2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：51 光的折射全反射

1. 如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角 $\text{[math]}$ 时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（）

A . 玻璃砖的折射率为1.5 B . $\text{[math]}$ 之间的距离为 $\text{[math]}$ C . 光在玻璃砖内的传播速度为 $\text{[math]}$ D . 光从玻璃到空气的临界角为30°

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2. 如图所示，国家游泳中心“水立方”的透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色亮点，他们被称为镀点，北京奥运会举行时正值盛夏，镀点能改变光线方向，将光线挡在场馆外，镀点对外界阳光的主要作用是（）

A . 反射太阳光线，遵循光的反射定律 B . 反射太阳光线，不遵循光的反射定律 C . 折射太阳光线，遵循光的折射定律 D . 折射太阳光线，不遵循光的折射定律

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3. 一束光线从空气射向折射率为 $\text{[math]}$ 的玻璃内，入射角为45°，下面光路图中正确的是（）

A . B . C . D .

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4. 如图所示，一束光由空气射入某种介质，该介质的折射率等于（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. 如图所示，在“测量玻璃的折射率”的实验中，以下说法正确的是（）

A . 为了提高实验精度，必须选用两光学表面平行的玻璃砖 B . 在白纸上放好玻璃砖后，首先要用铅笔贴着玻璃砖的光学面画出边界 C . 判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部 D . 大头针P₁与P₂、P₃与P₄的间距适当远一些，可以减小实验误差

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6. 如图所示，一束复色光从空气中射入水中，分成两束单色光a和b，则下列说法中正确的是（）

A . 在水中，a光的频率大于b光的频率 B . 在水中，a光的光速大于b光的光速 C . 在水中，a光的波长大于b光的波长 D . 若从水中向空气射出时，a光能发生全发射，则b光也一定能发生全反射

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7. 如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏ab间形成一条彩色光带．在光带的a、b两侧，下面的说法中正确的是（）

A . a侧是红色光，b侧是紫色光 B . 在真空中a侧光的波长大于b侧光的波长 C . 三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率 D . 在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率

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8. 一束复色光沿半径方向射向一半球形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。下列说法中正确的是（）

A . a、b光在玻璃中的折射率关系为 $\text{[math]}$ B . a、b光在玻璃中的传播速度关系为 $\text{[math]}$ C . 增大复色光的入射角，b光先发生全反射 D . 用同一单缝装置进行衍射实验，a光中央亮纹间距比b光的宽

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9. 对于红光和紫光，下列判断正确的是（）

A . 同一种玻璃对紫光的折射率大于对红光的折射率 B . 红光的频率大于紫光的频率 C . 在真空中紫光的波长大于红光的波长 D . 红光光子能量大于紫光光子能量

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10. 两种单色光，从玻璃射向空气时，发生全反射的临界角分别是C₁、C₂ ，且C₁<C₂ ，这两种单色光在玻璃中的传播速度v₁、v₂ ，波长λ₁、λ₂ ，它们的光子能量E₁、E₂ ，则下列比较结论正确的是（）

A . v₁<v₂ ， λ₁<λ₂ ， E₁>E₂ B . v₁>v₂ ， λ₁<λ₂ ， E₁<E₂ C . v₁<v₂ ， λ₁>λ₂ ， E₁<E₂ D . v₁>v₂ ， λ₁>λ₂ ， E₁>E₂

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11. 如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则（）

A . 在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B . 在真空中，a光的波长小于b光的波长 C . 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 D . 若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失

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12. a、b两种单色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则以下叙述正确的是（）

A . a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角 B . 通过同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的宽 C . 在该介质中a光的传播速度小于b光的传播速度 D . 在该介质中a光的波长小于b光的波长

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13. 如图所示，两束颜色不同的单色光a、b平行于三棱镜底边BC从AB边射入，经三棱镜折射后相交于点P，下列说法中正确的是（）

