第十三章 光学-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮课时作业（浙江专用）

第十三章　光学 课时1　光的折射　全反射 1.(2022·浙江6月选考卷)如图所示,王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验,在失重环境下,往大水球中央注入空气,形成了一个空气泡,气泡看起来很明亮,其主要原因是(　C　) A.气泡表面有折射没有全反射 B.光射入气泡衍射形成“亮斑” C.气泡表面有折射和全反射 D.光射入气泡干涉形成“亮斑” 解析:光线从水进入气泡时,是从光密介质进入光疏介质,满足发生全反射的条件,即气泡看起来很明亮的原因是气泡表面有折射和全反射,选项A错误,C正确;该现象与干涉和衍射无关,选项B、D错误。 2.一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖,经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率。下列光路图可能正确的是(　B　) 解析:由于a光的频率小于b光的频率,可知a光的折射率小于b光的折射率,在上表面a、b两束单色光的入射角相同,由折射定律可判断出a光的折射角大于b光的折射角,在下表面光线由玻璃射向空气后与原入射光线平行,故选B。 3.(2022·杭州高三质检)如图,某同学用一束复色激光入射直角棱镜,做了光的折射实验,实验现象如图所示。则(　B　) A.d光不可能是入射激光 B.c光可视为复色激光 C.在玻璃中,b光的传播速度比a光的大 D.a光光子的动量比b光光子的大 解析:入射光通过直角棱镜时,对入射角小于临界角的复色激光会发生折射和反射,由题图知d光为入射激光,对入射角大于临界角的复色激光只发生全反射,而入射角相同,因此c光应为全反射后的复色激光,a、b光为折射光线,由n=可知,na<nb,则λb<λa,根据n=,p=,得vb<va,pb>pa,选项B正确。 4.(多选)如图是在高山湖泊边拍摄的一张风景照片,湖水清澈见底,近处湖面水下的景物(石块、沙砾等)都看得很清楚,而远处则只看到对岸山峰和天空彩虹的倒影,水下的景物则根本看不到。下列说法正确的是(　BC　) A.远处山峰的倒影非常清晰,是因为山峰的光线在水面上发生了全 反射 B.光线由水射入空气,光的波速变大,波长变大 C.远处水面下景物的光线射到水面处,入射角很大,发生了全反射,所以看不见 D.近处水面下景物的光线射到水面处,入射角较小,反射光强而折射光弱,因此有较多的能量射出水面而进入人眼睛中 解析:山峰的光线在水面上发生了反射,逆着反射光线可以看到清晰的倒影,全反射只有在光从光密介质射入光疏介质时才可能发生,选项A错误;光线由水射入空气,折射率n变小,则光的波速v=变大,而频率不变,由波速公式v=λf知波长变大,选项B正确;远处水面下景物的光线射到水面处(从光密介质射向光疏介质),入射角i很大,当入射角i大于或等于全反射临界角C时会发生全反射,光线不能射出水面,因而看不见,选项C正确;近处水面下景物的光线射到水面处,入射角较小,不易发生全反射,则反射光较弱而折射光较强,则射出水面而进入人眼睛中能量较多,选项D错误。 5.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。球体的折射率为,且D=R。则光线的会聚角α为(　A　) A.30° B.45° C.60° D.75° 解析:设入射角为i,折射角为r,如图。由几何关系得sin i==,由折射定律有n==,由几何关系有i=r+,联立解得α=30°,故A正确,B、C、D错误。 6.(2022·金华模拟)如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从空气射入玻璃,可在玻璃圆弧外侧观察到两束光分别从B、C点射出,记AO与DO延长线之间的夹角为θ。则下列说法正确的是(　C　) A.光线OC为紫光 B.两束光在玻璃中分别沿OB、OC传播的时间tOB<tOC C.增大θ时,在玻璃圆弧外侧观察到紫光先消失 D.增大θ时,在玻璃圆弧外侧观察到始终有光线射出 解析:OC光的偏折程度较OB光小,则介质对OC光的折射率比较小,OC光是红光,选项A错误;设光在OD界面的折射角为α,由折射定律可得=n,光在介质中的传播速度为v=,故光在玻璃中传播的时间t==,即tOB=tOC,选项B错误;增大θ时,光在OD界面的入射角减小,折射角也减小,相应的光在玻璃圆弧内侧的入射角增大,由sin C=知,紫光的临界角较红光小,故紫光先消失,选项C正确,D错误。 7.(多选)DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成。如图所示,激光束以入射角θ从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后,聚焦到光斑宽度为a的信息记录层,才能有效获取信息。在保证a不变的前提下,减小激光束照到塑料保护层的宽度l(l=a+2b),则(　AC　) A.需满足sin θ= B.需满足sin θ= C.在θ和n不