课时作业35 光的折射 全反射-(课时作业)【红对勾讲与练】2025年高考物理大一轮复习全新方案

参 考 答 案 的电磁波为 X射线;医学上利用γ射 线摧毁病变的细胞,故 A错误;紫外线 可以进行灭菌消毒,故B错误;利用红 外线的热辐射可以制成不需要与身体 接触的温度计,故C错误;由于X光线 能穿透物质,故可利用X射线在车站、 机场等地探测箱内的物品,故D正确。 6.D 因为蓝牙属于电磁波,周围空间存 在其他 电 磁 波 信 号,所 以“小 蜜 蜂”不 只接收到 了 来 自 麦 克 风 的 信 号,故 A 错误;均 匀 变 化 的 电 场 产 生 恒 定 的 磁 场,不能产生电磁波信号,故B错 误; 使电磁波随各种信号而改变的技术叫 作调制,使 接 收 电 路 产 生 电 谐 振 的 过 程叫作调谐,故C错误;减小发射电磁 波的波 长,则 会 提 高 频 率,可 以 提 高 LC 振荡电路发射电磁波的本领,故D 正确。 7.D 有温度的物体都会发射红外线,A 错误;紫外线的频率比可见光高,B错 误;X射线、γ射线频率较高,波动性较 弱,粒子性较强,较易发生光电效应,C 错误;手机通信使用的是无线电波,其 波长较长,更容易观察到衍射 现 象,D 正确。 8.D 米波是电磁波,能产生偏振现象, 故A错误;由c=λf 可得米波的频率 约为厘米波 频 率 的 1 100 ,故B错 误;米 波的传 播 速 度 等 于 厘 米 波 的 传 播 速 度,故C错误;雷达的分辨率是与其所 使用的频 率 有 着 密 切 关 系 的,频 率 越 高,分辨率也就越高,所以常规雷达比 米波雷达的分辨率更高,故D正确。 9.D t1 时刻电流最大,磁场能最大,电 容器间的电场强度为最小值,故 A错 误;t1~t2 时间内,电流减小,电容器处 于充电过程,故B错误;当车辆靠近地 感线圈 时,线 圈 自 感 系 数 变 大,根 据 f= 1 2π LC ,可 知 频 率 减 小,故 C错 误;从图乙波形可知频率越来越大,则 线圈自感 系 数 变 小,汽 车 正 远 离 地 感 线圈,故D正确。 10.C 若甲、乙两图的磁场均匀变化,就 会产生稳定不变的电场,稳定不变的 电场不会产生磁场,就不会持续产生 电磁波,故A错误;对甲图,从上向下 看,感应 电 流 沿 顺 时 针 方 向,电 子 在 回路中 沿 逆 时 针 方 向 运 动,故 B错 误;变化的磁场周围产生电场是一种 普遍存在的现象,与闭合电路是否存 在无关,甲图的闭合电路只是检验变 化的磁场产生电场,乙图即使没有闭 合电路,空间仍能产生电场,故C正 确;同理,变 化 的 电 场 周 围 产 生 磁 场 也是一种普遍存在的现象,与闭合电 路是否存在无关,故D错误。 11.C 脉冲电流作用于不同人体时,根 据欧姆定律,不同人体的电阻不一定 相同,则电 流 大 小 不 一 定 相 同,故 A 错误;放 电 过 程 中,电 容 器 电 场 能 逐 渐减小,根 据 能 量 守 恒 定 律,线 圈 中 的磁场能逐渐增大,则电流大小逐渐 增大,故B错 误;根 据 振 荡 周 期 T= 2π LC,可知自感系数L 越小,放电 脉冲 电 流 的 振 荡 周 期 越 短,故 C正 确;根据振荡周期T=2π LC,可知 电容C 越小,放电脉冲电流的振荡周 期越短,则 电 容 器 的 放 电 时 间 越 短, 故D错误。 12.B 当储液罐内的液面 高 度 升 高 时, 根据电容的决定式得,电容变大,故A 错误;当 储 液 罐 内 的 液 面 高 度 升 高 时,电容变大,根据振荡电流的频率: f= 1 2π LC 可知,LC 回路中振荡电 流的频率变小,故B正确;当开关从a 拨到b瞬间,电容器两极板的电荷量 最大,流过线圈L 中的电流最小,故 D错误;开关拨到b之后,振荡电流的 振幅会越来越小,随着储液罐内的液 面高度的变化,频率会发生变化,故C 错误。 