假期必刷14 光的折射全反射-【快乐假期】2025-2026学年高二物理暑假必刷题

三0022 天行健，君子以自强不息。 假期必刷14光的折射 全反射 完成日期： 夕 素养解读 3.某同学设计了一种测量液体折射率的方案。 1.光的折射和全反射的三个公式： 容器过中心轴线的剖面图如图所示，其宽度 （1)n=3in0, sin 0 为16cm,让单色光在此剖面内从空气入射 到液体表面的中心.调整入射角，当反射光 2)a=台：3)sm=是 与折射光垂直时，测出竖直器壁上的反射光 点与液体表面的距离h,就能得到液体的折 2.解题关键：准确作出光路图；充分运用几何 射率.忽略气壁厚度，由该方案可知 图形中的边角关系、三角函数、相似三角形 等知识. 素养训练 1.如图所示，王亚平在天 宫课堂上演示了水球 16cm 光学实验，在失重环境 A.若h=4cm,则n=√3 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 B若A=6cm,则刀=号 亮，其主要原因是 ( C若m-号则=10cm 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” D.若n=2,则h=5cm C.气泡表面有折射和全反射 4.一束由红、蓝两单色光组成的、Q4 D.光射入气泡干涉形成“亮纹” 光以入射角0由空气射到半圆 2.现在高速公路上的标志牌都 形玻璃砖表面的A处，AB是半圆的直径； 用“回归反光膜”制成，夜间60 进入玻璃砖后分为两束，分别为AC、AD,它 行车时，它能把车灯射出的 们从A到C和从A到D的时间分别为t 光逆向返回，所以标志牌上的字特别醒目， 和t2,则 这种“回归反光膜”是用球体反射元件制作 A.AC是红光，t1小于2 的.如图所示，一束单色光射入一玻璃球体， B.AC是蓝光，t1等于t2 入射角为60°.已知光线在玻璃球内经一次 C.在玻璃中单色光AC的传播速度大于单 反射后，再次折射回到空气中时与入射光线 色光AD的传播速度 平行.此玻璃的折射率为 ( D.若保持入射光束不变，把半圆形玻璃砖 A.2 B.1.5 稍向左移，则两束光不一定同时到达半 C.√3 D.2 圆面 27 人壁快乐假期 0M-= 5.一正三角形OPQ玻璃砖，某束光线垂直于 素养培优 OP射入，恰好在PQ界面发生全反射，则玻 7.(生活情境)如图，小伟学习 璃砖的折射率 门 了光学后，在自己家门上开 了一个半径为1.5cm的圆 P'P 孔，圆孔正对门外走廊的中心线，门厚度为 Q 4cm,门外走廊的宽度为d=243cm.他通 A.√2 B.3 过小孔观察门外走廊墙壁，能够看到与小孔 c 在同一水平高度上距墙拐角最近的点是P D.2 点；然后切割了一块高等于门厚度的圆柱形 6.如图所示，△ABC为一玻璃 玻璃，恰好镶嵌到小孔中，把圆孔补好，他通 三棱镜的横截面，∠A=∠BAD 过玻璃向外看同一墙壁，能看到距离墙拐角 =30°，一束单色光垂直长为L的AB边从 最近的位置为P'点，P'点到墙拐角的距离 D点射入，从AC边上的E点射出，其折射 为L'=90cm,P、P在同一水平高度.求： 角为60°.若在AC和BC边所在的面都涂 (1)P点到墙拐角的距离L; 上反射膜，同样的单色光垂直AB边从D点 (2)该玻璃的折射率. 射入，经反射膜反射后第一次射到AB边的 F点（图中未标出）.求： (1)玻璃对该单色光的折射率； (2)光线是否从F点射出？若射出，求F点 与D点间的距离；若不从F点射出，请说明 理由 28飞受快乐假期 7.ABD[这两列波的波速由介质决定，波在同种介质传播 所以波速相同，由于距离相同，所以两列波同时到达M点， 故A正确；据波的传播特点可知，各质点的起振方向与波源 的起振方向相同，由题图可知，左边波向右传播，而右边的波 向左传播，依据上下坡法，那么它们起振方向相同，所以绳子 的两端点开始振动的方向相同，故B正确：由于波的频率不 同，故两列波并不能发生稳定的干涉现象，因此两列波在M 点相遇时，M点的振动并不总是加强或减弱的，故C错误； 当两波刚传到M点时，此时刻M点的位移为零，所以M点 的位移大小在某时刻可能为零，故D正确.门 8.A[根据多普勒效应，远离波源的接收者接到的频率变小， 靠近波源的接收者接收到的频率变大，则fA>f。,∫s<∫， 故TA<Ta,TB>T。,所以△<△1，△B>△1。，故选A.] 9.解析：(1)由图像得周期T=0.8s,波速v=25m/s,波长为1 =wT=25×0.8m=2m. (2)若波由a向b方向传拾入=0.5m,叫=7 1 5 解得=6m/s, 若波由6向a方向传扬，产=0.5m,4= 入2 解得u,=2.5m/s, 1+子8=0.5m, 解得v=0.5m/s. 