2019届高考物理江苏专版一轮复习课时检测(四十五) 光的折射 全反射 Word版含解析

第56讲 光的折射定律 全反射考情剖析,知识整合一、反射定律光从一种介质射到两种介质的分界面时发生反射，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．二、光的折射1．折射定律：折射光线跟入射光线和法线在同一平面上，并且分别位于________两侧，入射角i 的正弦跟折射角γ的正弦成正比，即________＝常数(折射率)．在光的折射现象中，光路是可逆的．2．折射率：光从真空射入某种________发生折射时，入射角i 的正弦跟折射角r 的正弦之比，叫做介质的折射率，即n ＝sin isin r.(1)某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c 跟光在这种介质中的速度v 之比，即________．(2)任何介质的折射率均大于________．(3)折射率较大的介质称为________介质，折射率较小的介质称为________介质． 三、光的色散复色光在介质中由于________不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散．一束白光通过三棱镜后产生色散在屏上形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光谱，说明白光是________． 不同色光在介质中的速度是不同的，红光在玻璃中的光速最大，故红光在玻璃中的折射率最小，偏向角也最小，而紫光在玻璃中的光速最小，故紫光在玻璃中的折射率最大，偏向角也最大，因此白光由于各色光通过棱镜后偏向角不同而产生色散现象(如图)．说明：(1)白光为复色光．(2)同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越________．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫中，频率最大的是________，折射率最大的是________．(3)不同色光在同一介质中传播速度不同．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫中，在同一介质中，光速最大的是________．四、全反射1．发生全反射的条件(1)光从光密介质射向光疏介质； (2)入射角大于或等于临界角． 2．临界角(1)在全反射中，当折射角等于90°时的入射角叫临界角．(2)临界角C 的计算：当光线由某种折射率为n 的介质射入真空(或空气)时，sin C ＝1n.3．全反射现象的应用(1)在理解并掌握了全反射现象及其产生的条件后，可以举出一些现象，运用全反射的知识进行分析解释．例如，草叶上的露珠在阳光照射下晶莹透亮，空试管放在盛水的烧杯中，会看到试管壁很明亮，等等．(2)光导纤维是全反射的实际应用 光纤传输信息，要求光纤内芯的折射率大于外套的折射率，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．光纤通信的主要优点是容量大．方法技巧考点1 对折射定律和折射率的理解1．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(n 1)小的介质射向折射率(n 2)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入射光线发生折射，定律中的公式就变为sin θ1sin θ2＝1n，式中θ1、θ2分别为此时的入射角和折射角． 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n ＝cv，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，虽然折射率的定义式：n ＝sin isin γ，但它的大小由介质本身及入射光的频率决定，与入射角、折射角的大小无关．【典型例题1】 (16年南京三模)如图所示，半径为R 的扇形AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB ＝60°.一束平行于角平分线OM 的单色光由OA 边射入介质，折射光线平行于OB 且恰好射向M(不考虑反射光线，已知光在真空中的传播速度为c)．求：(1)从M 处射出的光线与OM 的夹角； (2)光在介质中的传播时间．1.如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC 边入射，经棱镜折射后从AC 边射出．已知∠A＝θ＝60°，求：(1)棱镜材料的折射率n ；(2)光在棱镜中的传播速度v(真空中光速为c)．考点2 对全反射条件的理解全反射条件：(1)光由光密介质射向光疏介质； (2)入射角大于或等于临界角．临界角C 表示式：由折射定律知，光由某介质射向真空(或空气)时，若刚好发生全反射，则n ＝1sin C.【典型例题2】 如图所示，一半圆形玻璃砖半径R ＝18 cm ，可绕其圆心O 在纸面内转动，M 为一根光标尺，开始时玻璃砖的直径PQ 与光标尺平行，一束激光从玻璃砖左侧垂直于PQ 射到O 点，在M 上留下一光点O 1.保持入射光方向不变，使玻璃砖绕O 点逆时针缓慢转动，光点在标尺上移动，最终在距离O 1点h ＝32 cm 处消失．已知O 、O 1间的距离l ＝24 cm ，光在真空中传播速度c ＝3.0×108m /s .求：(1)玻璃砖的折射率n ；(2)光点消失后，光从射入玻璃砖到射出过程经历的时间t.2.(17年南通一模)如图所示，一段圆柱形光导纤维长L＝20 cm，圆形截面内芯直径d＝4.0 cm，内芯的折射率n1＝1.73，外套的折射率n2＝1.41.光从光导纤维的左端中心以入射角θ1＝60°射入，经多次全反射后从右端面射出，不考虑光在右端面的反射．求：(1)光线从空气进入光导纤维的折射角θ2；(2)光在光导纤维中发生全反射的次数N.考点3 光的色散如图所示，一束白光通过三棱镜后会分解成由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色组成的光谱．注意：我们把射出棱镜的光线与入射光线方向的夹角叫光通过棱镜的偏向角，实验表明，白光色散时，红光的偏向角最小，紫光的偏向角最大，这说明玻璃对不同色光的折射率不同，紫光的折射率最大，红光的折射率最小．