假期作业(16)光的折射 全反射-【百汇大课堂·寒假作业】2024-2025学年高二物理假期作业

有太代商二寒假·物理 3…;k=0、1、2、3…).当n=1,k=1时，△1= 素养测评 1 7 之s:当n=3k=1时△=0综上分析，B,D正确.] 1,C[屏幕上呈现手的影子是光沿直线传播形成的，故 A错误；山在水中形成“倒影”，是由光发生反射形成 11.解析(1)由图可知，乙波的波长为入之=1.6m,由于 的，故B错误；光从水中射向空气时，在水面发生折 两列波均在同一种介质中传播，所以波速)相同，即 射，使光的传播方向发生偏折，敌C正确：太阳光在树 -告-m=4s 萌下形成圆形光斑是由太阳光透过缝腺而形成的太 阳的像，是小孔成像现象，这是光沿直线传播形成的， 乙波先到达P点△x=2.0m-1.6m=0.4m 故D错误.] 则6==0.18 2.D[由折射定律可知，玻璃砖对a光的折射率为n= (2)甲波的波长入单=0.8m,当质点Q的位移等于 册三2，故A、B错误：由题图可知玻璃砖对b光 20cm时，两列波的波峰同时出现在Q点，由图可知， 甲波的波峰平移到Q点的传播距离可能为△x甲= 的折射率大于对口光的折射率，根据v=分可知在玻璃 (2.4-0.8)m十dp=1.6十0.8n,其中n=0、1、 中b光的传播速度比a光小，故C错误；玻璃砖对b光的 2、3…,所用时间为△1=△里，乙波的波蜂平移到 折射率大于对a光的折射率，根据snC=号可知b光在 Q点的传播距离可能为△xz=k以乙=1.6k,其中k= 玻璃中发生全反射的临界角比a光的小，故D正确.] 12.3…,所用时月为△-号，可得2张-2+m 3.B[由图知，入射角相同时，a光的折射角更小，偏转 程度更大，说明a光的折射率更大，频率更大，a光为 当k=1,n=0时，△1=0.4s, 紫光，b光为红光，故A错误，B正确：真空中a和b的 当k=2,n=2时，△1=0.88， 当k=3,n=4时，△1=1.2s,依次类推可知这些时刻 传播速度相同，C错误：根据A一宁a光的颜率更大， t为t=0.4k(其中k=1、2、3…) 可知，a光的波长更小，D错误.] 答案(1)0.1s(2)1=0.4k(其中k=1、2、3…) 4,BD[人看鱼的光路如图甲所示，实际光路为实线，根 12.解析(1)根据图乙可知，波传播的周期T=2s 据光沿直线传播，人看到的是S,即人看到的是鱼的 在1一6s时，M点在平衡位置且振动方向向上，根据 虚像，且比实际位置变浅了些，B正确；鱼看到人的光 路如图乙所示，实际光路为实线，根据光沿直线传播， 题意可知，有两种可能 鱼看到的是P',即鱼看到的是人的虚像，且比实际位 第一种：当入1=d=3m时， 置要高，D正确。 1=3 n=7=2m/s=1.5m/8 第二种：当=号d=2m时， -是-号时=1m (2)根据图乙可知，t=0时，M点的振动方向向上，绳 上N点第五次到达波峰位置的时间 5D[如国，根据叁反射定律sinC=】,结合几何关系 =+T+4T 可得r2+h2=(r)2,解得r= 力一，故选D. m2-1 当=15ms时4-号+宁T+4T=10.5 当路1s时4-号+号7+T=1.5 答案(1)1.5ms或1ms(2)10.5s或11.5s h 假期作业（十六）光的折射全反射 知识要点 6.C[设玻璃的临界角为C,则 1.(1)②两侧正比(2)可逆2.(1)光学性质 (2)真空 sin 0 (3)真空￡3.(1)折射光反射光 有如c士6调临 sin 02 界角C<45°.经过第一次折 (2)入射角4.(1)光密光疏(2)等于或大于 射时，由于入射角等于零，所 5.sin C 以折射角也是零，因此折射光 66 假期作业 线不发生偏折，当第二次折射时，由于入射角等于 (2)由- 0n20解得hm=L L 60°.所以会在BA面上发生全反射，由几何知识得知 反射光线恰好垂直射出，由题意可知，ON=r,则OA 由几何关系可知，光线OE在AC面上的折射角为 =2r.由于∠MOA=∠AMO=30°，所以光斑的半径 45°，根据光的折射定律有，OE光线在AC面上的入 AM=2r.则光斑的面积S=π(2r)2=4πr2,故选C.] 射角为30°，故题图中∠OEC=60°，则△ODE为等边 7.D[ON为反射光，应为复色光：而折射后只有一束光 线，故有一束光发生了全反射：而红光与紫光相比较，紫 三角形，释r=lw-. 光的折射率较大，临界角较小，故紫光发生了全反射：可 知OM应为红光.故D正确，A,B、C错误.故选D.] 答案45(2)L 8,AC[由题意可知sinC=1=1 12.