专题3.1 与光的折射相关的选择题（基础篇）-2021年高考物理100考点模拟题千题精练（选修3-3、选修3-4）

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-4） 第三部分 光学、电磁波和相对论 专题3.1 与光的折射相关的选择题（基础篇） 一．选择题 1．（2020年4月温州选考适应性测试）如图甲所示，为研究一半圆柱形透明新材料的光学性质，用激光由真空沿半圆柱体的径向射入，入射光线与法线成θ角，由光学传感器CD可以探测反射光的强度。实验获得从AB面反射回来的反射光的强度随θ角变化的情况如图乙所示。光在真空中传播速度为c，则该激光在这种透明新材料中 A.折射率为 B.传播速度为 c C. θ=0°时，反射光强度为0 D.反射光的强度随θ角的增大而增大 【参考答案】B 【命题意图】 本题以研究一半圆柱形透明新材料的光学性质切入，以实验获得从AB面反射回来的反射光的强度随θ角变化的情况为解题信息，考查对全反射和公式n=c/v的理解及其相关知识点。 【解题思路】由图乙可知，从AB面反射回来的反射光的强度在θ超过60°时达到最大，说明全反射临界角为C=60°，由sin60°=1/n，解得折射率为n=1/sin60°= ，选项A错误；由n=c/v可得该激光在这种透明新材料中传播速度v=c/n=c，选项B正确；θ=0°时，反射光强度很小，但不为0，选项C错误；当入射角小于全反射临界角时，反射光的强度随θ角的增大而增大，当入射角等于和大于全反射临界角时，发生了全反射，反射光的强度不变，选项D错误。 【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是由图乙得到全反射临界角，在应用全反射临界角公式sinC=1/n计算折射率时计算错误导致错选A；二是错误认为入射角θ=0°时，反射光强度为0，导致错选C；三是没有认真分析，误认为反射光的强度随入射角θ角的增大而增大，导致错选D。 2．（2020年4月浙江稽阳联考）ΔABC是一直角三棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°。一细光束从AB边以平行于BC边的方向入射后直接射到AC边，恰好在AC边发生全反射，则棱镜的折射率为 A． D． C． B． 【参考答案】A。 【命题意图】本题考查光的折射定律及其相关知识点。 【解题思路】根据题述画出光路图如图所示，设在AC边发生全反射的临界角为β，由折射定律，sin60°/sinα=n，sin90°/sinβ=n，由图中几何关系， α+β=90°，联立解得n=，选项A正确。 3．(2020福建厦门外国语学校最后模拟)如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光线I、Ⅱ、Ⅲ，若平面镜的上下表面足够宽，不考虑光线由玻璃砖内射向上表面时的反射，下列说法正确的是（　　） A．光束I仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光 B．玻璃对光束Ⅱ的折射率小于对光束Ⅲ的折射率，当角α减小为某一值时，光束Ⅱ先消失了，光束Ⅲ还存在 C．改变α角，光线I、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行 D．通过相同的双缝干涉装置，光束Ⅱ产生的条纹宽度要大于光束Ⅲ的 E．在玻璃中，光束Ⅱ的速度要小于光束Ⅲ的速度 【参考答案】ACE。 【名师解析】所有色光都能反射，由反射定律知，它们的反射角相同，可知光束I是复色光。而光束Ⅱ、Ⅲ是由于两种色光折射率的不同导致偏折分离，所以光束Ⅱ、Ⅲ为单色光，故A正确；由图知：光束进入玻璃砖时，光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ，可知玻璃对光束Ⅱ的折射率大于对光束Ⅲ的折射率，当角α减小时，折射光线不会消失，则反射光线不会消失，当角α减小为某一值时，光束Ⅱ和光束Ⅲ都存在，故B错误；一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光的反射时入射角与反射角相等。所以由光路可逆可得出射光线平行。改变α角，光线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ仍保持平行。故C正确；光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ，光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光Ⅱ产生的条纹间距比光Ⅲ的小，故D错误；在真空中，光束Ⅱ的速度要等于光束Ⅲ的速度，都是c。由于玻璃对光束Ⅱ的折射率大于对光束Ⅲ的折射率，根据v＝c/n分析可知：在玻璃中，光束Ⅱ的速度要小于光束Ⅲ的速度，故E正确。 故选： 【关键点拨】由图可知，光束I是反射光线，而光束Ⅱ、Ⅲ是由于两种色光折射率的不同，导致出现光线偏折分离。根据光路可逆可知出射光线仍与入射光线平行。由光束Ⅱ、Ⅲ的位置可确定其折射率的不同，从而判定光的波长大小，可确定双缝干涉条纹间距的大小。在真空中，所有色光的速度相同，根据v＝c/n分析光在玻璃中速度的大小。解决本题时要知道光线在两种介质分界面上都有反射，反射遵守光的反射定律。由于光线在玻璃中的折射率不同，可通过光的折射产生光的色散。 4.（2020年4月浙江台州质量评估）一个高为 h 的玻璃圆柱体中