【典型例题3】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λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则( )A．λa<λb，n a>n bB．λa>λb，n a<n bC．λa<λb，n a<n bD．λa>λb，n a>n b3.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( )A ．紫光、黄光、蓝光和红光B ．紫光、蓝光、黄光和红光C ．红光、蓝光、黄光和紫光D ．红光、黄光、蓝光和紫光当堂检测 1.如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则( )第1题图A ．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B ．小球所发的光能从水面任何区域射出C ．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D ．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大2．水中某一深处有一点光源S ，可以发出a 、b 两种单色光，其由水中射出水面的光路如图所示．关于这两种单色光性质的比较，下列判断正确的是( )A ．a 光的频率比b 光的小B ．a 光的折射率比b 光的大C ．a 光在水中的传播速度比b 光的小D ．a 光在水中的波长比b 光的小第2题图第3题图3．如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A 为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为( ) A . 3 B . 2 C .32 D .624．(17年南通三模)如图所示，在水平桌面上倒立着一个透明圆锥，底面是半径r ＝0.24 m 的圆，圆锥轴线与桌面垂直，过轴线的竖直截面是等腰三角形，底角θ＝30°.有一束光线从距轴线a ＝0.15 m 处垂直于圆锥底面入射，透过圆锥后在水平桌面上形成一个小光点．已知透明圆锥介质的折射率n ＝1.73，真空中光速c＝3.0×108m /s .求：(1)光在圆锥中传播的时间t ；(2)桌面上光点到圆锥顶点O间的距离l.第4题图5．(17年江苏高考)人的眼球可简化为如图所示的模型，折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点．取球体的折射率为2，且D＝2 R，求光线的会聚角α(示意图未按比例画出)．第5题图第56讲 光的折射定律 全反射知识整合 基础自测 二、1.法线sin i sin γ 2.介质 (1)n ＝cv(2)1 (3)光密 光疏 三、折射率 复色光 (2)大 紫光 紫光 (3)红光方法技巧·典型例题1· (1)60° (2)R c 【解析】(1)n ＝sin60°sin30°＝ 3 sin αsin30°＝3 α＝60°(2)2x cos30°＝R v ＝cn t ＝x v ＝R c.·变式训练1· (1)3 (2)33c 【解析】(1)由题意可得．光在玻璃中的折射角为30° 所以，n ＝sin60°sin30°＝3(2)根据n ＝c v 得 v ＝33c .·典型例题2·(1)1.67 (2)2×10－9s 【解析】 (1)发生全反射时光路如答图，tan θ＝h l ＝43全反射临界角C ＝π2－θ玻璃的折射率n ＝1sin C ＝53＝1.67(2)光在玻璃中传播的速度 v ＝c n全反射时光穿过玻璃砖的时间 t ＝2R v＝2×10－9s·变式训练2·(1)30° (2)3次 【解析】 (1)由折射定律有n 1＝sin θ1sin θ2代入数据得θ2＝30°(2)由几何关系有N ＝L －d2tan60°d tan60°＋1代入数据得N ＝3.4 取N ＝3次．·典型例题3·B 【解析】 由图可知，a 、b 两束光通过三棱镜后，发生色散，b 的折射较明显，所以三棱镜对b 光的折射率较大．又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，所以b 的频率大于a 的频率．由C ＝λv 可知频率越大的光，波长越小．所以B 正确．·变式训练3·B 【解析】 由折射图像可知a 光的偏折程度最大，说明水滴对a 的折射率最大，故a 的频率最大，由v ＝λf 可知，a 的波长最小，abcd 偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光．当堂检测1．D 【解析】 发光小球沿水平方向发出的光，均能射出玻璃缸，不发生全反射，选项A 错误；小球发出的光射到水面上时，当入射角大于等于临界角时，会发生全反射，选项B 错误；光的频率由光源决定，光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，选项C 错误；根据n ＝c v，光在水中的传播速度较小，选项D 正确． 2．A 【解析】 据图知，a 、b 两束光的入射光相等，b 光的折射角大于a 光的折射角，根据折射定律可得出a 光的折射率小于b 光的折射率，则a 光的频率小于b 光的频率，由c ＝λf 则知a 光的波长大于b 光的波长，由v ＝c n知，a 光在水中的传播速度大．故A 正确，BCD 错误．3．D 【解析】 光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边上，第一次折射时入射角为45°，射到AC 边刚好发生全反射根据全反射公式sin C ＝1n，在AC 边上的入射角为临界角C ，根据几何关系，第一次折射时的折射角为90°－C ，根据折射定律为n ＝sin45°sin （90°－C ）＝sin45°cos C ，联立两式可以计算可得n ＝62，所以D 项正确；ABC 项错误．4．(1)3.0×10－10s (2)0.10 m 【解析】(1)圆锥中的光速 v ＝cn传播时间 t ＝（r －a ）tan θv解得 t ＝3.0×10－10s(2)光线从底面垂直入射后沿直线射到圆锥侧面上的O ′点发生折射，光路如图所示，由几何关系可知入射角为θ，设折射角为α，则sin αsin θ＝n 解得 α＝60°由几何关系可知△OPO ′为等腰三角形，则 2l cos θ＝acos θ解得 l ＝0.10 m.第4题图5．30° 【解析】 由几何关系sin i ＝D2R ，解得i ＝45°则由折射定律sin isin γ＝n ，解得γ＝30°且i ＝γ＋α2，解得α＝30°.。

