课时作业(22) 光的折射和全反射(Word练习)-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（教科版2019）

课时作业(22)　光的折射和全反射 1．(多选)一束单色光穿过介质1、2、3时，光路如图所示，则(　　) A．介质2的折射率最大 B．光在介质2中的波长最长 C．光在介质3中的传播速度最大 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．如图所示，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，下图能正确表示其光路的是(　　) 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项错误；由折射定律可知，光由空气射入玻璃，入射角大于折射角，D项错误；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项错误，故A项正确．] 4．打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ打磨在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线在OP和OQ边都发生全反射．仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边的情况，则下列判断正确的是(　　) A．若θ＜θ2，则光线会在OP边射出 B．若θ＜θ1，则光线会在OP边发生全反射 C．若θ＞θ2，则光线会在OP边发生全反射 D．若θ＞θ2，则光线会在OQ边射出 B　[作出临界光路图，如图所示． 光线从MN边垂直入射，由几何关系可知光线射到PO边上时的入射角i＝90°－θ，由题意可知θ在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射，说明临界角C的范围为90°－θ2＜C＜90°－θ1.若θ＜θ2，同时满足θ1＜θ，则光线不会在OP边射出，故A错误；若θ＜θ1，则光线在OP上的入射角i＝90°－θ＞90°－θ1＞C，故光线在OP边会发生全反射，故B正确；若θ＞θ2，则光线在OP上的入射角i＝90°－θ＜90°－θ2＜C，故光线在OP边一定不发生全反射，会从OP边射出，而OP边的反射光线在OQ边上容易发生全反射，故C、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＋C＝90° 联立以上各式解得n＝，A正确．] 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，已知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C≤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．] 7．一个等腰直角三棱镜的截面如图所示，一细束蓝光从AC面的P点沿平行底面AB方向射入棱镜后，经AB面反射，再从BC面的Q点射出，且有PQ//AB(图中未画光在棱镜内的光路).如果将一细束绿光仍从P点沿平行底面AB方向射入三棱镜，那么从BC面射出的光线(　　) A．仍从Q点射出，出射光线平行于AB B．仍从Q点射出，出射光线不平行于AB C．可能从Q′点射出，出射光线平行于AB D．可能从Q″点射出，出射光线平行于AB D　[将蓝光换成绿光，相对于棱镜其折射率变小，在AC面的折射角变大，光路如图所示，可能从Q″点射出且平行于AB，故D正确．] 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圆形区域，周边为环状区域且为a光的颜色(图乙