★)一半径为R 的半圆柱形玻璃砖，横截面如图所示．已知玻璃的全反射临界角γ(γ＜π3 )．与玻璃砖的底平面成 (π 2 －γ)角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上．经柱面折射后，有部分光(包括与柱面相切的入射光)能直接从玻璃砖底面射出．若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光．求底面透光部分的宽度． 16．[2014·新课标全国Ⅱ，34(2)，10分](难度★★★)一厚度为h 的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r 的圆形发光面．在玻璃板上表面放置一半径为R 的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上．已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率．

17．[2014·新课标全国Ⅰ，34(2)，9分](难度★★★)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n＝ 2. (1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ (2)一细束光线在O点左侧与O相距 3 2 R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置． 18．[2014·山东理综，38(2)](难度★★★)如图，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射．已知θ＝15°，BC 边长为2L，该介质的折射率为 2.求： (1)入射角i； (2)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c，可能用到： sin 75°＝6＋2 4或tan 15°＝(2－3)． 19．[2014·江苏单科，12B(3)](难度★★★)Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉．电子显微镜下鳞片结构的示意图见题图．一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射．设鳞片的折射率为n，厚度为d，页脚内容2

高中物理—光的折射与全反射测试

光的折射与全反射（一）测试 A 卷一、选择题 1、目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络，光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务. 关于光纤通信的下列说法, 正确的是（） A．光纤通信利用光作为载体来传递信息B．光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理 C．光导纤维传递光信号是利用光的色散原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝2、如图所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上的同一点，且都垂直AB边射出三棱镜（） A．a光的频率高B．b光的波长大C．a光穿过三棱镜的时间短D．b光穿过三棱镜的时间短 3、两种单色光由水中射向空气时发生全反射的临界角分别为θ1、θ2，已知θ1>θ2 , 用n1、n2分别表示水对两单色光的折射率，v1、v2 分别表示两单色光在水中的传播速度，则（） A．n1< n2，v1 v2C．n1>n2，v1 n2，v1> v2 4、在光谱图上有一种称为“太赫”(terahertz)的辐射，它介乎微波和红外线之间，具有很强的穿透能力.英国物理学家林菲尔德发现，太赫光的用途强大，由医学研究至侦测大气中的化学物质. 关于“太赫”辐射与微波、红外线的论述，下列正确的有() A．太赫辐射的波长比微波长B．太赫辐射的光子能量比微波光子大 C．太赫辐射的衍射能力比红外线强D．太赫辐射与红外线相遇能发生干涉现象 5、如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（） A．红光偏折最大，紫光的偏折最小B．红光偏折最小，紫光的偏折最大 C．玻璃对红光的折射率比紫光大D．玻璃中紫光的传播速度比红光大 6、“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人，现有井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底各有一只青蛙（青蛙位于井底中央处），则（）

高考物理模拟试题精编1.doc

高考物理模拟试题精编(一) (考试用时：60分钟试卷满分：110分) 第Ⅰ卷(选择题共48分) 一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．) 14．物体从斜面(斜面足够长)底端以某一初速度开始向上做匀减速直线运动，经t秒到达位移的中点，则物体从斜面底端到最高点时共用时间为() A．2t B.2t C．(3－2)t D．(2＋2)t 15．一质量为M、带有挂钩的球形物体套在倾角为θ的细杆上，并能沿杆匀速下滑，若在挂钩上再吊一质量为m的物体，让它们沿细杆下滑，如图所示，则球形物体() A．仍匀速下滑 B．沿细杆加速下滑 C．受到细杆的摩擦力不变 D．受到细杆的弹力不变 16．如图甲所示，直角三角形斜劈abc固定在水平面上．t＝0时，一物块(可视为质点)从底端a以初速度v0沿斜面ab向上运动，到达顶端b时速率恰好为零，之后沿斜面bc下滑至底端 c.若物块与斜面ab、bc间的动摩擦因数相等，物块在两斜面上运动的速率v随时间变化的规律如图乙所示，已知重力加速度g＝10 m/s2，则下列物理量中不能求出的是()