13.B 在t=0到t=T0 时间内,磁感应 强度 不 变,没 有 涡 旋 电 场 产 生,绝 缘 小球保持静止,故 A错误;在t=T0 到t=2T0 时间内,根据法拉第电 磁 感应定 律 可 得 沿 轨 道 一 周 的 感 应 电 动势为ε=πr2 ΔB Δt=πr 2B0 T0 ,由于同 一条电 场 线 上 各 点 电 场 强 度 大 小 相 等,所以E= ε 2πr ,解得E= rB0 2T0 ,涡旋 电场沿顺时针方向,根据牛顿第二定 律可得,在t=T0 到t=2T0 时间内, 小球沿 切 线 方 向 的 加 速 度 大 小 恒 为 a1= qE m ,所以绝缘小球均沿顺时针方 向做速率均匀增加的圆周运动,故B 正确;在t=2T0 到t=3T0 时间内, 磁感 应 强 度 不 变,没 有 涡 旋 电 场 产 生,绝缘小球均沿顺时针方向做匀速 圆周运动,故C错误;根据法拉第 电 磁感应定律可知在t=3T0 到t=5T0 时间内涡旋电场沿逆时针方向,故D 错误。 第十三章 光 课时作业35 光的折射 全反射 1.A 因为地球表面附近空气的折射率 随高度降 低 而 增 大,则 太 阳 光 斜 射 向 地面的过 程,总 是 由 折 射 率 较 小 的 空 气射向折 射 率 较 大 的 空 气,即 由 光 疏 介质斜射 入 光 密 介 质,光 线 始 终 会 向 靠近法线 的 方 向 偏 折,法 线 为 竖 直 方 向上,故光线始终会向竖直方向偏折, 故A正确,B、C、D错误。 2.BCD 由 折 射 定律 画 出 光 路 图,如 图 所 示, 由几何关系有 ∠OAD= ∠ODA,可 知 α=θ=60°,则 有∠OAD=∠ODA=30°,折 射 率 为 n= sin 60° sin 30°= 3 ≈1.73,故 A 错 误, B正确;光线在 ACB︵ 弧面上的入射角 等于在A 点的折射角,则θ在0°~90° 变化时,不可能在ACB︵ 弧面上发生全 反射,故C正确;若入射光为白光,由 于各种颜色的光的 折 射 率 不 同,则 各 种颜色的光在 ACB︵ 弧面上的出射点 不一样,将形成彩色光带,故D正确。 3.BD 根据 sin i sin r=n ,解得 光 线 在 射 入 液面时的 折 射 角 为r=30°,光 线 经 平 面镜反射后,恰好不能从液面射出,光 路图如图,有sin C= 1 n ,解得C=45°, 由几 何 关 系 可 得 2β+ (90°-r)+ (90°-C)=180°,解得β=37.5°,故 A 错误,B正确;若略微增大α,则光线在 平面镜上的入射角β将变大,根据上面 分析的各角度关系可知光线射出液面 的入射角变大,将大于临界角,所以不 可以从液面射出,故C错误;同理,若 略微减小i,则r 减小,导致光线在平 面镜上的入射角β减小,可知光线射出 液面的入射角变小,将小于临界角,可 以从液面射出,故D正确。 4.A 设恰好发生全反射时的临界角为 C,有 光 线 射 出 的 部 分 圆 柱 面 的 面 积S=2CRL= 2 3πRL ,得C= 1 3π ,则 n= 1 sin C= 23 3 。 5.BC 他发现只有当α 大于41°时,岸上 救援人 员 才 能 收 到 他 发 出 的 激 光 光 束,由此可 知 当α=41°时 激 光 恰 好 能 发生全反射,可得:sin(90°-41°)= 1 n , 解得:n= 1 sin 49° ,故B正 确,A错 误; 当他以α=60°向 水 面 发 射 激 光 时,根 据几 何 关 系 可 知,此 时 的 入 射 角i 为 30°,根据折射定律可得n= sin r sin i ,由此 可知,折射角r大于30°,因此岸上救援 人员接收激光光束的方向与水面夹角 小于60°,故C正确,D错误。 6.A 水立方运动馆的景象实际范围的 半径R= L lr ,解得R=2.4 m,根据全 反射临界条件,临界角的正弦sin C= 1 n ,根据几何关系有tan C= R H ,解得 H= 47 5 m≈2.1 m,故 A正确,B、C、 D错误。 7.(1)3 (2) πa2 4 解析:(1)由几何关系可知底面对角线 长为 (2a)2+(2a)2=22a,冰块的 上表面刚 好 全 部 被 照 亮,设 临 界 角 为 C,由几何关系可得sin C= 1 2×22a 1 2×22a 2 +(2a)2 ,根据临界角 与折射率的关系n= 1 sin C ,可得:n= 3。