全反射课后练习(1)1．红黄绿三种单色光以相同的入射角从水中射向空气，若黄光恰能发生全反射，则（）A.绿光也一定能发生全反射B.红光也一定能发生全反射C．红.绿光都能发生全反射 D.红.绿光都不能发生全反射2．下列现象中，属于光的全反射现象的是（）A．阳光照射下水面上的油膜呈现彩色B．玻璃中的气泡有时看上去特别明亮C．一束白光通过三棱镜形成彩色光带D．在阳光下飞机有时看起来非常明亮3．夏天雨后荷叶上的水珠看起来格外透亮，晶莹剔透，对这一现象有下列不同的解释，其中正确的是（）A．水珠对光有聚集作用，起到了类似凸透镜的作用，所以人看到的光很强，感觉很亮B．水珠对光有发散作用，所以人看到的光增多，感觉很亮C．光从水珠射向底下的荷叶时，在到达水与空气膜的交界处，一部分光发生了全反射D．从空气射向水珠时，在空气与水交界处一部分光发生了全反射4．光导纤维的内部结构由内芯和外套组成，它们的材料不同，光在内芯中传播，则（）A．内芯的折射率比外套大，光在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面上发生全反射C．内芯的折射率比外套小，光在内芯与外套的界面上发生折射D．内芯和外套的折射率相同，外套的材料韧性较强，起保护作用5．下列现象中属于光的全反射现象的是（）A．阳光照射存肥皂泡上,常看到肥皂泡上有彩色花纹B．玻璃中的气泡,有时看上去特别明亮C．在阳光下用白纸对着凹镜前后移动时,在一定距离处纸上会出现耀眼的光斑D．飞机在阳光下作特技飞行时,有时会看到飞机突然变得非常明亮6． 2008年奥运会上，光纤通信网将覆盖所有奥运场馆，为各种比赛提供安全、可靠的通信服务，光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输．若采用的光导纤维是由内芯和包层两层介质组成，下列说法中正确的是（）A．内芯和包层折射率相同，折射率都大B．内芯和包层折射率相同，折射率都小C．内芯和包层折射率不同，包层折射率较小D．内芯和包层折射率不同，包层折射率较大7．下列说法正确的是（）A．光导纤维利用的是光的全反射现象B．雨后天空的彩虹是光的干涉现象C．光电效应现象表明光具有粒子性，从而否定了光的波动性D．白炽灯发光的光谱是明线光谱8．已知某种无色透明液体对红、绿、蓝色光的折射率分别为1.512、1532、1.534,如果这些光以相同的入射角由液体射向液体与空气的交界面,并且入射角等于绿光的临界角,从液体上方观察,液体将呈现_________色.9．酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影．但当你靠近“水面”时，它却随你靠近而后退．对此现象正确的解释是（）A．出现的是“海市蜃楼”，是由于光的折射造成的B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉C．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射D．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发生全反射10．下列说法正确的是（）A．在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大C．水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故D．全息照相主要是利用了光的衍射现象E.沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象参考答案：1．答案： A解析： C=arc(sin1/n)红黄绿蓝的n依次增大，C一次减小则绿光一定全反射2．答案： B解析：阳光照射下水面上的油膜呈现彩色是干涉现象，A错；一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的色散，C错；在阳光下飞机有时看起来非常明亮是光的反射现象，D错；B对；3．答案： C解析：水珠看起来格外透亮，晶莹剔透，肯定是进入人眼的光线较多，这是因为光从水珠射向底下的荷叶时，在到达水与空气膜的交界处，一部分光发生了全反射故选C4．答案： A解析：发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大．且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射．故选：A5．答案： B6．答案： C解析：光线在内芯和包层的界面上发生全反射，知光从光密介质进入光疏介质，则内芯的折射率大于包层的折射率，即包层折射率较小．故C正确，ABD错误．故选C．7．答案： A解析： A、光导纤维利用的是光的全反射现象，A正确；B．雨后天空的彩虹是光的折射现象，B错误；C．光电效应现象表明光具有粒子性，但不否定光的波动性，C错误D．白炽灯发光的光谱是连续光谱，D错误8．答案：红9．答案： D解析：酷热的夏天地面温度高，地面附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射，选项D正确．10．答案： ABE解析：【考点】：全反射；光的衍射．【分析】： A、根据光的折射，得出潜水员看到的高度和实际高度的关系；B．光在光纤中发生全反射，通过全反射的条件比较光纤内芯和外壳折射率的大小关系．C．水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从水射入气泡发生全发射的缘故．D．全息照相利用光的干涉现象；E、沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象．解：A、景物的光斜射到水面上，由光发生折射的条件知，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员由于错觉，认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高．故A正确．B．发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，则光纤的内芯折射率大于外壳的折射率．故B正确．C．水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从水射入气泡发生全发射的缘故．故C错误．D．全息照相利用光的干涉现象．故D错误；E、海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的折射和全反射而产生的，故E正确．故选：ABE．【点评】：本题考查了光的折射定律以及全反射的条件，掌握光的全反射与折射的区别，理解光的干涉原理及条件．。