A．斜面ab的倾角θ B．物块与斜面间的动摩擦因数μ C．物块的质量m D．斜面bc的长度L 17．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为3∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是() A．若电压表读数为36 V，则输入电压的峰值为108 V B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数增加到原来的4倍 C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍 D．若只将输入电压增加到原来的3倍，则输出功率增加到原来的9倍 18．如图所示，一个大小可忽略，质量为m的模型飞机，在距水平地面高为h的水平面内以速率v绕圆心O做半径为R 的匀速圆周运动，O′为圆心O在水平地面上的投影点．某时刻该飞机上有一小螺丝掉离飞机，不计空气对小螺丝的作用力，重力加速度大小为g.下列说法正确的是() A．飞机处于平衡状态 B．空气对飞机的作用力大小为m v2 R C．小螺丝第一次落地点与O′点的距离为2hv2 g ＋R2

第四章光的反射与全反射

第一节光的折射定律一、光的反射定律：光在遇到障碍物发会发生反射，入射光线与反射面法线的夹角称为入射角，反射光线与反射面法线的夹角称为反射角，如下图1所示。入射光线与反射光线遵循反射定律：反射光线与入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别们于法线两侧，且反射角等于入射角。图1 图2 二、光的折射定律：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向改变的现象叫光的折射，如上图2所示。满足折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居在法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比，满足以下公式： n =sin θ1sin θ2 这个公式要注意几点： a) θ1是在真空（或者空气）中的光线与法线的夹角，θ2是在介质中的光线与法线的角度。n>1叫介质的折射率，所以θ1>θ2。即光从真空中射入介质中，角度变小，光从介质中射入真空中，角度变大。 b) n 是介质的因有属性，由介质本身和入射光的频率决定，与入射角，折射角都无关。 c) 对于同一种介质，入射角变大，折射角也变大。 d) 对于同一个入射角，折射率变大，折射角越小，传播方向改变地越多，所以折射率的本质是改变光的传播线路的能力。 e) 光路是可逆的，如果让光逆着折射光线从玻璃中射向界面，折射光线也逆着入射光线射向空气。 f) 光折射时，都伴随着反射现象，但是反射时不一定伴随着折射现象。例1、假设某种材料的玻璃对空气的折射率为 2，一束光从空气从以45o 角射入该玻璃中，则反射角为_____，折射角为______，入射光线与反射光线间我角度为______，反射光线与折射光线之间的角度为______。若一束光以30o 角从该玻璃射入空气中，则反射角为______，折射角为_____，入射光线与反射光线的角度为 _____，反射光线与折射光线的角度为______。（要求画出光路图）例2、两束光以相同的入射角60o 从空气中射入A 、B 两种不同折射率的玻璃中，已知A 玻璃对空气的折射率为 2，B 玻璃对空气的折射率为 3，则两束光的折射角度之比为_______，画出光路图，比较哪束光偏离原来的传播方向更多______。例3关于折射率的说法正确的是（） A. 根据折射定律，折射率与入射角的正弦值成正比 B. 根据折射定律，折射率与折射角的正弦值成反比 C. 根据折射定律，在入射角固定的前提下，折射角与折射率成正比。 D. 根据折射定律，在入射角固定的前提下，折射角与折射率成反比例4、一束光线从空气射到另一种介质时，反射光线与入射光线的夹角为90。，折射光线与反射光线的夹角为105。，则反射角为_________，折射角为____________，折射率为___________。例5、光线从与界面成30o 角的方向由空气射入某种液体中，反射光线和折射光线刚好垂直，则入射角为_____，反射角为______，折射角为________，折射率为________。

光的折射、全反射

学案正标题一、考纲要求 1.理解折射率的概念，掌握光的折射定律. 2.掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算．二、知识梳理 1.折射定律 (1)内容：如图所示，折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比． (2)表达式：＝n. (3)在光的折射现象中，光路是可逆的． 2.折射率 (1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量． (2)定义式：n＝. (3)计算公式：n＝，因为v

