届高考物理第一轮考点复习知能检测48Word格式文档下载.docx
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答案：
C
2．如图所示，红色细光束a射到折射率为
的透明球表面，入射角为45°
，在球的内壁经过一次反射后，从球面射出的光线为b，则入射光线a与出射光线b之间的夹角α为（ ）
A．30°
B．45°
C．60°
D．75°
由折射定律有
＝
，得折射角θ＝30°
.画出光路图，由几何关系知，夹角α＝30°
，A正确．
A
3．如图所示是一观察太阳光谱简易装置，一加满清水的碗放在有阳光的地方，将平面镜M斜放入水中，调整其倾斜角度，使太阳光经水面折射再经水中平面镜反射，最后由水面折射回空气射到室内白墙上，即可观察到太阳光谱的七色光带．逐渐增大平面镜的倾斜角度，各色光将陆续消失，则此七色光带从上到下的排列顺序以及最先消失的光分别是（ ）
A．红光→紫光，红光B．紫光→红光，红光
C．红光→紫光，紫光D．紫光→红光，紫光
根据折射定律作出光路图可知，此七色光带从上到下的排列顺序是红光→紫光；
因为紫光的折射率n最大，根据公式sinC＝1/n可知，其从水中射向水平面时发生全反射的临界角最小，所以最先消失．综上分析，正确选项为C.
4．（2013年高考山东理综）如图所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入．已知棱镜的折射率n＝
，AB＝BC＝8cm，OA＝2cm，∠OAB＝60°
（1）求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向．
（2）第一次的出射点与C点的距离为多少？
设发生全反射的临界角为C，由折射定律得sinC＝
，
代入数据得C＝45°
光路图如图所示．由几何关系可知光线在AB边和BC边的入射角均为60°
，均发生全反射，设光线在CD边的入射角为α，折射角为β，由几何关系得α＝30°
，小于临界角，光线第一次射出棱镜是在CD边，由折射定律得
n＝
，代入数据得β＝45°
结合几何知识可知出射点距离C点的距离为
cm
（1）与DC边成45°
角，斜向左下方
（2）
[限时检测]
（时间：
45分钟，满分：
100分）
[命题报告·
教师用书独具]
知识点
题号
对光的折射、全反射现象的认识
1、2、9
光的折射定律的应用
3、10、11
全反射的条件及应用
5、7
光的色散现象
4
光的折射率的计算
6
光的折射和全反射的综合
8、12
一、选择题（本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）
1．酷热的夏天，在平坦的柏油公路上，你会看到在一定距离之外，地面显得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎还能看到远处车、人的倒影．但当你靠近“水面”时，它却随你靠近而后退．对此现象正确的解释是（ ）
A．出现的是“海市蜃楼”，是由于光的折射造成的
B．“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉
C．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率大，发生全反射
D．太阳辐射到地面，使地表温度升高，折射率小，发生全反射
酷热的夏天地面温度高，地面附近空气的密度小，空气的折射率下小上大，远处车、人反射的太阳光由光密介质射入光疏介质发生全反射．
D
2．很多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色组成的灯光从水中斜射向空气时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是（ ）
红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以红光发生全反射的临界角较蓝光大，蓝光发生全反射时，红光不一定发生，故C正确．
3．（2012年高考北京理综）一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的（ ）
A．速度变慢，波长变短
B．速度不变，波长变短
C．频率增高，波长变长
D．频率不变，波长变长
单色光从空气射入玻璃，光的频率f不变；
波长λ＝
，其中λ0为光在空气中的波长，n为玻璃对空气的折射率，n＞1，故波长变短；
光速v＝λf，故光的速度变慢，所以选项A正确．
4．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
由太阳光第一次进入水珠时的色散即可作出判断，把水珠看作三棱镜，向下偏折程度最大的光线一定是紫光，偏折程度最小的是红光，从图上可看出，a是紫光，d是红光，则b是蓝光，c是黄光，所以正确选项为B.
B
5．如图所示，激光器固定在转台上发出一束细光，转台在某液体中匀速转动，使激光束在竖直平面内扫描，扫描一周的时间为T＝32s．激光束转动方向如图中箭头所示，该液体的折射率为
.一个周期T内在液面上方能观察到激光束的时间是（ ）
A．4sB．8s
C．16sD．32s
光从水射向空气可能发生全反射，sinC＝
，知全反射的临界角C＝45°
，入射角小于45°
的光线能射出水面，由对称性知，能射出水面的入射光的最小夹角θ＝90°
，故时间t＝
T＝8s，B正确．
6．如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为（ ）
A.