(2)点光源O 在侧面的出射情况 为 一 个 半 圆,设 其 半 径 为 r,则 有 sin C= r r2+a2 ,每 个 侧 面 被 照 亮 的 面积为S= 1 2πr 2,解得:S= πa2 4 。 8.A 题图已经画 出此过程中光的 传 播 路 径,通 过 BC 作 出△ABC 的 对 称 图 形,如 图所示。根据对 称 性 可 知,从 CD 边 射 出 的 光 线与法线的夹角 也为θ,所以光线从AC 射出时与法线 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -671- hh 的夹角也为θ,由于垂直于AB 的法线 与垂直于AC 的法线相互垂直,根据数 学知识(一 个 角 的 两 边 与 另 一 个 角 的 两边相互垂直,这两个角相等或互补) 可知,从AC 边射出的光线与入射光线 相互垂直,故 出 射 光 线 相 对 于 入 射 光 线偏转角为α=90°,故A正确,B、C、D 错误。 9.CD 如图所示,依据题意, 光在直角部分发生全反射, 光从透 明 塑 料 板 射 向 空 气 时,根 据 发 生 全 反 射 的 条 件,则 透 明 塑 料 的 折 射 率 n> 1 sin 45°= 2 ,即透明塑 料的折射率应大于 2,故A 错误;光从塑料锯齿和油的 界面处发生折射,光线射向油中,在矩 形窗口形成暗区,故B错误;油量增加 时,被浸入到油中的塑料锯齿增多,则 全反射光线减小,则亮区范围变小,故 C正确;透明塑料的折射率小于油的折 射率,对于透明塑料和油来说,油是光 密介质,故D正确。 10.AC 光的频率由光源决定,与介质无 关,故 A正确;通过光纤侧面反射后 再从上 方 截 面 射 出 的 光 束 不 垂 直 截 面射 出,根 据 折 射 规 律,上 方 截 面 的 光束不平行,故B错误;光 通 过 此 光 纤到达小截面的最短距离为L,光在 光纤中的传播速度为v= c n ,则光通 过此光 纤 到 达 小 截 面 的 最 短 时 间 为 t= L v = nL c ,故 C正 确;设 临 界 角 为 C,根据全反射条件则有sin C= 1 n , 光第一 次 到 达 光 纤 侧 面 的 入 射 角 等 于θ,当θ>C,即sin θ> 1 n 时,发生全 反射,光 不 会 从 光 纤 侧 面 射 出,故 D 错误。 11.C 如 图 所 示,在 半球 面 上 任 选 一 点P,根据几何关 系可知,若此时线 状光 源 B 点 发 出 的 光 能 够 射 出 P 点,则线状光源其他点发出的光也一 定能够射出P 点,所以只要B 点发出 的所有光线能够射出球面,则光源发 出的所有光均能射出球面,在△OPB 中,根据正弦定理有 OB sin α= OP sin θ ,解 得sin α= 6 Rsin θ,当θ=90°时,sin α 有最大值sin α= 6 R ,为使光线一定能 从P 点射出,根据全反射应有sin α≤ 1 n= 1 1.5 ,所 以 R≥9 cm,故 A、B、D 错误,C正确。 12.(1) 23 3 (2) 3 9×10 -8 s 5 000次 解析:(1)单 色 光 在 光 纤 中 传 播 的 速 度为v= c n ,由 匀 速 直 线 运 动 公 式 l=vt,联立可得n= 23 3 。(2)假设光 在光导纤维界面发生全反射,作出部 分光路图如图所示,根据n= 1 sin C 可 得,临界角C=60°, 光线在 传 输 信 号 时 传 播 的 最 长 时 间 tmax= L sin C v ,代 入 数 据 解 得tmax= 3 9×10 -8 s,光线刚好在界面发 生 全 反射时,光线经历的全反射次数最多, 第一次全反射时,光线沿中心轴线通 过 的 距 离 为 x0 = d 2 tan 60°= 50×10-6 2 × 3 m=253×10-6 m,之 后每一次发生全反射,光 线 沿 中 心 轴 线通过 的 距 离 为x=2× d 2tan 60°= 503×10-6 m,则 L-x0 x = 253×10-2-253×10-6 503×10-6 = 9 999 2 , 故发生全反射的最多次数为5 000次。 