解析(1)光在水中传播的速度=-S n -受可知临界角为5，图克从D 当光整直向上传播时间最短1=H=H 点发出的光，坚直向上从M点射B (2)发生全反射的临界角为C,有sinC= n 出的光线恰好是出射光线的边缘，同时C点也恰好是 出射光线的边缘，如图所示：因此光线只能从MC段射 则水面光斑的半径R=r+HanC=r+H n2-1 出，根据几何关系可知，M恰好为AC的中点，因此在 H 平面上有一半的面积有光线射出，故A正确，B错误； 答案(1)nH (2)r+ n2-1 由于频率越高，折射率越大，当光源发出的光的频率 变小，折射率也会变小，导致临界角会增大，这时M点 假期作业（十七）光的干涉和衍射光的偏振 上方也会有光线射出，因此出射光线区域的面积将增 知识要点 大，故C正确，D错误.] 9.D[根据题意，当不通电时，由于液晶分子排列不规 1.(2)整数倍偶数倍(3)奇数倍21(2)成 则，则入射光在液品层发生了漫反射，导致光线无法 正比(3)不同小3.①直线②明暗相间的条纹 通过，选项A、B错误；通电时，液晶分子排列规则，整 ③彩色的条纹(2)光的波长相当比光的波长还小 个液晶层相当于一块普通的透明玻璃，故入射光在通 4.(1)传播一切 过液晶层后按原来方向传播，选项C错误，D正确.] 素养测评 10.解析根据光路可逆得， 1.A[A中的图像是由于光的千涉形成的，BC,D中的 光从空气进入三棱镜时 图像是由于光的行射形成的.] 的入射角为60°，折射角 2.B[复合光在O点入射角为60°.紫光频率大，在同 为30°，则折射率为n= 一介质中折射率大，临界角小，只有一条光线发生 sm30=3,若用该红色 sin60° A 全反射，红光临界角大于60°，紫光临界角小于60°， 激光平行于NP从MN的中点射入此三棱镜，光路 故A错误；光发生折射时，一定伴随着反射现巢，故 图如图所示，由几何关系可知，入射角为60°，由公式 b光既有全反射的紫光，也有部分反射的红光，是复 1-出可知，折射角为30，易得∠0CB=30,别光 色光.故B正确；紫光频率大，波长短，条纹更细， 故C错误：紫光频率大，波长短，条纹更密集，故 射到NP边上的入射角为60，由公式sinC=上可知 D错误.] 3.A[肥皂薄膜前后表面的反射光在前表面发生叠加， 血C-则射到NP边时发生全反射，所以出射光 所以在薄膜的右侧出现条纹，测应该从肥皂薄膜的右 线应从MP射出.由上述分析可知∠OCB=30°，即出 面观察：由于各种色光的波长不一样，所以在薄膜的 射光线与NP所成的角度为30°或150° 右侧出现黄黑相间的条纹，因为路程差是半波长的偶 数倍，振动加强，为亮条纹，路程差是半波长的奇数 答案√3MP30°（或150） 11.解析(1)由几何关系可知，题图中∠ODE=60°，故 倍，振动减弱，为暗条纹，所以出现亮条纹时，膜的厚 光线OD在AC面上的入射角为30°，折射角为45°， 度相同，则条纹水平排列.] 根据光的折射定体有=品铝=反，曲血C=上 4,B[由于截面是等腰三角形，从圆心水平向外经过 相同的宽度，空气膜厚度增加量相同，根据光的干 知C=45°. 涉原理，从装置的正上方向下观察，可以看到一系 67假期作业 假期作业（十六） 光的折射 全反射 知识要点· 5.临界角与折射率的关系 光由介质射入空气（或真空）时， 1.光的折射及折射定律 (公式). (1)光的折射与折射定律 ·素养测评 ①光的折射：光从一种介质斜射到两种介质 的分界面时，进入另一种介质的一部分光线 1.如图所示的四种现象，属于光的折射现象 传播方向发生改变的现象 的是 ②折射定律：折射光线与入射光线、法线处 在同一平面内，折射光线与入射光线分别位 于法线的 :入射角的正弦与折射角 的正弦成 A.尿幕上早现 B.山在水巾形成 (2)光路可逆：在光的反射和折射现象中，光 丁的影子 “倒影” 路都是 的 2.折射率 (1)物理意义 C水中弯折的 T).人们光在耐的下 反映介质的 的物理量 ;笔 形成圆形光 (2)定义 2.如图所示，一束复色光从空 光从 射入某种介质发生折射时，入射 气中沿半圆玻璃砖半径方向 角的正弦与折射角的正弦之比，简称折射 射人，从玻璃砖射出后分成 率，即n a、b两束单色光，则( 45o (3)折射率与光速的关系 A.玻璃砖对a光的折射率 某种介质的折射率，等于光在 中的 为1.5 传播速度c与光在这种介质中的传播速度 之比，即n= 且玻璃砖对▣光的折射率为号 3.全反射及临界角 C.b光在玻璃中的传播速度比a光大 (1)全反射：光从光密介质射入光疏介质时， D.b光在玻璃中发生全反射的临界角比a 若入射角增大到某一角度，使折射角达到 光小 90时， 完全消失，只剩下 3.如图所示，由红、紫两种单 的现象 色光组成的一束复色光由 (2)临界角：刚好发生全反射，即折射角等于 LSPAC5605005656 玻璃 空气射入玻璃，折射后分 90时的 .用字母C表示. 4.全反射的条件 成了光束a和光束b,下列 要发生全反射，必须同时具备两个条件： 说法正确的是 (1)光从 介质射人 介质 A.a是红光，b是紫光 (2)入射角 临界角. B.a光的频率大于b光的频率 43 有女术军商二寒假·物理 C.在真空中a光的传播速度小于b光的传 已知OM和ON两束光中只有一束是单色 播速度 光，则 D.