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na、nb,则 ( )
A.λa<λb,na>nb B.λa>λb,na D.λa>λb,na>nb 【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。红光的折射率小,所以偏折角小,故b侧为红色光,a侧为紫色光,红色光的波长比紫色光的波长长。在玻璃中的传播速率也大,B、C正确,A、D错误。光线从介质射向空气,发生全反射的临界 角sinC=,即a光的临界角小,当b光发生全反射时,入射角已超过了a光的临界角,a光一定能发生全反射,E正确。 3.(多选)(2018·江西十校联考)如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABM的单色光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°, E、F分别为边AB、BM的中点,则 ( ) - 1 - A.该三棱镜对该单色光的折射率为B.光在F点发生全反射 C.光从空气进入棱镜,波长变短 D.从F点射出的光束与入射到E点的光束可能平行 E.从F点射出的光束与入射到E点的光束偏向角为60° 【解析】选A、C、E。在E点作出法线可知入射角为i=60°,折射角为r=30°,由折射定律可知折射率 n==,A正确;由sinC=可知全反射的临界角大于30°,由光路可知,在边BM上的入射角等于30°, 小于全反射的临界角,故不会发生全反射,B错误;根据公式n===,得λ 介 =,可知光从空气进 入棱镜,波长变短,C正确;三棱镜两次折射使得光线都向AM边偏折,不会与入射到E点的光束平行,D错误,从F点射出的光束与入射到E点的光束偏向角为2(i-r)=60°,E正确。 4.(多选)(2018·襄阳模拟)频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如图所示,下列说法正确的是( ) 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 - 2 - 【解析】选A、D、E。由n=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=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=,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。 5.(多选)(2018·衡水模拟)如图所示,一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L,玻璃砖的折射率n=若光从上表面AB射入的入射角i=60°,光在真空中的光速为c,则 ( ) , A.折射角r=30° B.光在玻璃中传播的时间为 C.光在玻璃中传播的时间为 D.改变入射角i,光在下表面CD可能发生全反射 E.光一定能从CD面射出 【解析】选A、C、E。由n=得 sin r===0.5, 得r=30°,故A正确; 光在玻璃中传播的速度为v=, 由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为s=, - 3 - 则光在玻璃中传播的时间为t====,故B错误,C正确; 由于光在CD面上的入射角等于光在AB面上的折射角,根据光路可逆性原理可知光一定能从CD面射出,故D错误,E正确。 6.(多选)图甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图,AO、DO分别表示某次测量时,光线在空气和玻璃中的传播路径。在正确操作后,他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦值(sin r)与入射角正弦值(sin i)的关系图象。则下列说法正确的是 ( ) A.光由D经O到A B.该玻璃砖的折射率n=1.5 C.若由空气进入该玻璃砖中,光的频率变为原来的 D.若由空气进入该玻璃砖中,光的波长变为原来的 E.若以60°角由空气进入该玻璃砖中,光的折射角的正弦值为 【解析】选B、D、E。由折射定律n=可知sin r-sin i图象的斜率的倒数表示折射率,所以n=1.5>1, 说明实验时光由A经过O到D,选项A错误,B正确;在由空气进入该玻璃砖时,光的频率不变,光的波长变为 原来的,选项C错误,D正确;以入射角i=60°由空气进入该玻璃砖时,由折射定律n=,其折射角的正 弦值为sin r=sin i=×=,选项E正确。 二、非选择题(本题共4小题,共52分。需写出规范的解题步骤) 7.(10分)(2018·武汉模拟)在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图甲所示。 - 4 -
