2014届高三物理一轮复习练习曲：限时规范特训 第13章 第1单元
光的折射 全反射
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题7分，共70分)
1．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( )
A．紫光、黄光、蓝光和红光 B．紫光、蓝光、黄光和红光 C．红光、蓝光、黄光和紫光 D．红光、黄光、蓝光和紫光
解析：由光路图显然可看出a光的偏折程度最大，故a光的折射率最大，选项中应该以“红橙黄绿蓝靛紫”反过来的顺序进行排列，B对．
答案：B
2．[2013·泉州测试]如图，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上呈现七色光带．若入射点由A向B缓慢移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强
度变化以及光屏上最先消失的光分别是( ) A．减弱，紫光 C．增强，紫光
B．减弱，红光 D．增强，红光
解析：同一介质对各色光的折射率不同，各色光对应的全反射的临界角也不同．七色光1
中紫光折射率最大，由n＝sinC可知紫光的临界角最小，所以入射点由A向B缓慢移动的过程中，最先发生全反射的是紫光，折射光减弱，反射增强，故C正确．
答案：C
3．高速公路上的标志牌都是用“回归反光膜”制成的，夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字显得特别醒目．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，
如图所示，反光膜内均匀分布着直径为10 μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射的入射角应是( )
A. 15° B. 30° C. 45°
D. 60°
解析：设入射角为i，折射角为θ，作出光路图如图所示，因为出射光线恰好和入射光线平行，所以i＝2θ，根据折射sinisin2θ定律sinθ＝sinθ＝3，所以θ＝30°，i＝2θ＝60°.本
题答案为D.
答案：D
4．一束由a、b两种单色光组成的复色光垂直照射在1/4圆柱形玻璃砖的AB面上，进入玻璃砖后光路如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．a光的折射率大于b光的折射率 B．a光的波长比b光的波长大 C．b光在该玻璃中的折射率n＝2 D．a光在该玻璃中的速度小于b光的速度
解析：发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，并且入射角大于临界角，根据光路图可知，题中复色光从玻璃射入空气时，入射角均为45°，其中只有b光发生了全反1111
射，所以Ca＞45°，Cb＜45°，它们的折射率na＝sinCa
cc2，所以nb＞na，选项A、C错误；根据n＝v可得v＝n，可见，在同种介质中，折射率大
的光速小，即b光在该玻璃中的速度小于a光的速度，选项D错误；a光在玻璃中的折射率小，说明其频率小，即fb＞fa ，在真空中，光速相同，即fλ＝c，又fb＞fa，所以λa＞λb，在玻璃中a光的波长同样比b光的波长大些，选项B正确．
答案：B
5．如图所示，一束细光线a射到Ⅰ、Ⅱ两种介质的界面后，反射光束只有b，折射光束只有c.下列说法正确的是( )
A．若a是复色光，则b、c都一定是复色光 B．若a是单色光，则b、c都一定是单色光 C．若b是复色光，则a、c都一定是复色光 D．若b是单色光，则a、c都一定是单色光
解析：光射到两种介质界面上，一定有反射，但不一定有折射；不同频率的光入射角相同时，折射角一定不同．若a是复色光，b一定是复色光，而折射光线只有c，c一定是单色光，而且只有这种频率的光发生了折射，其余频率的光都发生了全反射．若b是复色光，说明a是复色光，但c只能是单色光．若b是单色光，说明a一定是单色光，因此c也一定是单色光．
答案：BD
6．如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝2r.现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出．设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则( )
A．n可能为3 22rC．t可能为c
B.n可能为2 4.8rD．t可能为c
解析：只经过两次全反射射出，可知第一次入射角为45°，反射光路图如图所示．根据全反射可知临界角C≤45°，1
再根据n＝sinC可知n≥2；光在透明柱体中传播距离为L＝
L4nr42r4r，传播时间为t＝v＝c，则t≥c选项C、D均错．
答案：AB
7．一束红光和一束紫光以相同的角度沿半径方向射向截面为半圆形的玻璃砖，并分别沿OA和OB方向射出，如图所示，下列说法正确的是( )
A．OA是红光，穿过玻璃砖的时间较短 B．OB是红光，穿过玻璃砖的时间较长 C．OA是紫光，穿过玻璃砖的时间较短 D．OB是紫光，穿过玻璃砖的时间较长
sinisin∠AOM解析：由图知，红光和紫光的入射角相同，根据折射定律n＝sinr，有sin∠NOC＝nA，sin∠BOMsin∠NOC＝nB.
因∠AOM<∠BOM，则sin∠AOM cc率较大可知，OA为红光，OB为紫光．根据折射率n＝v可知，光在玻璃砖中的传播速度v＝n. 可见，红光在玻璃砖中的传播速度较大． 由于红光和紫光在玻璃砖中传播距离均为半径长，可见波速大的红光在玻璃砖中的传播时间较短，紫光穿过玻璃砖的时间较长． 答案：AD 8．[2012·四川省广元中学高三月考理综卷]如图所示，真空中有一半径为R、均匀的玻璃球，频率一定的细激光束在真空中沿BC传播，从C点经折射进入，并经出射点D折射出去，已知∠COD＝120°，玻璃对该激光的折射率为3，则下列说法中正确的是( ) A．激光束在C点的入射角α＝60° B．此激光束在玻璃中穿越的时间为t＝3R/c C．一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小 D．改变入射角α的大小，细激光束可能在球表面D处发生全反射 sinα解析：根据题图可知，激光束在C点的折射角为30°，所以sin30°＝3，α＝60°，选项A正确；根据几何关系CD＝3R，光速v＝c/n＝c/3，所以此激光束在玻璃中穿越的时间为t＝3R/c，选项B正确；光子能量E＝hν，其中ν表示光子频率，一个光子在穿过玻璃球的过程中频率不变，所以能量不变，选项C错误；设激光束在C点的折射角为θ，sinα在玻璃中的临界角为C，根据sinθ＝3，可知，无论如何改变入射角α的大小，sinθ＝ sinα1 3<3 答案：AB 9．如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，则这束光进入棱镜后的光路图应为下图中的( ) 1 解析：因为n＝1.4，所以根据sinC＝n知临界角等于45°.光线垂直AB面射入，在AC面入射角为60°>45°，发生全反射．A错误．光线经AC面全反射后射到BC面时入射角为30°<45°，在该介面上既有反射现象又有折射现象，且折射角大于入射角，B、C错误． 答案：D 10．如图所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为1 θ.AP＝2AD，则( ) A．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，θ的最小值为1arcsin2n 5 B．若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值为arcsin5n
2014届高三物理一轮复习练习曲 第13章 第1单元 光的折射全反射.