13.(1)1.55 mm (2)0.35 mm 解析:(1)发 光 像 素 单 元 射 到 屏 障 上 的光被完全吸收,考虑射到屏障顶端 的光射到透明介质和空气界面,折射 后从界面射向空气,由题意可知θ= 60°,则r= θ 2=30° ,在介质中的入射 角为i,则 sin r sin i=n ,解得sin i= 1 4 , 由几何关系得sin i= L 2 d2+ L2 2 , 解 得 d= 2.4 mm ≈1.55 mm。 (2)若可视角度θ刚好被扩为180°,则 折射角r'= 180° 2 =90° ,此时光线在界 面发生全反射,光线在界面处的入射 角sin C= 1 n= 1 2 ,解得C=30°,此时 发光像 素 单 元 发 光 点 距 离 屏 障 的 距 离为x1=dtan C= 3 3 mm,像素单元 宽 度 x 最 小 为 x=2 x1- L 2 = 23 3 -0.8 mm≈0.35 mm。 课时作业36 光的波动性 1.C 镀膜使图像清晰的原理是光的薄 膜干涉原理,不是利用光的偏振,故 A 错误;镀 增 透 膜 的 目 的 是 尽 可 能 让 红 外线透射,透 光 越 多,则 成 像 越 清 晰, 故B错误;为尽可能让红外线透射,则 需要薄膜的前表面的反射光与后表面 的反射 光 在 表 面 前 表 面 处 相 互 抵 消, 即为暗条 纹,所 以 前 后 表 面 的 反 射 光 的光程差为 λ 2 ,则薄膜的厚 度 应 该 是 红外线在薄膜中波长的四分之一,故C 正确;镜头表面镀了一层透光的膜,可 以增大某 种 光 的 透 射 强 度,但 其 他 透 射减小,会 发 生 反 射 从 而 使 镜 头 看 起 来有颜色,故D错误。 2.AC 根据Δx= L dλ ,在屏上得到干涉 条纹可知,a 光对应的条纹间距大于b 光对应的条纹间距,则在真空中,a 光 的波长比b 光的长,故 A正确;在真空 中,a 光的传播速度与b光的传播速度 相 等,均 为c,故 B错 误;根 据 Δx= L dλ ,若只 减 小 双 缝 到 屏 的 距 离,两 光 产生的条纹间距均变小,故C正确;两 光分别照 射 同 一 单 缝 衍 射 装 置,若 只 减小缝宽,中央亮纹宽度均变大,故D 错误。 3.BCD 从光的强度分布可以看出,光屏 上的光是等间距、等亮度的,所以是光 通过双缝产生的干涉现象,A错误;由 题图乙可看出,A 光的条纹间距大于B 光的,由Δx= l dλ 可知,A 光的波长大 于B 光的波长,B正确;A 光的频率小 于B 光的频率,则玻璃对 A 光的折射 率小于对B 光的折射率,所以 A 光在 玻璃中的传播速度大于B 光在玻璃中 的传播速度,C正确;由于A 光的波长 较长,所 以 更 容 易 发 生 明 显 的 衍 射 现 象,D正确。 4.D 屏幕上的暗条纹是两列相干光振 动减弱的地方,由于 P 点是暗条纹的 中心,根据振动减弱的条件可知,光程 差满足Δx=x2-x1=(2n+1) λ 2 ,其 中的n=0、1、2、3…,故A、B、C错误,D 正确。 5.A 从空气膜的上下表面分别反射的 两列光 是 相 干 光,其 光 程 差 为 Δx= 2d,即光程差为空气层厚度的2倍,当 光程差Δx=kλ时此处表现为亮条纹, 故相邻亮条纹之间的空气层的厚度差 为 1 2λ ,相邻亮条纹之间的距离 Δx= 1 2λ tan θ= λ 2tan θ ,同 理 加 入 水 后 Δx2= λ 2ntan θ ,由于n>1,在劈 形 空 间 内 充 满水,则相邻的条纹间距将变小,故 A 正确。 6.C 平面镜的反射光相当于从S 的像 点发出的 光,所 以 该 装 置 类 似 于 双 缝 干涉装置,能 在 光 屏 上 观 察 到 与 镜 面 平行的干涉条纹,不是光的衍射现象, A、B错误;将 光 屏 沿 水 平 方 向 远 离 线 光源S,即l增大,根据双缝干涉条纹 的间距公式Δx= l dλ 可知,屏上的两 个相邻条纹间的距离增大,C正确;若 将线光源S 沿竖直方向靠近平面镜平 移,相当 于 减 小 了 两 束 干 涉 光 的 间 距 d,根 据 双 缝 干 涉 条 纹 的 间 距 公 式 Δx= l dλ 可知,屏上的两个相邻条纹 间的距离增大,D错误。 