第四章 专题强化练6科技、生产、生活中的折射和全反射（Word版含答案）

2022版高中同步人教版选择性必修第一册 第四章 专题强化练6　科技、生产、生活中的折射和全反射
一、单选题
1．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是(　 　)
A．玻璃三棱镜对c光的折射率最小
B．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大．
C．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小
D．若让a、b、c三色光以同一入射角．从空气中射入某一介质，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射
2．关于全反射及其应用的认识，下列说法正确的是（　　）
A．光纤通信利用了光的折射
B．全反射是反射光线与折射光线重合的一种现象
C．光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射
D．光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射
3．某种透明液体的折射率为2，关于全反射下列说法正确的是（　　）
A．光从空气进入该液体时临界角为30° B．光从空气进入该液体时临界角为60°
C．光从该液体进入空气时临界角为30° D．光从该液体进入空气时临界角为60°
4．一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，如图所示下列说法中正确的是
A．介质的折射率等于2
B．介质的折射率等于
C．介质的折射率等于
D．增大入射角，可能发生全反射现象
5．如图所示，口径较大，充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则（ ）
A．小球所发的光从水中进去空气后频率变大
B．小球所发的光能从水面任何区域射出
C．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大
D．小球的视觉深度与小球发光颜色无关
6．如图所示为长方体均匀玻璃砖的截面。现有、两种单色光组成的复合光，从点射入玻璃砖，其折射光线分别沿、方向。下列说法正确的是（　　）
A．玻璃对、的折射率关系为
B．、在玻璃中的传播速度关系为
C．、两种光单个光子的能量关系为
D．若、都在玻璃中发生全反射，的临界角大于的临界角
二、填空题
7．如图所示，一束复色光L沿半径方向射入半圆形玻璃砖，A．b是复色光射入玻璃砖后经过一次折射后的其中两条出射单色光．玻璃砖对a光的折射率_____（填“<”“=”“>”）对b光的折射率．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距__________（填“<”“=”“>”）b光的条纹间距．
8．关于黄光和蓝光的比较，下列说法正确的是_________
A．从玻璃到空气发生全反射时，蓝光的临界角小于黄光的临界角
B．同一种介质对蓝光的折射率大于对黄光的折射率
C．黄光在真空中的速度大于蓝光在真空中的速度
D．在同一种均匀介质中，黄光的波长大于蓝光的波长
E.在同一个杨氏双缝干涉装置中，黄光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
9．光纤通信技术是利用光导纤维传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。我国的光纤通信技术处于世界领先水平。当光从光纤的外套进入内芯后，光的传播速度变______（选填“大”或“小”）。若某种光纤的内芯在空气中发生全反射的临界角为45°，则内芯的折射率为______（结果可用根号表示）。
10．如图所示，测定玻璃折射率的实验，在实验中发现图中的入射光线与从E面射出玻璃砖的光线是________（选填“平行”、“不平行”），射出玻璃砖的光线相对入射光线来说产生了侧移；当入射角θ越大，从E面射出玻璃砖光线的折射角__________（选填“越小”、“不变”、“越大”）。
三、解答题
11．某同学用如下方法测定玻璃的折射率：先将平行玻璃砖固定在水平桌面的白纸上，画出两侧界面MN、PQ(MN、QP面平行于桌面)，在玻璃砖的一侧用激光照射，在光源同侧且与MN平行的光屏上得到的两光点A、B，两光线的位置如图所示.测得入射光线与界面的夹角α＝30°，光屏上两光点之间的距离L＝3.0 cm，玻璃砖的厚度h＝2.0 cm，求玻璃砖的折射率.