A . a光的光子能量大于b光子能量 B . a光在三棱镜中传播的速度较大 C . 让a光和b光通过同一双缝干涉实验装置，a光的条纹间距小于b光的条纹间距 D . 若a光能使某金属发生光电效应，则b光也一定可以使该金属发生光电效应

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14. 横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n₁ ，对紫光的折射率为n₂ ，且均小于2， $\text{[math]}$ ，一束很细的白光束垂直三棱镜AB侧面射入棱镜，并从AC侧面有射出，最后射到跟AC侧面平行的光屏MN上，如图所示，已知光屏MN 跟AC侧面的距离为L．

（1）画出白光通过棱镜的光路图(出射光线只画出两条边缘光线，并指明其颜色)；

（2）求在光屏MN上得到的彩色光带的宽度d?

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15. 如图是一个半径为R的半球形透明物体的截面图，其轴线OA水平。现用一细束单色光水平入射到距O点 $\text{[math]}$ R处的C点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出。

（1）求透明体对该单色光的折射率；

（2）将细光束平移到距O点 $\text{[math]}$ 处，求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离。

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16. 如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m．距水面4 m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）．已知水的折射率为 $\text{[math]}$

（1）求桅杆到P点的水平距离；

（2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离．

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17. 一底面半径为 $\text{[math]}$ 的半圆柱形透明体的折射率为 $\text{[math]}$ ，横截面如图所示， $\text{[math]}$ 表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从 $\text{[math]}$ 边上的 $\text{[math]}$ 点以60°的入射角入射，求：

（1）该透明体的临界角 $\text{[math]}$ （可以用反三角函数表示）；

（2）该光线从进入透明体到第一次离开透明体时所经历的时间（已知真空中的光速为 $\text{[math]}$ ，计算结果用 $\text{[math]}$ 表示）。

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18. 如图所示，一束光线从空气射入某介质，入射光线与反射光线夹角为90°，折射光线与入射光线延长线间夹角θ为15°，

求：

（1）该介质的折射率？

（2）光在该介质中传播的速度？

（3）当光从介质射入空气时的临界角？

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19. 如图所示，半圆柱形玻璃砖截面的半径为R，一束单色光平行于其直径边从P点射入玻璃砖，P点和圆心O的连线与直径边夹角为60°，单色光从P点恰好直射到玻璃砖右端点Q。已知光在真空中的传播速度为c，求：

（1）玻璃砖的折射率n；

（2）光线从P点到Q点经过的时间t。

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20. 一透明柱体的横截面如图所示，圆弧AED的半径为R、圆心为O，BD⊥AB，半径OE⊥AB。两细束平行的相同色光1、2与AB面成θ=37°角分别从F、O点斜射向AB面，光线1经AB面折射的光线恰好通过E点。已知光速为c，OF= $\text{[math]}$ R，OB= $\text{[math]}$ R，取sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：

（1）透明柱体对该色光的折射率n；

（2）光线2从射入柱体到第一次射出柱体的时间t。

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21. 如图所示，AB为空气与某种介质的界面，直线MN垂直于界面AB。已知这种介质的折射率为n，光在空气中的传播速度为c。求：

（1）光在这种介质中的传播速度大小v；

（2）光由这种介质射向空气，发生全反射时临界角C的正弦值。

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22. 如图所示， $\text{[math]}$ 是一块用折射率 $\text{[math]}$ 的玻璃制成的透明体的横截面， $\text{[math]}$ 是半径为R的圆弧， $\text{[math]}$ 边垂直于 $\text{[math]}$ 边， $\text{[math]}$ ，当一束平行单色光垂直照到 $\text{[math]}$ 上，光在真空中的速度 $\text{[math]}$ ，求：

（1）该色光在玻璃中的传播速度；

（2）该色光在玻璃中的临界角；

（3）圆弧 $\text{[math]}$ 的外表面只有一部分有光线穿出，则穿出光线部分的弧长。

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2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：51 光的折射全反射

一、单选题

二、多选题

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