2024届高考物理一轮复习专项练习：光的折射 全反射

光的折射 全反射练习 一、选择题 1.一束激光沿光路1从空气射入盛水的方形玻璃容器中，并沿光路4射出玻璃，且容器侧壁厚度相同，如图所示。该激光在空气中的折射率设为1.00，在水中的折射率为1.33，在玻璃中的折射率为1.65。若不考虑每个界面的反射光，则( ) A. 增大入射角 ，激光可能在空气和水的界面发生全反射 B. 减小入射角 ，激光可能在水和玻璃的界面发生全反射 C. 激光在水中的光路2和在空气中的光路4一定不平行 D. 激光在水中的速度比在玻璃中的速度小 2.如图所示，正方体透明玻璃砖，从底部挖去一部分，挖去部分恰好是以底边为直径的半圆柱。平行单色光垂直于玻璃砖上表面射入，半圆柱面上有光线射出的部分为其表面积的 ，不计光线在玻璃砖中的多次反射，则该单色光在玻璃砖中的折射率为( ) A. B. C. D. 3.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( ) 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” 4.柱状光学器件横截面如图所示， 右侧是以 为圆心、半径为 的 圆，左侧是直角梯形， 长为 ， 与 夹角 ， 中点为 。 、 两种频率的细激光束，垂直 面入射，器件介质对 、 光的折射率分别为1.42、 。保持光的入射方向不变，入射点从 向 移动过程中，能在 面全反射后，从 面出射的光是（不考虑三次反射以后的光）( ) A. 仅有 光 B. 仅有 光 C. 、 光都可以 D. 、 光都不可以 5.完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心 的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是( ) A. 此单色光从空气进入水球，频率一定变大 B. 此单色光从空气进入水球，频率一定变小 C. 若光线1在 处发生全反射，光线2在 处一定发生全反射 D. 若光线2在 处发生全反射，光线1在 处一定发生全反射 二、非选择题 6. 一细束单色光在三棱镜 的侧面 上以大角度由 点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为 ，经折射后射至 边的 点，如图所示。逐渐减小 ， 点向 点移动，当 时，恰好没有光线从 边射出棱镜，且 。求棱镜的折射率。 7.将两块半径均为 、完全相同的透明半圆柱体 、 正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体 ，设圆心处入射角为 ，当 时， 右侧恰好无光线射出；当 时，有光线沿 的半径射出，射出位置与 的圆心相比下移 ，不考虑多次反射，求： （1） 半圆柱体对该单色光的折射率； （2） 两个半圆柱体之间的距离 。 8.如图所示，一块横截面为直角三角形 ABC 的玻璃砖，∠B＝90°，∠C＝30°。一束单色光从 AB 边的中点 M 垂直入射玻璃砖，在 AC 边恰好发生全反射，最后从 BC 边上的 N 点(图中未标出)射出，已知 AB 边的长度为 L，求： (1)玻璃砖对该单色光的折射率； (2)NC 的长度。 9.如图所示，直角三棱镜ABD的折射率为n＝ ，∠B＝90°，∠A＝ 30°。一细束单色光线沿OO′方向从直角边AB面的O′点射入，入射角为i，光线进入三棱镜后，经斜边AD面反射后从另一直角边BD面射出。则入射角i的正弦值在什么范围内，才能使射到斜边AD面的光线无折射光线射出。(不考虑光线多次反射) 10.如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形MNPQ，MQ＝l，MN＝2l。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，该单色光折射到MN上的A点，MA ＝l，光在真空中传播的速度为c。求： (1)玻璃砖对该单色光的折射率； (2)该单色光在玻璃砖中传播的时间。 11.如图所示，直角三棱镜ABC置于空气中，一细束单色光从直角三棱镜的AC面的中点垂直射入，进入三棱镜后在AB面恰好发生全反射，已知∠ABC＝30°，AC边长等于L。MN为一光屏，且与BC边垂直。求： (1)该三棱镜的折射率； (2)最终打在光屏上的光斑到B点的距离。 12.一水池宽d＝1.2 m，深h＝1.6 m，在水池边上直立一根高H＝0.8 m 的木杆AB，一光源D发射激光束，光源D位于水池口部F正下方0.8 m处。当水池中没有水时，光源发出的光刚好照到B点。不改变光源的方向，当池内装满水时，光源发出的光照到木杆上的E点，AE＝0.45 m。 (1)求水的折射率。 (2)将光源移到底部的G点，当池内装满水时，改变发射激光束的方向