（全国通用版）2019版高考物理一轮复习选考部分第二章光电磁波相对论课时分层作业四十一2.1 光的折射全反射编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（全国通用版）2019版高考物理一轮复习选考部分第二章光电磁波相对论课时分层作业四十一2.1 光的折射全反射）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为（全国通用版）2019版高考物理一轮复习选考部分第二章光电磁波相对论课时分层作业四十一2.1 光的折射全反射的全部内容。

课时分层作业四十一光的折射全反射（45分钟100分)一、选择题(本题共6小题,每小题8分，共48分)1。

(2015·福建高考)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λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则 ( )A。

λa<λb,n a〉n b B。

λa〉λb，n a<n bC。

λa〈λb,n a<n b D.λa>λb，n a>n b【解析】选B.由题图可知,b光偏折大,折射率大，频率大，波长小,故选B。

2。

(多选)（2018·西安模拟)如图所示,从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面,经过三棱镜的折射后发生色散现象,在光屏的ab间形成一条彩色光带。

下面的说法中正确的是( )A.a侧是红色光,b侧是紫色光B。

在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C。

三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D.在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率E。

若a光、b光在同一介质中,以相同的入射角由介质射向空气,若b光能够发生全反射,则a 光也一定能发生全反射【解析】选B、C、E。

第3 课时光的折射全反射基本技能练1．(2014 浙·江暨阳联考)有经验的捕鱼人都知道，如果在岸上把鱼枪射向水中的目标是射不中鱼的，这是因为鱼反射的光在通过水面时发生了折射。