①含义：截面是三角形的玻璃仪器，可以使光发生色散，白光的色散表明各色光在同一介质中的折射率不同． ②三棱镜对光线的作用：改变光的传播方向，使复色光发生色散．三、要点精析 1.折射定律及折射率的应用（1）折射率由介质本身性质决定，与入射角的大小无关．（2）折射率与介质的密度没有关系，光密介质不是指密度大的介质．（3）同一种介质中，频率越大的色光折射率越大，传播速度越小（4）公式n＝中，不论是光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角． 2.对全反射现象的四点提醒（1）光密介质和光疏介质是相对而言的．同一种介质，相对于其他不同的介质，可能是光密介质，也可能是光疏介质．（2）如果光线从光疏介质进入光密介质，则无论入射角多大，都不会发生全反射现象．（3）在光的反射和全反射现象中，均遵循光的反射定律，光路均是可逆的．（4）当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射． 3.全反射的有关现象及应用（1）海水中浪花呈白色、玻璃(水)中气泡看起来特别亮、沙漠蜃景、夏天的柏油路面看起来“水淋淋”的、海市蜃楼、钻石的夺目光彩、水下灯照不到整个水面、全反射棱镜等都与光的全反射有关．（2）光导纤维 ①结构：简称光纤，是一种透明的玻璃纤维丝，直径在几微米到一百微米之间，由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，即内芯是光密介质，外套是光疏介质； ②原理：光在光纤的内芯中传播，每次射到内、外层的界面上时，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射． 4.解决全反射问题的一般方法（1）确定光是从光密介质进入光疏介质．（2）应用sin C＝确定临界角．（3）根据题设条件，判定光在传播时是否发生全反射．（4）如发生全反射，画出入射角等于临界角时的临界光路图．（5）运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算，解决问题．5.测定玻璃的折射率（1）实验原理：用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B，确定出O′点，画出折射光线OO′，然后测量出角θ1和θ2，代入公式计算玻璃的折射率．（2）实验器材：白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖．（3）实验过程： ①铺白纸、画线．

第二节光的折射全反射棱镜

第二节光的折射全反射棱镜一、考点聚焦 ?光的折射，折射定律，折射率。全反射和临界角Ⅱ级要求 ?光导纤维Ⅰ级要求 ?棱镜，光的色散Ⅰ级要求二、知识扫描 1．光射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种介质时，其传播规律遵循折射定律．折射定律的差不多内容包含如下三个要点：①折射光线、法线、入射光线共面；②折射光线与入射光线分居法线两侧；③入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比，即：。当光从空气〔折射率为1〕射入折射率为的介质时，上式变为：。折射现象中光路是可逆的。 2．对两种介质来讲，n较大〔即v较小〕的介质称光密介质。光从光密介质光疏介质，折射角大于入射角。注意：〔1〕光从一种介质进入另一介质时，频率不变，光速和波长都改变。〔2〕同一介质对频率较大〔速度较小〕的色光的折射率较大。〔3〕光的颜色由频率决定。

3．当光从光密介质射向光疏介质，且入射角不小于临界角时，折射光线将消逝，这一现象叫做光的全反射现象．应用全反射现象举例：〔1〕光导纤维。〔2〕全反射棱镜。 4．假设光从光密介质〔折射率为n〕射向光疏介质〔折射率为〕时，发生全反射的临界角C可由如下公式求得：。当光从光密介质射向空气〔折

射率为1〕时，求得全反射的临界角的公式又可表为： 5．玻璃制成的三棱镜，其光学特性是：〔1〕单色光从棱镜的一个侧面入射而从另一侧面射出时，将向棱镜的底面偏折。隔着棱镜看到物体的虚像比实际位置向顶角方向偏移。〔2〕复色光通过棱镜，由于各种单色光的折射率不同而显现色散现象，白光色散后形成由红到紫按一定次序排列的光谱。红光通过棱镜时偏折角较小〔因对红光折射率较小〕，紫光偏折射角较大。三、好题精析例1：假设地球表面不存在大气层，那么人们观看到的日出时刻与实际存在大气层的情形相比〔〕 A．将提早 B．将延后 C．在某些地区将提早，在另一些地区将延后 D．不变解析：如图，a是太阳射出的一束光线，由真空射向大气层发生折射，沿b方向传播到P点，在P处的人便看到太阳。假如没有大气层，光束使沿a直线传播，同样的时刻在P点便看不到太阳，须等太阳再上升，使a光束沿b线方向时才能看到太阳，故没有大气层时看到日出的时刻要比有大气层时延迟．点评：此题要求考生能够联系实际建立物理模型，并依照光的折射定律分析推理。例2：如下图，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45o，下面四个光路图中，正确的选项是〔〕