12．如图所示，甲、乙两块透明介质，折射率不同，截面为圆周，半径均为R，对接成半圆。一光束从A点垂直射入甲中，OA＝R，在B点恰好发生全反射，从乙介质D点(图中未画出)射出时，出射光线与BD连线间夹角为15°。已知光在真空中的速度为c，求：
（1）乙介质的折射率；
（2）光由B到D传播的时间。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．由偏折程度可以看出a光折射率最大，c光折射率最小，而蓝光的折射率大于绿光的折射率，故A错误；
B．c光的波长最长，a光波长最短，干涉条纹的间距与波长成正比，故a光的干涉条纹间距最小，B正确；
C．由公式知a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越大，故C错误；
D．由临界角公式分析得a光的临界角最小，c光临界角最大，b光恰能发生全反射，则c光不能发生全反射，D错误；
故选B。
2．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．光纤通信利用了光的全反射现象，故A错误；
B．发生全反射时，折射光线完全消失，故B错误；
CD．光只有从光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角时，才能发射全反射，光从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射，故C错误，D正确。
故选D。
3．C
【解析】
【详解】
根据全反射的条件，必须是光由该液体进入空气，临界角
则
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
根据折射率的定义得，A正确BC错误；光从真空斜射向某种介质的表面，是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，D错误．
5．C
【解析】
【详解】
A．小球所发的光从水中进入空气后频率不变，故A错误；
B．小球所发的光射向水面的入射角大于等于临界角时会发生全反射，故不能从水面的任何区域射出，故B错误；
C．小球所发的光在水中的传播速度小于空气中的传播速度，故C正确；
D．根据光路的可逆性可得
，
则有
当很接近时，则有
，
可得
则有
根据知，可见光中紫光的折射率最大，则紫色发光小球视深最小，故D错误；
故选C。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图中可知，光的偏折程度更大，所有，故A错误；
B．由光在介质中的传播速度可知，，故B错误；
C．光的折射率越大，光子的频率越大，由光子的能量可知，，故C正确；
D．由全反射的临界角可知，的临界角小于的临界角，故D错误。
故选C
7． > <
【解析】
【详解】
试题分析：从图中可得a光的折射角大于b光的折射角，根据，入射角相同，所以折射角大的折射率大，故玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，a光的折射率大，频率大，波长小，根据公式，a光条纹间距小于b光的条纹间距
考点：考查了光的折射，双缝干涉
【名师点睛】
解决本题的关键在于能够从图象中判断出两张光的频率和波长的大小关系，所以一定要加强看图分析问题的能力
8．ABD
【解析】
【详解】
A、蓝光的折射率比黄光的折射率大，由可知蓝光的临界角小于黄光的临界角，故A正确；
B、对同一种介质而言，波长越长的，折射率越小，由于黄光的波长比蓝光长，因此黄光在其中的折射率小于蓝光在其中的折射率，故B正确；
C、所有光在真空中速度均相等，故C错误；
D、在同一种均匀介质中，黄光的波长大于蓝光的波长，故D正确；
E、根据公式，黄光的波长比蓝光长，则黄光的条纹间距大于蓝光的条纹间距，故E错误；
故选ABD.
【点睛】
本题考查了光的干涉的应用、光的传播、几种光的波长与频率高低的比较、及折射率与临界角的关系等，掌握基础知识即可正确解题，平时要注意基础知识的学习与掌握.
9． 小
【解析】
【分析】
【详解】
[1]为使光线在内芯中发生全反射，外套的折射率小于内芯的折射率，由
可知，当光从光纤的外套进入内芯后，折射率变大，光的传播速度变小。
[2]若某种光纤的内芯在空气中发生全反射的临界角C=45°，由
可解得
10． 不平行 越大
【解析】
【详解】
[1]．因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，可知出射光线和入射光线不平行；
[2] ．当入射角θ越大，则光线在上表面的折射角越大，光线射到下表面的入射角越大，则E面射出玻璃砖光线的折射角越大。
11．n＝1.44
【解析】
【详解】
光路图如图所示，可知OO′与AB的距离相等，由几何原理有
由折射率定义得
12．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）如图，由几何关系知，甲介质中，临界角为C甲＝45°
甲介质折射率
n甲＝
解得
n甲＝
乙介质中，光束在D点发生折射，入射角i＝45°，折射角r＝60°
得乙介质折射率
n乙＝＝
（2）光在甲介质中传播速度为
v甲＝＝c
光在甲介质中传播距离为
x甲＝R
光在甲介质中的传播时间为
t甲＝
解得
t甲＝
光在乙介质中传播速度为
v乙＝＝c
光在乙介质中传播距离为
x乙＝R
光在乙介质中传播时间为
t乙＝
解得
t乙＝
因此光由A到D传播的总时间为
t＝t甲＋t乙＝
答案第1页，共2页
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