不考虑光的频率不同对折射率的影响，下列说法正确的是( ) A．要让鱼枪射中鱼，必须瞄准鱼的上方发射B．如果用高能激光笔照射水中的鱼，那么只要对准鱼在水中的像即可照到鱼C．捕鱼人在岸上不同的位置看到的鱼的位置不变D．由于全反射现象，人只要离开鱼一定的水平距离，鱼反射出的光就不会到达捕鱼人的眼睛解析根据光的折射定律，岸上的人看到的是鱼的像，像的位置比实物浅一点，故选项A 错；用高能激光笔照射水中的鱼，遵循光的折射定律，只要对准鱼在水中的像即可照到鱼，故选项 B 对；在岸上不同位置观察到的鱼的位置不同，故选项C 错；根据全反射条件，水中的鱼能看到范围在180 内°的水面上的物体，所以由光路的可逆性可知，不论人离开鱼多远，人均能看到鱼，故选项 D 错。

答案 B2．如图1 所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经折射后，汇聚在屏上同一点，若n1 和n2 分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列判断正确的有( )图 1A．n1<n2，a 为蓝光，b 为红光B．n1<n2，a 为红光，b 为蓝光C．n1>n2，a 为红光，b 为蓝光D．n1>n2，a 为蓝光，b 为红光解析由于红光的频率低于蓝光的频率，有n1＜n2，由光路图可知，a 为蓝光，b 为红光，A 正确。

答案 A3.在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。

光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。

光盘截面示意如图 2 所示，若入射的红、蓝混合激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向。

下列说法中正确的是( )图 2A．图中光束①是蓝光，光束②是红光B．对同一小孔，光束①的衍射现象更明显C．在透明介质层中光束①比光束②传播得更快D．若光束①、②以相同且逐渐增大的入射角从透明介质层射向空气中，则光束②先发生全反射解析由蓝光的频率大于红光的频率可知，蓝光的折射率大于红光的折射率，由题图可知，光束①是蓝光，光束②是红光，故 A 正确；由于红光波长较长，红光更容易发生衍射现象，故B 错误；根据v＝cn可得出，在透明介质层中光束1①比光束②传播得更慢，故 C 错误；根据全反射条件sin C＝n易知，光束①、②以相同且逐渐增大的入射角从透明介质层射向空气中时，光束①先发生全反射，D 错误。

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。

关闭Word文档返回原板块。

高效演练·创新预测1.(多选)(2018·青岛模拟)关于光的传播现象及应用,下列说法正确的是( )A.一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C.海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景D.一束色光从空气进入水中,波长将变短,色光的颜色也将发生变化E.一束白光从空气斜射进入水中,也将发生色散【解析】选A、B、E。

一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象,A正确;由全反射的条件可知,内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大,故B正确;海市蜃楼将呈现正立的像,位置在实物的上方,又称上现蜃景,C错误;色光进入水中,光的频率不变,颜色不变,D错误;白光斜射入水中,由于水对不同色光的折射率不同,各种色光将分开,故E正确。

2.如图所示,口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则( )A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B.小球所发的光能从水面任何区域射出C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大【解析】选D。

发光小球沿水平方向发出的光,均能射出玻璃缸,不发生全反射,选项A错误;小球发出的光射到水面上时,当入射角大于等于临界角时,会发生全反射,选项B错误;光的频率由光源决定,光由一种介质进入另一种介质时,光的频率不变,选项C错误;根据n=,光在水中的传播速度较小,选项D正确。

3.(多选)如图是不平行玻璃砖的截面,a、b两束单色光从空气垂直玻璃砖上表面射入,在下表面上反射和折射情况如图所示,则a、b两束光 ( )A.在同种均匀介质中传播时,b光的传播速度大B.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较大C.在真空中,a光的波长大于b光波长D.在玻璃中,n a<n bE.让b光以入射点为轴,逆时针转动,则b光会在玻璃砖的下表面发生全反射【解析】选A、B、E。