B.
C.
D.
如图所示，由折射定律可得
＝n，若光线在AC边上的D点发生全反射，则sinβ＝
，由几何关系又有r＝90°
－β，结合以上三式可得n＝
答案：
7．如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°
，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行，此玻璃的折射率为（ ）
A.
B．1.5
C.
D．2
绘出光在玻璃体内的光路图，由几何关系可知，第一次折射时，折射角为30°
，则n＝
，C正确．
8．（2013年高考天津理综改编）固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线在OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ＝α时，光屏NQ区域A光的光斑消失；
继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则（ ）
A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的小
B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑
D．β＜θ＜
时，光屏上只有1个光斑
由题意，A光发生全反射的临界角小于B光发生全反射的临界角，即α＜β，由折射定律nA＝
，nB＝
，sinα＜sinβ，nA＞nB，A、B在玻璃砖中的传播速度vA＝
＜vB＝
，A，B错误．α＜θ＜β时，A光发生全反射在NP上出现光斑，B光发生折射在NQ上出现光斑，仍有两个光斑，C错误．β＜θ＜
时，A、B均发生全反射，在NP上出现一个光斑，D正确．
D
9．如图所示，AB、CD分别是置于空气中厚玻璃砖的上下两个表面，且AB∥CD，光线经AB表面射向玻璃砖，当折射光线射到CD表面上时，下列说法中正确的是（ ）
①不可能发生全反射 ②只要适当增大入射角θ1，就可能在CD面上发生全反射 ③只要玻璃砖的厚度足够大，就可能在CD面上发生全反射 ④由于不知道玻璃的折射率，故无法判断
A．只有①正确B．只有②③正确
C．②③④正确D．只有④正确
如图所示，折射光线O1O2能否在CD面上发生全反射，取决于是否满足全反射的条件，由于玻璃的折射率大于空气的折射率．故折射光线O1O2是从光密介质射向光疏介质，设折射光线O1O2在CD面上的入射角为θ1′，则θ1′＝θ2.据折射率的定义可得n＝
.（其中θ1＜90°
）
据临界角定义可得n＝
可得θ1′＝θ2＜C.
故折射光线O1O2在CD面上不能发生全反射．
10．DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成．如图所示，激光束以入射角θ从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后，聚集到信息记录层的光斑宽度为a，才能有效获取信息．在保证a不变的前提下，减小激光束照到塑料保护层的宽度（l＝a＋2b），则（ ）
A．须满足sinθ＝
B．须满足sinθ＝
C．在θ和n不变时，须增大d
D．在θ和d不变时，须减小n
设激光束入射角为θ时其折射角为r，则由折射率公式有n＝
，由sinr＝
，联立可得sinθ＝
，故A正确，B错误；
由l＝a＋2b，而b＝dtanr，所以l＝a＋2dtanr．在θ和n不变时，r不变，tanr不变，欲减小l，则必须减小d，选项C错误；
在θ和d不变时，欲减小l，则必须减小tanr，减小r，sinr减小，又sinr＝
，必须增大n，故D错误．
二、非选择题（本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位）
11．（15分）（2012年高考海南单科）一玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角θ为锐角，折射率为
.现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜．不考虑棱镜内部的反射．若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧（如图），且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角θ可在什么范围内取值？
解析：
设入射光线经玻璃折射时，入射角为i，折射角为r，射到棱镜右侧面的入射角为α.根据折射定律有：
sini＝nsinr①
由几何关系得θ＝α＋r②
当i＝0时，由①式知r＝0，α有最大值αm（如图），
由②式得θ＝αm③
同时αm应小于玻璃对空气的全反射临界角，即
sinαm＜
④
由①②③④式和题给条件可得，棱镜顶角θ的取值范围为0°
＜θ′＜45°
0°
＜θ＜45°
12．（15分）（2013年高考全国课标Ⅰ）下图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.
（1）为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；
（2）求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间．
（1）如图所示，设光线在端面AB上C点的入射角为i，折射角为r,
由折射定律有sini＝nsinr．①
设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α，为使该光线可在此光导纤维中传播，应有
α≥θ，②
θ是全反射临界角．则nsinθ＝1.③
由几何关系α＋r＝90°
.④
由以上各式得sini≤
.⑤
（2）光在玻璃丝中传播速度大小为v＝
，⑥
光线从端面AB传播到另一端面的时间为T＝
，⑦
vx是光速的水平分量，即vx＝vsinα.⑧
光线在玻璃丝界面处刚好发生全反射，光线传播时间最长，由以上各式得
Tmax＝
（1）sini≤
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