答案：12m(2)若波由a向b方向传播，波速为m/s,若波 由b向a方向传播，波速为2.5m/s或0.5m/s 素养培优 10.BD[B.根据乙图知平衡位置与坐标原点距离为3m米的 质点的振动方程y=sin(ot十p),代入点0，和(2,0)， 解得p=文 3,w=5,可得工=2.48,2H2,故B正 在题图甲中标出位移为号cm的质，点 y/em 1.0 2 0 x/m -1.0 若波沿x轴正方向传播，则为Q,点，沿x轴负方向传潘则 为P点，则波长可能为日X=3m,即入=18m,或号=3 入 m,即入'=9m,故A错误；根据v=个，可得v=7.5m/s, 或v=3.75m/s, 故C错误；根据题图乙计算该质点在2s内运动的路程为s -(+1+1+1-）m-(4-)m 故D正确.故选BD. 假期必刷14 素养训练 1.C[当光从水中射到空气泡的界面处时，一部分光的入射 角大于或等于临界角，发生了全反射现象：还有一部分光折 射到内壁然后再折射出去，所以水中的空气泡看起来比较 亮.故选项C正确.] 2.C[如图所示，为光线在玻璃球内的光 D 路图. A、C为折射点，B为反射点，作OD平行 于入射光线，故∠AOD=∠COD=60°，60 所以∠OAB=30°，玻璃的折射率n A m30=,故C正确.] sin60° 3.B[根据几何关系画出光路图，如图所示 0 h 标注入射角日1，折射角02，根据折射定律可得 服-- A.若h=4cm,则n=2,故A错误； 4 B.若h=6cm,则n=3,故B正确 C若=，则=号cm,故C错误： D若m=多，则A=5cm,故D错误，故选B] 4,B[AC光的偏折程度比较大，则介质对AC光的折射率比 较大，AC光是蓝光.光在介质中的传播速度为=元，因此 在玻璃砖中单色光AC的传播速度小于单色光AD的传播 速度，C错误；设AC光与法线的夹角为α，由速度公式可得 2 Rsin a=,由折射定律可得"=n,联立解得1 2Rsin0,由此可知，AC光与AD光的传播时间相等，B 正确，A错误；若保持入射光束不变，把半圆形玻璃砖稍 向左移，入射角不变，则两束光一定同时到达半圆面，D 错误， 5.C[如图所示根据几何关系可知光线 在PQ界面的入射角为C=60°，根据全 反射的临界条件可得sinC=】,解得n n =23,故选C.] 3 6.解析：(1)如图，设玻璃对该单色光的折 射率为n,入射角为i,折射角为r=60°， 则i=30°，n=inr. A D sini' 解得n=3. (2)设该单色光的临界角为C,则sinC= 1 sin C=3B 321 所以C<60. 在AC和BC边所在的面都涂上反射膜，设光在AC边的反 射角为r,,则r,=i=30°， 则∠CEF=60°： 由于∠ACB=120°， 所以EF边平行于BC边，设反射光射到AB边的入射角为 i1,则i1=60°，i1>C, 所以，光在AB边发生全反射，光线不能从F,点射出， 答案：(1)W3(2)不能（理由见解析） 素养培优 7.解析：1)由题图知d,=,2R=1.2m, 2 解得L=1.6m. 6 三0022 (2)根据折射定律有n=sinY, sin 其中sin0= 2R =0.6, √(2R)2+h d sin y=- +L' =0.8,解得n=青≈1.3. 答案：(1)1.6m(2)1.33 假期必刷15 素养训练 1.D[在图甲中，利用光的干涉原理检测物体表面的平整度， 选项A正确，不符合题意；在图乙中，内窥镜利用了光的全 反射原理，选项B正确，不符合题意；在图丙中，全息照片的 拍摄利用了光的干涉原理，选项C正确，不符合题意；在图 丁中，超声波测速仪利用多普勒效应原理测汽车速度，选项 D错误，符合题意. 2.BC[环状条纹是由凸透镜与平面玻璃所夹空气膜的上、下 表面反射光千涉形成的，故A错误；绿光波长比红光波长 短，若仅将红光改用绿光来照射，则条纹间距将变窄，故B 正确；若仅换用曲率半径更大的凸透镜，则空气膜从内到外 厚度的变化变缓，条纹间距变宽，故C正确；白光是复色光， 若仅用白光照射，看到的是彩色的环状条纹，故D错误.门 3.C[若单缝宽度变窄，则两种衍射条纹宽度都变宽，因为通 过的光变少，所以亮度变暗，A、B错误；甲、乙两束单色光， 经过同一单缝后乙光的中央亮条纹较宽，说明乙光波长较 长，则在同一介质中乙光的折射率较小，根据=可知，甲 光比乙光的传播速度小，C正确；乙光的折射率较小，根据 snC=,所以乙光的临界角较大，则甲光和乙光以相同的 入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定 是乙光，D错误.] 4.AD[AB.