7.D 设形成空气膜的倾角为θ,相邻亮 条纹的间距为d,根据形成亮条纹的条 件及几何关系可知:d= λ 2 sin θ= λ 2sin θ , 由于空气膜的倾角θ保持不变,则观察 到的现象是:同心、等间距的明暗相间 的圆环状干涉条纹,故A、B错误;从以 上公式来 看,只 要 空 气 层 的 倾 角θ 一 定,无论 内 外,条 纹 间 距 就 一 定,故 C 错误;若薄透镜的高度h 不变,仅增大 半径R,则 形 成 空 气 膜 的 倾 角θ 要 减 小,根据:d= λ 2sin θ ,可 知 相 邻 条 纹 的 间距变大,故D正确。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -672- 第十三章 光 3 第十三章 光 课时作业35 光的折射 全反射 - 1.(2023·江苏卷)地球表面附近空气的折射率 随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程 中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象 的是 ( ) A B C D 2.(多选)(2024·九省联考甘 肃卷)图为一透明均匀介质 球的横截面,O 为圆心,AB 为直径。一束光以θ=60° 从A 点入射,ACB ︵ 弧面出射的光与AB 平行。 下列说法正确的是 ( ) A.介质球的折射率约为1.55 B.介质球的折射率约为1.73 C.θ在0~90°变化时,ACB ︵ 弧面上观察不到全 反射现象 D.若入射光为白光,ACB ︵ 弧面上出射光形成 彩色光带 3.(多选)(2024·九省 联考河南卷)如图,将 一平 面 镜 置 于 某 透 明液体中,光线以入 射角i=45°进入液 体,经平面镜反射后恰好不能从液面射出。此 时,平面镜与水平面(液面)夹角为α,光线在平 面镜上的入射角为β。已知该液体的折射率为 2,下列说法正确的是 ( ) A.β=30° B.β=37.5° C.若略微增大α,则光线可以从液面射出 D.若略微减小i,则光线可以从液面射出 4.(2023·江苏苏州三模)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 2 3 ,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. 23 3 B.2 C.3 D. 43 3 5.(多选)(2023·湖南卷)一位潜水爱好者在水 下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射激 光信号,设激光光束与水面的夹角为α,如图所 示。他发现只有当α 大于41°时,岸上救援人 员才能收到他发出的激光光束,下列说法正确 的是 ( ) A.水的折射率为 1 sin 41° B.水的折射率为 1 sin 49° C.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援 人员接收激光光束的方向与水面夹角小 于60° D.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援 人员接收激光光束的方向与水面夹角大 于60° 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -525- hh 6.(2023·山东淄博模拟)如图是安置在水立方 运动馆游泳池底部的照相机拍摄的一张运动 员正在游泳的照片,照相机的镜头竖直向上, 照片中,水立方运动馆的景象呈现在半径r= 12 cm的圆形范围内,水面上的运动员手到脚 的长度l=11 cm,若已知水的折射率为n=43 , 运动员的实际手到脚的长度约为L=2.2 m, 7≈2.6,则该游泳池的水深H 约为 ( ) A.2.1 m B.2.3 m C.2.5 m D.2.7 m 7.