高考物理模拟题及答案

高二物理（选修1-1）第一章电场电流质量检测试卷一、填空题 1．电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，直到1752年，伟大的科学家_________________冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。 2．用____________和______________的方法都可以使物体带电。无论那种方法都不能_________电荷，也不能__________电荷，只能使电荷在物体上或物体间发生____________，在此过程中，电荷的总量__________，这就是电荷守恒定律。 3．带电体周围存在着一种物质，这种物质叫_____________，电荷间的相互作用就是通过____________发生的。 4．电场强度是描述电场性质的物理量，它的大小由____________来决定，与放入电场的电荷无关。由于电场强度由大小和方向共同决定，因此电场强度是______________量。 5．避雷针利用_________________原理来避电：带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击。 6．某电容器上标有“220V 300μF”，300μF＝____F＝_____pF。 7．某电池电动势为1.5V，如果不考虑它内部的电阻，当把它的两极与150Ω的电阻连在一起时，16秒内有______C的电荷定向移动通过电阻的横截面，相当于_______个电子通过该截面。 8．将一段电阻丝浸入1L水中，通以0.5A的电流,经过5分钟使水温升高1.5℃，则电阻丝两端的电压为_______V，电阻丝的阻值为_______Ω。二、选择题 9．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患。小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的那一个 A．6.2×10-19C B．6.4×10-19C Ｃ．6.6×10-19C Ｄ．6.８×10-19C 10．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为 A．F/2 B．F Ｃ．4F Ｄ．16F 11．如左下图所示是电场中某区域的电场线分布图，A是电场中的一点，下列判断中正确的是 A．A点的电场强度方向向左B．A点的电场强度方向向右Ｃ．负点电荷在A点受力向右Ｄ．正点电荷受力沿电场线方向减小

光的折射全反射

图14-2-1 图 14-2-2 第二节光的折射、全反射【基础知识再现】一、光的折射现象光传播到两种介质的分界面上，一部分光进入另一种介质中，并且改变了原来的传播方向，这种现象叫光的折射。 1、光的折射定律：同样要抓住“三线（入射光线、折射光线、法线）二角（入射角、折射角）。如图14-2-1所示，光从真空（或空气）进入介质有：n r i =sin sin 2、折射率（n ）定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角i 的正弦跟折射角r 的正弦之比n ，叫做这种介质的折射率。 r i n sin sin = 说明：①折射率是表示光线在透明介质界面上发生偏折程度的物理量，与入射角i 及折射角r 无关。在入射角相同时，对同一种光线、折射率越大，折射光线偏离原方向的程度越大。 ②折射率和光在介质中传播的速度有关。 v c n = 其中s m c /1038?=，v 为介质中光速，n 为介质折射率，总大于1，故光在介质中的速度必小于真空中的光速。 ③在折射现象中，当入射角为?0，折射角也为?0，这是个特殊现象，但仍是折射现象。二、全反射光照射到两种介质的界面上，光线全部反射回原介质的现象叫全反射。发生全反射的条件： 1、从光密介质射向光疏介质。 2、入射角大于或等于临界角C 。n C 1sin = 。说明：①光密介质和光疏介质是相对的，如酒精相对于水为光密介质，酒精相对于水晶来说是光疏介质。 ②光从光密介质到光疏介质时，折射角大于入射角。光从光疏介质射入到光密介质时，折射角小于入射角。 ③发生全反射时，遵从反射定律及能量守恒。此时折射光的能量已经减弱为零，反射光能量与入射光能量相等。 ④全反射的应用：光导纤维。三、棱镜、光的色散 1、三棱镜可以改变光的行进方向，起控制光路的作用。三棱镜通过二次折射使光产生较大的偏向角，由于介质对不同的单色光的折射率不同，其中紫光折射率最大，红光折射率最小，因此当白光射向三棱镜时，紫光偏折最明显，而红光偏折最小，这就形成了如图14-2-2所示的光的色散现象。

2020高三模拟高考物理试题及答案

2020年高三模拟高考物理试题 14，北斗卫星导航系统（BDS ）空间段由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星（地球同步卫星）、27颗中轨道地球卫星、3颗其他卫星．其中有一颗中轨道地球卫星的周期为16小时，则该卫星与静止轨道卫星相比 A ．轨道半径小 B ．角速度小 C ．线速度小 D ．向心加速度小 15．用频率为v 的单色光照射阴极K 时，能发生光电效应，改变光电管两端的电压，测得电流随电压变化的图象如图所示，U 0为遏止电压．已知电子的带电荷量为e ，普朗克常量为h ，则阴极K 的极限频率为 A ．0 eU v h + B ．0eU v h - C ． 0eU h D ．v 16．物块在1N 合外力作用下沿x 轴做匀变速直线运动，图示为其位置坐标和速率的二次方的关系图线，则关于该物块有关物理量大小的判断正确的是 A ．质量为1kg B ．初速度为2m ／s C ．初动量为2kg ?m ／s D ．加速度为0．5m ／s 2 17．如图所示，D 点为固定斜面AC 的中点，在A 点先后分别以初速度v 01和v 02水平抛出一个小球，结果小球分别落在斜面上的D 点和C 点．空气阻力不计．设小球在空中运动的时间分别为t 1和t 2，落到D 点和C 点前瞬间的速度大小分别为v 1和v 2，落到D 点和C 点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为1θ和2θ，则下列关系式正确的是