在真空中a光的波长等于b光的波长 A.OM为复色光，ON为紫光 4.(多选)根据图中的漫画，判断下列说法正确 B.OM为复色光，ON为红光 的是 C.OM为紫光，ON为复色光 D.OM为红光，ON为复色光 孩了，这兄吃人的鱼 8.(多选)截面为等腰直角三角形的三棱镜如 孩子，这是此鱼的人 图甲所示.DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB' CC面的线状单色可见光光源，DE与三棱 镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点， A.人看到的是鱼的实像，位置变浅了些 图乙为图甲中ABC面的正视图.三棱镜对 B.人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些 该单色光的折射率为2，只考虑由DE直接 C.鱼看到的是人的实像，位置偏低了些 射向侧面AA'CC的光线.下列说法正确 D.鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些 的是 5.一潜水员在水深为h的地方向水面观察时，发 现整个天空及远处地面的景物均呈现在水面 处的一圆形区域内.已知水的折射率为，则圆 形区域的半径为 A.nh B.上 图甲 图乙 C.n2-Ih D. A.光从AACC面出射的区域占该侧面总面积 n2-1 6.在桌面上有一倒立的 的 玻璃圆锥，其顶点恰好 B.光从AA'CC面出射的区域占该侧面总面积 与桌面接触，圆锥的轴 的 (图中虚线)与桌面垂 C.若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C 直，过轴线的截面为等 面有光出射的区域面积将增大 边三角形，如图所示 冬面 D.若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C 有一半径为r的圆柱形的平行光束垂直人 面有光出射的区域面积将减小 射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的 9.通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃 轴重合.已知玻璃的折射率为1.6，则光束 之间，经过特殊工艺胶合一体成型的新型光 在桌面上形成的光斑面积为 电玻璃产品，在高档办公室、计算机机房、医 A.2πr B.3πr 疗机构等场所有广泛的应用，能够满足玻璃 C.4πr D.5π2 的通透性和保护隐私的双重要求.我们将其 7.一束只含红光和紫光的复色 工作原理简化为如图所示的模型，在自然条 光沿PO方向射入玻璃三棱 件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，玻 镜后分成两束光，并沿OM 璃呈乳白色，即不透明，像一块毛玻璃；通电 和OV方向射出，如图所示， 以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排 44 假期作业学方 列变为有规则排列，整个液晶层相当于一块 11.如图所示，等腰直角三 普通的透明玻璃.结合以上内容和所学知 角形ABC为某透明介 识，关于通电雾化玻璃，你认为下列叙述中 质的横截面，O为BC 154 比较合理的是 边的中点，位于O点处 液品分子 聚合物液品 的点光源在透明介质内向各个方向发射光 玻瑞 线，其中从AC边上的D点射出的光线平行 于BC,且OC与OD夹角为15°，从E点射出 的光线垂直BC向上.已知BC边长为2L.求： (1)该光在介质中发生全反射的临界角C: 玻璃/ 透明电极 (2)DE的长度x. 透明心极 A.不通电时，入射光在液晶层发生了全反 射导致光线无法通过 B.不通电时，入射光在液晶层发生折射，光 线能够通过 C.通电时，入射光在通过液晶层后方向发生 了改变 D.通电时，入射光在通过液晶层后按原来 方向传播 10.某实验小组测量一 30r 12.如图所示，水深为H 直角玻璃三棱镜的 的池底有一半径为r 折射率.该小组的 光源 的圆形光源，在水面 同学把三棱镜放在 上形成圆形光斑，已知水的折射率为，真 白纸上，作出该棱 空中的光速为c,求： 镜底面三角形的边缘线MNP:过MN的 (1)光到达水面的最短时间t: 中点O作一条直线AO垂直于NP,过O (2)光斑的半径R, 点作垂直于MN的一条法线；放好玻璃 砖，用一细束红色激光沿直线AO射入该 棱镜，在棱镜MN一侧适当位置插入一枚 大头针，使大头针挡住折射出的光线，该位 置记为P,,连接OP,如图所示.已知直角 三棱镜∠M=90°、∠N=30°，测得PO与 MN的夹角为30°，则玻璃三棱镜的折射率 为 用该红色激光平行于NP从 MN的中点射入此三棱镜，出射光线应从 (填“MP”或“NP”)边射出，出射光 线与NP所成的角度为 45