课时作业(22) 光的折射和全反射（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册（粤教版2019）

课时作业(22)　光的折射和全反射 1.(多选)一束光穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则(　　) A．介质2的折射率最大 B．光线在介质2中的波长最长 C．光在介质3中的速度最大 D．入射光线到达介质2和介质3的界面时，一定也发生反射 BD　[由光线经过介质时的入射角和折射角之间的大小关系可知n3>n1>n2，故选项A错误；由v＝可知在介质2中传播的速度最大，故选项C错误；光在不同介质内传播时的频率不变，根据v＝fλ可知传播速度越大，波长越长，故选项B正确；光由介质2进入介质3时，发生折射，也发生反射，故选项D正确．] 2.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<nb C．λa<λb，na<nb D．λa>λb，na>nb B　[一束光过三棱镜折射后，折射率小的光偏折较小，而折射率较小的光波长较长．所以λa>λb，na<nb.故选项B正确．] 3．如图所示，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　[光只有从光密介质射向光疏介质且入射角大于全反射临界角时才会发生全反射现象，而玻璃相对于空气是光密介质，故B项错；由折射定律可知，光由空气射入玻璃，入射角大于折射角，D项错；由光路可逆原理可知，光由玻璃射入空气，入射角小于折射角，C项错，故A项对．] 4．如图所示，a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果有相同的折射角．下列说法正确的是(　　) A．b光在该介质中的折射率比a光大 B．做单缝衍射实验时，若其他条件相同，用b光产生的中央亮条纹要比用a光产生的中央亮条纹宽 C．用a光更易观测到泊松亮斑 D．做双缝干涉实验时，若其他条件相同，用a光产生的干涉图样中的条纹间距要比用b光产生的条纹间距大 B　[由光路图可知，a光偏折程度较大，故其在该介质中的折射率较大，频率较大，波长较短；b光偏折程度较小，在该介质中的折射率较小，波长较长，易发生衍射，故用b光更易观测到泊松亮斑，A、C错误．做单缝衍射实验时，若其他条件相同，波长越长，中央亮纹越宽，所以用b光产生的中央亮条纹较宽，B正确．做双缝干涉实验时，若其他条件相同，用b光产生的干涉图样中的条纹间距较大，D错误．] 5．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，进入三棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该三棱镜材料的折射率为(　　) A.　　　 B.　　　C.　　　D. A　[设三棱镜的折射率为n，光路图如图所示，由折射定律得n＝ 又n＝， θ1＝45°，θ2＋ic＝90° 联立以上各式解得n＝，A对．] 6．(多选)如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝r.现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出．设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则(　　) A．n可能为　　　　　 B．n可能为2 C．t可能为 D．t可能为 AB　[只经过两次全反射可知第一次入射角为45°，反射光路图如图所示． 根据全反射可知临界角ic≤45°，再根据n＝可知n≥；光在透明柱体中运动路程为L＝4r，运动时间为t＝＝，则t≥，C、D错误，A、B正确．] 7.某透明物体的横截面如图所示，其中ABC为直角三角形，AB为直角边，长度为2L，∠ABC＝45°，ADC为一圆弧，其圆心在AC边的中点．此透明物体的折射率为n＝2.0.若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入透明物体，试由光路图画出光线从ADC圆弧射出的区域，并求此区域的圆弧长度s. 解析　如图，作出两条边缘光线，所求光线射出的区域为EDF. 如图，从圆弧ADC射出的边缘光线的入射角等于材料的临界角θ，因sin θ＝＝ 故θ＝30° 由几何关系得：圆弧EDF长度为s＝2θ·L 故所求s＝. 答案　图见解析　 8．(多选)如图甲所示，在平静的湖面下有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色(图乙为俯视图)．则以下说法中正确的是(　　) A．水对a光的折射率比b光的大 B．a光在水中的传播速度比b光的大 C．a光的频率比b光的小 D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光窄 BC　[由照亮的区域知，a光的临界角较大，由临界角公式sin ic＝知，a光的折射率小于b光的折射率，A错；由n＝