A ． 1212t t = B ．01021 2v v = C ． 122v v = D ．12tan tan 2 θθ= 18．如图所示，边长为L 、电阻为R 的正方形金属线框abcd 放在光滑绝缘水平面上，其右边有一磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的有界匀强磁场，磁场的宽度为L ，线框的ab 边与磁场的左边界相距为L ，且与磁场边界平行．线框在某一水平恒力作用下由静止向右运动，当ab 边进入磁场时线框恰好开始做匀速运动．根据题中信息，下列物理量可以求出的是 A ．外力的大小 B ．匀速运动的速度大小 C ．通过磁场区域的过程中产生的焦耳热 D ．线框完全进入磁场的过程中通过线框某横截面的电荷量 19．如图所示，竖直墙壁与光滑水平地面交于B 点，质量为m 1的光滑半圆柱体O 1紧靠竖直墙壁置于水平地面上，可视为质点的质量为m 2的均匀小球O 2用长度等于AB 两点间距离的细线悬挂于竖直墙壁上的A 点，小球O 2静置于半圆柱体O 1上，当半圆柱体质量不变而半径不同时，细线与竖直墙壁的夹角B 就会跟着发生改变，已知重力加速度为g ，不计各接触面间的摩擦，则下列说法正确的是 A ．当60θ ?=时，半圆柱体对地面的压力123 m g g + B ．当60θ ?=时，小球对半圆柱体的压力 23 2 m g C ．改变圆柱体的半径，圆柱体对竖直墙壁的最大压力为21 2 m g D ．圆柱体的半径增大时，对地面的压力保持不变 20．如图所示，匀强电场的方向与长方形abcd 所在的平面平行，ab 3．电子从a 点运动到b 点的

光的反射、折射、全反射

光的反射、折射、全反射【学习目标】 1．通过实例分析掌握光的反射定律与光的折射定律． 2．理解折射率的定义及其与光速的关系． 3．学会用光的折射、反射定律来处理有关问题． 4．知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念． 5．能判定是否发生全反射，并能分析解决有关问题． 6．了解全反射棱镜和光导纤维． 7．明确测定玻璃砖的折射率的原理． 8．知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤． 9．会进行实验数据的处理和误差分析．【要点梳理】要点一、光的反射和折射 1．光的反射现象和折射现象如图所示，当光线入射AO 到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来的介质，即反射光线OB ，这种现象叫做光的反射．另一部分光进入第二种介质，并改变了原来的传播方向，即光线OC ，这种现象叫做光的折射现象，光线OC 称为折射光线．折射光线与法线的夹角称为折射角（2θ）． 2．反射定律反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角． 3．折射定律（1）内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．即 1 2 sin sin θθ=常数．如图所示．

也可以用 sin sin i n r =的数学公式表达，n 为比例常数．这就是光的折射定律．（2）对折射定律的理解： ①注意光线偏折的方向：如果光线从折射率（1n ）小的介质射向折射率（2n ）大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）；如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线，入射角小于折射角，并且随着入射角的增大（减小）折射角也会增大（减小）． ②折射光路是可逆的，如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的人射光线发生折射，定律中的公式就变为 12sin 1 sin n θθ=，式中1θ、2θ分别为此时的入射角和折射角． 4．折射率——公式中的n （1）定义．实验表明，光线在不同的介质界面发生折射时．相同入射角的情况下．折射角不同．这意味着定律中的n 值是与介质有关的，表格中的数据，是在光线从真空中射向介质时所测得的n 值，可以看到不同介质的n 值不同，表明n 值与介质的光学性质有关，人们把这种性质称为介质的折射率．实际运用中我们把光从真空斜射人某种介质发生折射时，入射角1θ的正弦跟折射角2θ的正弦之比。，叫做这种介质的折射率：1 2 sin sin n θθ= ．（2）对折射率的理解． ①折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 跟光在这种介质中传播速度v 之比，即c n v = ，单色光在折射率较大的介质中光速较小． ②折射率n 是反映介质光学性质的物理量，它的大小由介质本身及人射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关，“折射率与sin i 成正比，跟sin r 成反比”的说法和“折射率n 跟光速”成反比的说法是错误的． 5．视深问题（1）视深是人眼看透明物质内部某物点时像点离界面的距离．在中学阶段，一般都是沿着界面的法线方向去观察，在计算时，由于入射角很小，折射角也很小，故有：111 222 sin tan sin tan θθθθθθ≈≈，这是在视深问题中经常用到的几个关系式．（2）当沿竖直方向看水中的物体时，“视深”是实际深度的 1 n 倍，n 为水的折射率． 6．玻璃砖对光的折射常见的玻璃砖有半圆形玻璃砖和长方形玻璃砖．对于半圆形玻璃砖，若光线从半圆面射入，且其方向指向圆心，则其光路图如图甲所示．对于两个折射面相互平行的长方形玻璃砖，其折射光路如图乙所示，光线经过两次折射后，出射光线与入射光线的方向平行，但发生了侧移．物点通过玻璃砖亦可以成虚像．如图丙所示为其示意图．

