课时分层作业31 光的折射 全反射(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)通用版

课时分层作业(三十一) 1．如图所示，一束单色光从介质1射入介质2，在介质1、2中的波长分别为λ1、λ2，频率分别为f1、f2，则(　　) A．λ1<λ2 B．λ1>λ2 C．f1<f2 D．f1>f2 B　[根据折射定律可知光线在折射率小的介质中与法线的夹角大，因此n1<n2，由n＝可得v1>v2，因为光从一种介质进入另一种介质时频率不变，即f1＝f2，根据v＝λf可知波长与波速成正比，即λ1>λ2，B项正确。] 2．(2021·海南卷)如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ，MN＝2NP，其折射率为。一束单色光在纸面内以α＝45°的入射角从空气射向MQ边的中点O，则该束单色光(　　) A．在MQ边的折射角为60° B．在MN边的入射角为45° C．不能从MN边射出 D．不能从NP边射出 C　[设光线在MQ边上的折射角为β，由折射定律可知：n＝，得β＝30°，故A错误；由几何关系知，光线在MN边上的入射角为60°，故B错误；sin C＝，C＝45°，60°>45°，所以在MN边上会发生全反射，光线不能从MN边射出，故C正确；由几何关系，光线在NP边上的入射角为30°，30°<45°，光线可从NP边射出，故D错误。] 3．(2023·山东荣成市一中月考)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。光在真空中的传播速度为c，则该激光在这种透明新材料中(　　) 甲　　　　　　　　　乙 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 B　[据题图乙知θ＝60°时激光发生全反射，由折射定律得n＝＝，故A错误；v＝＝c，故B正确；θ＝0°时大量的激光从O点射出，少量激光发生反射，故C错误；根据题图乙可知当θ＝60°时激光发生全反射，此后θ角增大，但反射光的强度不变，故D错误。] 4．如图所示，半圆AOB为透明柱状介质的横截面，半径为R，折射率为，建立直角坐标系xOy，y轴与直径AB平行，且与半圆相切于原点O。一束平行单色光沿x轴正方向射向整个介质，欲使所有平行光线都不能到达x轴正半轴，需紧贴直径AB放置一遮光板，则该遮光板沿y轴方向的长度至少为(不考虑反射光的影响)(　　) A．R B．R C．R D．R A　[假设由AB边的E点射入介质的光线，刚好在右侧的球面发生全反射，作出光路图如图所示，由n＝解得sin C＝0.6，由几何关系可知紧贴直径AB放置的遮光板沿y轴方向的长度至少为l＝2Rsin C＝1.2R，A正确，B、C、D错误。] 5．如图所示，平面上有一个厚度不计的发光圆环，半径为r，圆心为O。现用一个半径为R的透明半球盖住圆环(球心与圆环圆心重合)，若圆环发出的光能全部射出半球，则半球的折射率可能为(　　) A． B． C． D． B　[设恰好发生全反射时的光路图如图，则临界角sin C＝＝得n＝，若圆环发出的光能全部射出半球，说明球面不能发生全反射，则半球的折射率应小于，故A、C、D错误，B正确。] 6．(2022·北京密云区检测)中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐代张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”。从物理学的角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则(　　) A．a可能是红光，b可能是紫光，在a、b之间形成彩色光带 B．在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光的传播速度 C．以相同的入射角从水中射向空气，若在空气中只能看到一种光，则一定是a光 D．分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，则a光一定也能 D　[由光路可知，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，a光频率较大，则a光可能是紫光，b光可能是红光，在a、b之间形成彩色光带，选项A错误；根据v＝可知，在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定小于b光的传播速度，选项B错误；根据sin C＝可知，a光的临界角较小，则以相同的入射角从水中射向空气，则首先发生全反射的一定是a光，若在空气中只能看到一种光，一定是b光，选项C错误；因a光的频率大于b光频率，可知分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，则a光一定也能，选项D正确。] 7．如图所示，一个玻璃砖截面是由半径为2 m、弧度为210°的优弧AB构成，其折射率为2。该玻璃有一特殊功能：在弧AB上不能射出玻璃的光线将自动被玻璃吸收，能射出的光线一部分从玻璃射出，另一部分发生反射；在线段AO上，若光线接触AO端，将立即被全部吸收。现在玻璃的正右端60°角范围内射入一束光线(射入后水平向左)