2019年高考物理一轮复习课时分层集训40光的折射全反射光的色散新人教版20180409374

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1、课时分层集训(四十)　光的折射　全反射　光的色散(限时：40分钟)[基础对点练]光的折射、折射率1．如图14315所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点，下列说法正确的是(　　)图14315A．O1点在O点的右侧B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小C．若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D．若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点E．若蓝光沿AO方向射向水中，则

2、折射光线有可能通过B点正上方的D点BCD　[由折射定律n＝知，蓝光从空气射向水中，入射角比折射角大，O1点在O点的左侧，A错误；由v＝知，蓝光进入水中的速度变小，B正确；若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，紫光折射率大，折射角小，则折射光线有可能通过B点正下方的C点，C正确；若沿AO1方向射向水中的是一束红光，红光折射率小，折射角大，则折射光线有可能通过B点正上方的D点，D正确；若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正下方的C点，不可能通过B点正上方的D点，E错误．]2．如图14316所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径．M点是玻璃球的最高

3、点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为c，则(　　)【导学号：84370533】图14316A．此玻璃的折射率为12B．光线从B到D需用时C．若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象D．若减小∠ABD，从AD段射出的光线均平行于ABE．若∠ABD＝0°，则光线从A点射出，传播方向不变，光速增大ABE　[由题图可知光线在D点的入射角为i＝30°，折射角为r＝60°，由折射率的定义得n＝知n＝，A正确；光线在玻璃中的传播速度为v＝＝c，由题图知BD＝R，所以光线从B到D需用时t＝＝，B正确；若增大∠ABD，

4、则光线射向DM段时入射角增大，射向M点时为45°，而临界角满足sinC＝＝<，即光线可以在DM段发生全反射现象，C错误；要使出射光线平行于AB，则入射角必为30°，D错误；入射角为0°时，折射角为0°，光沿直线传播，从A点射出时传播速度增大，E正确．]3．(2017·全国Ⅰ卷)如图14317所示，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜．有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R.已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)．求该玻璃的折射率．图14317[

5、解析]　如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行．这样，从半球面射入的折射光线，将从圆柱体底面中心C点反射．设光线在半球面的入射角为i，折射角为r.由折射定律有sini＝nsinr①由正弦定理有12＝②由几何关系，入射点的法线与OC的夹角为i.由题设条件和几何关系有sini＝③式中L是入射光线与OC的距离．由②③式和题给数据得sinr＝④由①③④式和题给数据得n＝≈1.43.⑤[答案]　1.434．如图14318所示，截面是扇形AOB的玻璃砖，半径为R，圆心角∠AOB＝60°，一束单色光从AO面的C点射入玻璃砖，折射光线

6、CD与OB面平行，且刚好从圆弧AB的中点D射出，已知玻璃对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为c.求：图14318(1)单色光从C点传播到D点所用的时间；(2)光线从D点出射后，与OB的延长线的交点到B点的距离．[解析](1)如图所示为光路图，设光线在AO边的入射角为i，由几何关系可知，折射角r＝30°，根据折射定律n＝＝解得i＝60°连接OD，△OCD为等腰三角形，设CD为L，由几何关系可知，2Lcos30°＝R，L＝因此光从C点到D点所用时间t＝＝＝.(2)由几何关系可知，光线在D点的入射角为30°，根据光路可逆可知，光线在D12点的折射角α＝60°，β＝30°△

7、ODE为等腰三角形，根据几何关系可知OE＝2Rcos30°＝R因此E点到B点的距离s＝OE－OB＝(－1)R.[答案](1)　(2)(－1)R(2016·全国Ⅰ卷)如图所示，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为.(1)求池内的水深；(2)一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到池面的高度为2.0m．当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°.求救生员的眼睛到池边的水平距离(结果保留1位有效数