专项突破10 光的折射与全反射-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019 江苏专用）

由图可知A=8m,又有=，联立可得0=4(4n+3)m (n=0,1,2,…）, 若有3T<(T2-T,)<4T,则波的传播距离3A<x<4λ，即n=3, 此时，速度为=4×(4×3+3)m/s=60m/s,故A错误， B正确： C根据题意，由图可知，当波向右传插时，波在1=T2-T,= Q5传播的距离为x=+nA(a=01,2…, 由图可知A=8m,又有0=，联立可得0=4(4n+1)m/s (n=0,1,2,…),故C错误： D.若波速=68m/s,则波的传播距离为x==68×0.5m= 34m=(4)A, 结合上述分析可知，波向右传播，故D错误故选B. 专项突破10光的折射与全反射 1.C2.A 3.A解析：根据题意作出光的折射如解析图，根据几何关系 可知sin01= R之，根据折射定律可知 R-2 n0=n,根据全 sin 0, 反射临界角公式有血C一。，从挡板上下边缘射入的两束 平行光线进入球壳后从外球面射出时，两光线的夹角为 120°，根据几何关系有C+6,-02=60°，解得n=√2，故选A 4.(1)4m(2)1.0m 解析：(1)如解析图所示，设过A点的光线恰好被障碍物挡 住时， 入射角、折射角分别为aB,则sina= 5 sin B=- G+i' n-sin B sin a 解得：h,=4m 水面 (2)潜水员和C点连线与竖直方向夹角刚好为临界角C,则： “,amC=。5 mC↓、3 34吃，解得么，=10m h+h,2 选择性必修第一册 5.(1)2.51.2×10m/s(2)1mm 解析：(1)设∠DQG为i,∠0QP为r,由几何关系有ini= D OP 0smr-00 由折射定律有n-n7 sin i 代人数据解得n=25, 由n=C可得p=S=1.2x10m/s. (2)设E点发出的光线ES、ET与法线的夹角分别为0和a, ES⊥EF,光线ET为任一光线，过O点向TE作垂线OZ,设 0Z为k,则sina= R,sim0s R 又h<r,所以sina<gin0, 可得a《<0,即光线在ES的人射角最大. 分析可知，0达到临界角时r最大，则in=R元 r I 解得r=1mm 8(2语 (2)6:13 解析：(1)由题意知，出射角r=45°， 由折定律得出解得血血一语 n10 (2)根据s血C=L可得临界角为C=arcsin↓=37， n 当光线刚好在AB边上M点发生全反射时，如解析图所示， 在AB边刚好全反射时，人射角a=37°， 由几何关系知，反射到AC边的人射角α'=53°>C, 能够发生全反射： 过P点作AB的垂线与AB交于Q点， 设PQ=a,由几何关系知QM=a·tan37°. 4, 从P点发出的光能从AB边射出棱镜区域的长度为 64=20n= 当P点发出的光线刚好在AC边上发生全反射时，如解析图 中光路所示，设与AC交点为H,从P作AC垂线，交AC于I 点，由几何关系知P1=3a,H=P川·tan37=40, 9 从P点发出的光线到A点时，由几何关系知∠PAB<37°，光 线可以出射. 从P点发出的光能从AC边射出棱镜区域的长度为L2=AH= ,则L4之比为L1:4=6:13 13 黑白题56@心专项突破10 光的折射与全反射 1.(2024·江苏南京期末)如图所示，折射率 为5的三棱镜，横截面为直角三角形ABC, ∠A=90°，∠B=30°，D为AB边上一点，且 BD=2DA.一束平行光平行于BC从AB边射 入三棱镜，光在真空中传播的速度为c.下列 说法正确的是 A.光在AB边的折射角为45° B.光在三棱镜中的传播速度为3c C.光从BD之间入射，不能从BC边射出 D.光从AD之间入射，能从AC边射出 2.如图所示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=12cm的 圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长 度1=1cm,若已知水的折射率为=子，运 4 动员的实际手到脚的长度约为L=2.2m, √7≈2.6，则该游泳池的水深h约为() 11 cm A.2.1m B.2.3m C.2.5m D.2.7m 3.(2024·浙江金华模拟)如图所示是一个外 径为2R、内径为R的某材料制成的半球形 空心球壳，O0'为其对称轴，一半径为R的 遮光板圆心过O0'轴且垂直该轴放置.一束 平行O0'轴的光从半球外表面射入，此时恰 好没有光线从半径为R的球壳内表面射 出，且从挡板上下边缘射入的两束平行光 线进入球壳后从外球面射出时，两光线的 夹角为120°，则该材料的折射率为() A.2 B.3 C.1.5 D.2 4.有一截面为正方形的物体ABCD静止浮在 水面上，刚好有一半在水下，正方形边长= 1.2m,AB侧前方s1=0.8m处有一障碍物. 一潜水员在障碍物前方s2=3.0m处下潜到 深度为，的P处时，看到A点刚好被障碍 物挡住已知水的折射率m手求： (1)深度h; (2)继续下潜h2恰好能看见CD右侧水面 上方的景物，则h,为多少？ 水面+- 障碍物 P 进阶突破·专项练15 5.电视机遥控器中有一个用透明介质封装的 发光二极管：如图(a)所示，它发出红外光 来控制电视机的各种功能.一兴趣小组找来 一个用此种材料制成的半圆柱体，利用插 针法测定该透明介质的折射率.实验中用 A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大 头针确定出射光路.P和Q分别是入射点和 出射点，且AB⊥MN,如图(b)所示.测得半 圆柱体的半径R=5cm,OP=1cm,DQ= 4cm,D到法线OQ的距离DG=2cm.已知 光速c=3.0×108m/s. (1)求该透明介质的折射率和光在该介质 中传播的速度； (2)实际测得封装二极管的半球直径d= 5mm,发光二极管的发光面是以EF为 直径的发光圆盘，其圆心位于半球的球 心点O,如图(c)所示.为确保发光面发 出的红外光第一次到达半球面时都不 发生全反射，发光二极管的发光面半径 最大应为多少？ c:-fD C 0 介质 B 发光面 (a c 16黑白题物理|选择性必修第一册 6.如图甲为微棱镜增亮膜的工作原理示意图， 光源通过入光面及透明的基材层，在棱镜层 透过其表层精细的棱镜结构时，将光线经过 折射、全反射、光累积等来控制光强分布，进 而将光源散射的光线向正面集中，并且将视 角外未被利用的光通过光的反射实现再循 环利用，减少光的损失，同时提升整体辉度 与均匀度，对液晶显示屏(LCD)面板显示 起到增加亮度和控制可视角的效果.如图 乙，△ABC为棱镜层中的一个微棱镜的横 截面，∠A=90°，AB=AC,用放在BC边上P 点的单色点光源来模拟入射光对增亮膜进 行研究，PC=3PB,已知微棱镜材料的折射 5 率n=3,sin37°=0.6，只考虑从P点发出照 射到AB边和AC边上的光线 (1)若经AB边折射出的光线与BC边垂直， 求该光线在微棱镜内入射角的正弦值； (2)求从P点发出的光能从AB边和AC边 射出棱镜区域的长度L、L2之比. 棱镜膜 PET基膜 光源 B 甲