根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的 虚像距离为2，根据条纹间距公式可知△r=白=会，故 A正确，B错误；C.若将整套装置完全浸入折射率为n的燕 糖溶液中，光的频率不支，根据入=c0=入/一行，共中c为 在真空中的光速，则入=，故C错误：D.若将整套装置完 全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距 为△r,根器条线间距公式有A=品，可得入-20A,结 合C选项的分析可知：=“元，所以n三2aA,故D 正确.] 5.BD[自然光在垂直于传播方向上沿一切方向振动，且各个 方向振动的光波强度都相同，而偏振光在垂直于传播方向上 沿某个方向振动，A错误；自然光在水面反射时，反射光和折 射光的振动方向不同，但都是一定程度的偏振光，B正确；光 的偏振现象说明光是一种横波，C错误，D正确.] 6.C[单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反 射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两 块玻璃距离的两倍，根据光的千涉知识可知，同一条千涉条 纹位置处光的波程差相等，即滚珠的直径与滚珠b的直径 相等，即滚珠b合格，不同的千涉条纹位置处光的波程差不 同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不 合格.] 7.B[光源发射波长为6.0×107m的橙光时，光屏上的P 点恰是第二级亮纹，当路程差是光波波长的整数倍时，出现 亮条纹，则有光程差 △d=2×6.0×10-7m=12×10-7m, 现改用其他颜色的可见光做实验，路程差是半波长的奇数倍 时，出现暗条纹，光屏上的P点是暗条纹的位置，那么合·” 高三物理 =△d=12×10-7m,(n=1,3,5…) 当n=1时，则入=24×107m,由=无可知%= 1.25×104Hz, 当n=3时，则入=8X107m,由=无可知， =3.75×104Hz, 当1=5时，则入，=4.8X10?m,由=无可知4= 6.25×104Hz, 当n=7时，则入=3.42×10？m,依据=无可知出 8.77×104Hz,故B正确，A、C、D错误.] 8.C[由题图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角 小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对α光的 折射率小于对b光的折射率，由0=二知b光的传播速度 小，A错误：b光的折射率大，波长短，波动性弱，当用b光做 单缝衍射实验，要比用α光做中央亮纹条更窄，B错误；根 据△r=名a光的凌长大于b光的波长，所以u光相年条 纹间距大，C正确：由临界角公式sinC=号知a光的临界角 大，D错误.] 9.C[海市蜃楼是因为海面上上层空气的折射率比下层空气 的折射率要小发生全反射而形成的，所以A错误；由题图乙 可知a光的折射率较大，由u=C可得在棱镜中a光的波速 比b光的波速小，所以B错误：根据条纹的间距公式△x= 入知，绿光的波长比红光短，所以绿光的相邻亮条纹间距 比红光小，所以绿光的第一条亮条纹到O点的距离变小，所 以P点会下移，故C正确；自然光穿过偏振片P后，转动P, 光屏上亮度不变，故D错误.] 素养培优 10CD[无线电波（电磁波）在真空中的传播速度与光速相 同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误：由公式c =可知入=，频率变高，泼长变短，衍射本领变弱，故B 错误，C正确；无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同 时间内可传递的信息量越大，故D正确.] 假期必刷16 素养训练 1.解析：1)根据光的折射定律，该玻璃砖的折射率n=sin60 sin 45 21 (2)玻璃砖逆时针转动一个角度后，作出射光线时得到的 ∠P,OE偏大，故折射率的测量结果偏大. 答案：19(2绚大 2.解析：(1)在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两 枚大头针P,和P,,确定入射光线，然后插上大头针P,使 P。挡住P、P。的像，再插上大头针P,使P,挡住P,和 P、P2的像，从而确定出射光线.故选BD. (2②)茂入特角为。，折粉角为B.根据折铅定作得1一曲合根 DE 据几何关系有：对于sina=R, sin B=GF R sin aDE 折射率n=sin 8 GF 答案：(1)BD(2)DE GF 7