(整理)光的反射和折射

光的反射与折射 1．如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况。造成这种现象的原因是( ) A ．光的反射 B ．光的折射 C ．光的直线传播 D ．小孔成像答案：B 解析：太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，而使人感觉太阳的位置比实际位置偏高。 2．在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体( ) A ．比物体所处的实际位置高 B ．比物体所处的实际位置低 C ．跟物体所处的实际位置一样高 D ．以上三种情况都有可能答案：A 解析：根据光的折射定律可知A 项正确。 3．关于折射率，下列说法中正确的是( ) A ．根据 sin θ1 sin θ2 ＝n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比 B ．根据sin θ1 sin θ2＝n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比 C ．根据n ＝c v 可知，介质的折射率与介质中的光速成反比 D ．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比

答案：CD 解析：介质的折射率是一个表明介质的光学特性的物理量，由介质本身决定，与入射角、折射角无关。由于真空中光速是个定值，故n 与v 成反比正确，这也说明折射率与光在该介质中的光速是有联系的，由v ＝λf ，当f 一定时，v 正比于λ。n 与v 成反比，故折射率与波长λ也成反比。 4．(2012·大连质检)一束光线从空气射向折射率为1.5的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是( ) 答案：C 解析：光在两介质的界面上通常同时发生反射和折射，所以A 错误；由反射定律和反射角为45°，根据折射定律n ＝sin θ1 sin θ2得θ1>θ2，故B 错误；C 正确，D 错误。 5. 如图所示，S 为点光源，MN 为平面镜。(1)用作图法画出通过P 点的反射光线所对应的入射光线；(2)确定其成像的观察范围。解析：这是一道关于平面镜成像问题的题目，主要考查对平面镜成像规律的认识，平面镜成像的特点是：等大正立的虚像。方法是先确定像点的位置，然后再画符合要求的光线以及与之对应的入射光线。

光的直线传播光的反射光的折射全反射

练习三十四光的直线传播光的反射光的折射全反射选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确. 1. 某台钟钟面上没有数字，只有刻度线.图示是从平面镜里面看到的钟的像，则此时指针指的时刻是( ) A.1点20分 B.11点20分 C.10点40分 D.10点20分答案：C 2.在没有月光的夜晚，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯(可看做点光源)，小鱼在水中游动，小鸟在水面上飞翔.设水清澈且水面平静，则下列说法正确的是( ) A.小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是暗的，周围是亮的 B.小鱼向上方水面看去，看到水面中部有一个圆形区域是亮的，周围是暗的 C.小鱼向上方水面看去，可以看到灯的像，像的位置与鱼的位置无关 D.小鸟向下方水面看去，可以看到灯的像，像的位置与鸟的位置无关解析：小鸟、小鱼看到的都是灯的像，而不是圆形区域；小鱼看到的是反射成像，像与物以反射面为对称面，像的位置与小鱼的位置无关；小鸟看到的是折射成像，像的位置与小鸟的位置有关答案：C 3.一人从街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子刚好在自己脚下.如果此人以不变的速度朝前走，则他头部的影子相对于地的运动情况是( ) A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C.变加速直线运动 D.无法确定解析：设灯高为H ，人高为h ，如图所示.人以速度v 从O 点经任意时间t 到达位置A 处，即OA ＝vt .由光的直线传播知头影在图示B 处，由几何知识得： h H ＝AB OB ＝OB －OA OB OB ＝H H －h ·OA ＝H H －h vt 故头影的速度为：v ′＝OB t ＝H H －h v 因为H 、h 、v 都是确定的，故v ′亦是确定的.即头影的运动就是匀速直线运动. 答案：A 4.一光线以30°的入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为90°，则这块玻璃的折射率为( ) A.0.866 B.1.732 C.1.414 D.1.500 解析：作出反射和折射的光路图如图所示.θ1为玻璃中的入射角，θ1′为反射角，θ2为空气中的折射角.根据折射率的定义和光路可逆原理可求解. 由光的反射定律可得： θ1′＝θ1＝30° 由几何知识得： θ2＋θ1′＝180°－90°＝90° 则θ2＝90°－θ1′＝60° 光从AO 入射后从OC 折射出，根据光路可逆原理，如果光从CO 入射一定从OA 折射，这时空气中的入射角θ2，玻璃中的折射角为θ1，所以有：