2019届高考物理江苏专版一轮复习课时检测（四十五）光的折射全反射课时跟踪检测（四十五）光的折射全反射对点训练：折射定律与折射率的应用1．(2019·上海高考)一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时() A．速度相同，波长相同B．速度不同，波长相同C．速度相同，频率相同D．速度不同，频率相同解析：选D不同的单色光频率不相同，同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率可以判断，水的折不会发生改变；由公式v＝cn射率大于空气的，所以该单色光进入水中后传播速度减小。

故选项D正确。

2．[多选](2019·昆山月考)如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反折射角小于30°，选项D错误。

3.(2019·全国卷Ⅰ)如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。

有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R。

已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)。

求该玻璃的折射率。

解析：如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行。

这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C点反射。

设光线在半球面的入射角为i，折射角为r。

由折射定律有sin i ＝n sin r① 由正弦定理有sin r 2R ＝sin (i －r )R ②由几何关系，入射点的法线与OC 的夹角为i 。

由题设条件和几何关系有sin i ＝L R ③式中L 是入射光线与OC 的距离。

由②③式和题给数据得sin r ＝6205 ④ 由①③④式和题给数据得n ＝ 2.05≈1.43。

答案：1.434.(2019·全国卷Ⅲ)如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。

第3讲光的折射全反射一、选择题1. 如图所示,一束细光线a射到Ⅰ、Ⅱ两种介质的界面后,反射光束只有b,折射光束只有c.下列说法中正确的是( )A. 若a是复色光,则b、c都一定是复色光B. 若a是单色光,则b、c都一定是单色光C. 若b是复色光,则a、c都一定是复色光D. 若b是单色光,则a、c都一定是单色光2. 三种透明介质叠放在一起且相互平行,一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后,射向Ⅱ和Ⅲ两介质的界面,发生折射,如图所示.设光在这三种介质中的速率分别是v1、v2、v3,则下列关系中正确的是( )A. v1>v2>v3B. v1>v3>v2C. v1<v2<v3D. v2>v1>v33. (2018·福建卷)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λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b,则( )A. λa<λb,n a>n bB. λa>λb,n a<n bC. λa<λb,n a<n bD. λa>λb,n a>n b4. 华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖,他被誉为“光纤通讯之父”.光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播.下列关于光导纤维的说法中,正确的是( )A. 内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B. 内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C. 波长越短的光在光纤中传播的速度越大D. 频率越大的光在光纤中传播的速度越大5. (2018·四川卷)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( )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二、填空题6. (2018·南京二模)过去已知材料的折射率都为正值(n>0).现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n<0),称为负折射率材料.位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足=n,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值).现空气中有一上下表面平行的负折射率材料,一束电磁波从其上表面以入射角α射入,下表面射出.若该材料对此电磁波的折射率n=-1,请在图中画出正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图,若在上下两个表面电磁波的折射角分别为r1、r2,则r1(填“大于”“等于”或“小于”)r2.7. (2018·扬州一模)截面为等边三角形的棱镜ABC如图所示,一束单色光从空气射向E点,并偏折到F点.