(2023·辽宁沈阳三模)盛京灯会冰雕展,利用 现代光雕艺术与传统灯艺相结合,打造璀璨梦 幻的现场效果。如图所示,棱长为2a 的正方 体冰块,底面中心有一单色点光源O,从外面 看冰块的上表面刚好全部被照亮。求: (1)此单色光的折射率; (2)每个侧面,有光射出的面积(不考虑光的 反射)。 4  8.(2023· 浙 江 卷)如 图为一斜边镀银的 等腰直角棱镜的截 面图。一 细 黄 光 束 从直角边AB 以角度θ入射,依次经AC 和BC 两次反射,从直角边AC 出射。出射光线相对 于入射光线偏转了α角,则α ( ) A.等于90° B.大于90° C.小于90° D.与棱镜的折射率有关 9.(多选)(2023·浙江北斗联盟模拟)如图甲为 一种检测油深度的油量计,油量计竖直固定在 油桶内,当入射光竖直向下照射时,通过观察 油桶上方的矩形窗口亮暗两个区域可确定油 量。油量计结构可看成由多块长度不同的锯 齿形的透明塑料拼叠而成,图乙是其中一块的 示意图,锯齿形的底是一个等腰直角三角形, 最右边的锯齿刚接触到油桶的底部,已知透明 塑料的折射率小于油的折射率,则下列说法正 确的是 ( ) A.透明塑料的折射率应小于 2 B.塑料锯齿和油的界面处发生全反射形成 暗区 C.油量增加时,亮区范围变小 D.对于透明塑料和油来说,油是光密介质 10.(多选)(2023·福建三明模拟)在光纤 制造过程中,由于拉伸速度不均匀,会 使得拉出的光纤偏离均匀的圆柱体, 而呈现圆台形状。如图,置于空气中 的某种材料制成的光纤内芯,其上、下 截面间距为L,圆台底角为θ,折射率 为n,真空中光速为c。某单色光垂直下截面 射入光纤,则 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -526- 第十三章 光 3 A.射入光纤后光的频率不变 B.从上方截面射出的光束一定是平行光 C.光通过此光纤到达上截面的最短时间为 nL c D.若满足sin θ>1n ,则光在第一次到达光纤 侧面时能从光纤侧面射出 11.(2023·湖南邵阳模拟)如图 所示,有一个长为12 cm 的 线光源AB,其表面可以朝各 个方向发光,现将AB 封装在一个半球形透 明介质的底部,AB 中点与球心O 重合。半球 形介质的折射率为1.5,为使AB 发出的所有 光都能射出球面,不考虑二次反射,则球半径 R 至少为 ( ) A.35 cm B.65 cm C.9 cm D.18 cm 12.(2023·山东青岛模拟)光纤通信有传输容量 大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的 优点,目前光纤通信已进入千家万户,一束单 色光从直径为d=50 μm的多模光纤一端垂 直截面入射穿过长为10 cm的直线光纤,所 经历的时间为 3 45×10 -8 s,已知光在真空中的 传播速度为c=3×108 m/s。求: (1)多模光纤材料的折射率n; (2)若调整入射光的方向,并使光线从光纤中 心射入长度为L=253 cm的光纤,则光线 在传输信号时传播的最长时间tmax 和发生全 反射的最多次数。 13.(2022·湖南卷)如图,某种防窥屏由透明介 质和对光完全吸收的屏障构成,其中屏障垂 直于屏幕平行排列,可实现对像素单元可视 角度θ的控制(可视角度θ定义为某像素单元 发出的光在图示平面内折射到空气后最大折 射角的2倍)。透明介质的折射率n=2,屏障 间隙L=0.8 mm。发光像素单元紧贴屏下, 位于 相 邻 两 屏 障 的 正 中 间。不 考 虑 光 的 衍射。 (1)若把发光像素单元视为点光源,要求可视 角度θ控制为60°,求屏障的高度d; (2)若屏障高度d=1.0 mm,且发光像素单元 的宽度不能忽略,求像素单元宽度x 最小为 多少时,其可视角度θ刚好被扩为180°(只要 看到像素单元的任意一点,即视为能看到该 像素单元)。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -527-