2020年高考物理模拟试题及答案

2020高考理综物理试题及答案 14．如图所示为氢原子的能级图，一群处在n=4激发态的氢原子向低能级跃迁，用所辐射的光子照射某金属，能打出的光电子的最大初动能为10.25eV ，则氢原子辐射的光子中能使该金属发生光电效应的光子种数为 A ．2 B ．3 C ．4 D ．5 15．如图所示为甲、乙两个质点沿同一方向做直线运动的位移—时间图像（x-t 图像），甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动，t=4s 时刻图像乙的切线交时间轴t=1.5s 点处，由此判断质点乙在t=0时刻的速度是质点甲速度的 A ．15倍 B ．25倍 C ．38倍 D ．58倍16．空间存在竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B 0，两根长直导线A 、B 垂直于纸面水平放置，两导线中通入大小相等方向相反的恒定电流，a 点为A 、B 连线的中点，a 、b 两点关于B 对称，若a 、b 两点的磁感应强度大小分别为B 1、B 2，方向均竖直向下，则撤去匀强磁场和长直导线B 以后，a 、b 两点的磁感应强度大小分别为 A ．102 B B -，120232 B B B -+B ． 102B B +，120232B B B +-C ．102B B -，120232B B B +-D ．102B B +，120232B B B -+17．如图所示，小球B 用细线悬挂静止，将小球A 从图示位置斜向上抛出的同时将细线剪断，不计空气阻力，结果两个球在空中相遇，已知两球开始时的位置连线与水平方向的夹角为θ，小球A 抛出时的初速度与水平方向的夹角为α，则下列说法正确的是 A ．αθ >B ．αθ

案例：全反射

案例：全反射该案例是人教版教材选修3-4中第十三章《光》的第七节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的重点，具有承上启下的作用。承上——通过本节内容总结性地应用直线传播、反射、折射知识，进一步从本质上理解和应用折射定律和折射率，有效体会和熟练应用光路可逆解决光的传播问题；启下——可指导性地研究和学习“棱镜”。同时，本节内容与生产和科技应用联系紧密，是实现课堂知识学习走向课外、走向生产、走向科技的重要教学内容。整节课主要侧重使学生通过合作探究理解全反射现象、发生全反射现象的条件，以及生活中的一些全反射现象，如海市蜃楼现象、生活中熟悉的应用，例如望远镜和光导纤维等，故本节课采用多媒体环境下开展教学是非常适合的，充分地利用多媒体课件的优势让学生自己总结生活中与全反射现象有关的内容。通过不同介质中折射现象的分析和全反射现象视频的观看使学生提高了分析问题、归纳问题的能力。一、案例背景（基本信息）设计者：郭勇，清原满族自治县高级中学，中学二级学生：清原满族自治县高级中学高二（10）班，58人教材：高中物理（人教版）选修3-4 教学设计指导者：李东风抚顺市教师进修学院中学高级教师杨薇沈阳师范大学副教授二、教学内容分析 1．教材的地位与作用本节内容是学生在初中内容基础上的进一步提高，让学生从定性认识提高到定量研究，是高中物理光现象教学中的重点内容之一，主要介绍了全反射现象、发生全反射现象的条件及全反射现象的应用，是反射和折射的交汇点。全反射现象的研究，既是对反射和折射知识的巩固与深化，又为“棱镜”的学习作了铺垫，同时全反射现象与人们的日常生活以及现代科学技术的发展紧密相关，所以学习这部分知识有着重要的现实意义。 2．知识的特点本节讲述几何光学的基础知识，主要讲述光的反射、光的折射、全反射和光