已知入射方向与AB边的夹角为θ=30°,E、F分别为AB、BC的中点,则该棱镜的折射率为,光线EF (填“能”或“不能”)从BC界面射出.8. 如图所示,阳光与水平面的夹角为θ.现修建一个截面为梯形的鱼塘,欲使它在贮满水的情况下,阳光可以照射到整个底部.光在水中的传播速度v=;鱼塘右侧坡面的倾角α应满足的条件是.(设光在真空的速度为c,水的折射率为n)三、计算题9. (2018·常州一模)一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯,如图所示为过轴线的截面图,调整入射角α,光线恰好在水和空气的界面上发生全反射,已知水的折射率为,求sinα的值.10. (2018·南通一模)如图所示,某种透明液体的折射率为,液面上方有一足够长的细杆,与液面交于O,杆与液面成θ=45°角.在O点的正下方某处有一点光源S,S发出的光经折射后有部分能照射到细杆上.已知光在真空中的速度为c,求:(1) 光在该液体中的传播速度v.(2) 能照射到细杆上折射光对应入射光的入射角.11. (2018·苏北四市三模)“雪碧”的广告词中“晶晶亮,透心凉”描述了光在水中发生全反射的现象.一个边长为L的正方形玻璃杯中盛有雪碧汽水,假设在玻璃杯正中间处有一个小气泡,一束从杯子左下角入射的光在小气泡处恰好发生全反射并从玻璃杯的右下角射出,如图所示.已知θ=45°,光速为c,杯子厚度不计.求:(1) 汽水的折射率n.(2) 该束光在汽水中传播的时间t.12. (2018·苏锡常镇三模)如图所示,光线经过圆心垂直入射到折射率为的半圆柱形玻璃砖上.现在让半圆柱形玻璃砖在纸平面内绕圆心O顺时针转过60°,入射光线的方向和入射点保持不变.则:(1) 在玻璃砖转动的过程中,光线从玻璃射出是否可能发生全反射?(2) 如果发生全反射请通过计算说明理由.如果不发生全反射,则出射光线与原来的出射光线相比,转过了多少角度?第3讲光的折射全反射1. BD 【解析】光射到两种介质界面上,一定有反射,但不一定有折射;不同频率的光入射角相同时,折射角一定不同.若a是复色光,b一定是复色光,而折射光线只有c,c一定是单色光,而且只有这种频率的光发生了折射,其余频率的光都发生了全反射.若b是复色光,说明a是复色光,但c只能是单色光.若b是单色光,说明a一定是单色光,因此c也一定是单色光.2. B 【解析】光从介质Ⅱ射向介质Ⅰ,发生全反射,说明介质Ⅰ的折射率小于介质Ⅱ的折射率,入射角大于或等于临界角;光从介质Ⅱ射入介质Ⅲ,从图中可以看出,入射角小于折射角,说明介质Ⅱ的折射率大于介质Ⅲ的折射率,入射角小于临界角,比较可知,介质Ⅰ的折射率小于介质Ⅲ的折射率.光在介质中的传播速度等于光在真空中的速度与介质的折射率的比值,折射率大,传播速度小,B正确.3. B 【解析】由图知,三棱镜对b光的折射率较大,又因为光的频率越大,介质对光的折射率就越大,所以n a<n b,故b光的频率大于a光的频率,再根据c=λf,所以b光的波长小于a光的波长,即λa>λb,所以B正确,A、C、D 错误.4. A 【解析】光纤内芯比外套折射率大,在内芯与外套的界面上发生全反射,A对,B错;频率大的光波长短,折射率大,在光纤中传播速度小,C、D错.5. C 【解析】由于a、b光平行且关于过球心O的直线P1P2对称,因此它们的入射角i相等,根据图中几何关系可知,b光在玻璃球中的光路偏离进入球之前的方向较多,即b光的折射角γ较小,根据折射定律有n=,所以玻璃对b光的折射率较大,故选项A错误;根据临界角公式有sin C=,所以玻璃对a光的临界角较大,故选项B错误;根据折射率的定义式有n=,所以b光在玻璃中的传播速度v较小,故选项C正确;根据图中几何关系可知,a、b光进入玻璃球后,b光的光程d较大,根据匀速直线运动规律有t=,所以b光在玻璃中的传播时间较长,故选项D错误.6. 光路如图等于【解析】把n=-1和入射角α代入折射定律公式,有=-1,得出r1=-α.到达下表面时入射角为α,根据折射定律和光路可逆有=-1,得出r2=-α,则两表面的折射角r1=r2.7. 能【解析】画出法线,根据几何关系得出入射角为60°,折射角为30°,得出折射率n==;光线EF在下表面上入射角为30°,有sin30°<sinC==,不会发生全反射,所以能从BC界面射出.8. cos α≥或α≤arccos【解析】光在水中的传播速度为v=.由题图可知入射角i=90°-θ,折射角r≤90°-α,又n=,解得cos α≥或α≤arccos.9. 当光线在水面发生全反射时有sinC=,当光线从左侧射入时,由折射定律有=n,联立这两式代入数据可得sinα=.10. (1) 光在液体中的光速v==c.(2) 能照射到细杆上的光线和折射角的临界值为45°,设对应的入射角为α,则n=,解得α=30°,能照射到细杆上的折射光对应入射角在0~30°范围.11. (1) 由全反射条件sin θ=,得汽水的折射率n==.(2) 光在汽水中传播的速度v==c,由几何关系知,光在汽水中传播的路程s==L,光的传播时间t==.12. (1) 不会发生全反射.(2) 根据折射定律知=,得出r=45°.从玻璃射入空气时,入射角为0°,折射角为0°,故出射光线顺时针转过了15°.。