2020高考物理模拟试题及答案(20210120165506)

2020高考物理模拟试题 1.在国际单位制(SI)中，下列物理量的单位属于导出单位的是 (A)长度(B)电流(C)电压(D)热力学温度 2.收听广播时会听到：“上海东方广播电台FM100.7”。这里的“100.7指的是电磁波的 (A)频率(B)周期(C)波长(D)波速 3.碳的同位素146C的原子核中有 (A)8个质子(B)8个电子(C)8个中子(D)8个核子 4.某放射性元素经过了3个半衰期，发生衰变的原子核约为总数的 (A)1/4 (B)3/4 (C)1/8 (D)7/8 5.若单摆的摆长不变，摆球的质量减小，摆球离开平衡位置的最大摆角减小，则单撄振动的 (A)频率不变，振幅不变(B)频率不变，振幅改变

(C)频率改变，振幅不变(D)频率改变，振幅改变 6.如图，水平桌面上有一个小铁球和一根条形戳铁，现给小铁球一个沿OP 方向的初速度v，则小铁球的运动轨迹可能是 (A)甲(B)乙(C)丙(D)丁 7.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，三条曲线所对应的温度分别为T I、T II、T III，则 (A) T I> T II > T III(B) T I< T II < T III(C) T I= T II = T III(D) T I< T II，T II > T III

8如图，空间有两个等量正点电荷，b、c为电荷连线上两点，b为中点，ab连线垂直于bc连线，三点电势分别为φa、φb、φc将一检验负电荷q从a点移到b点，再从b点移到c点，电荷q的电势能为E。则 (A) φa>φb>φc，E先减小后增大(B) φa<φb<φc，E先减小后增大 (C) φa>φb >φc，E始终减小(D) φa<φb <φc，E始终减小 9.如图，足够大的匀强磁场中有相距较远的两个导体圆环a、b，截场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间遝渐增大，圆环a保持静止，圆环b在该平面上向右运动。则两环中的感应电流方向

高二【光的折射全反射】练习题(带解析)

高二【光的折射全反射】练习题一、选择题(以下每小题均为多项选择题) 1．如图1所示，MN是介质1和介质2的分界面，介质1、2的绝对折射率分别为n1、n2，一束细光束从介质1射向介质2中，测得θ1＝60°，θ2＝30°，根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是( ) 图1 A．介质2相对介质1的相对折射率为 3 B．光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度 C．介质1相对介质2来说是光密介质 D．光从介质1进入介质2可能发生全反射现象 E．光从介质1进入介质2，光的波长变短解析光从介质1射入介质2时，入射角与折射角的正弦之比叫做介质2相对介质1的相对折射率，所以有n21＝sin 60° sin 30° ＝3，选项A正确；因介质2 相对介质1的相对折射率为3，可以得出介质2的绝对折射率大，因n＝c v ，所以光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度，选项B正确；介质2相对介质1来说是光密介质，选项C错误；先从光密介质射入光疏介质时，有可能发生全反射现象，选项D错误；光从介质1进入介质2，光的频率不变，速度变小，由v＝λf可知，光的波长变短，选项E正确。答案ABE 2．频率不同的的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图2所示，下列说法正确的是( )

图2 A．单色光1的频率大于单色光2的频率 B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 C．可能单色光1是红光，单色光2是蓝光 D．无论怎样增大入射角，单色光1和2都不可能在此玻璃板下表面发生全反射 E．若让两束光从同种玻璃射向空气，单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角解析由n＝sin θ sin r 可知，单色光1的折射率大一些，单色光1的频率大于单色光2的频率，A正确；由v＝c n 知，在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度，B错误；因为红光的折射率小于蓝光，所以C错误；从空气射向玻璃板的单色光一定能从玻璃中射出，D正确；临界角sin C＝1 n ，所以让两束光从同种玻璃射向空气，单色光1的临界角小，E正确。答案ADE 3．如图3所示为一正三角形玻璃砖，边长为l，AO为三角形的中线。现有a、b 两束不同频率的可见细光束垂直于BC边从真空射入该三角形玻璃砖，入射时两束光到O点的距离相等，两束光经玻璃砖折射后相交于中线AO的右侧P 处，则以下判断正确的是( )

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高考物理一轮复习 第十三章 光 第讲 光的折射 全反射模拟试题 选修-创新